ИНТЕГРАЦИЯ ФИЗИКИ, ИНФОРМАТИКИ И ИНЖЕНЕРНОГО ПРАКТИКУМА НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ ШЕСТЕРЕНЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В КОНТЕКСТЕ РОБОТОТЕХНИКИ

В статье обоснована актуальность междисциплинарного подхода в современном естественно-научном и инженерном образовании. Представлена разработанная авторами методика интеграции учебных предметов «Физика», «Информатика» и курса «Инженерный практикум» на основе изучения кинематики шестеренчатых и ременных передач в контексте образовательной робототехники. Целью исследования является разработка и апробация модели урока, формирующей у учащихся инженерных классов целостное понимание физических принципов работы механических передач, навыков ихрасчета, конструирования и программирования робототехнических систем. Методологической основой выступил системно-деятельностный и STEM-подход, предполагающий синтез теоретического анализа, математического моделирования, экспериментального исследования и программной реализации. В работе подробно описаны этапы занятия: от теоретического знакомства с видами передач через решение расчетных задач по физике к практическому конструированию и оптимизации роботизированной модели стрелы манипулятора с использованием наборов «ТЕХНОЛАБ» и ее программированию в среде vr.vex.com. Особое внимание уделено решению нестандартной инженерной задачи по определению отношения угловых скоростей в механизме с шарнирно-связанными колесами, требующей применения численных методов и составления алгоритма. Делается вывод о высокой эффективности предложенной методики для формирования метапредметных компетенций, развития инженерного мышления имотивации учащихся к изучению технических дисциплин.