ИКТ и межпредметные связи на уроках математики:

создание инструментов-помощников для измерения углов

(фрагмент научно-исследовательской работы ученицы 7а класса МБОУ МО г. Нягань Гимназия Князевой Светланы, научный руководитель Причислова И.В.)

 

В повседневной жизни (в быту) измерение углов, чаще всего, связано с различного рода ремонтными работами. При этом простых инструментов для измерения практически нет. Так появилась идея создания инструментов-помощников для измерения углов.

Проблема: как измерить «выступающие» углы, например, при покрытии пола линолеумом? Транспортиром их точно не измерить.

Были найдены следующие решения:

  • «вынести» их на плоскость

Для этого, с помощью обычных линеек, скрепляющихся между собой контактной лентой «липучкой», наложением образуем угол, равный данному и переносим его на лист бумаги. Там его можно обвести, измерить и даже вырезать. Таким образом, можно перенести на бумагу не только один отдельный угол, но и ломанную из нескольких звеньев, в чем помогают мерные деления на линейках

 

  • если же нужно измерить только «выступающие» углы, тогда можно применить усовершенствованный транспортир со стрелочкой. При его проектировании использовалось свойство вертикальных углов и углов, образованных секущей при параллельных прямых. Он прост в изготовлении, материал планок очень пластичен, что позволяет, при необходимости, загибать их вдоль стен.

Изучение простейших способов измерения углов и проектирование инструментов-«помощников» настолько увлекло меня, что я решила, с помощью возможностей робототехнического конструктора, сделатьустройство для демонстрации углов от 0° до 180°.

Идея состояла в следующем: используя вращательный момент сервомотора показать угол при помощи линейки, закрепленной одним краем в центре вращающегося диска относительно второй линейки «горизонта», закрепленной неподвижно.

В программе для конструктора «Робоплюс» даны условные единицы поворота сервомотора от 0 до 1023 (рис. 11), что приближенно соответствует 300°. Из этого следует, что 1 условная единица равна 0,29°. Данное устройство управляется дистанционно, при этом каждой кнопке пульта поставлена в соответствие своя составная часть угла: 1°, 5°, 10°, 30°, 50°, 60° и 90°. Любой демонстрируемый угол (от 0° до 180°) может быть составлен из данных разбиений.

Демонстрация угла с помощью робототехнического устройства

№ эксперимента

Градусная мера заданного угла

Результат измерения (в сравнении с эталоном) в градусах

Погрешность (в сравнении с эталоном) в градусах

  1.  

30

30

0

  1.  

47

46

-1

  1.  

55

55

0

  1.  

68

67

-1

  1.  

90

90

0

  1.  

95

95

0

  1.  

98

99

+1

  1.  

107

108

+1

  1.  

129

128

+1

  1.  

180

180

0

Среднее значение погрешности:

±1

Примечание: за эталон взято измерение угла транспортиром.

Эксперименты показали достаточную точность, необходимую для демонстрации углов: ±1°.

Демонстрация данного устройства на уроке вызвала большую заинтересованность моих одноклассников, им очень понравилось самим «моделировать» углы заданной градусной меры. Таким образом, устройство можно применять как учебное при изучении темы «Угол» школьного курса геометрии.

Так как данный конструктор (или ему подобные) в наше время есть в большинстве школ, то создание такого прибора доступно любому школьнику, интересующемуся робототехникой.