LEGO Education "Пневматика" - Обзор конструктора

LEGO Education "Пневматика" - Обзор конструктора

Физика – это огромная тема для изучения, и, конечно же, один набор LEGO «Технология и физика» не может охватить все физические явления, которые было бы интересно изучить ребятам. Поэтому были выпущены специальные наборы, дополняющие конструктор «Технология и физика»:

• Пневматика
• Возобновляемые источники энергии

В этой статье мы рассмотрим набор LEGO 9641 «Пневматика».

Данный конструктор содержит:

• Набор деталей, который позволит создавать пневматические модели - насосы, пневмоцилиндры, воздушные клапаны, воздушный баллон и манометр.
• Инструкции по сборке 5 базовых моделей и 4 настоящих пневматических моделей

Базовые модели позволят ребятам изучить составные части пневматической системы и их работу. Собирая и исследуя данные модели, ребята познакомятся с новыми физическими понятиями: давление, кинетическая и потенциальная энергия.

После изучения базовых моделей учащиеся могут построить более сложные пневматические модели. Инструкции по сборке данных моделей разделены на 2 независимые части так, чтобы одну модель могли собирать 2 ученика. Вот список моделей, причем каждая следующая модель сложнее предыдущей:

• Рычажный подъемник – это простое устройство ножничного типа с одним пневмопереключателем. Ребята смогут выяснить, какую массу и на какую высоту сможет поднять данный механизм.
• Пневматический захват также использует один пневмопереключатель, но уже с манометром. Ребята изучат, какое давление надо создать, чтобы захватить предмет, но не повредить его.
• Штамповочный пресс имеет двухконтурную систему, с цилиндром и пневмопереключателем в каждом контуре. Ребята должны определить, сколько деталей они смогут сделать с заданным исходным давлением.
• Манипулятор «Рука» - самый сложный механизм, в котором используется 3 контура: один контур отвечает за поворот манипулятора, второй – за его подъем и опускание, и третий – за работу захвата. С помощью данной модели ребята могут попрактиковаться в перемещении предметов, а также подумать над тем, как можно сделать эту модель быстрее и точнее. 

Для данного набора было опубликовано учебное пособие – книга для учителя «Пневматика». Это пособие описывает сценарии для 20 занятий:

• 14 занятий, на которых ребята соберут и изучат базовые модели.
• 4 занятия с усложненными заданиями, выполняя которые ребята смогут использовать все ранее полученные знания.
• 2 занятия с творческими заданиями.

Для выполнения творческих заданий не предусмотрены инструкции по сборке моделей. На этих 2 занятиях ребята должны придумать свое собственное решение. Эти задания позволят ребятам проявить самостоятельность и  творческий подход к решению задачи. В заметках учителя приведены возможные варианты решения предложенной задачи – это позволит учителю помочь ученикам в случае затруднений. 

Для каждого задания пособие содержит следующую информацию:

• Общие сведения - теория об изучаемом механизме, новые технические термины, принцип работы модели.
• Изображения для работы в классе - разнообразные фотографии, картинки и схемы, которые помогут детям наглядно изучить материал урока.
• Материалы для задания - инструкции по сборке, рабочие листы для учащихся, рекомендации для учителя.

Ознакомиться с учебным пособием можно на примере:

• занятия с ножничным подъемником - заметок для учителя и инструкцией по сборке.
• занятия с базовой моделью – компрессором – для этого занятия была опубликована инструкция по сборке.

Эти материалы выложены в открытый доступ на сайте LEGO.

Набор «Пневматика» поможет учащимся:

• Интересно и наглядно изучить тему «Пневматика».
• Собрать пневматические модели и исследовать их работу.
• Научиться создавать собственные пневматические механизмы.
• Изучить физические понятия – давление, кинетическая и потенциальная энергия, равновесие. 
• Научиться измерять давление в паскалях и барах.

Продолжим увлекательно изучать физику вместе с LEGO!