В каталог
Уроки робототехники

Урок «Разводной мост» по LEGO SPIKE Prime: кейс-зачёт раздела «Механика»

Курс: «Инженерное бюро ПРАЙМ», занятие 9 из 36
Раздел: Отдел механики: движение и передачи
Возраст: 5–7 класс
Длительность: 2 академических часа: теория 0 ч, практика 2 ч
Набор: LEGO Education SPIKE Prime (45678)
Тип занятия: занятие обобщения и промежуточной аттестации
Это сокращённый конспект. Полный — с ходом урока по минутам, вопросами педагога, протоколом испытаний и критериями приёмки — в программе «Инженерное бюро ПРАЙМ» для SPIKE Prime: 36 занятий, 72 часа.

Задача от заказчика

Управление водных путей заказывает разводной мост через канал: пролёт 20 см, подъём не меньше 70°, под ним проходит судно высотой 12 см. По опущенному мосту проезжает автомобиль 150 г с прогибом не больше 3 мм. Без питания мост должен остаться поднятым.

Чему научатся дети

  • раскладывать заказ на отдельные проверяемые требования
  • выбирать тип передачи по требованию заказа
  • объединять изученные механизмы в одной конструкции
  • вести протокол приёмочных испытаний

Что понадобится

  • набор SPIKE Prime — один на пару
  • груз-«автомобиль» 150 г
  • макет судна высотой 12 см
  • лист протокола приёмки
  • секундомер
  • инженерный дневник, разворот 9

План занятия

  1. Заказ от «заказчика» — 5 мин
  2. Инженерный совет: гипотезы — 7 мин
  3. Техническая справка — 8 мин
  4. Сборка — 20 мин
  5. Программирование — 15 мин
  6. Перерыв — 10 мин
  7. Испытание по протоколу — 15 мин
  8. Инженерный вызов — 10 мин
  9. Приёмка и рефлексия — 7 мин
  10. Разборка и уборка — 3 мин
Сборка. Разводной мост — полностью самостоятельная разработка. Инструкции не выдаются. Допускается заимствование узлов из собственных сборок раздела 2.
Программа. Подъём до угла ≥ 70° → удержание 10 с → опускание → сигнал на матрице «путь открыт».

Как устроен зачёт

  • Занятие проводится без новой теории. На доске — карта раздела: 5 типов передач, условие равновесия рычага, правило треугольника.
  • Педагог напоминает регламент приёмки и показывает протокол испытаний.
  • Разрешено пользоваться собственным инженерным дневником — это проверяет качество его ведения.

Испытание

Гипотезу пара формулирует сама и записывает в дневник до начала испытаний. Серия — 3 испытания. В протокол записывают: испытание №; угол подъёма, °; прогиб под грузом, мм; удержание без питания (да/нет).

Вопросы на повторение

Какое требование подсказывает тип передачи?
Удержание моста без питания. Это самоторможение — значит, червячная передача.
Как уменьшить прогиб полотна?
Усилить его треугольными связями — раскосами, как на занятии о жёсткости.
Можно ли пользоваться инженерным дневником?
Да. Заодно это проверяет, насколько аккуратно он вёлся весь раздел.

Инженерный вызов

Для тех, кто справился быстрее: сделайте мост двукрылым (два полотна, расходящихся от центра), синхронизировав их одним мотором.
  • Линия поддержки: работает по карте раздела, получает от педагога подсказку в виде наводящего вопроса (не решения); допускается угол подъёма 60°.
  • Базовая линия: выполняет заказ полностью, ведёт протокол испытаний.
  • Линия вызова: выполняет вызов с двукрылым мостом либо добивается прогиба ≤ 1 мм.

Итог урока

Выводы пара формулирует сама по протоколу: угол подъёма, прогиб под грузом и удержание без питания.

Что в полном комплекте

  • Программа ДООП «Инженерное бюро ПРАЙМ» (DOCX и PDF, 135 страниц): паспорт, учебный план, результаты по ФГОС, аттестация и 36 конспектов занятий
  • Инженерный дневник ученика (75 страниц, 36 разворотов): заказ, гипотеза, протокол испытаний, вывод, самооценка
  • Альбом эталонных узлов (12 узлов) и 12 кинематических схем в PNG
Другие занятия раздела «Отдел механики»: Зубчатая передача · Передаточное отношение · Ременная и червячная передачи · Преобразование движения · Рычаг и центр тяжести · Прочность и жёсткость.
Made on
Tilda