Жолдасбеков Болат Жолдасбекұлы Әдістемелік құрал
Келесі бағыт – Т- технология бағыты
жүктеу/скачать 0,56 Mb.
|
Жолдасбеков Б.Физика STEAM
- Бұл бет үшін навигация:
- Келесі – Е-инженерия бағыты
- Содан кейінгі бағыт – М-матемтика бағыты.
- А-арт-яғни өнер саласын
- Физиканы пәнінде STEM технологиясы арқылы Arduino робототехникалық жиынтығын қолдану
| Келесі бағыт – Т- технология бағыты. Бұл бағыт түрлі техникалар мен технология, инновация әлемінің тоғысқан жері. Технология арқылы үлгілеуге, жобалауға содан соң есебін шығарып болып, құрастыруға, дайындама жасауға, тәжірибе үлгісін даярлауға, оны сынақтан өткізуге, ең соңында дайын болған өнімді алуға нақты мақсатқа жетуге мүмкіндік аламыз. СТЕМ саласында бұл сала екінші тармақта және аса өзекті салалардың бірі болып табылады.
Келесі – Е-инженерия бағыты – бұл бағыт жобалау мен үлгілеу және құрастыру сонымен бірге ойлау мен жаңа идеялардың басын біріктіретін техникалық сала. Осы арқылы жаңа техникалық жобалардың идеясы қағазға түсіріліп, оның барлық өлшемі қалыптасады, есептері дайындалады. Нәтижесінде технология саласымен бірлестікте жобалық өнімді құрастыруға кіріседі. Дайындауға тікелей қатысады. Содан кейінгі бағыт – М-матемтика бағыты. Математика бұл барлық өлшемдер мен есептеулер, жоба мен шешімдердің аралығында болатын барлық іс-әрекетте жасалатын жобалар мен мен өнімнің есебін, өлшемін, мөлшерін, құнын және қашықтық өлшемін барлығын есептеу үшін аса қажетті сала. Бұған сонымен қатар А-арт-яғни өнер саласын да қосуға болады. Өнер бұл шығармашылық идеялар мен эстетика, талғам, дизайн, сәндік-өнер және әсемдік, үйлесімділік, әдемілік, ыңғайлы және қолайлы, қол жетімділік салалары бойынша жетілдіру саласын қарастыра отырып, сонымен бірге жаңа шығармашылық өнімдер мен идеялардың пайда болуына тікелей байланысты сала. Осыныңы негізінде жаңа жобалар мен өнімдер, түрлі заңдылықтар мен шешімдер, формалар қалыптасады, пайда болады. Сондықтан STEM-нің STEAM деп аталатын тобы ұғымдардың бірігуі мен бірлесуі нәтижесінде аса тиімді жұмыстар атқарады. Физиканы пәнінде STEM технологиясы арқылы Arduino робототехникалық жиынтығын қолдану Қазіргі заман талабына сай адам іс-әрекетінің барлық салаларында еркін қолданысқа енген ақпараттық технологиялар біздің күнделікті өміріміздің ажырамас бөлігі болып табылады. Ақпараттық технологияларды тиімді қолдану сандық үлгіде көрсетілген әртүрлі ақпараттың түрлерімен жұмыс істеу үдерісін тездетеді және жеңілдетеді. Білім берудің басым бағыттарының бірі оқушылардың компьютерлік сауаттылығын қалыптастыру болып табылады. Компьютерлік сауаттылықты қалыптастыру ғылым, техника, медицина, білім беру және мәдениет саласынына негізгі әсерін тигізуде. Оқу үрдісіндегі Робот, ең алдымен, күрделі (пәнаралық) техникалық объект болып табылады, оның құрылымы мен жұмыс принципі ғылымдардың бүкіл кешенін білуді қолдану саласы болып табылады. Робототехниканың элементтік базасы қоғамның техникалық мәдениетінің даму деңгейінің көрсеткіші болып табылады және өзіне түрлі техникалық өнертабыстарды қамтиды: иінтіректен және дөңгелектен бастап, физика саласында ғана емес, ғылыми білімнің шектес салаларында (математика, информатика, биология, физиология, химия, медицина және т. б.) ашылған жаңалықтардың арқасында жасалған ең заманауи қолдан жасалған нысандарға дейін. сондай-ақ қазіргі заманғы ғылымды дамытудың жаңа бағыттары шеңберінде (биомеханика, нейрокибернетика және т. б.). Білім беру бағдарламасының негізгі компоненттері анықталды. Осы параграфта білім беру робототехникасы (физика) бойынша пәндік модульді зерделеудің мазмұны мен ерекшеліктері қаралатын болады. Әр түрлі роботтардың және, ең алдымен, білім беру робототехникасы жиынтығы негізінде жасалған роботтардың Элементарлық базасын талдау олардың әртүрлі түйіндерінің жұмысының негізінде жатқан құбылыстар мен заңдардың едәуір бөлігі мектеп физика курсында зерттелетінін айтуға мүмкіндік береді. Мысалы, дыбыстық құбылыстарды зерттеу кезінде мектеп оқушыларын эхолот принципі бойынша жұмыс істейтін және барлық дерлік роботты дизайнерлерде қолданылатын ультрадыбыстық қашықтық сенсорының құрылғысымен және жұмыс принципімен таныстырған жөн. Электромагниттік құбылыстарды зерттеу кезінде роботтардың қозғалысын және олардың әртүрлі механикалық манипуляцияларын қамтамасыз ететін электр қозғалтқыштарының (сервомоторлардың) құрылымы мен жұмыс принципін және олардың түрлерін қарастырған пайдалы. Келтіруге болады ондаған ұқсас мысалдар. Робототехниканың ғылыми негіздерін көрсетуде оның мүмкіндіктерін бағалау бағытында мектеп физика курсының мазмұнын талдауға жүйелі тәсілді қамтамасыз ету үшін біз оның элементтік базасының құрылымы туралы түсініктерді қолданамыз. Бұл құрылым роботтың кибернетикалық моделінің құрылымымен анықталады. Сурет 2. Роботтың кибернетикалық моделі Басқару теориясы тұрғысынан Робот үш негізгі компоненттен тұрады: басқару жүйесі, орындау жүйесі және деректерді жинау жүйесі. Робототехника Элементарлық базасының құрылымын қарастырыңыз. Атқарушы құрылғылар (ТМ) жетектерден, аралық берілістерден және жұмыс органынан тұрады. Жетектер (машиналар мен механизмдерді іске қосуға арналған құрылғылар жиынтығы) бірнеше түрге ие: электрлік, гидравликалық, пневматикалық. Бүгінгі таңда ең көп қолданылатын электр жетегі. Берілістердің де түрлері бар: беріліс берілісі (беріліс, тірек, құрт, тізбек, толқын, планетарлық және т.б.) және үйкеліс берілісі (үйкеліс, белдік және т. б.). Кейбір жағдайларда магниттік берілістер қолданылады. Қозғалысты құрылғының бір бөлігінен екінші бөлігіне беру кезінде қарапайым механизмдердің элементтері (рычагтар, блоктар және т. б.), сондай-ақ неғұрлым күрделі механизмдер қолданылады: қозғалыс түрін өзгертетін (Иінді-шатунды механизмдер, ықтырмалы механизмдер, жұдырықшалы механизмдер, топсалы-иінтіректі механизмдер); айналу жылдамдығы мен бағытын өзгертетін (редукторлар, беріліс қораптары, кардандар, дифференциалдар және т.б.). Роботтардың жұмыс органдары манипуляторлар, ұстағыштар, ұстағыштар, дөңгелектер, шынжыр табандар және басқа элементтер түрінде орындалады. Атқарушы құрылғылардың жұмысының физикалық принциптерін қарастыру негізінен механика мен мехатроника саласына жатады. Қарапайым механизмдер-бұл құрылғыларды зерттеуге болатын мектеп механикасы курсының тақырыптарының бірі. Механика бойынша басқа да оқу тақырыптары (кинематика, динамика, статика, тербелмелі қозғалыс, сақталу заңдары) тартылуы мүмкін. "Электродинамика"бөлімін білу қолданылады. Атқарушы құрылғылардың негізгі элементтері, сондай-ақ физикалық құбылыстар мен олардың ағымының заңдылықтары, олардың негізінде осы құрылғылардың жұмыс принципін ашуға болады, 1-кестеде келтірілген. Онда ТМ элементтері мен оларды зерттеуге болатын әртүрлі сыныптардың физика курсының тақырыптары салыстырылады. Егер кез-келген құрылғының жұмыс принципі негізгі физика курсында зерттелмесе, онда кейбір жағдайларда онымен танысу арнайы таңдау курстарында жүзеге асырылуы мүмкін. Атқарушы құрылғылар жұмысының ғылыми негіздерін зерделеу кезінде пәнаралық байланыстарды жүзеге асыру бағыттарын көрсету маңызды. Жалпы құрылымды құруда бөлшектер мен механизмдерді бір-біріне бекіту әдістерін дұрыс қолдану үлкен маңызға ие: тіректер, мойынтіректер, аялдамалар және т.б. бұл атқарушы элементтер технология курсында оқытылады. Роботтардың автоматты жұмыс органдарын ЗЕРТТЕУ Осы курстың мазмұнына қатысты түбегейлі жаңа болып табылады Кесте 1. Мектептегі физика курсында роботтың атқарушы құрылғыларын зерттеу
жүктеу/скачать 0,56 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|