Domov Bezplatné programy Dětské designové hrnky. Mládežnické radiokluby, kroužky, oddíly. Inženýrské centrum Muzea kosmonautiky

Dětské designové hrnky. Mládežnické radiokluby, kroužky, oddíly. Inženýrské centrum Muzea kosmonautiky

Program

hrnek na elektroniku

VYSVĚTLIVKA

V současné době je zvláště důležitý a aktuální problém utváření technických znalostí, dovedností a schopností u adolescentů.

Snížil se při nedostatku financí a počtu technických kroužků kvůli jejich drahé materiální základně.

Počet studentů na učilištích se snížil, protože prestiž dělnických profesí klesla kvůli nedostatku poptávky.

Ale s postupným upevňováním ekonomických vztahů v zemi, růstem stavebnictví, obnovením práce řady průmyslových podniků je opět poptáváno mnoho pracovních specialit, které vyžadují znalost základů elektrotechniky a radiotechniky.

Program pro studium základů elektrotechniky a radiotechniky doplňuje a rozšiřuje rozsah doplňkových vzdělávacích služeb.

Elektrická energie je nejuniverzálnější a nejpohodlnější k použití. Lze jej získat z jakéhokoli jiného typu energie, snadno se přenáší na velké vzdálenosti, snadno se „rozděluje“ a poskytuje jednotlivým spotřebitelům. Energetika, elektrotechnika a radiotechnika, elektronika patří mezi přední odvětví hospodářství. Rostou rychleji než jiná odvětví. Bez rádiové elektroniky je nemyslitelné moderní život. Tvorba nových materiálů a produktů, špičkové technologie, komunikace, zpracování informací a řízení - to vše je založeno na elektřině a elektronice a především na jejich technologickém využití.

CÍLE A CÍLE PROGRAMU

Cíl učení: pomoc studentům při získávání počátečních znalostí o elektrotechnice, elektrotechnice a radiotechnice, příprava na vnímání témat o této problematice ze školního kurzu fyziky. Profesní zaměření tak, aby si student zvolil další cestu ke vzdělání v elektrotechnice, radiotechnice, elektronickém profilu.

úkoly:

Formování zájmu o elektrotechniku a radiotechniku, o činnosti s nimi spojené;

Naučit děti používat správnou odbornou terminologii, odborné pojmy a informace v řeči, čtení a schopnost používat odbornou a referenční literaturu;

Příprava na vědomé, soustředěné praktické využití vnímání témat školního kurzu fyziky;

Motivace postoje k učení jako důležité a potřebné záležitosti jednotlivce i společnosti.

Rozvojový cíl: rozvoj pracovních a tvůrčích schopností dětí pomocí počátečního modelování a designu.

úkoly:

Rozvoj mentálních dovedností (zapamatovat, analyzovat, hodnotit atd.);

Rozvoj dovedností v organizaci pracovní činnosti;

Rozvoj kreativního myšlení, motivace k kreativnímu hledání.

Vzdělávací cíl: výchova samostatné, sebevědomé osobnosti.

úkoly:

Výchova k vytrvalosti při překonávání obtíží, dosahování cílů;

Výchova k přesnosti, kázni, odpovědnosti za zadanou práci;

Vytvoření situace úspěchu;

Úvod do norem společenského života.

ORGANIZAČNÍ PODMÍNKY REALIZACE PROGRAMU

Program je realizován prostřednictvím činnosti spolku (kroužku) na bázi střední školy.

Skupina je tvořena na principu osobního zájmu studentů o studium základů elektrotechniky a radiotechniky.

Věk zapojený 13 - 15 let.

Termín realizace programu je 1 rok, ale pokud je k dispozici odpovídající materiální základ, lze program snadno přepracovat přidáním teoretických témat a praktických hodin až do 2-3 let.

Skupinové kurzy probíhají dvakrát týdně. Délka lekce jsou tři lekce po 40 minutách s přestávkou 10 minut.

Ve třídě dochází k bližšímu seznámení učitele a žáků, identifikace vedoucích skupin, zájmu, motivace do hodin.

Praktická cvičení jsou realizována pomocí elektrokonstruktérů a improvizovaných materiálů.

Na programu jsou exkurze do vlastivědného muzea; do technické knihovny.

Skupinová forma výuky přispívá k vytvoření důvěřivé, vřelé, přátelské atmosféry, individuálnímu přístupu učitele ke každému žákovi, pomáhá žákům rychle si zvyknout, vyjádřit se.

ZÁKLADNÍ TRÉNINKOVÉ METODY

K organizaci vzdělávacího procesu se používá řada metod.

Verbální: příběh, vysvětlení, rozhovor, diskuse.

Vizuální: demonstrační materiál, plakáty, zařízení, schémata.

· Praktické: čtení výkresů a schémat, sestavování modelů a zařízení, výroba názorných pomůcek.

FORMY ŠKOLENÍ

Hlavní formy vzdělávání jsou následující.

· Čelní; dává možnost pracovat s celým kolektivem dětí ve třídě.

· Skupina; vytvoření mikroskupin (2-3 osoby) pro plnění konkrétního úkolu.

· Kolektivní; děti mohou mezi sebou spolupracovat v malých skupinách.

· Individuální; velmi efektivní forma vzdělávání založená na diferencovaném přístupu.

· Hry a tréninky.

· Výlety.

· Účast na výstavách, soutěžích.

ZÁKLADNÍ PRINCIPY TRÉNINKU

Program je založen na následujících principech výuky:

Princip dobrovolnosti, humanismus, priorita univerzálních lidských hodnot, svobodný rozvoj jednotlivce, sebeúcta dítěte, vytváření co nejpříznivější atmosféry pro osobní a Profesionální vývoj student („situace úspěšnosti“; „rozvojové vzdělávání“);

Zásada přístupnosti školení a proveditelnosti práce;

Princip přirozené konformity: zohlednění věkových možností a sklonů dětí při jejich zapojení do různých typů aktivit;

Princip individuálně-osobní orientace rozvoje tvůrčí iniciativy dětí;

Princip diferenciace a posloupnosti: střídání různé druhy a formy zaměstnávání, postupné komplikování pracovních metod, přiměřené zvyšování zátěže;

Princip kulturní konformity: zaměření na potřeby dětí, adaptace na moderní podmínky společnosti;

Princip tvořivosti: rozvoj tvůrčích schopností žáků, aplikace metod pro utváření dovedností aplikovat znalosti v měnících se podmínkách;

Princip vědy;

Princip propojení teorie a praxe, propojení učení se životem;

Princip systematického a důsledného učení;

Princip vědomí a činnosti cvičících.

OČEKÁVANÉ VÝSLEDKY

Cíl učení

Na konci kurzu by dítě mělo vědět:

Požadavky na organizaci pracoviště;

Kreslicí nástroje a speciální šablony;

Symboly na diagramech;

být schopný:

Správně zacházet s kreslícími nástroji a speciálními šablonami, kreslit jednoduché elektrické obvody;

Vytvářejte jednoduché modely, vizuální pomůcky;

Provádět změny v designu modelů;

Přesnost (schopnost udržovat na pracovišti pořádek, pečlivě zachází s materiály, nářadím).

Práce s rodiči.

Efektivně řešit výchovné problémy je možné pouze v úzké spolupráci s rodiči.

V tomto ohledu je nutné:

Na začátku školního roku se seznámit nejen s dětmi, které se do spolku přihlásily, ale i s jejich rodiči, probrat učivo, materiální podmínky pro jeho realizaci;

Seznámit se s názorem rodičů na zájmy, záliby dítěte, jeho fyzické a intelektuální schopnosti, zdravotní stav;

Navazovat respektující a důvěryhodné vztahy s rodiči, vzájemné porozumění při výchově, rozvoji a vzdělávání dětí;

Zapojit rodiče do přípravy a konání akcí družiny i Domu dětského umění (prázdniny, exkurze, výlety, výstavy a festivaly);

Poskytovat individuální konzultace za účelem vysvětlení konkrétních opatření, která pomohou dítěti rozvíjet se s přihlédnutím k jeho možnostem, a také diskutovat o výsledcích pokroku dítěte v průběhu programu;

Zaujmout rodinu společnými formami činnosti s dítětem (např. výroba vánočních ozdob, kostýmů, hraček a dárků k svátku, knihovna hraček nebo názorné pomůcky apod.).

Sekce 1. Elektřina, elektrotechnika.

Téma 1. Úvodní lekce. Povídání o elektřině.

Jak si děti představují elektřinu, jaké mají znalosti.

Přírodní a umělá elektřina.

Krátký exkurz do historie. Starověké Řecko, Thales, Aristoteles.

Téma 2. U počátků znalostí o elektřině.

Jak se lidé naučili elektřinu, kdo stál u zrodu vědění. Starověk, moderní doba. William Gilbert, Otto von Guericke, Benjamin Franklin, Coulomb, Galvani, Volta a další.

Téma 3. O tom, jak atom funguje. Jak se vědci dozvěděli o struktuře atomu. Struktura a vlastnosti atomu. Atomy jednoduchých látek (vodík, helium, kyslík, uhlík).

Jak se tvoří molekuly.

Praktická lekce na atomovém modelování.

Téma 4. Elektrizace, elektrické síly. Pojem elektrifikace a elektrické síly.

Praktické pozorování elektrizace a interakce elektrifikovaných těles.

Téma 5. "V prázdnotě" Chování elektrického náboje ve fyzikálním vakuu.

Téma 6. "Mýdlové bubliny" Vlastnosti elektrického pole.

Téma 7. "Portrét" Jak byl měřen elektron.

Jak byl měřen náboj elektronu. Jak vypadá elektron.

Téma 8. "Pěší turistika" Jak se chová elektrický náboj v elektrickém poli.

Téma 9. Magnetismus. Přírodní a umělé magnety. Magnetické čáry, jak je můžete vidět?

Praktické studium magnetických polí vytvořených plochými, kulatými, prstencovými, podkovovitými magnety. Výroba kovových pilin. Zobrazení magnetických čar pomocí kovových pilin.

Pokusy s magnety. Přitahování různých předmětů pomocí magnetů.

Třídění magnetických a nemagnetických předmětů pomocí

Stanovení přitažlivé síly podkovovitého magnetu.

Vliv mezery mezi kotvou a magnetem na přitažlivou sílu.

Téma 10. Magnetická interakce. Interakce magnetů, střelka magnetického kompasu.

Praktické studium magnetické interakce, výroba magnetických šipek z šicích jehel, vizuální experimenty s nimi.

Stavba kompasu. Manipulace s kompasem.

Struktura magnetu. Magnetizace ocelového drátu.

Zbytkový magnetismus a demagnetizace železa.

Interakce magnetických šipek. Interakce magnetů s

tyče šípů atd.

Téma 11. Elektromagnetismus. Elektromagnety. Magnetické pole vytvořené elektrickým proudem.

Praktické pokusy s elektromagnety. Výroba elektromagnetu na rámu z cívky s nití. Studium jeho magnetického pole. Zobrazení magnetických čar pomocí kovových pilin.

Montáž modelů pomocí elektromagnetů.

Téma 12. Elektromagnetické relé. Typy, zařízení, aplikace.

Seznámení se vzorky relé používaných v elektrotechnických výrobcích.

Praktická lekce. Montáž modelů pomocí relé.

Téma 13. Elektrické měřicí přístroje. Typy, zařízení, aplikace.

Seznámení s testerem a multimetrem.

Montáž modelů měřící nástroje.

Téma 14. Elektromagnetická indukce. "Proměňte magnetismus v elektřinu." Výskyt indukčního proudu. Praktická lekce: "Faradayovy pokusy".

Téma 15. Elektrický proud. Co je elektrický proud, jak vzniká (podmínky vzniku), jak se měří. Průmyslová výroba elektřiny, typy elektráren. Spotřebitelé elektřiny, domácí elektrospotřebiče.

Praktické měření síly proudu (pro vizuální znázornění).

Sestavení modelu dynama a studium jeho činnosti.

Co elektrické napětí jak vzniká, jak se měří.

Praktická lekce. Chemické zdroje proudu galvanický článek, baterie galvanických článků, akumulátor. Síťový zdroj (usměrňovač). Kondenzátory, akumulace elektřiny jimi.

Demontáž použitých baterií, akumulátorů různých typů, studium jejich struktury. Vytváření nejjednodušších proudových zdrojů, experimenty s nimi.

Sériové a paralelní připojení zdrojů proudu.

Téma 17. Elektrický proud v kovech, kapalinách, plynech.

Vlastnosti toku proudu v různých médiích.

Praktická lekce. Dělat s nimi experimenty s elektrolyty. Studium zařízení neonových a zářivkových lamp.

Téma 18. Vodiče a dielektrika. Proč některá těla procházejí proudem, zatímco jiná ne.

Praktická lekce.

Téma 19. Tepelný účinek proudu. Schopnost proudu ohřívat vodiče. Užitečné i škodlivé.

Praktická lekce. Výroba modelu elektrického ohřívače.

Téma 20. magnetické působení proud. Působení magnetu na proud. (K upevnění).

Téma 21. Chemické působení proud. Elektrolýza. Povlak kovů ochrannou vrstvou.

Praktická lekce. Rozklad vody na kyslík a vodík. Měděný povlak na nehty.

Téma 22. Základy elektrické bezpečnosti. Jaké je nebezpečí elektrického proudu pro člověka. Jak elektrický proud působí na živý organismus. Jak se chránit před účinky elektrického proudu.

Praktická lekce o měření odporu tělesa a výpočtu proudu.

Téma 23. Elektrické obvody.

Složení elektrického obvodu. Schematické znázornění prvků obvodu. Elektrické obvody.

Přípravné práce. Montáž prvků a uzlů řetězu.

Praktická znalost elektrického obvodu.

Téma 24. Elektrický odpor. Závislost odporu vodiče na jeho materiálu; na jeho délce a průřezu. Proměnný odpor drátu, změna odporu, reostaty.

Praktická lekce. Montáž různých modelů reostatů, experimenty se změnou odporu. Druhy průmyslových odporů (odporů), rozdíl ve výkonu, značení. Měření (kontrola) rezistorů.

Téma 25. Ohmův zákon. Závislost síly proudu na odporu elektrického obvodu. Stálost proudu ve všech částech obvodu, závislost proudu na napětí. Praktická lekce. Regulace síly proudu pomocí reostatu. Změňte napětí přivedené na žárovku pomocí potenciometru.

Téma 26. Sériové zapojení prvků obvodu. Praktický výzkum.

Téma 27. Paralelní zapojení. Praktický výzkum.

Téma 28. Smíšené spojení. Praktický výzkum.

Téma 29. Měniče elektrické energie na mechanickou energii. Klasifikace elektromotorů. Krátký příběh elektromotory. Motorové zařízení stejnosměrný proud, pravidla pro jeho zařazení, zpětné zařazení. Koncept elektrické dopravy.

Praktická lekce. Sestavení modelu elektromotoru, modelu elektrického ventilátoru, modelu zařízení na syntézu bílé. Model pohyblivého navijáku, model elektrického jeřábu. Model krokového motoru.

Téma 30. Elektrická komunikace a signalizace. Telegraf, telegrafní vedení, telefon. O radiotelegrafii. Akustická a optická signalizace.

Praktická lekce. Studie zařízení pro přímotiskový start - nožní telegrafní přístroj typu STA, telefonní přístroj TA - 57. Montáž telegrafních modelů; modely požárních a bezpečnostních alarmů.

Téma 31. Stručné informace o střídavém proudu. Přijímání, transformace, rovnání. Praktická lekce. Pokusy se snižujícím transformátorem, sestavení modelu sodového usměrňovače.

Téma 32. Knihovna elektrických her. Montáž herních modelů "Tvrdost ruky", "Kdo je rychlejší?" a další soutěže.

Téma 33. Referenční literatura. Slovníky, encyklopedie, příručky. Jak je používat.

VZDĚLÁVACÍ A TEMATICKÉ PLÁNOVÁNÍ

Oddíl 1. Elektřina. Elektrotechnika.


	Teoretické hodiny	Hodiny praktické	Celkový počet hodin

Úvodní lekce. Povídání o elektřině.
U počátků znalostí o elektřině.
Jak vzniká atom. Jak se tvoří molekuly.
Elektrizace. elektrické síly.
"V prázdnotě."
"Bublina".
"Portrét" Jak byl měřen elektron.
"Turečtina".
Magnetismus.
Magnetická interakce.
Elektromagnetismus. Elektromagnety.
Elektromagnetické relé.
Elektrické měřicí přístroje.
Elektromagnetická indukce.
Elektřina.
Napětí. Aktuální zdroje.
Elektrický proud v kovech, kapalinách, plynech.
Vodiče a dielektrika.
Tepelný účinek proudu.
Magnetické působení proudu.
Chemické působení proudu.
Základy elektrické bezpečnosti.
Elektrické obvody.
Elektrický odpor.
Ohmův zákon.
sériové připojení.
Paralelní připojení.
Smíšené připojení.
Převodníky elektrické energie na mechanickou.
Elektrická komunikace a signalizace.
Střídavý proud.
Knihovna elektrotechnických hraček
Referenční literatura

Část 2. Základní informace o elektronice.

Celkový počet hodin - 244

O organizaci výuky elektroniky ve škole. V tomto příspěvku, jak jsem slíbil, se pokusím vyjádřit své myšlenky o programu a metodologii vedení takových tříd.

Pozor, vysoké napětí

Pro začátek by bylo hezké zamyslet se nad nejčastějšími věcmi. Jaká bude například materiální základna tříd? To do značné míry závisí na Technické vybaveníškola a místnost, kde budou chlapi vyrábět blikající LEDky a o něco později i terminátory. Budu mluvit o obyčejné škole, kde se kromě kroužku přes den vyučuje. V domech kreativity a různých klubech je situace samozřejmě jiná.
Existuje několik možností:
1. V učebně vyhrazené pro vyučování není nic než zásuvka na 220 V. Nejtěžší varianta. Pro každého musíme někde hledat zdroje energie. Samozřejmým problémem je, že před každou lekcí musí být celá tato nízkonapěťová napájecí síť nejprve připojena (prodlužovací kabely, samotný PSU, vodiče ke každému stolu) a poté by mělo být vše odstraněno. Nějak se nesmí dovybavit třídu - finanční zodpovědnost, nikdo se s tím nebude fušovat. Druhá možnost je co nejdříve přejít na programování a pak se tím zabývat výhradně a pak už vám stačí počítač a projektor. Je jasné, že to není vhodné - kluci potřebují absolutně jiný.
2. Stává se, že ve školních učebnách fyziky je již každá lavice vybavena zásuvkou nebo svorkovnicí, do které je připojeno 36 nebo 42 V. Má se za to, že jde o relativně bezpečné napětí. V tomto případě je nutné pouze vyrobit napájecí zdroje pro 5 a/nebo 12 Voltů, které budou napevno instalovány na stoly. Někdy se dokonce stane, že učitel má možnost změnit napětí na zásuvkách školních lavic pomocí LATR - obecně skvělá možnost.
Mimochodem, různých páječek pro napětí 12, 24,36 a 42V najdete poměrně dost.
3. A nakonec se stává, že třída je rozdělena na 5V napájení každého stolu. To je dostatečné pro většinu experimentů, stejně jako pro provoz zařízení s nízkou spotřebou, jak analogových, tak digitálních. Takové elektrické vedení obvykle provádí samostatně učitel fyziky pomocí poměrně silných drátů (aby se zabránilo výraznému poklesu napětí).

Bohužel v mém případě učebna fyziky patří k variantě číslo 1. Na učitelském stole je notebook, MFP, TV, videorekordér a hudba. uprostřed a nad hlavou visí projektor. Za zády - malý Bílá obrazovka pro projektor a vlastně i školní radu. Žádné hromady macbooků, jak existují a nejsou očekávány. No, použiji to, co mám. Přítomnost projektoru mě velmi potěšila - nahromadilo se mi hodně válečky, které se v hodinách fyziky tak zřídka ukazují a pro pochopení teorie budou velmi užitečné.
Na základě toho všeho bylo rozhodnuto dodat každému mladému radioamatérovi zdroj 5V. Většina je pravděpodobně již má: téměř jakékoli nabíjení z telefonu, tabletu, přehrávače atd. Pro ty, kteří ne, distribuuji z vlastních zásob. Používáme také akumulátory – pohodlné, mobilní a bezpečné. Tady jde o napájení. O prkénkách na krájení, součástech a zbytku - o něco později. V blízké budoucnosti budu diskutovat o „stěhování“ do kanceláře informatiky, protože bez počítačů to bude brzy těžké.

Kousek znalostí

Neméně důležitým úkolem je stanovení „počátečních podmínek“, tedy alespoň přibližné současné úrovně znalostí budoucích inženýrů. Bez toho se mi zdá, že bude těžké stanovit cíle a ještě více jich dosáhnout. Ještě před naším prvním setkáním jsem připravila dotazník a rozdala ho na první lekci. Vysvětleno, k čemu to bylo a jak to vyplnit. Ale přesto jsem hlavní body zjistil v rozhovoru ve třídě: zeptal jsem se na jejich hodiny fyziky, informatiky a matematiky, na koníčky, na zkušenosti s opravováním, na koníčky, přítomnost radioamatérů v rodina, a tak dále.
Výsledky jsou:
- většina jednoduše zapomněla přinést tento dotazník na druhou lekci
- dva šesťáci a jeden sedmák to ještě zvládli
- deváťáci bodovali naplno
- je nápadné, že mezi 6. a 7. třídou je opravdová propast
- vzít v úvahu, že neexistovala žádná informatika. Maximálně kancelář. Jeden chlápek však řekl, že existuje něco jako Logo a další dokonce napsal něco v C
- úroveň angličtiny ještě není pochopena, ale to, co bylo v dotaznících, nijak nepomůže na zdrojích v anglickém jazyce. To znamená, dokud se nedostaneme do datasheetu.
- každý má počítač a internet
- několik lidí má otce nebo dědečka najednou - inženýři a vědí, co je co. To je pro mě velmi dobré, myslím, že s nimi budou věci mnohem zábavnější.
- ani žáci devátých tříd si nejsou zcela jisti, jak je baterie na obrázku znázorněna. Mladší takové věci vůbec neviděli.

Na základě toho učinil následující závěry:
1. Začněte úplně od začátku. Nemůžete se spoléhat na to, že všichni vědí, co je například elektrický proud. No, to bylo jasné od začátku.
2. Dodržet nějaký jasný plán a termíny bude velmi obtížné. Soudě podle toho, jak mi kluci přinesli dotazníky)
3. Když se dostaneme k programování, musíme také začít od nuly. O něco dále své úvahy popíšu podrobněji.
4. Anglická část sítě pro ně zatím neexistuje. Budete se muset odvolávat pouze na ruské zdroje a dokumentaci. Je jasné, že je nebudu moct motivovat k intenzivnímu učení angličtiny – kluci stále nechápou, proč je to nutné.
5. Vytěžte ze sítě maximum. 4 hodiny týdně nemůžete říct všechno a nemůžete odpovědět na všechny otázky, ale existují počítače, telefony nebo tablety. Musíme se je proto snažit naučit hledat odpovědi na netu, komunikovat mezi sebou a klást mi otázky nejen ve třídě.

Ten, kdo považuje radiotechnický směr za zastaralý a překonaný, se mýlí – prý tento typ komunikace je beznadějně zastaralý, tak proč mu rozumět? Ve skutečnosti je tato činnost dnes jednou z nejoblíbenějších a nejžádanějších. Mladé Popovy a Marconiho přitahuje v radiotechnice mnoho věcí: možnost vytvořit komplexní zařízení vlastníma rukama, vylepšit nebo opravit stávající a také jednoduše získat dovednosti, které budou užitečné pro každého člověka.

V laboratořích, domech a centrech tvořivosti dostávají mladí radioamatéři našeho města příležitost seznámit se se základy radiotechniky, prací s kovovými a montážními nástroji, ale i se složitými obvody a zařízeními. Mnoho školáků, kteří v kroužcích studují rozhlasové podnikání, činí důležitý krok ke své budoucí specializaci a profesi.

V našem městě není nouze o kvalifikované učitele a řemeslníky se specializací na radiotechniku. Mnozí získali své odborné vzdělání již v SSSR, mnoho let pracovali v předních továrnách a průmyslových podnicích a jsou připraveni předávat tajemství řemesla a své zkušenosti mladé generaci. Děti studující radiotechniku se často stávají vítězi různých soutěží, účastníky konferencí a shromáždění.

Příprava pro pájení mikroobvodů

Práce s páječkou a mikroobvody je nutností pro každého radioamatéra. Jedno ze základních pravidel pro začátečníky je následující: vezměte si levná schémata a trénujte! Teprve poté, co si „naplníte ruku“ jednoduchými, můžete přejít ke složitějším, a tedy i dražším. Než začnete pájet mikroobvod, musíte odstranit jeho přebytečnou pájku pomocí měděného opletu, který je předehřátý páječkou. Pamatujte, že právě díky kvalitní přípravě podkladu závisí úspěch veškeré práce! To ovlivňuje, jak spolehlivé bude budoucí spojení s prvky mikroobvodu. Záleží také na velikosti odporu. Před prací musí být obvod odmaštěn: s tím pomůže obyčejný ubrousek navlhčený mýdlovou vodou. Je pravda, že existují případy, kdy se bez nich neobejdete speciální složení, které lze zakoupit v prodejnách rádiových dílů. Kontakty se čistí acetonem nebo methylhydrátem - to je pro lidské zdraví nejbezpečnější.

Bezpečnost pájecího zařízení

Výuka dětí a dorostu v radiotechnickém kroužku probíhá pod bedlivým dohledem pedagogů. V každém případě kurz začíná bezpečnostními pravidly. Učitel říká, jak se zařízením správně zacházet, jak jej nastavovat, nastavovat a obsluhovat. Vysvětluje, jak se chránit při práci s anténou. Nejdůležitějším úkolem organizátorů kroužku v prostorách radioamatérské stanice je zajištění požární bezpečnosti. Vzhledem k tomu, že obvody jsou nejčastěji sestavovány pomocí pájení, budeme se podrobněji zabývat základy práce s pájecí zařízení. Musí se vypořádat vysoké teploty takže musíte chránit svou pokožku. Nikdo samozřejmě není v bezpečí před popáleninami, ale opatrnost neškodí. Zvláště důležité je chránit oči před popáleninami, abyste neztratili zrak. Palnik nemusíte zvedat vysoko, mávat s ním - nástroj by měl být vždy na stojanu. Při pájení nezapomeňte nosit ochranné brýle. I když obvod teprve rozebíráte, může vám pájka cáknout do očí a zranění se v tomto případě nedá zabránit.

Jak se vyhnout chybám při připojování reproduktorů?

Při připojování reproduktorů je důležité pamatovat na to, že se bojí přetížení. Pokud se tak stane, může dojít k poškození reproduktoru. Proto je důležité vzít v úvahu, že je napájen výkonem ne vyšším než jmenovitým (méně možné). Před připojením reproduktorů věnujte pozornost jejich jmenovitému výkonu (ve wattech) a aktivnímu odporu kmitací cívky (v ohmech).

Jak zkontrolovat, v jakém stavu je rezistor?

Ne každé zařízení funguje desítky let, nemluvě o jeho jednotlivých prvcích a detailech. Kondenzátory často selhávají, o něco méně často, ale to se stává - rezistory ... Kontrola, zda rezistor objednal dlouhou životnost, je docela jednoduchá - musíte změřit odpor. Jakýkoli indikátor je považován za normální, pokud je menší než nekonečno a větší než nula. Věnujte pozornost barvě: černý odpor zpravidla již splnil svůj účel, i když existují výjimky. Díl získá tuto barvu kvůli přehřátí.

Minulý týden se objevil příspěvek o organizaci výuky elektroniky ve škole. V tomto příspěvku, jak jsem slíbil, se pokusím vyjádřit své myšlenky o programu a metodologii vedení takových tříd.

Ne, tento obrázek není výsledkem tří lekcí)

Pozor, vysoké napětí

Pro začátek by bylo hezké zamyslet se nad nejčastějšími věcmi. Jaká bude například materiální základna tříd? To do značné míry závisí na technickém vybavení školy a místnosti, kde chlapi vyrobí blikající LEDky a o něco později i terminátory. Budu mluvit o obyčejné škole, kde se kromě kroužku přes den vyučuje. V domech kreativity a různých klubech je situace samozřejmě jiná.
Existuje několik možností:
1. V učebně vyhrazené pro vyučování není nic než zásuvka na 220 V. Nejtěžší varianta. Pro každého musíme někde hledat zdroje energie. Samozřejmým problémem je, že před každou lekcí musí být celá tato nízkonapěťová napájecí síť nejprve připojena (prodlužovací kabely, samotný PSU, vodiče ke každému stolu) a poté by mělo být vše odstraněno. Nějak se nesmí dovybavit třídu - finanční zodpovědnost, nikdo se s tím nebude fušovat. Druhá možnost je co nejdříve přejít na programování a pak se tím zabývat výhradně a pak už vám stačí počítač a projektor. Je jasné, že to není vhodné - kluci potřebují absolutně jiný.
2. Stává se, že ve školních učebnách fyziky je již každá lavice vybavena zásuvkou nebo svorkovnicí, do které je připojeno 36 nebo 42 V. Má se za to, že jde o relativně bezpečné napětí. V tomto případě je nutné pouze vyrobit napájecí zdroje pro 5 a/nebo 12 Voltů, které budou napevno instalovány na stoly. Někdy se dokonce stane, že učitel má možnost změnit napětí na zásuvkách školních lavic pomocí LATR - obecně skvělá možnost.
Mimochodem, různých páječek pro napětí 12, 24,36 a 42V najdete poměrně dost.
3. A nakonec se stává, že třída je rozdělena na 5V napájení každého stolu. To je dostatečné pro většinu experimentů, stejně jako pro provoz zařízení s nízkou spotřebou, jak analogových, tak digitálních. Takové elektrické vedení obvykle provádí samostatně učitel fyziky pomocí poměrně silných drátů (aby se zabránilo výraznému poklesu napětí).

Bohužel v mém případě učebna fyziky patří k variantě číslo 1. Na učitelském stole je notebook, MFP, TV, videorekordér a hudba. uprostřed a nad hlavou visí projektor. Za ním je malé bílé plátno projektoru a vlastně i tabule. Žádné hromady macbooků, jak existují a nejsou očekávány. No, použiji to, co mám. Přítomnost projektoru mě velmi potěšila - nahromadilo se mi hodně válečky, které se v hodinách fyziky tak zřídka ukazují a pro pochopení teorie budou velmi užitečné.
Na základě toho všeho bylo rozhodnuto dodat každému mladému radioamatérovi zdroj 5V. Většina je pravděpodobně již má: téměř jakékoli nabíjení z telefonu, tabletu, přehrávače atd. Pro ty, kteří ne, distribuuji z vlastních zásob. Používáme také akumulátory – pohodlné, mobilní a bezpečné. Tady jde o napájení. O prkénkách na krájení, součástech a zbytku - o něco později. V blízké budoucnosti budu diskutovat o „stěhování“ do kanceláře informatiky, protože bez počítačů to bude brzy těžké.

Kousek znalostí

Už jsem si založil deník na LiveJournal, kanál na YouTube pro budoucí videa a účet skype. Když jsem na poslední lekci o tom všem mluvil a požádal jsem, abych to používal aktivněji, všichni téměř jednomyslně řekli, že potřebujeme skupinu na Vkontakte. No, budu se muset sejít na půli cesty a takovou skupinu udělám o něco později. Jak jsem pochopil z konverzací, kluci mnohem pravděpodobněji navštíví Vkontakte než na jakémkoli jiném webu (zde chci ještě jednou udělat žíravou poznámku, ale nemůžu, teď jsem učitel =))
V předchozím příspěvku byl dotaz ohledně nahrávání videa. Zkoušel jsem zaznamenat první dvě relace, ale ukázalo se, že je extrémně nepohodlné to dělat běžnou videokamerou: úzký úhel záběru a je nepohodlné přeskupovat stativ, aby bylo možné natáčet prkno v různých časech, nebo třeba prkénko nebo nějaké pokusy. V nejbližší době zkusím sehnat akční kameru a pak to bude jednodušší. To nejzajímavější se plánuje zveřejnit na kanálu YouTube.

Máte plán, pane Fixe?

Teď to hlavní: co přesně budeme dělat a kde začít? Než jsme začali vyučovat, neměl jsem jasnou odpověď. Jen jsem si představoval možné možnosti. K dnešnímu dni již prošly 3 třídy a víceméně jsem pochopil úroveň přípravy kluků. Můj mazaný plán je:
- Úplně základy: co je elektrický proud. Pokuste se propojit tento koncept s konvenčním potrubím, to znamená využít hydrodynamický model (HDM) pro vizuální a intuitivní trénink.
- Napájení (baterie) a vodiče. Analogií v GDM je čerpadlo, nádrž na vodu a potrubí.
- Zařízení Breadboard.
- Nejjednodušší obvod na prkénku - baterie, dráty a žárovka.
- Rezistor a jeho vliv na žárovku a celý obvod. Analogií v HDM jsou úzké trubky.
- Několik rezistorů v různých možnostech spínání.
- LED diody; tlačítka. Jednoduché obvody s nimi a analogiemi v GDM (ventil a šoupátko).
- Co je to mikročip. Vezměte si jednoduchou desku a názorně ukažte, kde jsou MS, rezistory, tlačítka, vodiče a napájecí zdroj.
- Analogové a digitální signál
- Čipy standardní logiky (nebudu se tím zabývat příliš podrobně, ale stále je třeba to udělat).
- Nejjednodušší čítače, generátory, registry, multiplexery, dekodéry atd. Několik aktivit.
- Kapacita a indukčnost.
- Arduino: co to je a proč. Co je mikrokontrolér s odkazy na standardní logiku MC.
- Blikejte LED.
- Pak se vše zamíchá v závislosti na projektu konkrétního člověka: někdo bude prskat reproduktorem, někdo otočí servopohon, výstupní čísla na sedmisegmentové ukazatele nebo ovládat řadu tlačítek.

Takhle. Nejprve obecné věci, které jsou potřeba pro jakékoli řemeslo, pak jak se objevují otázky a problémy. Pojem kapacita a indukčnost plánuji vysvětlovat daleko od začátku, nejspíš až se objeví "bojové" úkoly. To samé se střídavým proudem. Někde ve vzdálené budoucnosti budou rádiové vlny, ještě ne příliš brzy.
Obecnou myšlenkou je získat hmatatelné výsledky co nejrychleji. Od samého začátku jsem navrhoval, aby si kluci práci rozdělili na dvě části: každý má svůj malý projekt + jeden společný projekt, ale složitější. Nastínil jim i přibližné období – do novoročních svátků. Myslím, že bychom si na přítomnost časového rámce měli okamžitě zvyknout, jinak se můžete celý rok amorfně pouštět do nepochopitelně toho, co bez viditelného výsledku.
Nyní se stále více přikláním k tomu, že sjednocuji kluky ve 2-3 lidech na jednom projektu a společný projekt úplně opustím. Pokud se budete moc dlouho nořit do teorie a nic neděláte rukama, tak zájem velmi rychle zmizí a lidé se prostě rozprchnou.
Jak je správně navrženo v komentářích, pokud je to možné, snažím se teorii vysvětlit pomocí analogie elektrické obvody a instalatérství. Jde o dlouho známou a osvědčenou metodu, pro studenta je mnohem snazší si představit čerpadlo a tlumič než neviditelné nosiče náboje a například diodu.
Hlavní důraz bude kladen na digitální elektroniku a podle potřeby se bude diskutovat o analogových věcech. Pokusím se proto s Arduinem začít pracovat co nejdříve: s ním je mnohem snazší a rychlejší získat funkční zařízení a kromě toho si můžete vyrobit a programovat doma. Proč jsem si vybral Arduino, je myslím jasné. Pokud ne, odpovím v komentářích.
Díky pár dobrým lidem, kteří reagovali na první příspěvek, se mi podařilo nasbírat 7 Arduino desky, a už jsem je rozdal některým školákům. Ano, sice nevědí, z které strany to vzít, ale někteří budou mít čas si o tom něco přečíst sami.

Start

Ve třech třídách jsme toho moc nestihli, ale první hodina byla seznamovací a pouze na sběr informací, rozdávání dotazníků a povídání o nelehkém školním životě. Na druhém jsme začali nakreslením obvodu baterie + žárovka. Téměř pro každého se to ukázalo jako absolutní čínská gramotnost a museli mluvit o tom, jak jsou prvky zobrazeny na schématech. Potom, ne bez obtíží, vytvořili podobný řetězec, ale „ve smyslu vodní dýmky“. A pak jsem se snažil vysvětlit, že to tak nemůžete nechat a rozhodně musíte přidat rezistor. Zde nastala (pro mě) napjatá chvíle: polovina začala aktivně zívat, druhá polovina se prostě dívala na tabuli naprosto nechápavě. Proto bylo rozhodnuto okamžitě přistoupit k demonstračnímu představení a vyndal jsem prkénko s odpory a LED. Nejprve vysvětlil, co je prkénko na krájení a jak jsou v něm propojeny kontakty. Poté s pomocí žáků devátých tříd, s podrobným probráním všeho, co se dělo, sestavili obvod a zapojili napájení. Ale je jasné, že tento zážitek není nejpozoruhodnější) A pak se mi podařilo upoutat jejich pozornost: Navrhl jsem spálení LED odstraněním rezistoru z obvodu. Při slově „hořet“ se v očích objeví jiskry a ústa se rozbijí v úsměv. Pojďme si tedy tuto nešťastnou LEDku usmažit a cestou se mohl každý přesvědčit, že je slušně nahřátá. Po tomto vysvětlení proudu byl odpor a jejich vztah mnohem zábavnější a produktivnější: teď je alespoň jasné, o čem jsem mluvil.
Třetí sezení bylo podobné druhému, ale začalo opakováním a různými otázkami z mé strany. Opět jsme s obtížemi, ale téměř bez mé pomoci, dokázali nakreslit jednoduchý diagram tří prvků. Opět téměř správně namaloval GDM toho všeho. A pak jsem řekl, že odpory jsou různé a že žárovka bude svítit jinak v závislosti na tom. Na prkénku se toto vše okamžitě zkontrolovalo, zapojily se různé odpory. A pak nějak, ale stále téměř nezávisle, přišel na to, co se stane, když je zapnete paralelně. GDM zde hodně pomáhá, a co je důležité - nebyly vyžadovány žádné vzorce. Z nějakého důvodu byly potíže se sekvenčním zařazením. Tedy ne všechny najednou
Nejdůležitější, co se stalo, bylo, že začali diskutovat o svých budoucích projektech. Zpočátku si půlka chtěla vyrobit nějakého „robota“, ale po mých naváděcích otázkách a rozhovorech začali kluci postupně sestupovat z nebe na zem. Pro tuto chvíli si tedy vymysleli toto:
- robotické rameno se svorkou
- nabíječka baterií
- robot jedoucí po jízdním pruhu
- automatické ořezávátko
- jednoduchý rádiem řízený vůz

A čtvrtá lekce se nekonala. Místo toho jsem nabídl, že pojedu na ruský šampionát Robo-Sumo! Zdálo se mi, že by to pro ně bylo zajímavé a mohlo by to motivovat. Ve výsledku však šli jen tři z asi deseti lidí, přestože soutěže probíhaly téměř současně s výukou. Možná mě rodiče nepustili dovnitř (na výlet je potřeba mít svolení od rodičů, že jim to nevadí), nebo se možná jen rozhodli neobtěžovat a zůstat doma, zatím nevím. Bohužel ani rodiče neprojevili téměř žádný zájem, chodila pouze maminka jednoho žáka šesté třídy.

Soutěž Robo sumo

Snad někoho bude zajímat, jak jsme na tyto soutěže chodili. Pár dní před tím jsem tam domluvil setkání s několika lidmi, kteří se chtěli poznat a vyměnit si zkušenosti. Dostali jsme se do MIEM, kluci si sedli do haly a začali sledovat ring pomocí dvou projektorů (roboty na zápas sumo jsou docela malí a i na blízko je těžké vidět vše, co se tam děje). Samozřejmě je skvělé, že jsou takové akce, kam se můžete jednoduše přijít podívat na práci tak nadšených lidí a jejich robotů. Potkal jsem Vladimíra, který mi nabídl pomoc s vedením kroužku. Setkal jsem se také s Alexejem, který podobné kurzy vede již druhým rokem, ale pouze na bázi knihovny. Zajímavé bylo také slyšet, jak to všechno začalo a jaký byl tréninkový program.
Když byla v soutěžním programu krátká přestávka, všiml jsem si, že na vzdálených stolech něco aktivně bliká všemi barvami. Pozval jsem kluky, aby se podívali - ukázalo se, že to byly stojany sestavené na prkénkách. Místo tisíce slov - odkaz na fórum. Když jsem v létě lezl na net a studoval vše na téma kruhy, dlouho jsem visel na tomto fóru. To je přesně to, co potřebujete pro začátečníky! Detailní popis samotnou prototypovou desku, způsoby připojení napájení, výrobu a pokládku vodičů z levného kabelu a hlavně podrobné úkoly pro použití standardních logických čipů. Navíc je na fóru spousta užitečných věcí a v létě to celé čtu. Tak jsem na soutěži robo-sumo potkal skvělého člověka, vedoucího hodin elektroniky na studentském výzkumném pracovišti MEPhI, Vasilije Vasiljeviče Zuykova. Člověk, který je pro svou práci naprosto zapálený, se kterým si můžete povídat déle než jednu hodinu. Na stejném místě předal našemu kroužku sadu pro studium podle svého programu: prkénko, dráty, baterii, logickou sadu řady 155 a dokonce svou neobvyklou a funkční vizitku. Fotografie v názvu příspěvku byla pořízena právě u tohoto stánku. Mezitím jsem se snažil říct klukům něco o struktuře těchto obvodů a komponentech použitých k jejich sestavení, ale pozornost posluchačů se neustále přepínala na roboty, kteří se proháněli po pódiu) Nevadí, brzy budou sami sestavit něco podobného.

O samotné soutěži.

Vděčnost

Samostatně bych rád řekl, jak násilná a pozitivní byla reakce na první příspěvek. napsal jsem velké množství lidí a omlouvám se, pokud jsem nestihl všem odpovědět včas. Několik lidí z jiných škol požádalo o hodiny (bohužel, tento moment to je nemožné).
Mluvil jsem přes Skype se stejným začínajícím učitelem z Astany a také s dalším člověkem, který má za sebou 10 let praxe v takových věcech.
Napsal Ruslan, který se poté obrátil ke škole a předal celý balíček s užitečnými kusy železa: páječku, několik LCD indikátorů, LED, motory, napájecí zdroje, desky Arduino a dokonce až 2 sady LaunchPad od TI. Napsal uSasha, kterého jsem také potkal a předal ho klukům plný set rádiové ovládací zařízení, stejně jako nádherná deska Meggy Jr RGB a programovací kabel. Napsal Anatoly, který poslal GSM modem a vyhodnocovací desku FPGA.
Vladimír, o kterém jsem se již zmínil, obecně nabízel svou pomoc při vedení kurzů! Snad vše klapne.
Napsal Dmitry, který v obci organizoval kroužek "Radio Engineering". Milkovo, území Kamčatky. O svých dobrodružstvích také vyprávěl mnoho zajímavého: je velmi těžké něco takového zorganizovat, když je regionální centrum 300 km daleko a nejsou tam žádné specializované prodejny. Bylo by skvělé, kdyby se o své zkušenosti podělil se všemi.
Setkal jsem se s Ilyou a Olegem, organizátory projektu RobotClass – také skvělý podnik! Setkal jsem se s Vitaliyem, který má slušné zkušenosti s výukou programování pro školáky.
Několik lidí nabídlo finanční pomoc, za což jim patří velký dík.
A také mě velmi potěšilo, že téma zajímá nejen silnou polovinu lidstva, ale i tu krásnou. Aleno, zdravím tě)
A nakonec jsem se právě vrátil ze setkání s Alexejem, Kirillem a Alexandrem, kteří už několik let vyučují robotiku a se kterými jsem se setkal na robo-sumo. Kluci mají spoustu nápadů, už mají dobrou představu o tom, co děti potřebují a jak jim to sdělit (to zahrnuje programování, elektroniku a design). Naučil se hodně. Pevně doufám, že taková setkání za účelem výměny zkušeností se nyní budou konat pravidelně.

Tolik lidí za tyto dva týdny! Panoval dojem, že téma dalšího vzdělávání zajímá velmi slušný počet lidí, alespoň v Moskvě. Jedná se o družnou, mimořádně přátelskou a mladou komunitu, jejíž členové si navzájem pomáhají. Hurá!

Jen o komplexu. Programy. Žehlička. Internet. Okna

Dětské designové hrnky. Mládežnické radiokluby, kroužky, oddíly. Inženýrské centrum Muzea kosmonautiky

Pozor, vysoké napětí

Kousek znalostí

Příprava pro pájení mikroobvodů

Bezpečnost pájecího zařízení

Jak se vyhnout chybám při připojování reproduktorů?

Jak zkontrolovat, v jakém stavu je rezistor?

Pozor, vysoké napětí

Kousek znalostí

Máte plán, pane Fixe?

Start

Soutěž Robo sumo

Vděčnost