STEM- проєкт "Символ механічного світу"

STEM - проєкт  «Символ механічного світу»

Класи: 7

Тривалість : три тижні

Інтегративно-асоціативна складова: фізика, математика, технології, інформатика, історія, естетика

За кількістю учасників : груповий

Тип проекту: технічний, дослідницько- пошуковий, творчий , пізнавальний

Компетентності :

• Робота з інформацією. Медіаграмотність.
• Комунікативність. Робота в команді.
• Критичне мислення.
• Креативність.
• Дослідження і спостереження
• Практичні навички роботи
• Представлення результатів проєкту

Мета та задачі проєкту:

• Формування ключової компетентності вміння вчитися - організовувати  роботу; орієнтуватися у часі та берегти його; доводити роботу до кінця;
•  ознайомитися з історією розвитку годинників та сучасним станом цих приладів, з’ясувати технічні характеристики годинників, їх особливостей залежно від призначення, набути навичок технічного моделювання та конструювання піскових годинників; навчити працювати з додатковою літературою, формувати навички самоосвітньої діяльності;
•   дати можливість відчути радість від творення; прищеплювати навички цінувати свій час та час інших людей; заохочувати дітей до технічного моделювання;

• викликати у дітей прагнення пізнати нове, вміння бачити, чути, спостерігати, творити;
• розвиток естетичних навичок: здатності бачити красу механічного світу годинників та їх різноманіття;
• створення за допомогою сучасних програм макету оздоблення та презентації проєкту.

Необхідне устаткування: фотоапарат, комп’ютер, сканер, принтер, інтернет, вимірювальна стрічка, моделі піскових годинників, іграшкові автомобілі,  маятник на нитці, смартфон.

Очікувані продукти: власноруч виготовлені піскові годинники, презентація напрацювань проєкту.

Опис проєкту

Етапи роботи над проєктом:

1. Підготовчий етап. Мотивація проєктної діяльності учнів.

За декілька уроків до вивчення теми « Механічний рух» демонструю учням презентацію. На екрані слайди:

1. Символ механічного руху. Для участі у проєкті запрошуються учні 7 класу.

2.Якщо вас цікавлять питання:

• Чи можливе життя без годинника?
• Чому на  вітальних новорічних листівках часто розміщують зображення годинника?
• Чому стрілки годинника рухаються у встановленому напрямку, та  існує таке поняття, як «за годинниковою стрілкою?
• Чи можна вивчати механічні явища без годинника?
• Чому годинник – символ механічного руху?

Запрошую Вас до участі в проєкті. На ці та багато інших питань ви зможете знайти відповіді тільки тоді, коли будете працювати над проєктом.

Визначте, в якій групі ви б хотіли працювати:

• Група істориків
• Група техніків
• Група дослідників
• Група дизайнерів

Бажаю вам успіхів!!!

2.Аналітичний ( етап планування)

На цьому етапі учні поділяються на групи та розподіляють між собою обов’язки:

Історики – знаходять факти з історії виникнення  годинників.

Техніки – виготовляють найпростіші  піскові годинники.

Дослідники – займаються випробуванням дії годинників.

Дизайнери – оформлюють звіт роботи.

На загальних зборах учні обговорюють способи презентації результатів, визначають завдання для груп:

-Підготувати презентацію своїх результатів з доповіддю;

-Підготувати цікаві питання по темі для других груп, які можна буде задавати при захисті проєкту.

3.Практичний

На цьому етапі відбувається збір інформації, пошук відповідей на основні питання з подальшим обговоренням та аналізом і корекцією. Саме тут  учні розвивають вміння працювати з новими технологіями: комп’ютером, пошук інформації в мережі інтернет, створення презентацій  Pover Point.

Систематизація та аналіз  матеріалів для проєкту, редагування, створення фотоколажу, збір та написання історичних довідок, моделювання та  конструювання піскових годинників.

4. Дослідницький. Учні визначають точність піскових годинників та проводять досліди по обчисленню швидкості руху іграшкового автомобіля та  визначають період  коливань математичного маятника

5. Презентаційний.  Презентація напрацювань  проєкту.

                                                      Хід проєкту

      У давні часи люди шліфували дорогоцінне каміння, не здогадуючись, що варто лише округлити грані  - і камінь- прикраса- оптична лінза, яка дозволить проникнути у світ невидимих оку предметів. Здавна люди користувалися солями урану для фарбування глиняних глечиків, і не усвідомлювали, що тримають в руках ключі від воріт до атомної енергії. Як народжуються винаходи? Як з’являється на світ нове технічне чудо? Чи можливе життя людей без розвитку цивілізації? Слід поринути у таємничу країну Відкриттів та Винаходів, де можна знайти відповіді на  ці питання. Спробуємо розглянути один із найцікавіших винаходів людства – годинник.  Ми кожного дня користуємося ним. А чи можливе життя без годинника? Чи можемо ми працювати, досліджувати, існувати в світі без нього?

От уявіть, якби ми з нашим звичним і буденним життям хоч один день спробували прожити без годинника. Мабуть, всі дружно зійшли б  з глузду. Чи не так? Всі звикли звіряти час і вчасно прокидатися, йти на роботу, на навчання, на зустрічі. Та ніхто не помічає наскільки  ці прилади стали невід’ємними частинами нашого існування, адже все наше життя підпорядковане  розпорядку, який чітко розпланований погодинно.

У кожного свій метод  визначати та  звіряти час і намагатися весь час встигати все робити – через Інтернет, наручні годинники, мобільні телефони, радіо та телебачення. Але одиниці знаю те, звідки, коли і де з’явився перший  годинник. Які були перші годинники та як людство визначило, що потрібно міряти час?  Існує багато питань  до часу «Чому?»

Саме тому обрано  проєкт з  теми « Символ механічного світу».

Прояснити ситуацію нам сьогодні допоможуть наші дослідники, історики, техніки та дизайнери.

 Ото ж маємо результати  дослідження.

Робота в групах:

І група «Історики»

Розповідають про  годинники за двома напрямами:

• Екскурс в минуле за найпершим годинником та його змінами протягом тисячоліть;
• Сучасні годинники та погляд у майбутнє щодо їх конструкції та застосування.

ІІ група «Техніки»

Ознайомлюють учнів з пісковими годинниками

Піскови́й годи́нник —  складався з двох (зазвичай скляних) посудин, сполучених вузькою горлоподібною трубкою. Трубка пропускає певний об'єм піску за певний проміжок часу. Час, за який пісок пересипається з однієї половини годинника в іншу, може становити від кількох секунд до майже доби.

Годинники піскові від 1 до 10 хвилин використовуються для   вимірювання часу при проведенні  демонстраційних та  лабораторних дослідів. Як створити найпростіший пісковий годинник ?

Матеріали: 2 пластикові пляшки  ємністю по 0,5 л кожна ( обов’язково сухі всередині), термопістолет, скотч, сіль «екстра», шило.

Виготовлення. Дві кришки з пластикових пляшок склеїти за допомогою термопістолета міцно притиснути одна до одної плоскими частинами. Коли вони підсохнуть  шилом зробити  посередині отвір.  В одну з пустих пляшок насипати  сіль. Прикрутити  пляшки до кришок. Скотчем обмотати місце з’єднання кришок. Все, годинник готовий. Тепер за допомогою секундоміра на мобільному телефоні визначаємо час, за який сіль  з однієї пляшки насипиться до іншої. Ми знаємо  час на який розрахований наш прилад і  використовуємо годинник під час експериментів.

ІІІ група «Дослідники»

    Проводять дослідження механічного руху за допомогою експериментів з    використанням годинника

Дослід 1 . Автомобільні перегони ( перегони іграшкових автомобілів). Беремо два іграшкові автомобілі та прив’язуємо до них нитки. Другий кінець ниток прив’язуємо  до олівців. Рухаємо автомобілі, обертаючи олівець. Час руху вимірюємо за допомогою піскового годинника , а пройдений шлях – мірною стрічкою.  Використовуємо математичну формулу для обчислення швидкості.

Результати перегонів:

Дослід 2.  Вимірювання періоду обертань  маятника  під час його рівномірного руху по колу.  Ґудзик закріплюється на довгій  нитці та обертається по колу в горизонтальній площині. За допомогою піскового годинника визначається час руху  а також рахується кількість повних обертів тіла по колу. Період обертання маятника розраховуємо за фізичною формулою.

Результати експерименту:

Висновок. За результатами проведених досліджень зроблено висновки:

А) встановлено, що точність отриманих результатів під час експерименту залежить від точності годинника. Пісковий годинник дає похибки, є менш точним ніж електронний.

Б) такий годинник використовується лише для проведення короткотривалих експериментів. Так, наприклад, таким годинником не можна точно встановити час проведення уроку.

В)в ході досліджень встановлено, що сконструйований нами пісковий годинник може бути використаний для проведення найпростіших експериментальних досліджень та спостережень.

ІV група « Дизайнери»

Опрацьовану  інформацію ( комбіновані  тексти та зображення) демонструють у  створеній  презентації в PowerPoint.

І наостанок учнями зроблено висновки:

Годинник! Яка поширена і всім відома річ. Без годинника ніяк не обійтися, вони з нами всюди. Годинник у нас на руці і в кишені, вдома і на вулиці, годинники в школі і у дитячому садку, на космодромі, на вокзалі, в автомобілі, годинники в літаку і на підводному човні. Одні годинники - круглі, інші - квадратні, одні - товсті, інші - тонкі. Є годинники завбільшки з горошину, а є такі величезні, що машиною не вивезеш. Як багато значать в нашому житті ці маленькі стрілки, які бігають по колу ніби без всякої мети! Уявіть собі, що завтра в усьому світі відразу зіпсуються всі годинники... Скільки було б проблем, який страшний безлад це викличе! У морі кораблі втратять дорогу, бо без годинника жоден капітан не зможе визначити, де знаходиться корабель. Магазини будуть працювати як захочуть. На заводах робота стане неможливою, адже машини на заводі працюють за  точним розкладом. Діти будуть спізнюватися в дитячий садочок, а батьки на роботу. Вчені  не матимуть змогу проводити експериментальні дослідження. А значить не буде розвитку науково-технічного прогресу. Тому годинник – символ нашого часу, пристрій, без якого неможливе наше життя. Сьогодні механічні маятникові годинники за точністю не можуть конкурувати з електронними як прилади для вимірювання часу. Але вони зберігають естетичну цінність, і їх історія, як частина історії людської цивілізації, завжди залишатиметься джерелом надихаючих прикладів.

Цінуйте час і кожну мить, бо непомітно він спливає,

Цінуйте час, бо він біжить, назад ніколи вже не повертає.

Цінуйте час, життя щасливе, хай вас щодня коханням радує,

хай поливає щастя злива, достатку дощ із неба падає.

Цінуйте кожну мить свого життя, не поспішайте швидко жити,

життя як зірка в небі, що летить, не дай її завчасно погасити.

Цінуйте час і кожну мить, бо непомітно він зникає,

немов вода, рікою він спливає, назад з минулого, дороги вже немає.

Підсумки роботи

Учні по черзі обмінюються враженнями від роботи над проєктом, вказують що вдавалося зробити легко, а що ні, та роблять висновок, що без годинників ми обійтися не можемо.