Модель механической игрушки (моделирование)
Данный раздел является с одной стороны закреплением темы «Простые механизмы», а с другой – переходом на следующий, более высокий уровень проектировочных задач.
Необходимо пояснить учащимся, что любая деятельность, предполагающая получение результата (другой, кстати, не бывает), состоит из двух частей: анализа и синтеза, неразрывно связанных друг с другом.
http://mega.km.ru/
АНАЛИЗ (от греч. analysis разложение),
1) расчленение (мысленное или реальное) объекта на элементы; анализ неразрывно связан с синтезом (соединением элементов в единое целое).
СИНТЕЗ (от греч. synthesis соединение), соединение (мысленное или реальное) различных элементов объекта в единое целое (систему); синтез неразрывно связан с анализом (расчленением объекта на элементы).
Анализируя предложенное механическое устройство, (прототип, исходный объект) следует придерживаться следующей последовательности:
1. Наименование прототипа
2. Виды движений, общая блок-схема
3. Преобразователи (простые механизмы, подсистемы)
Выполняется для каждого преобразователя отдельно. В нашем случае рассматриваются подсистемы: отдельные простые механизмы и корпус (в качестве подсистемы, координирующей детали, узлы и обеспечивающей удобство перемещения игрушки). Для каждого простого механизма составить кинематическую схему и блок-схему.
Подсистему, отвечающую за внешнее сходство модели с прототипом при выполнении этого задания не рассматривать, но упомянуть о ней необходимо. На этом анализ механизма игрушки закончен пора переходить к синтезу: составлению общей кинематической схемы механизма игрушки.
4. Сборка модели игрушки из конструктора LEGO-DACTA
При выполнении работ следует добиваться, чтобы модель собиралась в той же последовательности, в которой проводился анализ механизма игрушки. Важнейшим критерием оценки результата следует считать отсутствие избыточных деталей конструктора. Школьник должен уметь обосновать целесообразность каждой примененной детали, помнить, что цель работы - модель механизма игрушки, а не ее самой.
При наличии резерва времени и заинтересованности учащихся, можно предложить в качестве домашнего задания подготовить из вспомогательных материалов (бумага, картон, ткань…) подсистему обеспечения внешнего сходства модели с прототипом, а на следующем занятии с использованием фотографий сборок изготовить модель игрушки.
Работа заканчивается составлением отчета о выполнении задания, оформление которого проводится с использованием компьютерных технологий.
В соответствующем приложении приведен образец выполнения отчета по изготовлению модели механизма прототипа с примером выполнения модели игрушки.
В качестве прототипа удобно использовать механические игрушки из серии «киндер-сюрприз». Обычно они содержат от двух до четырех простых механизмов. Как подсказывает опыт, дети охотно делятся частью своих коллекций, что позволяет не только подготовить достаточный запас образцов для проведения занятий, но и поддрживать его на протяжении длительного времени.
Начинать следует с относительно простых игрушек, содержащих всего два механизма, а проводить занятие в демонстрационном режиме. Для этого удобно использовать проектор, снабженный приемником изображения с изменяемым фокусным расстоянием и автоматической фокусировки. В простейшем случае это может быть цепочка: цифровая видеокамера – компьютер – видеопроектор с экраном.
Преподаватель совместно с учебной группой проводит анализ выбранной игрушки, подробно объясняя каждый этап работы. Объяснения включают, как непосредственное изображение игрушки и ее фрагментов, так и графическое изображение кинематических схем и блок-схем. После составления общей кинематической схемы следует добиваться изготовления одинаковых моделей механизма игрушки у всех рабочих групп.
Фрагмент занятия приведен в соответствующем приложении.
Следующий этап моделирования – самостоятельное изготовление учащимися моделей игрушек.
Задание состоит из двух частей.
1. Разработка Лего-модели механизма игрушки.
Каждой рабочей группе выдается оригинальная игрушка – прототип, при этом сложность механизма игрушки должна соответствовать возможностям участников рабочей группы.
По аналогии с предыдущим заданием школьники должны выполнить Лего-модель механизма полученной игрушки, убедиться, что все преобразования движения, выполняемые механизмом игрушки, полностью воспроизводятся Лего-моделью.
|
|
2. Придание модели внешнего сходства с прототипом.
2.1. Определить габаритные размеры модели механизма.
2.2. Выполнить масштабный эскиз модели механизма игрушки, указав на эскизе основные размеры. При наличии соответствующих ресурсов лучше выполнить фотографии моделей механизмов и распечатать фотографии, по возможности соблюдая масштаб изображения. Габаритные размеры в этом случае наносятся на фотографии.
2.3. Изготовление подсистемы «внешнее сходство» (термин «кузовок» для автомобильчика дети воспринимают с большим энтузиазмом) начинается с чертежа развертки.
Пример построения развертки «кузовка» приведен в соответствующем приложении. Там же приведены итоговые работы учащихся по данной теме.
Если построение развертки вызывает у школьников затруднение, можно предложить поэтапное усложнение задачи: начать с тетраэдра или куба, а закончить загородным домом. В подобном ряду «кузовок» автомобильчика окажется 3-4.
|
Приложение 1
|
Отчет
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 225; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!