STEM-урок: Навчальний міні-проєкт: «Мерехтливий світлодіод»

Про матеріал

Мета STEM-уроку: 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.

Перегляд файлу

STEM-урок:

Навчальний міні-проєкт: «Мерехтливий світлодіод»

Досліджуємо напівпровідникові елементи з Arduino

Підготувала:

вчитель фізики та інформатики

ЗЗСО №45

Подільського району

м. Києва

Київ- 2020

Тема STEM-уроку:

Навчальний міні-проєкт: «Мерехтливий світлодіод!»

Знайомство з електронною платформою Arduino

Тип уроку: комбінований.

Вікова група: 11 клас (при можливості, залучення учнів та 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; світлодіод, 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 на попередніх уроках фізики та інформатики.

Перевірка домашнього завдання.

Питання класу

Що таке світлодіод?
Які речовини є напівпровідниками?
Чим зумовлена провідність напівпровідників?
Принцип роботи світлодіода.

Для наочності при поясненні принципу дії світлодіода можна використати зображення з Інтернет-ресурсу (uk.wikipedia.org). Доцільно вивести зображення на екран за допомогою проектора.

Для чого призначений електронний конструктор KS0070 KEYESTUDIO UNO R3 ?
Яку мові програмування використовує дана електронна платформа?

Постановка навчальної проблеми.

Слово вчителя:

«В даному міні-проєкті ми спробуємо дослідити роботу світлодіода за допомогою електронної платформи Arduino».

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).

Слово вчителя: «Перед виконанням практичної частини уроку спершу пригадаємо з чого складається навчальний електронний набір для Arduino KS0070 KEYESTUDIO UNO R3».

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

Завдання класу: необхідно назвати основні складові електронної дошки KS0070 KEYESTUDIO UNO R3 та назвати допоміжні елементи з набору електронного конструктора.