16 квітня о 15:00Вебінар: Мотивація до навчання під час карантину

STEM-урок: Навчальний міні-проєкт: «LED Chasing Effect»

Про матеріал
Метою проєкту є поглиблення знань учнів про напівпровідникові пристрої. Досліджується робота світлодіодів та так званий "переслідуючий ефект" («LED Chasing Effect»), котрий можна спостерігати в новорічних гірляндах.
Перегляд файлу

 

STEM-урок:

 

 

Навчальний міні-проєкт: «LED Chasing Effect»

Досліджуємо напівпровідникові елементи з Arduino

 

 

Підготувала:

вчитель фізики та інформатики

ЗЗСО №45

Подільського району

м. Києва

 

Київ- 2020

             Тема STEM-уроку:

Навчальний міні-проєкт: «LED Chasing Effect»

Досліджуємо напівпровідникові елементи з Arduino

 

Тип уроку: комбінований.

Вікова група: 11 клас (при можливості, залучення учнів/учениць 9-10 класів).

Тип STEM-проєкту:  міжпредметний, дослідницький, короткотривалий (45 хв).

Форма уроку: групова.

Пояснювальна записка до уроку: дана розробка STEM-уроку може бути використана як елемент впровадження проєктно-дослідницької діяльності у загальноосвітніх навчальних закладах та має на меті залучити до наукової діяльності учнів/учениць 9-11 класів.

Мета: інтегрувати базові знання з фізики та інформатики на практиці за допомогою електронного конструктора KS0070 KEYESTUDIO UNO R3; показати учням практичне застосування знань про напівпровідникові елементи, зокрема - світлодіоди. Розкрити причинно-наслідкові зв’язки між спостережуваними явищами та теоретичними закономірностями.  Продовжувати формувати інтерес учнівського колективу до наукових досліджень.

Зміст уроку буде спрямовано на розвиток в учнів наступних компетентностей:

Ключові компетентності

Математична - застосовування математичних методів для опису, дослідження фізичних явищ і процесів.

Природнича -  вміння пояснювати природні явища і технологічні процеси;

- використання знань з фізики для вирішення завдань, пов'язаних із реальними об'єктами природи і техніки;

- здатність, за допомогою фізичних методів самостійно чи в групі досліджувати природу;

- оцінка значення фізики та технологій для формування цілісної наукової картини світу, сталого розвитку.

Інформаційно-цифрова - уміння використовувати сучасні пристрої для опрацювання, збереження, передачі та представлення інформації;

- використання сучасних цифрових технологій і пристроїв для вивчення фізичних явищ, для обробки результатів експериментів, моделювання фізичних явищ і процесів;

- ціннісні орієнтири у володінні навичками роботи з інформацією, сучасною цифровою технікою.

 Ініціативність і підприємливість - уміння застосовувати фізичні знання для генерування ідей та ініціатив щодо проєктної, конструкторської та винахідницької діяльності, для вирішення життєвих проблем, пов’язаних із матеріальними й енергетичними ресурсами;

- оцінювати можливість застосування набутих знань з фізики в майбутній професійній діяльності, для ефективного вирішення повсякденних проблем;

- оцінювати власні здібності щодо вибору майбутньої професії, пов’язаною з фізикою чи технікою;

- ціннісне ставлення до фізичних знань, результатів власної праці та праці інших людей.

Обізнаність і самовираження- використання знань з фізики та інформатики під час реалізації власних творчих ідей.

Предметні компетентності (їхня суть розкривається в наскрізних змістових лініях):

1)  уміння планувати, підготувати, спостерігати експеримент;

2) уміння застосовувати набуті знання на практиці та обробляти результати експерименту;

3) уміння інтерпретувати результати досліджень.

 

Обладнання: навчальний електронний набір для Arduino KS0070 KEYESTUDIO UNO R3, ноутбук або ПК, програмне забезпечення Arduino, проектор, Інтернет-підтримка; світлодіоди, провідники.

Структура уроку:

Зміст уроку

Час, хв

Прийоми і методи

І. Організаційний етап. Актуалізація опорних знань. Постановка навчальної проблеми.

10

Питання класу. Фронтальна бесіда з елементами демонстрації.

II. Організація вивчення матеріалу.

20

Розповідь вчителя, бесіда;); спостереження й аналіз, виділення головного; записи на дошці і у зошитах. Виконання практичного завдання.

III. Закріплення нового матеріалу. Рефлексія.

5

Питання класу. Розв'язування якісних задач.  Бесіда.

IV. Домашнє завдання. Підведення підсумків уроку.

5

Коментар учителя.

Хід уроку:

І. Організаційний етап.

Привітання. Перевірка присутності.

Актуалізація опорних знань.

Необхідно актуалізувати знання, отримані учнями з попереднього STEM-уроку: «Світлофор».

Перевірка домашнього завдання.

Питання класу

  • Як працює світлофор?
  • Яка частина коду відповідає за перемикання світлодіодів?
  • Хто вперше винайшов світлодіод?
  • Що таке зона провідності?
  • Опишіть p-n перехід.
  • Що таке пропускний режим?
  • Від чого залежить провідність світлодіода?

 

Постановка навчальної проблеми.

Слово вчителя:

«Сьогодні ми відтворимо так званий «переслідуючий ефект» («LED Chasing Effect») зі світлодіодами, який ви могли спостерігати, наприклад, в новорічних гірляндах. Напишемо код в програмному середовищі Arduino використаємо світлодіоди з набору електронного конструктора KS0070 KEYESTUDIO UNO R3».

 

II. Організація вивчення нового матеріалу. 

Оголошення теми уроку.

Пояснення вчителя із записами в зошити (для наочності можна використати проектор, що виводитиме на екран інформацію з мережі Інтернет).

Вчитель виводить на екран за допомогою проектора відповідну сторінку з Інтернет-мережі:

https://wiki.keyestudio.com/index.php/Ks0070_keyestudio_UNO_R3_Breadboard_Kit_for_Arduino?fbclid=IwAR2cCXUiPERvpnu4qv1ZOWGqbnkJsz8DoEv_Dx-c2f12CtO8Fj4CtLiwl70

 

Практична робота

                                                  «LED Chasing Effect»

 

Мета: відтворити на практиці «переслідуючий ефект» за допомогою світлодіодів; пояснити фізичні процеси, що спостерігаються.

Час виконання - 20 хв.

Необхідне обладнання:

  • електронна плата UnoR3 – 1
  • USB-кабель – 1
  • Червоний світлодіод M5 з набору – 2
  • Жовтий світлодіод M5 з набору – 2
  • Зелений (синій) світлодіод M5 з набору – 2
  • Резистор на 220 ОМ – 6
  • Макетна дошка – 1
  • Провідники
  • Ноутбук з програмним забезпеченням Arduino.

Схема підключення:

 

Зразок програмного коду:

Алгоритм виконання роботи:

  1. Зібрати схему за зразком.
  2. Внести код до програмного середовища.
  3. Скомпілювати код та записати його на плату.
  4. У зошиті описати процеси, що спостерігаються зі світлодіодами.
  5. Пояснити явища з фізичної точки зору.
  6. Занотувати програмний код у зошит.
  7. Визначте з яким часовим інтервалом вмикається/вимикається червоний світлодіод?
  8. Чи мерехтить жовтий світлодіод?
  9. Зробити висновки.

 

III. Закріплення нового матеріалу. Рефлексія.

 

Звітування учнями виконання практичного завдання.

 

Питання класу

  • Що нового ви дізналися під час уроку?
  • Які навички і уміння ви отримали під час уроку?
  • Які завдання були найцікавішими?
  • Які були труднощі? Як їх подолали?

IV. Домашнє завдання.

     Опрацювати теоретичний матеріал уроку. Підготувати повідомлення на тему: «Повноколірний (RGB) світлодіод».

Підсумок уроку. Оцінювання учнів.

 

Інформаційні джерела (електронні ресурси):

  1. Головна сторінка Keystudio:

https://wiki.keyestudio.com/Main_Page

  1. Початок роботи з Arduino:

https://wiki.keyestudio.com/Getting_Started_with_Arduino

  1. Електронна дошка Ks0070_keyestudio_UNO_R3:

https://wiki.keyestudio.com/index.php/Ks0070_keyestudio_UNO_R3_Breadboard_Kit_for_Arduino?fbclid=IwAR2cCXUiPERvpnu4qv1ZOWGqbnkJsz8DoEv_Dx-c2f12CtO8Fj4CtLiwl70

 

docx
Пов’язані теми
Фізика, 11 клас, Розробки уроків
До підручника
Фізика (академічний рівень, профільний рівень) 11 клас (Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О.)
Додано
29 грудня 2019
Переглядів
111
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку