Квест-гра «Великі винахідники»

КРАМАТОРСЬКЕ ВИЩЕ ПРОФЕСІЙНЕ УЧИЛИЩЕ

КВЕСТ ‒ ГРА

«ВЕЛИКІ ВИНАХІДНИКИ»

Розробила: Нестюркіна К.В., викладачка електротехніки

м. Краматорськ

КВЕСТ ‒ ГРА «ВЕЛИКІ ВИНАХІДНИКИ»

Мета:

Освітня: узагальнити і розширити знання, отримані на уроках теоретичного навчання з предметів електротехніка, фізика, математика, хімія та історія, показати їх використання в житті; виробити у здобувачів освіти уміння логічно мислити.

Виховна: пробудити у здобувачів освіти прагнення до творчості та проявити винахідливість у важких ситуаціях.

Розвиваюча: розвивати  комунікативні здібності та встановлення емоційних контактів між здобувачами освіти; розвивати пізнавальні та навчальні вміння і навички; формувати вміння самостійно оцінювати та приймати рішення; формувати вміння плідно спілкуватися та взаємодіяти з здобувачами освіти у спільній діяльності.

Тип заходу: квест-гра.

Тривалість заходу: короткостроковий.

Форма роботи: групова.

Предметний зміст: міжпредметний квест (математика, фізика, історія, хімія).

Місце проведення: Meet - Google.

Дидактичне та матеріальне забезпечення: комп’ютер або мобільні телефони.

Очікувані результати: проходячи квест, здобувачі освіти стикаються з різноманітними задачами для розв’язання яких, їм знадобиться логічне мислення, яке є основою для формування професійних компетенцій будь-якого фахівця. Адже за допомогою логічного мислення здобувач освіти зможете відділяти істотне від другорядного, знаходити взаємозв’язки між об’єктами та явищами, створювати умовиводи, шукати і знаходити підтвердження і спростування.

ХІД ЗАХОДУ

1. Організаційний момент.

Перевірка команд на готовність до участі у квесті. Пояснення правил гри.

2. Виконання завдання.

 Мандруючи станціями, здобувачам освіти буде представлена невелика розповідь про окремого вченого, в якій будуть освітлені деякі факти з його життя. В ході розповіді будуть зустрічатися задачі, які здобувачам освіти потрібно буде  розв’язати і в кінцевому результаті з’ясувати про якого вченого йдеться у конкретній розповіді.

«Перша станція»

Це станція видатного німецького вченого Георга Ома.

Завдання для першої станції

Доброго дня шановні. Ви прийшли до станції німецького фізика, що відкрив один з найголовніших законів в електроніці та електротехніці. Народився він 16 березня 1789 року в Німеччині в досить освіченій сім’ї, де прищеплювалася любов до книг і вивчення природничих наук.

Початкову освіту вчений отримав завдяки своєму батькові, який влаштував сина в гімназію, а потім і до місцевого університету. Там він вивчає математичні науки і вдосконалює свої знання, розв’язуючи логічні задачі. Спробуйте і ви розв’язати деякі логічні задачки.

Завдання 1

Визначить принцип, за яким складений числовий ряд простих чисел та продовжить його: 8, 2, 9, 0, 1, 5, 7……..

Правильна відповідь

Цифри розташовані в алфавітному порядку (вісім, два, дев’ять, нуль, один, п’ять, сім ….)

8, 2, 9, 0, 1, 5, 7, 3, 4, 6

Завдання 2

Перед вами два квадрата, один з яких вже розділений на чотири однакових трикутника. Як за допомогою цих трикутників і маленького квадрата скласти один великий квадрат? Нічого більше розрізати не потрібно.

Завдання      Правильна відповідь

Провчившись всього 3 семестри, всупереч волі батька, майбутній вчений кинув університет і влаштувався викладачем в Швейцарії.

Працюючи викладачем, він починає всерйоз займатися науковою діяльністю і зокрема вивченням процесів, що відбуваються в електричних ланцюгах. Чи зможете ви створити простий електричний ланцюг?

Завдання 3

На малюнку зображені шість світильників, які потрібно підключити до мережі. З’єднайте ламаними лініями-дротами (як показано на прикладі) клітинки з числами, в яких знаходяться розетки з клітинами, в яких знаходяться світильники. Числа вказують на довжину дроту (сума порожніх клітинок, через які проходить дріт і клітинки зі світильником). Дроти не повинні стикатися або перетинатися між собою.

Завдання   Приклад   Правильна відповідь

Завдання 4

Яким чином можна з максимальною точністю виміряти діаметр тонкого дроту, маючи в наявності тільки вимірювальну лінійку і олівець?

Правильна відповідь

Необхідно щільно, виток до витка, намотати дріт на олівець (круглий, без граней), зробивши тим самим не менше десяти витків (чим більше, тим точніше вимір); потім лінійкою виміряти в міліметрах довжину від першого до останнього витка, і отриману цифру розділити на кількість зроблених витків.

Завдання 5

Визначте опір провідника, якщо при напрузі 10В сила струму сягає 2А

Правильна відповідь

(Ом)

Вже через рік вивчення процесів, що відбуваються в електричних ланцюгах вчений формулює свій знаменитий закон, в якому відображається залежність електричної напруги, струму і опору, що, по суті, формує фундаментальні основи електротехніки.

Хто цей вчений? Як його звуть і яку одиницю вимірювання назвали його ім’ям?

Правильна відповідь

Видатний німецький фізик Георг Симон Ом, його ім’ям названа одиниця електричного опору ‒ Ом.

Додаткова підказка ребус

«Друга станція»

Це станція видатного італійського фізика, хіміка і фізіолога

Алессандро Вольта.

Завдання для другої станції

Вітаю. Ви знаходитесь на станції видатного італійського фізика, хіміка і фізіолога. Народився він 18 лютого 1745 року в італійському містечку Комо поблизу Мілана. Він був незаконно народженою дитиною, від любовного союзу священика і дочки графа. Тому дитиною ніхто зовсім не займався. Нормально розмовляти він зміг лише в сім років, коли його батько помер і на виховання його взяв дядько, який просто перекинув на голову юнака величезний обсяг знань: латинь, історію, арифметику, правила етикету і багато інших наук того часу. На подив дядька хлопчик не цурався навчання, а хапав його, як спраглий воду. А зараз перевіримо ваш рівень знань.

Завдання 1

Необхідно знайти закономірність. Дошкільнята вирішують цю задачу за 5-10 хвилин. У деяких програмістів йде на неї до години. Але багато людей, списавши кілька аркушів паперу, здаються.

Правильна відповідь

В цьому завданні необхідно порахувати скільки замкнених ліній «кружечків» в цифрах. В останньому рівнянні відповідь буде «2».

Завдання 2

Розріжте фігуру двома розрізами на чотири частини і зберіть з них квадрат.

Завдання    Правильна відповідь

У 1757 дядько віддає племінника в клас філософії колегії ордена єзуїтів. Для того щоб хлопчик вивчав предмети гуманітарного напрямку,
тому що  йому була уготована доля священнослужителя.

Завдання 3

Дано слово з 4 букв. Зазвичай можна записати 8 буквами, а потім 5 буквами. Зрідка складається з 6 букв, а зроду містило 5 букв. Про що йдеться?

Правильна відповідь

«дано», «зазвичай», «потім», «зрідка», «зроду».

Юнака більше тягнуло не до гуманітарних, а до точних наук. Він захоплюється ідеєю пояснити електричні явища, що відбуваються в природі.

У 1775 році вчений створює свій перший електричний прилад, який приніс йому популярність – електрофор. Він працював на принципі електростатичної індукції і дозволяв багаторазово знімати заряд з електрично зарядженого тіла. По суті вчений відкрив спосіб переміщення електричного заряду з одного тіла на інше.

Завдання 4

Яку з 7 кнопок треба натиснути. Щоб дзвінок задзвонив? Спробуйте знайти шлях подумки.

Правильна відповідь

Дзвінок під номером 6

Завдання 5

Опір провідника 1 Ом, а сила струму в ньому 2 А. Визначте напругу на кінцях провідника.

Правильна відповідь

(В)

Цей вчений зробив багато відкриттів і провів нескінченну кількість дослідів, які підтвердили або відкрили нові пізнання у фізиці і хімії, але найбільшим відкриттям, увічнити його в історії електроніки, було створення принципово нового джерела постійного струму - Вольтова стовпа. Завдяки йому стали реальністю багато розробки в галузі електроніки, а також дослідження електричних і магнітних явищ.

Хто цей вчений? Як його звуть і яку одиницю вимірювання назвали його ім’ям?

Правильна відповідь

Видатний італійський фізик, хімік і фізіолог Алессандро Вольта,
його ім’ям названа одиниця вимірювання електричної напруги – Вольт.

Додаткова підказка ребус

«Третя станція»

Це станція видатного  французького вченого, одного з основоположників електродинаміки Андре Марі Ампера

Завдання для третьої станції

Доброго дня. Це станція видатного  французького вченого, одного з основоположників електродинаміки. Народився цей вчений 22 січня 1775 року у французькому Ліоні в сім’ї ремісників. Хлопчик почав проявляти здібності до наук ще в ранньому віці. Хоча він ніколи не ходив до школи, але сам зміг досить швидко вивчити арифметику і читання. Знання черпав з батьківської бібліотеки. Чи зможете ви розв’язати задачки з якими впорався юний вчений?

Завдання 1

Правильна відповідь

Тут зашифровані цифри, поряд з кожною з яких справа додано її дзеркальне відображення. Тому правильною відповіддю буде 4.

Завдання 2

Спробуйте переставити числа в квадратах так, щоб два наступних один за одним не опинилися в сусідніх клітках - ні по вертикалі, ні по горизонталі, ні по діагоналі.

Завдання   Правильна відповідь

Коли в 1920 році датський вчений Ганс Християн Ерстед відкрив здатність електричного струму створювати магнітне поле, молодий вчений детально став досліджувати цю взаємодію. Він відкрив явище, при якому два провідника, розташовані паралельно один одному притягуються, якщо по ним тече електричний струм в прямому напрямі, і відштовхуються - коли в зворотному.

Завдання 3

З’єднайте резистори послідовно в електричний ланцюг так, щоб дроти не перетиналися. Перетинати сірі клітинки не можна.

Завдання    Правильна відповідь

У 1822 році вчений відкрив магнітний ефект соленоїда. Також він висунув ідею посилення магнітного поля за допомогою залізного осереддя, внесеного в котушку. А що ви знаєте про магнітні поля?

Завдання 4

У Вас в руках знаходяться два абсолютно однакових на вигляд металевих циліндра, один з яких є магнітом. Яким чином, без взаємодії з іншими предметами, можна визначити - який з циліндрів є магнітом?

Правильна відповідь

Магніт має у своїх полюсів максимальне значення магнітної напруги. У нашому випадку максимальне значення магнітної напруги буде спостерігатися на торцевих поверхнях циліндра. У міру наближення до середини магніту магнетизм слабшає, а в середині величина його дорівнює нулю. Отже, якщо при «Т» образному з’єднанні циліндри злипаються між собою, то магнітом буде циліндр, дотичний своєю торцевою частиною.

Завдання 5

Яка сила струму в резисторі, якщо його опір 1 Ом, а напруга на ньому 12 В?

Правильна відповідь

(А)

На його рахунку безліч експериментів в області електромагнетизму, закон механічного взаємодії електричних струмів, теорія магнетизму, правило визначення напрямку дії, відкриття магнітного ефекту котушки з струмом, і багато іншого. І це тільки його заслуги в галузі електроніки. Варто відзначити, що він був також талановитим фізиком, хіміком і математиком. Він зробив багато видатних відкриттів в цих областях науки. Його ім’я в «списку найвидатніших учених Франції», який знаходиться на першому поверсі Ейфелевої вежі.

Хто цей вчений? Як його звуть і яку одиницю вимірювання назвали його ім’ям?

Правильна відповідь

Видатний  французький математик, один з основоположників електродинаміки Андре Марі Ампер, його ім’ям названа одиниця вимірювання сили електричного струму – Ампер.

Додаткова підказка ребус

«Четверта станція»

Це станція видатного  англійського фізика Джеймса Прескота Джоуля

Завдання для четвертої станції

Вітаю.  Нарешті ви прийшли і до цієї станції. Саме тут ви зможете познайомитись з видатним  англійським фізиком. Народився вчений 24 грудня 1818 року у родині заможного власника пивоварного заводу. Завдяки гарному фінансовому становищу сім’ї хлопчик до 15 років навчався вдома в рідному місті Салфорді. Цьому також сприяли проблеми зі здоров’ям у майбутнього вченого. Однак він отримав досить ґрунтовні знання в області математики, фізики та хімії.

Завдання 1

Необхідно знайти закономірність. Яке число повинне стояти замість знаку питання?

1 + 4 = 5

2 + 5 = 12

3 + 6 = 21

8 + 11 = ?

Правильна відповідь

Перше рівняння являє собою звичайне математичне рівняння. Потім до кожного наступного виразу додають відповідь попереднього.

1 + 4 = 5

2 + 5 + (5) = 12

3 + 6 + (12) = 21

8 + 11 + (21) = 40

Завдання 2

Є чотири зображення одного кубика з різних сторін. Необхідно правильно намалювати його розгортку.

Завдання     Правильна відповідь

У себе вдома вчений організував фізичну лабораторію і почав робити експерименти. Проводячи дослідження роботи перших електромоторів, вчений виявив, що потужність електричних машин пропорційна добутку сили струму і напруги.

Завдання 3

Необхідно знайти шлях від «+» до «‒» уникаючи двох однаково заряджених частинок.

Завдання     Правильна відповідь

Завдання 4

Уявіть новорічну ялинку, яка прикрашена гірляндою електричних лампочок, з’єднаних послідовно. Одна лампочка перегоріла. Її викинули і склали знову ланцюг. Чи стала гірлянда горіти яскравіше або навпаки, померкла тому, що лампочок стало менше?

Правильна відповідь

Загальний опір гірлянди зменшився, а напруга в мережі не змінилася. Тому гірлянда буде горіти яскравіше.

Завдання 5

Яка формула правильно визначає кількість тепла, що виділяється в провіднику, коли через нього проходить електричний струм?

(Дж)

(А)

(В)

Правильна відповідь  (Дж)

З 1847 року протягом семи років вчений проводить експерименти з вивчення теплового дії електричного струму, що проходить через провідник. Результатом його роботи стала пропорційна залежність кількості тепла, що виділяється в провіднику, опору самого матеріалу і квадрата сили струму, що проходить через нього. На честь вченого названа одиниця вимірювання кількості тепла, що виділяється в провіднику при проходженні по ньому струму.

Хто цей вчений? Як його звуть і яку одиницю вимірювання назвали його ім’ям?

Правильна відповідь

Видатний  англійський фізик Джеймс Прескот Джоуль, на його честь названа одиниця вимірювання енергії – Джоуль.

Додаткова підказка ребус

«П’ята станція»

Це станція видатного  англійський фізика-експериментатора, хіміка, творця вчення про електромагнітне поле Майкла Фарадея

Завдання для п’ятої станції

Доброго дня. Ви прийшли до станції видатного  англійський фізика-експериментатора, хіміка, творця вчення про електромагнітне поле. Народився він 22 вересня 1791 року в містечку неподалік від Лондона. Сім’я вченого жила бідно, тому він не довчився в школі і в 13 років пішов працювати в книжковий магазин розсильним.

Потяг до знань задовольняло читання книг з фізики і хімії, та розв’язання простих математичних задач. Чи зможете ви розв’язати такі задачки.

Завдання 1

Розставте дужки і математичні знаки так, щоб рівняння було вірним: 9999999 = 100

Правильна відповідь

Це можна зробити багатьма способами, ось деякі з них:

(99-9): 9 + (99-9) = 100; (99-99) · 999 = 10 · 0; (999 : 9)-(99 : 9) = 100;

(9 · 9 + 9) : 9 + 99-9 = 100

Завдання 2

Людина, дивлячись на компас, крокує все прямо і прямо, як раз в ту сторону, куди вказує темним кінцем магнітна стрілка. Він «йде по компасу» на північ до полюса. Але до полюсу він не прийде. Назвіть ту точку земного шара, куди він прийде.

Правильна відповідь

Він прибуде на острів Сомерсет, розташований на північній частині Північної Америки, де знаходиться північний магнітний полюс землі, а не на північний географічний полюс.

Юнак проводив перші експерименти в своїй майстерні в книжковому магазині. Спорудив джерело струму - «Лейденську банку». Батько підтримував його в тязі до експериментів. Щоб займатися експериментальною діяльністю необхідно бути спостережливим, давайте перевірімо чи спостережливі ви.

Завдання 3

Скільки смартфонів можна зарядити, використовуючи ці подовжувачі живлення?

Правильна відповідь

З шести подовжувачів живлення один без проводу, ще у одного провід відірваний, а подовжувач з однією розеткою використовувати безглуздо. Залишаються 3 подовжувача з 13-ма розетками. З цих 13-ти розеток одна бракована - тільки один отвір під вилку, ще 2 розетки будуть зайняті для підключення подовжувачів. Залишається тільки 10 розеток. Плюс помічаємо на одному подовжувачі USB-роз’єм. Разом можна підключити 11 зарядних пристроїв.

У 1820 році вчений захопився дослідами по взаємодії електрики і магнітного поля. До цього моменту відкрили поняття «джерело постійного струму», «електроліз», «електрична дуга», «електромагніт». У цей період розвивалися електростатика і електродинаміка.

Завдання 4

При розчісуванні сухого волосся пластмасовим гребінцем виникають електричні іскри між гребінцем і волоссям. Як ви вважаєте, яка напруга цих іскор?

Правильна відповідь

При розчісуванні волосся гребінцем можуть виникати іскри довжиною в кілька міліметрів. Для збудження таких іскор необхідно напруга в кілька тисяч вольт.

Завдання 5

Яка формула відповідає першому закону електролізу?

Правильна відповідь

У 1821 році світ побачила робота вченого «Про деякі нові електромагнітні рухи і про теорію магнетизму». У ній вчений представив досліди з магнітною стрілкою, що обертається навколо одного полюса, тобто здійснив перетворення електричної енергії в механічну. Фактично він представив перший в світі, нехай і примітивний, електричний двигун.

Хто цей вчений? Як його звуть і яку одиницю вимірювання назвали його ім’ям?

Правильна відповідь

Видатний  англійський фізик-експериментатор, хімік, творець вчення про електромагнітне поле Майкл Фарадей, на честь Фарадея названа одиниця вимірювання ємності ‒ Фарад.

Додаткова підказка ребус

«Шоста станція»

Це станція видатного   інженера, фізика та найбільшого винахідника і вченого ХХ століття Нікола Тесла

Завдання для шостої станції

Доброго дня. Це станція видатного   інженера, фізика та найбільшого винахідника і вченого ХХ століття. Народився він 10 липня 1856 року в Сміляне, Австрійська імперія. Батько знаменитого вченого був священнослужителем, мати виховувала дітей і допомагала чоловікові в церкві.

В 17 років майбутній вчений починає розмірковувати про призначення. Батьки хотіли, щоб син продовжив їх справу, став священиком. У юнака були інші інтереси, не пов’язані з церквою. Його більш цікавили точні науки, він міг в думках розв’язувати найскладніші  завдання. А чи зможете ви впоратись з таким завданням?

Завдання 1

Уздовж вулиці стоять 100 будинків. Майстра попросили виготовити номера для всіх будинків від 1 до 100. Щоб виконати замовлення, він повинен запастися цифрами. Не користуючись олівцем і папером, підрахуйте в розумі, скільки дев’яток потрібно майстру?

Примітка: 6 і 9 - це різні цифри, тобто перевертати їх не можна.

Правильна відповідь

9 19 29 39 49 59 69 79 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

Всього 20

Завдання 2

Є цифри 1, 2, 3, 4, 5 і п’ять знаків «плюс». Слід зрівняти вираз

1 2 3 4 5 = 5 4 3 2 1

Порядок цифр порушувати не можна.

Правильна відповідь

12 + 3 + 45 = 54 + 3 + 2 + 1

У 1875 році юнак стає студентом вищого технічного училища в Граці, де вивчає електротехніку. А вже в 1881 році переїжджає в Будапешт і працює в інженерному відділенні Центрального телеграфу проектувальником і креслярем. Для того щоб бути креслярем необхідно мати просторове мислення, давайте перевіримо чи є воно у вас?

Завдання 3

Який з чотирьох запропонованих варіантів відповідає виду зверху для кольорової пірамідки?

Правильна відповідь  Варіант С

В інженерному відділенні Центрального телеграфу у нього з’являється доступ до вивчення прогресивних винаходів, можливість експериментувати і втілювати власні ідеї. Головним завданням цього періоду був винахід електродвигуна на змінному струмі.

Новаторство праць вченого полягало в тому, що завдяки їм з’явилася можливість передачі енергії на великі відстані, живлячи освітлювальні прилади, фабричні машини і побутові пристрої.

Завдання 4

На площині розташовано 11 шестерень, з’єднаних по ланцюжку:  

Чи можуть всі шестерні обертатися одночасно? Аргументуйте свою відповідь.

Правильна відповідь

Припустимо, що перша шестерня обертається за годинниковою стрілкою. Тоді друга шестерня повинна обертатися проти годинникової стрілки. Третя - знову за годинниковою, четверта - проти і тому подібне. Ясно, що «непарні» шестерні повинні обертатися за годинниковою стрілкою, а «парні» - проти. Але тоді перша і одинадцята шестерні одночасно обертаються за годинниковою стрілкою, що неможливо.

Завдання 5

З’єднайте попарно джерело енергії і приймач, що мають однакову нумерацію, довільними безперервними лініями таким чином, щоб ці сполздобувачі освіти лінії не перетиналися між собою.

Завдання    Правильна відповідь

Що винайшов цей вчений? У нього було багато винаходів, але найважливішими для науки відкриттями стали: спосіб збереження і передачі світла; теорія полів; змінний струм; двигун змінного струму; радіо; рентгенівські промені; підсилювальний передавач; турбіна; тіньова фотографія; неонові лампи; котушка Тесла; телеавтомат; асинхронний двигун; електродинамічна індукційна лампа; дистанційне керування; електричний підводний човен.

Хто цей вчений? Як його звуть і яку одиницю вимірювання назвали його ім’ям?

Правильна відповідь

Видатний   інженер, фізик та найбільший винахідник і вчений ХХ століття Нікола Тесла, на його честь названа одиниця вимірювання магнітної індукції  - Тесла.

Додаткова підказка ребус

4. Останній етап.

Виконавши всі завдання команди повертаються до вихідної точки, де отримують останнє завдання – скласти пазл. На пазлі буде зображено місце знаходження призу.

3. Підбиття підсумків.

Команди знов збираються на лінійку і їм оголошуються результати. Перемагає команда, яка швидше за всіх впорається з завданням і набере більше балів.