Формирование технических компетенций у школьников во внеурочной деятельности
с использованием конструктора по электротехнике «Знаток»
учитель физики
МАОУ СОШ № 62 города Тюмени
Одной из проблем в России являются: её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус технического образования. Поэтому необходимо уже в школе вести популяризацию профессии инженера и прививать интерес учащихся к области электротехники и электроники, готовить их к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире.
Все мы знаем, что в стандартной школьной программе по физике слишком мало учебных часов, и учителям жалко тратить их на техническое конструирование. Что уж говорить о настоящих технарях, которые бредят созданием собственных электронных приборов и схем. И для тех, и для других не хватает кружков и факультативов по техническому творчеству.
С созданием и поступлением в продажу электронного конструктора «Знаток», с максимальным количеством тщательно разобранных схем различных устройств, с методическими рекомендациями по сборке схем появилась возможность создавать технические кружки в школе.
В нашей школе уже два года ученики начальной и основной школы получают практические навыки конструирования с электротехническим оборудованием на кружке «Юный техник» и «Юный физик» используя конструктор «Знаток».
Конструктор «Знаток» специально создавался в качестве вспомогательного учебного пособия для школьников, поэтому все предлагаемые для сборки электросхемы соотносятся с общепринятой учебной программой, что позволяет последовательно занимаясь с конструктором получать политехническое образование, раз от раза совершенствуя свои инженерные способности. Благодаря легко читаемым условным обозначениям и контрастному цветовому изображению элементов схем - с заданиями, описанными в методических приложениях, справляется каждый.
Работа с конструктором прививает ребенку аккуратность в работе с электроприборами, учит соблюдению полярности, выполнению основных правил техники безопасности с током, а также прививает привычку начинать знакомство с технической игрушкой с изучения инструкции.
Работа по конструированию электротехнических схем расширяет научный кругозор школьника, придает изучению физики менее отвлеченный характер, формирует практические компетенции. Как работает виброзвонок и почему сенсорный экран реагирует на прикосновение наших пальцев, как устроена видео и фотокамера мобильника? На эти и множество других актуальных вопросов любознательного подростка на кружке в работе с конструктором найдутся простые ответы.
Главная задача учить делать не абстрактные схемы, а практически с первого раздела проникать в тайну работы электронных и электрических приборов, начиная от телефона и заканчивая компьютером и автомобилем.
Вся работа с конструктором выстроена по наиболее удобному для хорошего усвоения знаний принципу - от простого к сложному. Кроме того, есть возможность закрепить последовательность сборки той или иной схемы на нескольких схожих по принципу построения электроцепях.
В качестве первых заданий юному физику предлагается создать простейшие цепи с батареями и переключатели, которые включаются не только при помощи механического рычага, но и работают под воздействием магнитного поля, а также на сенсорном управлении. Сейчас мы, уже не задумываясь, прикосновением пальца к определенным участкам сенсорных частей приборов инициируем их работу, конструктор позволяет проследить, как это происходит в деталях.
Юный физик сможет собрать множество научных игрушек и упрощенных моделей, используемых в быту приборов и устройств. Такими поделками можно с гордостью похвастать перед друзьями: светофор и автоматический маяк, умный вентилятор, который может выбирать скорость вращения в зависимости от силы ветра. А как интересно, заменив всего несколько деталей, научиться искусственно воссоздавать самые различные тембры звуков от сирены пожарной и гудка парохода до тончайшего комариного писка. В сборнике масса схем, позволяющих создавать самые разные световые и звуковые спецэффекты.
На кружке электронный конструктор помогает ребенку на практике пообщаться с приятелем на азбуке Морзе и проверить его на детекторе лжи, который возвестит изобретателя о неискренности испытуемого звуковым сигналом и миганием лампочки. Ведь устройство полиграфа целиком основывается на свойствах электромеханики – при появлении на ладонях пота – признаке волнения – изменяется проводимость кожи, что и фиксируют собранные подростком датчики.
Также юный инженер может создать датчики дождя и движения и поиграть в веселую «физическую рыбалку». На конце длинных удочек в этой самодельной игрушке вместо наживки будет магнит, а роль доверчивой рыбки будет играть геркон. Удачный рыболов будет вознагражден за выуженный улов праздничной иллюминацией и цифровыми овациями.
Конструктор помогает на практике разобраться с устройством важнейших электроизмерительных приборов – вольтметра, гальванометра, амперметра, познакомиться со структурой проводников и резисторов, позволяет создать электрогенератор и освоить последовательное и параллельное соединение.
Юному автолюбителю конструктор объяснит и наглядно покажет принцип работы магнитолы, сигнализации и центрального замка, датчиков уровней различных жидкостей и системы «климат-контроль», ну и конечно же, расскажет, каким образом ключ зажигания заводит мотор машины. Все подростки обожают мобильные телефоны – пособие поможет увидеть в этом устройстве не только красивый дизайн и набор полезных опций, но и проявление законов физики.
Играя с умным конструктором «Знаток» на протяжение не одного года, многие ребята улучшили успеваемость по физике, овладели ценными практическими навыками, которые позволяют устранить мелкие бытовые поломки электроприборов дома своими силами.
Приобретая навыки по техническому конструированию в школе, ребята
демонстрируют результаты своей исследовательской деятельности в различных конкурсах:
- Всероссийский форум молодежи «Шаг в будущее» Москва март 2015г - 1 место и специальный приз «Золотая компьютерная мышь» в секции «Интеллектуальные конструкции»;
- Всероссийский конкурс «Шустрик» (школьник умеющий строить инженерные конструкции)- 1 место и приглашение в Сколково (Москва) июнь 2015г;
- Всероссийский конкурс региональных и молодежных проектов «Система приоритетов»-победитель, дипломант-2014и 2015гг;
- I Инновационный форум молодежи Тюменской области - лауреаты II степени- октябрь 2014г;
- технические конкурсы в ТюмГНГУ (Техношок, ИнТраИзобретатель, Мой выбор-Нефтегаз) - Победители, дипломанты, награждены поездкой в Санкт-Петербург.
Чтобы достичь такого высокого уровня в творческих и технических конкурсах, дети проходили различные этапы конструирования. Таких побед добивались, когда учащиеся достигали определённый уровень знаний по физике, имели уже опыт в исследовательской работе и опыт участия и побед в школьных, городских и региональных форумах.
