СТЕМ-квест "Автотранспорт"

Про матеріал

СТЕМ-квест на заявлену тему з мультимедійною підтримкою, у якому виявляється принцип ґендерної чутливості. Мета квесту - розширити знання здобувачів/здобувачок освіти про транспорт, історію його виникнення та розвитку, закріпити знання з алгебри і фізики з тем «Лінійна функція» та «Механічний рух». Формувати вміння застосовувати набуті знання в життєвих ситуаціях; формувати вміння розв’язувати прикладні задачі, розпізнавати функціональну залежність часу від швидкості, відстані від часу. Розвивати уявлення про галузі STEM в економіці Україні.

Перегляд файлу

STEM – квест «АВТОТРАНСПОРТ»

Тема: «Механічний рух та лінійна функція»

Мета: розширити знання здобувачів /здобувачок освіти про транспорт, історію його виникнення та розвитку, закріпити знання з алгебри і фізики з тем «Лінійна функція» та «Механічний рух». Формувати вміння застосовувати набуті знання в життєвих ситуаціях; формувати вміння розв’язувати прикладні задачі, розпізнавати функціональну залежність часу від швидкості, відстані від часу. Розвивати вміння виділяти головне, порівнювати, аналізувати, робити висновки з вивченого матеріалу. Розвивати уявлення про галузі STEM в економіці Україні. Формувати у здобувачів/здобувачок освіти науковий світогляд, стійкий інтерес до науково-технічної творчості, предметів природничо-математичного циклу. Виховувати академічну доброчесність, почуття гендерної рівності, долати гендерні стереотипи, толерантно ставитися до всіх членів суспільства.

Актуальність. З автотранспортом сьогодні пов'язано багато сучасних професій, які будуть потрібні й у майбутньому. Транспортна інженерія є важливим компонентом будівельної, космічної і промислової інженерії.

Цільова аудиторія (вікова категорія): здобувачі і здобувачки освіти 7 класу (12-13 років).

Тип уроку: комбінований.

Розділ програми предмету: алгебра розділ «Функції», фізика розділ «Механічний рух».

Час проведення: 90 хвилин.

Форма і методи роботи: онлайн офлайн; STEM-квест; евристична бесіда, робота в групах, робота в парах; розв’язування задач та вправ з проблемними питаннями, практичні: побудова графіків, тестування Lego-автомобілів, дослідницька робота; психологічне розвантаження.

Компетенції: спілкування державною мовою; основні компетентності у природничих науках і технологіях; математична компетентність; інформаційно-комунікаційна; вміння вчитися протягом життя; соціальна та громадянська компетентності; ініціативність і підприємливість, компетентність екологічної грамотності.

Інформаційно-комунікаційні технології: платформа цифрової освіти і навчання Mozaik, Mozabook, Mozaweb, інтерактивні вправи на платформах /interacty.me/ та /LearningApps/, хмарне сховище Google диск, використання мультимедійної презентації, відеоматеріалів /youtube/, побудова графіків у математичній програмі GeoGebra, інтерактивна дошка Pdlet, тести на онлайн-порталі «На Урок».

Матеріали та обладнання: девайси учителя/учительки та здобувачів/здобувачок освіти; презентації Microsoft Power Point, спеціальна лінійка для проведення досвіду, рулетка, секундомір, Lego-моделі автомобілів, платформа цифрової освіти і навчання Mozaik. доступ до мережі Інтернет, відеофайли, додатки, інтерактивна дошка, конверти для груп дослідників (завдання, таблиці, малюнки, ножиці, світловідбивний папір, клей, тощо) .

Предмети, де можна використати матеріал уроку: алгебра (лінійна функція); фізика (механічний рух); інформатика (побудова графіків, моделей майбутнього транспорту); технології (моделювання, виготовлення брелків); географія (історія виникнення та розвитку транспорту); екологія (забруднення вихлопними газами довкілля).

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент. (3 хв)

Вчитель/вчителька. Добрий день! Я радий/рада вас вітати люба шкільна спільното сьомого класу! Давайте налаштуємось на продуктивну співпрацю і гарний настрій.

Емоційне налаштування на урок. Інтерактивні поради на урок «Який у тебе настрій»

https://is.gd/5Nwpy2 (вправа на платформі /interacty.me/)

Зображення, що містить текст, Наземний транспортний засіб, автомобіль, графічний дизайн

Автоматично згенерований опис

Зображення, що містить візерунок, дизайн, тканина, шов

Автоматично згенерований опис

ІІ. Мотивація навчальної діяльності. (2 хв)

Вчитель/вчителька. Протягом усього життя ми користуємося різними видами транспорту, ці засоби стали невід'ємною частиною сучасного суспільства.

Проблемне запитання. А чи все ми знаємо про автотранспорт?

Сьогодні на уроці ви дізнаєтеся багато нового та цікавого про автомобілі.

Ми розпочинаємо наш STEM-квест «Автотранспорт». Ви готові до подорожі? Тоді давайте візьмемо з собою в дорогу все необхідне: презентації, девайси, моделювання, програмування, творчу майстерню юних інженерів та винахідників і звичайно знання.

ІІІ. Актуалізація опорних знань. (6 хв)

Початок квесту «Старт»

Вчитель/вчителька. Давайте перед стартом перевіримо наші «дорожні наплічники знань», які нам обов’язково знадобляться.

Щоб перевірити їх, переходимо за покликанням на платформу LearningApps та виконуємо інтерактивну вправу «Механічний рух та лінійна функція». https://is.gd/KylfRh

Вчитель/вчителька. Діти, ви всі перевірили «дорожні наплічники знань»? Тоді сідаймо у «Машину часу» і поїхали! До зустрічі на наступній зупинці «Історичний Fusion».

IV. Закріплення та розширення знань. (23 хв)

Зупинка «Історичний Fusion»

Вчитель/вчителька. Обережно двері відчиняються! Зупинка «Історичний Fusion». Поспішаємо до інформаційного порталу, де на вас чекає подорож до віртуального музею ретро-автомобілів «Історія розвитку транспорту» (демонстрація 3Д моделей на платформі Mozaik).

https://is.gd/8nlpJE

Вчитель/вчителька. Діти, а який музей автомобілів є у нашому місті? Правильно, це технічний музей «Машини часу», який радує не тільки шанувальників ретро-автомобілів, а й усіх мешканців Дніпра. Давайте пригадаємо нашу екскурсію до музею, де ви подорожували різними видами транспорту. Поспішаємо до дивовижної відео-капсули – «Ретро музей та подорож у ньому різними видами транспорту». https://is.gd/rwQqRK

Вчитель/вчителька. А зараз нас з вами чекає зустріч з відомим інженером- винахідником. Щоб дізнатися хто це, нам треба перейти за покликанням і відповісти на його запитання «Історія автомобілів». https://is.gd/kF49aK

Доповнена реальність, Ілон Маск https://goo.su/g0BKtP

Вчитель/вчителька. Дякуємо Ілону Маску за напутні слова та побажання і рухаємось далі. Наступна зупинка «Світ відкриттів».

Зупинка «Світ відкриттів»

Вчитель/вчителька. Обережно двері відчиняються! Зупинка «Світ відкриттів». Ось ви знаєте, яким транспортом можна керувати за допомогою штучного інтелекту, а який транспорт може розвивати швидкість до 1000 км/год? Ні? Тоді увага на екран. Переглянемо відеоролик, який заздалегідь підготовила група 1.

 Відео «Майбутнє транспорту». https://is.gd/yVKOH1

Відео супроводжується коментарями вчителя/вчительки та дітей.

 Доповіді здобувачів/здобувачок освіти (випереджувальне завдання) «Сучасні

інженери/інженерки та винахідники/винахідниці». (демонстрування слайдів презентації) http://surl.li/ngish

Вчитель/вчителька. Цікаві доповіді, презентації та відео привели нас до зупинки «Автомобільний інжиніринг».

V. Практична робота.

Зупинка «Автомобільний інжиніринг»

Вчитель/вчителька. Обережно двері відчиняються! Зупинка «Автомобільний інжиніринг». Діти, а хто знає яка максимально дозволена швидкість руху дорогами нашого міста Дніпра? (віповіді учнів) Так, вірно, максимальна швидкість — 50 км/год, крім ділянок, де дозволена швидкість нижча. Давайте з’ясуємо: чому не можна перевищувати швидкість і що значить вираз «гальмівний шлях». Людина, яка водить автомобіль, знає, що гальмівний шлях не завжди однаковий. Від уміння розрахувати гальмівний шлях свого автомобіля залежить ваше життя і життя оточуючих. Так що ж таке гальмівний шлях? (віповіді учнів) Це дистанція, яку подолав транспортний засіб від моменту натискання на педаль гальма до повної зупинки. Відомо, що Зупинний шлях = Шлях за час реакції + шлях за час гальмування.

І етап - робота в групах та парах. (до 20 хв)

На цьому етапі роботи здобувачі/здобувачки освіти об'єднуються в групи не за гендерним поділом, а за інтересами.

Завдання для І групи дослідників

Завдання № 1

Проблемне запитання: Чи були б ви хорошим водієм/водійкою? Як швидко ви можете реагувати?

а) Проведіть експеримент з лінійкою та перевірте свої здібності. Виміряйте час вашої реакції, користуйтеся малюнком і таблицею №1 (всі необхідні матеріали та інструкції у конверті для вашої групи).

Увага! Середній час реакції водія/водійки – 0,8 с. Порівняйте це значення з часом вашої реакції. Чому так? Зробіть відповідні висновки.

б) Знайдіть загальний час реакції t = t₁ + t₂ (де t - загальний час реакції, t₁ - ваш час реакції, t₂ - затримка гальмування автомобіля 0,2 секунди)

в) Знайдіть шлях за час реакції, якщо ви водій/водійка автомобіля, який рухається зі швидкістю 50 км/год. (Ви можете скористуватися формулою S_p = (t₁ + 0,2)∙V).

Роботи сфотографувати та прикріпити на дошку Pаdlet в розділ «Транспорт, група-І» за покликанням https://goo.su/xLFdmW

Завдання № 2

Проблемне запитання: Як можна подбати про безпеку пішоходів у темний час доби?

Зробіть флікери для наплічника у формі автомобілів для себе та своїх друзів. (Інструкція і необхідні матеріали та інструменти у конверті для вашої групи).

Завдання для ІІ групи дослідників

Завдання № 1

Проблемне запитання: Чи однаковий буде шлях за час гальмування у суху погоду та дощову?

а) Знайти шлях за час гальмування легкового автомобіля (V = 50 км/год) у суху та дощову погоду за формулою гальмівного шляху (Ф_с = 0,7 для сухого асфальту, для мокрої дороги Ф_с = 0,4).

Завдання № 2

Проблемне запитання:. Чи відрізняються зупинні шляхи автомобілів, що рухаються із різними швидкостями? Яким чином?

а) Відомо, що Зупинний шлях = Шлях за час реакції + шлях за час гальмування.

Автомобілістка/автомобіліст у суху погоду рухається зі швидкістю V = 80 км/год, а автомобіліст/автомобілістка зі швидкістю V = 50 км/год. У скільки разів зупинний шлях автомобілістки/автомобіліста буде більшим, ніж зупинний шлях автомобіліста/автомобілістки? (Шлях за час реакції можна знайти за формулою S_p = (t₁ + 0,2)∙V , де t₁ = 0,8 с - середній час реакції водія/водійки, t₂ = 0,2 с - затримка гальмування автомобіля). Зробіть відповідні висновки.

б) Перелічіть фактори, від яких залежить зупинний шлях водія/водійки вночі, у зимову пору року, у суху та дощову погоду.

Роботи сфотографувати та прикріпити на дошку Pаdlet у розділ «Транспорт, група-ІІ» за покликанням https://goo.su/xLFdmW

Завдання для ІІІ групи дослідників

Завдання № 1 (працюють в парах)

Проблемне запитання: Яка швидкість у моделей машин із LEGO Technic зібраних дослідниками та дослідницями вашої групи?

Провести тестування моделей машин, зібраних із LEGO Technic: виміряти рулеткою шлях, який пройшла модель від старту до повної зупинки, виміряти секундоміром час, за який машина пройшла цю відстань; знайти середню швидкість моделі.
Побудувати графік залежності шляху від часу цієї моделі в математичній програмі GeoGebra.

Завдання № 2

Проблемне питання: Який вид пального вигідніше споживати водіям/водійкам автомобілів?

1) Відомо, що середнє споживання автомобілем бензину ≈ 10 л на 100 км шляху, автомобіль на газу споживатиме приблизно 12 л газу на 100 км, електрокар з батареєю 40 кВт проїжджає в середньому 230 км. Ціна за 1л бензину в нашому місті 58 грн, за 1л газу - 31 грн, за 1 кВт електроенергії - 2,64 грн. Скільки коштує проїзд 1 км дороги на різному виді пальному? Відповіді порівняйте та зробіть висновки. (Для порівняння беремо автомобілі одного класу)

2) Як ви вважаєте, який із запропонованих автомобілів найменше забруднює навколишнє середовище у нашому місті? Відповіді обґрунтуйте, зробіть висновки.

Роботи вашої групи сфотографувати та прикріпити на дошку Pаdlet в розділ «LEGO-автомобілі група - ІІІ» за покликанням: https://goo.su/xLFdmW

ІІ етап - обговорення результатів роботи. (10 хв - 13 хв)

Вчитель/вчителька: Ви виконали практичну роботу та прикріпили результати на дошку Padlet. Я обрав/обрала роботи з кожної групи для обговорення та аналізу отриманих вами результатів.

Йде обговорення та аналіз результатів практичної роботи. Здобувачі/здобувачки освіти разом з вчителем/вчителькою роблять висновки та пропозиції.

Вчитель/вчителька: Молодці! Все добре попрацювали, гарно протестували свої моделі! Поспішаємо до нашої кінцевої зупинки «Творча майстерня».

Зупинка «Творча майстерня» (15-20 хв)

Вчитель/вчителька. Обережно двері відчиняються! Зупинка «Творча майстерня»! Запрошую вас на дивовижну виставку автомобілів із Lego, які ви створили своїми руками.

 Виставка «Lego-моделі автомобілів» (випереджувальне домашнє завдання);

 Інтерв’ю з юним винахідником http://surl.li/nhsoh ;

 Комп’ютерні роботи в програмі СКРЕЧ «Розумне майбутнє»

VІ. Підсумок уроку. Рефлексія. (3 хв)

Вчитель/вчителька. Наш квест вже завершився

Приємний спогад залишився.

Лиш ми крокуємо у STEM

І втілюємо мрії без проблем.

● Рефлексія.

 Інтерактивна вправа «Чи змінився твій настрій?»

https://interacty.me/projects/105771811636ded8

VІІ. Домашнє завдання. (1 хв)

Учнівській спільноті пропонується виконати тести «Графіки рівномірного прямолінійного руху» (онлайн-портал «На Урок») https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=2574324