Лабораторная работа по физике «Изучение прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости» с использованием робототехнического конструктора LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3
https://doi.org/10.32517/2221-1993-2024-23-4-15-22
Аннотация
В статье представлен пример использования робототехнического конструктора на уроках физики и информатики — лабораторная работа «Изучение прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости» с применением конструктора LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3. Данная работа предназначена для учащихся IX—X классов при изучении равноускоренного движения в курсе физики. В ходе лабораторной работы необходимо: собрать экспериментальную установку и составить программу для модуля управления EV3, которая должна регистрировать время движения шарика по наклонному желобу с выводом на экран модуля EV3; полученные результаты измерений ввести в расчетную таблицу, составленную в электронной таблице, в которую предварительно вводят формулы для автоматического расчета ускорения и мгновенной скорости шарика. Лабораторную работу можно провести как на уроке физики и информатики, так и на факультативном занятии, также можно провести интегрированный урок физики и информатики. Использование робототехнического моделирования знакомит учащихся с современным процессом проведения физического исследования (эксперимента), помогает повысить интерес обучающихся к экспериментальной работе, сформировать у них навыки использования роботов в исследованиях и мотивацию к инженерно-техническому творчеству.
Ключевые слова
Об авторе
Д. М. БлиновРоссия
Блинов Дмитрий Михайлович, методист, Центр непрерывного повышения профессионального мастерства педагогических работников; зам. директора по информационной безопасности, учитель физики и информатики
426009, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Ухтомского, д. 25
426072, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. 40 лет Победы, д. 62
Список литературы
1. Антонова Д. А., Оспенникова Е. В. Учебные компьютерные симуляции физического эксперимента // Современные проблемы науки и образования. 2021. № 6. С. 1–9. EDN: XWMCWV. DOI: 10.17513/spno.31217.
2. Белиовская Л. Г., Белиовский Н. А. Использование LEGO-роботов в инженерных проектах школьников. Отраслевой подход: учебное пособие. М.: ДМК Пресс, 2016. 88 с.
3. Белиовская Л. Г., Белиовский Н. А. Роботизированные лабораторные работы по физике: пропедевтический курс физики. М.: ДМК Пресс, 2016. 164 с.
4. Векслер В. А. Реализация концепции STEАM-образования при решении задач о движении роботов // Информатика в школе. 2022. № 5. С. 88–94. EDN: LNITMZ. DOI: 10.32517/2221-1993-2022-21-5-88-94.
5. Вязовов С. Я., Калягина О. Ю., Слезин К. А. Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде ЕV3: учебно-практическое пособие. М.: Перо, 2014. 36 с. EDN: TNCRXP.
6. Вяткин А. А. Демонстрационные и лабораторные работы по физике с использованием робототехнических наборов и современного цифрового оборудования в рамках раздела курса «Механика». Пермь: Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет; изд-во «Пермский университет», 2016. 106 с.
7. Ершов М. Г. Возможности использования образовательной робототехники в преподавании физики // Проблемы и перспективы развития образования. Материалы IV международной научной конференции (Пермь, 20–23 июля 2013 года). Пермь: Меркурий, 2013. С. 81–87. EDN: VMRECX.
8. Ершов М. Г. Робототехника как объект изучения в курсе физики средней школы // Педагогическое образование в России. 2015. № 3. С. 117–125. EDN: TWFINH.
9. Ершов М. Г., Оспенникова Е. В. Образовательная робототехника как инструмент познания в учебном процессе по физике // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. 2015. № 3. С. 109–124. EDN: TSAONZ.
10. Ионова И. Р. Использование роботов LEGO MINDSTORMS EV3 для изучения механического движения на уроках физики // Информационно-коммуникационные технологии в педагогическом образовании. 2021. № 3 (72). С. 6–9. EDN: WGRQIR.
11. Кокин В. А., Поврозюк А. С. О межпредметных связях технических наук в процессе реализации образовательной робототехники // Осовские педагогические чтения «Образование в современном мире: новое время — новые решения». 2022. № 1-2. С. 259–264. EDN: CBGFXD.
12. Копосов Д. Г. Технология. Робототехника. 5 класс: учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2020. 96 с.
13. Копосов Д. Г. Технология. Робототехника. 5–6 классы: учебник. М.: Просвещение, 2021. 128 с.
14. Копосов Д. Г. Технология. Робототехника. 6 класс: учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2020. 224 с.
15. Копосов Д. Г. Технология. Робототехника. 7 класс: учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. 224 с.
16. Копосов Д. Г. Технология. Робототехника. 7–8 классы: учебник. М.: Просвещение, 2021. 175 с.
17. Копосов Д. Г. Технология. Робототехника. 8 класс: учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. 128 с.
18. Никитина Т. В. Образовательная робототехника как направление инженерно-технического творчества учащихся: учебное пособие. Челябинск: Челябинский государственный педагогический университет, 2014. 171 с. EDN: UGOXXD.
19. Образовательная робототехника на уроках информатики и физики в средней школе: учебно-методическое пособие / Т. Ф. Мирошина и др. М-во образования и науки Челябинской обл., ОГУ «Обл. центр информ. иматериально-технического обеспечения образовательных учреждений, находящихся на территории Челябинской обл.» (РКЦ). Челябинск: Взгляд, 2011. 157 с.
20. Оспенникова Е. В. Развитие самостоятельности учащихся при изучении школьного курса физики в условиях обновления информационной культуры общества: автореф. дис. доктора пед. наук: 13.00.02. Челябинск: Челябинский государственный педагогический университет, 2003. 46 с. EDN: NMIIJT.
21. Оспенникова Е. В. Развитие самостоятельности школьников в учении в условиях обновления информационной культуры общества: монография. В 2 ч. Пермь: Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет, 2003. 300 с. EDN: QSZMCV.
22. Оспенникова Е. В., Ильин И. В., Ершов М. Г., Оспенников А. А. Принцип политехнизма в обучении физике: современная интерпретация и технологии реализации в средней школе: монография / под общ. ред. Е.В. Оспенниковой. Пермь: Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет, 2014. 502 с. EDN: TRXITX.
23. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 31 мая 2021 г. № 287 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования». https://edsoo.ru/wp-content/uploads/2023/08/Приказ-№-287-от-31.05.2021-ФГОС_ООО.pdf
24. Сафонова О. Ю. Урок на тему «Виртуальное исследование Марса» (VI класс) // Информатика в школе. 2020. № 2. С. 28–34. EDN: BFEOSW. DOI: 10.32517/2221-1993-2020-19-2-28-34.
25. Тарапата В. В., Самылкина Н. Н. Робототехника в школе: методика, программы, проекты. М.: Лаборатория знаний, 2017. 109 с.
26. Федеральная рабочая программа основного общего образования. Физика (базовый уровень) (для 7–9 классов образовательных организаций). М.: Институт стратегии развития образования, 2023. 61 с. https://edsoo.ru/wp-content/uploads/2023/08/20_ФРП-Физика_7-9-классы_база.pdf
27. Хапаева С. С., Ганин Р. А., Пышкина О. А., Сунцов К. А. Организация квеста для знакомства учащихся с инновационным оборудованием // Информатика в школе. 2019. № 2. С. 13–17. EDN: UXFCDZ. DOI: 10.32517/2221-1993-2019-18-2-13-17.
Рецензия
Для цитирования:
Блинов Д.М. Лабораторная работа по физике «Изучение прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости» с использованием робототехнического конструктора LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3. Информатика в школе. 2024;(4):15-22. https://doi.org/10.32517/2221-1993-2024-23-4-15-22
For citation:
Blinov D.M. Laboratory work in physics "The study of uniformly accelerated motion without initial velocity" using a robotic kit LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3. Informatics in school. 2024;(4):15-22. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/2221-1993-2024-23-4-15-22