Публикации Использование платформы Arduino для проведения интегрированных занятий в мобильном технопарке «Кванториум»

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Использование платформы Arduino для проведения интегрированных занятий в мобильном технопарке «Кванториум»
Автор: Попов Дмитрий Андреевич

Использование платформы Arduino для проведения интегрированных занятий в мобильном технопарке «Кванториум»Образование должно вестись с использованием современных технологий. Человеку непросто жить в современном мире. Ему нужно постоянно развиваться и следить за новейшими технологиями в электронике, которые играют очень важную роль в нашем обществе. Одной из таких является семейство контроллеров Arduino. Arduino представляет собой весьма простой инструмент для создания электронных устройств и воплощения в жизнь различных идей. На базе этой платформы можно создавать различные технические устройства: от простых игр до систем управления «умного дома».Использование Arduino на уроках физики позволяет открыть новые возможности для ученика – при изучении каких-либо тем возможно наглядно демонстрировать современные способы измерения физических величин или объяснения явлений.Предлагаемый план занятия проводится как пример интеграции в учебный процесс на уроках физики дополнительной общеобразовательной программы «Пилот дронов. Собери и лети!», рассчитанной на 1 год обучения для детей от 11 до 18 лет.В курсе физики для 8 и 9 класса обучающиеся изучают темы и понятия, которые станут дополняющими и вспомогательными при прохождении интегрированного урока. Эти темы позволят объяснить учащимся принцип работы электронной схемы и её элементов с точки зрения физики и физических явлений:

электрический ток,

электрические цепи и их составные части,

сила тока и напряжение в цепи,

сопротивление проводников,

мощность и работа электрического тока,

электромагнитные явления,

электромагнитная индукция,

получение переменного электрического тока.

На данном занятии обучающиеся знакомятся с основами схемотехники и Arduino, пользуясь знаниями, полученными при изучении курса физики 8 класса.Занятие проводится в рамках работы «Мобильного Кванториума». Оно также может быть реализовано на базе центров «Точка Роста», на базе стационарного «Кванториума» или на занятиях по программе дополнительного образования по робототехнике при наличии оборудования и технической подготовки педагога.Цель: продемонстрировать возможности робототехники и физики в проектировании и использовании современной техники.Задачи: Образовательные:

познакомить с понятиями схемотехники и Arduino;

познакомить с основными примерами схемотехники и Arduino;

Развивающие:

углубление и расширение предметного знания,

развитие экспериментальных умений и навыков,

совершенствование знаний в области прикладной физики,

формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования;

Воспитательные:

способствовать формированию умений использования современных технологий;

воспитывать аккуратность и дисциплинированность при выполнении работы;

воспитывать усидчивость.

Целевая аудитория: 8-9 классы.Методы обучения: словесный, наглядный, объяснительно-иллюстративные.Оборудование:

ПК,

видеопроектор

наборы Arduino

музыкальное сопровождение.

Участники мероприятия: дети, педагоги, родители.Время проведения: 45 минут.Этапы открытого занятия:1. Организационный (5 минут):Знакомство педагога с участниками, деление на группы; постановка целей и задач открытого занятия.2. Основная часть (30-35 минут):Краткий рассказ педагога о схемотехнике и Arduino. Самостоятельная работа участников по представленным инструкциям, педагог исполняет роль консультанта, организуя их самостоятельную деятельность и управляя ею;3. Рефлексия (5 минут):Участников просят ответить на представленные вопросы, раздаются листы бумаги и ручки. Рефлексия проводится в формате 3-2-1. Дети должны ответить на следующие вопросы:3 вещи, которые я не знал раньше,2 вещи, которые оказались для меня неожиданными,1 вещь, которую я бы хотел начать делать после изученного на занятии.В результате проведенного мастер-класса обучающиеся узнали такие понятия, как схемоехника, макетирование, ознакомились с понятиями из робототехники. Научились составлять свои схемы различных устройств, применять элементы наборов Arduino (Сервоприводы, различные датчики, резисторы, транзисторы, сдвиговый регистр). Освоили сборку цепей на макетных платах, написание кода.Список информационных источников

Авдеев В.А. Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование / В.А. Авдеев. – М.: ДМК, 2016. – 848 c.

Блум Джереми. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства: Пер. с англ.– СПБ.: БВХ-Петербург, 2015–336 с.:

Гребнева Д.М. Разработка интегрированных уроков по информатике и физике с использованием конструктора ARDUINO // Наука и перспективы. 2019. №4. URL: (дата обращения: 18.05.2022).

Ершов М. Г. Использование робототехники в преподавании физики // Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия: Информационные компьютерные технологии в образовании. 2012. №8. URL: (дата обращения: 18.05.2022).

Кравченко, В.Б. Электроника и схемотехника: Учебное пособие / В.Б. Кравченко, Е.А. Бородкин. - М.: Academia, 2017. - 640 c.