Транспорт прошлого и будущего: от телеги к беспилотнику
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока объяснить основные этапы развития транспорта — телега, паровоз, автомобиль, беспилотник — и в паре изготовить из гофрокартона модель транспорта прошлого, а также собрать и запрограммировать простую модель машины, движущуюся по заданной траектории.
- Сформировать представление о том, как потребности человека и развитие технологий изменяли транспорт от телеги до беспилотника.
- Научить выполнять разметку, безопасно резать и собирать детали модели из гофрокартона по технологической карте.
- Научить соединять детали базового конструктора, подключать мотор и составлять простую программу движения по заданной траектории.
- Развивать умение планировать работу в паре, распределять обязанности, контролировать результат и корректировать действия.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют интерес к истории техники и понимают связь между изобретениями и потребностями людей.
- Осознают ценность аккуратного, безопасного и ответственного труда при работе с инструментами и конструктором.
- Проявляют готовность доводить начатую модель до рабочего результата и принимать помощь товарища.
- Понимают, что развитие транспорта должно учитывать безопасность людей и бережное отношение к окружающей среде.
Метапредметные
- Планируют последовательность изготовления картонной и робототехнической модели по технологической карте.
- Осуществляют контроль размеров, прочности соединений, направления и точности движения модели.
- Сотрудничают в паре, распределяют роли, задают вопросы, объясняют принятое решение и договариваются о способе исправления ошибки.
- Сравнивают транспорт разных исторических периодов, выделяют признаки развития и формулируют вывод на основе наблюдений.
- Используют схему, пиктограммы и простую цифровую программу как источники информации для решения практической задачи.
Предметные
- Знать последовательность развития транспорта: телега — паровоз — автомобиль — беспилотник.
- Уметь называть назначение основных частей модели автомобиля или телеги: корпус, колёса, ось, крепление.
- Уметь выполнять разметку по шаблону, вырезать детали из гофрокартона с соблюдением правил безопасной работы и соединять их в модель.
- Уметь собирать простую машину из деталей конструктора, подключать мотор и задавать движение по прямой или ломаной траектории.
- Владеть способом проверки модели: выявлять причину остановки, отклонения от маршрута или слабого соединения и вносить исправление.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный вклад в общее дело пары и выбирают роль конструктора, технолога, программиста или испытателя.
- Проявляют познавательный интерес к вопросу о том, каким станет транспорт в будущем.
- Оценивают свою работу не только по внешнему виду, но и по безопасности, прочности и работоспособности модели.
- Формируют ответственное отношение к соблюдению правил работы с ножницами, картоном, деталями и электронным оборудованием.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную задачу и формулируют последовательность действий для изготовления и испытания модели.
- Планируют работу по этапам: разметить, вырезать, проверить, соединить, запрограммировать, испытать.
- Сравнивают промежуточный результат с образцом, технологической картой и заданной траекторией.
- Оценивают причину ошибки, предлагают коррекцию и повторно проверяют работу модели.
- Распределяют время между двумя частями урока и завершают работу по сигналу учителя.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки телеги, паровоза, автомобиля и беспилотника.
- Устанавливают причинно-следственную связь между развитием двигателя, управлением и изменением транспорта.
- Читают технологическую карту, извлекают из неё порядок действий и необходимые материалы.
- Моделируют движение машины с помощью схемы маршрута и блоков программы.
- Анализируют результат испытания: направление движения, скорость, остановку и соответствие маршруту.
Коммуникативные УУД
- Договариваются о распределении ролей и соблюдают очередность действий в паре.
- Формулируют вопрос о непонятном шаге и объясняют партнёру способ выполнения операции.
- Аргументируют выбор материала, формы модели или последовательности команд.
- Совместно обсуждают ошибку без обвинений и выбирают одно изменение для повторного испытания.
- Представляют классу результат работы и кратко описывают вклад каждого участника.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить изображения или карточки с телегой, паровозом, автомобилем и беспилотником; разместить их на доске без подписей.
- Распечатать технологические карты изготовления простой модели телеги или автомобиля из гофрокартона — по одной на каждую пару.
- Подготовить листы гофрокартона, линейки, карандаши, безопасные ножницы, клей-карандаш или малярный скотч; выдать материалы наборами на пару.
- Заранее обозначить на картоне несколько размеров деталей и проверить, что ножницы режут материал без чрезмерного усилия.
- Подготовить наборы LEGO WeDo или аналогичного конструктора с мотором и устройством управления — по одному набору на пару.
- Подготовить планшеты или ноутбуки с открытой средой программирования, а также карточки с командами движения.
- Наклеить на полу или на столах маршруты: прямая линия, поворот под прямым углом и короткая ломаная траектория.
- Вывесить на доске памятку: «Разметь — проверь — вырежи — собери — испытай — исправь» и правила безопасности.
- Подготовить лист самооценки на каждого ученика и карточки для рефлексии «Что изменилось? Что помогло модели двигаться?».
- Проверить заряд аккумуляторов, работу моторов, подключение устройств и наличие свободного места для испытаний.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учеников в исследование развития транспорта и создать мотивацию к практической работе.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на доске четыре изображения без подписей: телегу, паровоз, автомобиль и беспилотник. «Здравствуйте, ребята. Сегодня мы станем исследователями и конструкторами. Посмотрите на изображения и попробуйте понять, что объединяет все эти предметы. Не называйте ответ сразу — сначала подумайте самостоятельно». | Рассматривают изображения, формулируют предположение: «Это разные виды транспорта», записывают тему в тетрадь. |
2 мин | Учитель применяет приём «Подумай — обсуди в паре — поделись». «За тридцать секунд определите, какой транспорт появился раньше, а какой позже. Затем обсудите порядок с соседом и объясните, почему вы так считаете». Учитель выслушивает две пары и фиксирует на доске цепочку с пропусками. | Сначала располагают изображения мысленно, затем обсуждают в парах и предлагают порядок: «Телега, паровоз, автомобиль, беспилотник». Объясняют: «Менялись источник движения, скорость и способ управления». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели, что транспорт изменялся постепенно. Сегодня мы сначала создадим модель транспорта прошлого, а затем попробуем собрать транспорт, который движется по программе».
Этап 2. Актуализация знаний и постановка задачи (4 мин)
Цель этапа: актуализировать представления о деталях модели и выявить знания, необходимые для технологической работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает простую картонную модель и задаёт вопросы: «Какие части нужны, чтобы телега или автомобиль могли двигаться? Что будет, если колёса приклеить прямо к корпусу? Чем ось отличается от колеса?». Учитель демонстрирует корпус, две оси и четыре колеса. | Называют детали: «Корпус, колёса, оси, крепления». Предполагают: «Колёса должны свободно вращаться на оси, иначе модель не поедет». |
2 мин | Учитель показывает технологическую памятку. «Вспомним безопасный порядок. Сначала мы размечаем деталь, затем проверяем размеры, только после этого режем. Ножницы передаём кольцами вперёд, картон держим другой рукой сбоку от линии реза». Учитель сообщает практическую задачу: «Каждая пара изготовит модель телеги или автомобиля, которая сможет прокатиться по столу». | Повторяют порядок действий, показывают жестом безопасное положение ножниц, выбирают модель и распределяют роли: разметчик, мастер резки, сборщик, контролёр. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, из каких частей состоит простая транспортная модель и как безопасно её изготовить. Теперь определим план работы и приступим к первой части».
Этап 3. Планирование и изготовление картонной модели — транспорт прошлого (10 мин)
Цель этапа: сформировать базовые умения технологического процесса через разметку, резку и сборку модели из гофрокартона.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт каждой паре картон, технологическую карту и шаблон. «Рассмотрите карту целиком. Найдите корпус, четыре колеса и две оси. Сначала обведите детали по шаблону, затем подпишите их и проверьте, хватает ли деталей. Контролёр пары сверяет количество деталей до начала резки». | Рассматривают карту, находят детали, размечают корпус, колёса и оси, считают детали и сообщают партнёру: «Нужны одна деталь корпуса, четыре колеса и две оси». |
3 мин | Учитель напоминает приём «Стоп-кадр контроля». «Остановитесь, положите ножницы на стол и сравните свою разметку с картой. Проверьте, замкнуты ли линии, совпадают ли размеры одинаковых колёс. Если обнаружили неточность, исправьте разметку до резки». Учитель проходит между рядами и помогает только вопросами: «Как вы проверили симметрию? Где будет ось?». | Останавливают работу, сравнивают детали с картой, исправляют линии, измеряют одинаковые колёса линейкой, объясняют партнёру расположение осей. |
3 мин | Учитель говорит: «Теперь вырезаем детали. Держите ножницы перед собой, режьте по линии короткими движениями, не торопитесь на поворотах. После вырезания сложите детали в отдельную стопку и проверьте, не осталось ли заусенцев». | Безопасно вырезают детали, складывают их по видам, проверяют края и убирают обрезки в подготовленную коробку. |
2 мин | Учитель демонстрирует сборку: «Корпус соединяем так, чтобы он сохранял форму. Оси закрепляем параллельно, а колёса надеваем без сильного прижатия. После сборки слегка подтолкните модель: колёса должны вращаться». | Собирают корпус, закрепляют оси и колёса, прокатывают модель на короткое расстояние, находят заклинивание или перекос и исправляют крепление. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Запись в тетрадях
- Размечу деталь по шаблону.
- Проверю размеры и количество деталей.
- Вырежу детали безопасно.
- Соберу корпус, оси и колёса.
- Испытаю модель и исправлю ошибку.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы прошли основные шаги технологического процесса: разметили, вырезали, собрали и испытали модель. Даже простая телега или автомобиль требует точности. Теперь посмотрим, как в современном транспорте движение можно задавать не рукой, а программой».
Этап 4. Переход к транспорту будущего и постановка проблемы (3 мин)
Цель этапа: обнаружить отличие механической модели от программируемой и сформулировать задачу второй части урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель показывает изображение беспилотника и собранную картонную модель. «Картонная машина начинает движение, когда её толкает человек. А беспилотник может получать команды от программы. Как вы думаете, что нужно добавить к модели, чтобы она сама поехала?». | Сравнивают модели, отвечают: «Мотор, источник питания и программу». |
2 мин | Учитель фиксирует на доске проблемный вопрос: «Как заставить машину проехать заданный маршрут?». «Сегодня программа должна стать нашим водителем. В каждой паре будет конструктор, мотор и маршрут. Ваша задача — собрать машину и подобрать команды так, чтобы она проехала по линии и остановилась в конце». | Формулируют цель второй части: «Собрать машину, подключить мотор, запрограммировать движение и проверить маршрут». Распределяют роли: сборщик, программист, испытатель и контролёр. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Проблема ясна: модель должна не просто выглядеть как машина, а выполнить заданное действие. Для этого нам потребуется точная сборка, план команд и испытание».
Этап 5. Сборка и программирование модели машины (12 мин)
Цель этапа: научить собирать простую робототехническую модель и задавать её движение по траектории с помощью последовательности команд.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт наборы и показывает на экране схему базовой модели: корпус, два ведущих колеса, свободная опора, мотор, устройство управления. «Не рассыпайте детали на столе. Сначала найдите элементы по схеме. Сборщик соединяет детали, контролёр сверяет каждый шаг с изображением. Если соединение не получается, не тяните деталь силой — позовите меня или спросите партнёра». | Находят детали, собирают корпус и колёсную базу, сверяют положение осей и креплений со схемой, называют партнёру следующий шаг. |
2 мин | Учитель демонстрирует подключение мотора. «Посмотрите, мотор должен быть соединён с устройством управления, а колёса — свободно вращаться. Перед запуском поднимите руку, чтобы я проверил соединения и направление осей». | Подключают мотор, проверяют свободное вращение колёс, показывают модель учителю, исправляют перепутанное или слабое соединение. |
3 мин | Учитель показывает на экране блоки программы: запуск, движение вперёд, пауза, поворот, остановка. «Программа читается сверху вниз. Для прямой линии зададим движение вперёд на короткое время и остановку. Для угла добавим команду поворота. Сначала составьте программу на бумажной карточке, только потом перенесите её в приложение». | Раскладывают карточки команд, составляют последовательность: «Запуск — движение вперёд — поворот — движение вперёд — остановка». Объясняют, почему команда остановки должна быть последней. |
4 мин | Учитель организует «Испытание с одним изменением». «Поставьте машину в начало маршрута и запустите программу. Наблюдайте только за одним признаком: где модель отклонилась от линии. После первого запуска меняйте лишь один параметр — время движения или время поворота. Запишите изменение на листе испытаний». | Запускают модель по траектории, фиксируют результат: «Машина повернула рано» или «Машина не доехала до линии». Меняют один параметр, выполняют повторный запуск и сравнивают результаты. |
Эталон решения
Для маршрута «вперёд — поворот направо — вперёд — остановка» последовательность действий такова: 1) поставить модель на старт; 2) включить мотор; 3) задать движение вперёд; 4) остановить одно колесо или изменить направление вращения колёс для поворота; 5) снова задать движение вперёд; 6) включить остановку; 7) сравнить положение модели с линией. Если машина поворачивает слишком рано, уменьшить время поворота; если не доезжает до угла, увеличить время движения вперёд. После каждой коррекции изменяется только один параметр.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы убедились, что программирование похоже на технологический процесс: сначала план, затем сборка, запуск, контроль и исправление. Теперь каждая пара покажет результат и объяснит, какое изменение помогло модели пройти маршрут».
Этап 6. Демонстрация результатов и первичное закрепление (6 мин)
Цель этапа: закрепить понимание этапов развития транспорта и способов контроля результата через представление моделей.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель организует мини-фестиваль «Транспортная линия». «Каждая пара за тридцать секунд покажет картонную модель, назовёт её детали, затем запустит робототехническую модель на коротком маршруте. После демонстрации ответьте: что пришлось изменить во время испытания?». | Показывают картонную модель, называют корпус, колёса и оси, запускают программируемую машину, сообщают: «Мы увеличили время движения» или «Сократили время поворота». |
3 мин | Учитель возвращается к исторической цепочке. «Расположите четыре карточки по времени и объясните один шаг развития. Что изменилось при переходе от телеги к паровозу? От автомобиля к беспилотнику?». Учитель принимает ответы и уточняет понятия. | Составляют цепочку «телега — паровоз — автомобиль — беспилотник», формулируют вывод: «Источник движения стал мощнее, транспорт — быстрее, а управление частично перешло к автоматике». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «История транспорта — это история решения задач человека. В картонной модели вы освоили ручной технологический процесс, а в конструкторе добавили двигатель, программу и автоматическое управление».
Этап 7. Рефлексия, самооценка и домашнее задание (7 мин)
Цель этапа: оценить освоение технологического процесса, сформулировать личный результат и определить направление дальнейшего проектирования.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт лист самооценки. «Отметьте один вариант напротив каждого утверждения: могу сам, могу с подсказкой, пока затрудняюсь. Проверьте себя по четырём пунктам: могу назвать этапы развития транспорта; могу разметить и безопасно вырезать деталь; могу собрать модель по схеме; могу изменить одну команду и проверить результат». | Заполняют лист самооценки, ставят отметки, формулируют индивидуальный вывод: «Лучше всего у меня получилось…», «Мне нужно потренироваться…». |
2 мин | Учитель использует приём «Одноминутная записка». «Запишите два предложения: что нового вы узнали о транспорте и какая ошибка помогла вам улучшить модель. Это не контрольная, а сообщение для учителя». | Пишут: «Я узнал, что…», «После испытания мы поняли, что…». Передают записки учителю. |
2 мин | Учитель задаёт контрольные вопросы перед выходом: «Назовите четыре этапа развития транспорта. Для чего нужны разметка и пробный запуск? Что изменится, если увеличить время движения вперёд?». | Отвечают: «Телега, паровоз, автомобиль, беспилотник»; «разметка помогает сделать детали точными, а пробный запуск выявляет ошибку»; «машина проедет дальше». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Сегодня вы работали как настоящие инженеры: изучили прошлое, изготовили модель, собрали машину будущего и научили её выполнять маршрут. Самое важное — не отсутствие ошибок, а умение заметить ошибку, объяснить её причину и исправить результат».
Критерии оценивания практической работы
- «5» — ученик в паре верно расположил этапы развития транспорта, аккуратно выполнил разметку и резку, собрал прочную картонную модель, подключил мотор и участвовал в программировании модели, которая прошла заданную траекторию или самостоятельно исправил обнаруженную ошибку.
- «4» — ученик выполнил основные операции и собрал работоспособную модель, но допустил одну неточность в разметке, соединении или настройке программы, исправленную после подсказки учителя.
- «3» — ученик при помощи учителя выполнил разметку, вырезал и собрал основные детали, участвовал в сборке конструктора, но модель прошла маршрут частично или программа требовала существенной коррекции.
- Ниже базового уровня — работа выполнена фрагментарно, правила безопасности нарушались после напоминаний, ученик не смог объяснить назначение основных деталей или последовательность действий.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о последовательности развития транспорта? | Проверить понимание исторической цепочки и умение выделять признаки развития. |
Какие действия помогли сделать картонную модель прочной и аккуратной? | Выявить осознание технологического процесса: разметки, проверки, резки и сборки. |
Что произошло с моделью при первом запуске и какую команду или параметр вы изменили? | Проверить умение контролировать результат, находить причину ошибки и выполнять коррекцию. |
Какую роль вы выполняли в паре и что сделали для общего результата? | Оценить коммуникацию, ответственность и вклад ученика в совместную деятельность. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы проследили путь транспорта от простой телеги до беспилотника. Вы увидели, что любая модель начинается с замысла и точной разметки, а сложная модель дополнительно требует двигателя, программы и испытаний. Типичная ошибка — сразу запускать модель, не проверив соединения и не продумав порядок команд. На следующем уроке мы продолжим проектировать транспорт будущего и попробуем добавить к модели новый способ управления или полезную функцию».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Нарисовать ленту развития транспорта из четырёх этапов: телега, паровоз, автомобиль, беспилотник. Под каждым изображением написать, что является источником движения и как управляется транспорт. | Закрепляет последовательность развития и умение сравнивать транспорт по заданным признакам; при проверке обратить внимание на порядок и точность подписей. |
Средний (повышающий) | Разработать эскиз собственной модели транспорта будущего: показать корпус, колёса или другой способ движения, источник энергии и одну автоматическую функцию. Добавить 4–5 предложений с объяснением замысла. | Развивает проектное мышление и умение переводить идею в графическую модель; при проверке оценить наличие деталей, функции и связи конструкции с назначением. |
Продвинутый (дополнительный) | Составить на бумаге последовательность из 5–7 команд для движения воображаемой машины по маршруту с одним поворотом и остановкой. Указать, что изменится, если машина повернёт слишком рано. | Закрепляет алгоритмическое мышление, планирование и коррекцию программы; при проверке обратить внимание на порядок команд и объяснение изменения параметра. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Какие четыре вида транспорта мы расположили по времени? Какие операции выполняются до резки картона? Почему при настройке программы важно изменять только один параметр? Какие УУД помогли вашей паре довести модель до результата?»
