327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
23.03.2017


Кейс-урок "Велосипед — зручний винахід"
Кейс-урок "Велосипед — зручний винахід"

Розділ: Загальнолюдські цінності

Рівень (клас): 7-9

Тема: Історія відкриттів і прогресу

Мета: Узагальнити і систематизувати знання про велосипеди. Розширити знання про їх види і використання.

Яка інформація мене тут чекає?

  • Які бувають велосипеди?
  • Яку користь приносить їзда на велосипеді?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені знадобляться?
  • Які ж фізичні сили діють під час їзди на велосипеді?
  • Яка роль їзди на велосипеді для нашої екології?
7 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

Чи є у вас велосипед? Чи вмієте ви на ньому кататися? Ви використовуєте цей вид транспорту для занять спортом, для їзди в магазин, школу або для задоволення і розваг? Якщо на всі питання ви відповіли позитивно, то це означає, що ви знайомі c процесом їзди і отримуєте задоволення від поїздок на велосипеді.

Практично у кожного з вас в дитинстві був велосипед, але, на жаль, не кожен продовжує крутити педалі в подальшому, а даремно. Адже їзда на велосипеді не тільки поєднує в собі функції екологічного транспортного засобу, але і є корисним тренажером для здоров'я.

 

З кожним роком їзда на велосипедах стає все дедалі популярнішою. На велосипеді катаються не лише діти, енергійні школярі і відчайдушні райдери, але на ньому їздять на роботу цілком респектабельні і солідні держслужбовці.

Технології

Велосипед відноситься до колісного транспортного засобу, рух якого відбувається за допомогою м'язової сили людини через ножні педалі або через ручні важелі.

Ось як виглядає пристрій класичного велосипеда:

 

Сучасні технології розвиваються семимильними кроками, і час не стоїть на місці, але велосипед як, і раніше, залишається одним з найбільш вдалих винаходів людини.

Його виробництво зіграло величезну роль у створенні технічної бази для таких видів транспорту, як автомобілі та літаки.

Багато технологій, які були розроблені для велосипедів, в подальшому були застосовані в автомобілебудуванні і літакобудуванні. До речі, такі автомобільні фірми, як Rover, Шкода, Morris Motor Company, Опель починали свою діяльність як велосипедні.

Є відомий вислів «Винаходити велосипед». Його застосовують у тому випадку, коли люди намагаються винайти те, що вже давно придумано, вдосконалено і прекрасно працює. Тобто це означає, що не потрібно заново вигадувати те, що вже вигадано. Але часи, коли асортимент велосипедів складався з моделей «триколісний дитячий», «дорослий» і «розкладний», на щастя, вже минули, і їх вибір став набагато ширшим.

 

Сфери застосування велосипедів:

Транспорт. Коли велосипед застосовують як транспортний засіб для перевезення людей і вантажів. • Спорт. Залежно від спортивних дисциплін використовується велосипед з конкретною конструкцією. • Дозвілля і розвага. Це можуть бути велосипеди для дітей, підлітків, дорослих, які використовують у велотуризмі, в циркових виступах, для катання в рекреаційних зонах і т. п.

 

А тепер кілька порад, яким повинні навчитися всі велосипедисти-початківці на першому етапі навчання їзді на велосипеді.

 

Всі сучасні моделі велосипедів виконані з висококласних і якісних матеріалів. Вони легкі і в той самий час міцні. Велосипеди виготовляють на будь-який смак і гаманець. Можна придбати дешевий велобайк, а можна отримати круту модель від іменитих виробників, але суть від цього не змінюється, оскільки велоспорт — це в першу чергу здоров'я, свобода, швидкість, виклик і корисне проведення часу.

Питання:


Які різновиди велосипедів ви можете назвати?
Здоров’я/ Релакс

Велосипед — це один з дієвих засобів для підтримки гарної фізичної форми, зміцнення імунітету і здоров'я. Їзда на велосипеді — це прекрасна прогулянка на свіжому повітрі, це один з елементів загартовування організму, це поліпшення обміну речовин і ще багато інших корисних факторів.

 

Чудово те, що їздити на велосипеді можна в будь-який час року — як спекотним літом, так і прохолодною весною і восени. Головне — мати бажання, трішки вільного часу і згадати надбані в дитинстві навички їзди на велосипеді.

Яким чином велосипед може вплинути на ваше фізичне і моральне здоров'я? Давайте розглянемо декілька фактів на його користь:

 

Це цікаво знати

• Чи відомо вам, що за одну годину їзди на велосипеді витрачається 600 калорій. І якщо порівнювати кількість енергії, яку людина витрачати на біг і їзду на велосипеді, то в останньому випадку швидкість руху збільшується втричі.

• У порівнянні зі звичайними людьми, об'єм легенів у велогонщиків набагато більший. Їх кровообіг дозволяє прокачувати до 7 літрів кисню за хвилину замість 3-4 л.

• А за витратами енергії дистанція велосипедиста на 1037 кілометрів еквівалентна спалюванню 1 літру бензину.

Їзда на велосипеді, а тим більше в компанії однодумців — це прекрасне проведення часу, яке здатне не тільки зміцнити здоров'я, а й подарувати безліч позитивних моментів.

 

Що ж нам дає їзда на велосипеді? Заощаджує час. Адже з'їздити на ринок, відвезти покупки бабусі, віддати книгу товаришу набагато швидше на велосипеді, ніж йти пішки. Економить гроші. Природно, що з'їздити в найближче селище або сусідній район і привезти необхідні речі на велосипеді буде набагато вигідніше для вашого гаманця, ніж користування громадським транспортом, таксі або звернення до знайомих підвезти на автомобілі.
Допомагає провести веселе дозвілля. Кожна поїздка на велосипеді — це цікаві маршрути і веселі пригоди. Це знайомство з найближчими парками, скверами або захоплива подорож за місто. Є позитивним прикладом для інших. Це хороший привід для прогулянки з друзями. Своїм позитивним прикладом ви можете витягнути з-за комп'ютера друзів і весело провести час дружною компанією. Може стати прекрасним хобі. Завдяки цьому транспортному засобу ви проводите активний відпочинок, дізнаєтеся про нього багато цікавого, постійно удосконалююте тренування і набуваєте нових навичок. Допомагає досягти спортивних висот. Якщо ви цікавитеся їздою на велосипеді не тільки як цікавим дозвіллям, а як одним з видів спорту, то існують спортивні секції, де ви можете тренуватися професійно, беручи участь в спортивних змаганнях і велопробігах.
Фізика

Які ж фізичні сили діють при їзді на велосипеді?

Сила тяжіння (гравітація)

 

Сила, з якою вона діє, прямо пропорційна масі тіла велосипедиста. Від ваги велосипедиста залежить сила гравітації. Чим більше важить велосипедист, тим сильніше буде сила гравітації. Також при підйомі на велосипеді вгору сила гравітації буде зростати, а при спуску — зменшуватися.

Сила опору повітря.

Аеродинамічні сили, які діють на велосипедиста, складаються з опору повітря і зустрічного або бічного вітру.

За цією формулою можна розрахувати силу аеродинамічного супротиву:

 

Де:

S — площа поперечного перерізу (м2), V — швидкість повітряного потоку (м/c), p — щільність повітря (1,23 кг / м3), Cx — коефіцієнт аеродинамічного опору.

Якщо велосипедист рухається по рівній поверхні з середньою швидкістю, то аеродинамічний опір буде найбільшою силою, яка перешкоджає руху вперед.

Вплинути на величину сили при заданій швидкості можна тільки двома шляхами: змінивши Cx або площу S.

 

Головною аеродинамічною перешкодою під час їзди на велосипеді є лобовий опір і тертя повітря.

Знизити перешкоди від повітряних потоків можна за допомогою різних обтікачів. Тому для зменшення прямого тертя велосипедисти використовують обтягуючу форму. Крім того, велосипедистам потрібно подолати опір повітря. І якщо форму гонщика можна довести до максимально обтічної, то з його тілом таке повторити навряд чи вдасться. Тому зменшити опір повітря можна за рахунок зміни посадки велосипедиста.

 

Ефективність руху велосипедиста залежить від посадки і техніки педалювання. Якщо гонщик вибирає низьку посадку, то сила лобового опору повітря буде мінімальною. Якщо швидкість їзди не висока, то гонщику зручніше вибирати середню або високу посадку.

Сила опору коченню.

Опір коченню — це сила, яка виникає при русі круглого предмета. В даному випадку мова йде про колеса велосипеда, які ковзають по плоскій поверхні зі швидкістю прямолінійного руху.

Виникнення сили тертя кочення при їзді на велосипеді.

Крім того, сила опору кочення ще залежить і від таких факторів, як радіус колеса, швидкість руху, тип дотичних поверхонь, посадка і екіпіровка велосипедиста і коефіцієнт тертя качання. Сила супротиву повітря пропорційна квадрату швидкості.

Формула тертя качання:

 

де:

d – діаметр колеса;

К – коефіцієнт тертя.

Формула супротиву повітря:

S = ad V2 К

d – щільність повітря;

а — величина бічної поверхні тіла;

К — коефіцієнт обтічності тіла.

Сили, що виникають під час маневрів для балансування велосипеда.

Вони виникають при зміні напрямку руху велосипеда, а також при маніпуляціях кермом, щоб збалансувати велосипед і утримати рівновагу. Визначається відцентровою силою.

Питання:


Як ви думаєте, які ще фактори можуть впливати на швидкість велосипеда? Чому багато велосипедистів не хочуть лідирувати в перегонах, а вважають за краще їхати другими, услід за лідером? Які тут працюють фізичні і психологічні формули?
Інфраструктура

З кожним роком жителям великих міст стає все складніше пересуватися на автомобілях. Постійні затори стимулюють жителів пересісти на двоколісний транспорт. Тому останнім часом з'явилося багато бажаючих придбати собі спеціальні міські велосипеди.

 

У світі налічується понад мільярд велосипедів. З них 70% — це ті, хто використовує велосипед як засіб пересування, 29% — для відпочинку і туризму, і тільки 1% велосипедистів використовує двоколісного друга в спортивних цілях.

На заході і на сході велосипеди є невід'ємною складовою повсякденного життя. Вони стали частиною культури, частиною національної свідомості. Адже у них прийнято дбайливо ставитися до навколишнього середовища, економно використовувати енергоресурси, економити час і піклуватися про своє здоров'я.

Серед східних країн першість за кількістю велосипедистів на душу населення займає Китай. У цій країні налічується понад 500 млн. велосипедистів.

В Японії кожен третій житель постійно їздить на велосипеді на роботу, в магазин чи на прогулянку.

Якщо ви бували в Швейцарії, то напевно звертали увагу на створені зручності пов'язані з пересуванням на велосипедах. У цій красивій країні створені максимальні умови для забезпечення безпеки велосипедистів на дорогах, а також продумано поставилися до можливості перевозити велосипеди на громадському транспорті.

 

Ось так виглядає дорожня розмітка для руху на велосипедах. Вона виділена жовтим кольором. Зверніть увагу, що СТОП-лінія на перехресті для велосипедистів винесена вперед. Це зроблено для того, щоб, коли загориться зелений сигнал світлофору, велосипедисти могли першими почати рух.

А ось так виглядають місця для велосипедів у вагоні поїзда місцевого значення:

 

Якщо вам необхідно провезти свого двоколісного друга в громадському транспорті, то в Швейцарії для цих цілей створені всі умови:

 

А ось в німецькому Фрайбурзі навіть є престижний житловий район Фаубан, де заборонена їзда на автомобілях. Тут всі жителі пересуваються пішки або на велосипедах, а автомобілі вони залишають в спеціальних гаражах на кордоні району.

У німецькому місті Зиндельфингене знаходиться завод Мерседес-Бенц, на території якого всі робочі пересуваються на велосипедах. І до того ж, кожен відділ заводу має велосипеди певного кольору.

 

У Сполучених Штатах одним з найзеленіших і велосипедних міст є Портленд (штат Орегон).

 

"Найвелосипеднішим" містом Канади є Монреаль. Влада міста вклала чимало коштів в інфраструктуру міста і доклала всіх зусиль для того, щоб створити зручності для велосипедистів. Вони облаштували близько 600 км велосипедних доріжок, сотні парковок і станцій прокату.

Поки, на жаль, наші співвітчизники сприймають велосипед як засіб для приємного проведення часу, як розвагу, але не як вид транспорту.

Але ж цей вид транспорту не боїться заторів, він не вимагає витрат на заправку, на ньому не складно навчитися їздити, не потрібно складати іспити для отримання прав, так і для здоров'я їзда на велосипеді більш корисна, ніж на автомобілі. Крім того, такий вид транспорту не шкодить навколишньому середовищу. Та й купити велосипед набагато простіше і доступніше, ніж інший вид транспорту.

Намічається позитивне зрушення і для велосипедистів Києва. Мерія оголосила конкретні плани з будівництва велосипедних доріжок і навіть визначила їх маршрути.

 

Питання:


Як ви думаєте, чому в нашій країні їзда на велосипеді менш популярна, ніж в інших країнах? Які кроки потрібно зробити для цього? Звідки взялася приказка «Не варто винаходити велосипед»? І чи в наш час продовжують винаходити нові види велосипедів?
Спорт/ Туризм

Велосипедний спорт — це один з найбільш відкритих і доступних видів спорту. У 2008 році влітку на Олімпійських іграх в Пекіні їзда на ВМХ (від англ. Bicycle Motocross eXtreme) стала офіційним видом спорту.

У 1985 році Олімпійський чемпіон Джон Ховард встановив світовий рекорд їзди на велосипеді і досяг швидкості 245,08 км / год.

Веломарафон Париж-Брест-Париж є одним з найбільш виснажливих в історії велогонок. Його протяжність — 1200 км.

 

Однією з найбільш відомих велосипедних гонок в світі є Тур де Франс, яка вважається дуже серйозним випробуванням на витривалість. Вона проводиться з 1903 року.

А першою людиною, яка здійснила кругосвітню подорож на велосипеді, був Томас Стівенс. Ця унікальна подія сталася в 1884-87 роках. Унікальність її полягає в тому, що велосипед був старої конструкції, у якого було величезне переднє колесо і відсутні шини.

 

Давайте подивимося приголомшливо красивий ролик «The Ridge», в якому знявся професійний велосипедист Денні МакАскілл:

Але велосипед — це не тільки двоколісний, бюджетний і екологічний вид транспорту, а й прекрасна можливість для туристів подивитися різні міста нашої планети.

Берлін

 

Велосипедистам в Берліні всюди дорога. Тут навіть організована «зелена хвиля», де на деяких маршрутах цього виду транспорту немає необхідності зупинятися на червоний сигнал світлофора.

Амстердам

 

А в столиці Нідерландів створюється враження, що велосипедів більше, ніж її жителів. Тут такий щільний потік велотранспорту, що іноді складно перейти велодоріжку.

Париж

 

У французькій столиці пересування по місту на велосипеді — це відмінний спосіб заощадити на транспорті. А також це відмінна можливість проїхатися парками, зеленими скверами, набережними і тими місцями, де на автомобілям їздити заборонено.

Копенгаген

 

Хоча Копенгаген і невеликий за розміром, але для велодоріжок виділено близько 400 км. Тут можна по рівному ландшафту міста відвідати захоплюючі місця і насолодитися історичними пам'ятками.

Львів

 

Останнім часом в нашій країні двоколісний транспорт набуває популярності. Перший муніципальний велопрокат був відкритий у Львові. Тут місцеві жителі і гості можуть брати напрокат велосипед в одному пункті, а залишати в іншому.

У Києві також є місця з непоганими веломаршрутами, які можуть зацікавити любителів прогулятися на велосипеді.

Питання:


Які вам відомі місця в Києві для здійснення велопрогулянок?
Наука/ Техніка

Стрімкий розвиток технологій відбувається не тільки в автомобілебудуванні. Не менш цікаві зміни торкнулися і велосипедів.

Ось що сталося з двоколісним транспортним засобом протягом 200 років:

 

Але і це вже здається минулим століттям. Велосипед нового покоління — це гібридний без спиць, шосейний, електричний без ланцюга, який розвиває величезну швидкість і здатний їздити самостійно. 

Давайте розглянемо ще кілька інноваційних моделей майбутнього. Велосипеди нового покоління оснащені компактними електросистемами. Такі електросистеми надають допомогу при педалюванні за необхідності. З їх допомогою велосипедист економить сили і час, оскільки системи асистування додають до зусиль велосипедиста до 300% потужності, що дозволяє долати значні відстані, а також роблять велопрогулянки більш приємними і комфортними.

Які ж вони — велосипеди майбутнього?

 

Один з найдивовижніших електровелосипедів, або е-байків є Audi E-Bike. Він виготовлений з міцного вуглеволокна, має 9 швидкостей, які перемикаються за допомогою гідравлічного приводу, і здатний розігнатися до 80 км/г.

Змінний літій-іонний акумулятор знаходиться в рамі. Він живить електромотор і комп'ютер з сенсорним екраном. Велокомп'ютер цього е-байка оснащений wi-fi модулем, що дозволяє управляти велосипедом за допомогою смартфона і скидати всі дані на комп'ютер.

 

Автор цього велосипеда видалив з нього всі деталі, які вважав зайвими. У ньому немає спиць на колесах, але його конструкція міцна і готова витримати вагу тіла велосипедиста.

На кермі вмонтовані модні світлодіодні лампи, які освітлюють дорогу, а світлодіоди, які знаходяться на задній частині сидіння, гарантують безпеку і виконують роль сучасних світловідбивачів.

 

А велосипед Apple iCycle не тільки має сучасний і стильний вигляд, але і здатний переключатися на різні режими їзди в залежності від місцевості. Крім того, цей вело-байк на ходу заряджає акумулятор, завантажує і відтворює музику з iTunes.

Керувати цим дивом техніки можна як за допомогою сенсорного велокомп’ютера, так і з будь-якого пристрою, який працює на iOS.

Любителі покрутити педалі завжди з нетерпінням чекають початку сезону і намагаються до цього моменту розширити функціонал свого двоколісного друга, трішки його одягнувши.

Подивіться відео, в якому представлено 10 корисних гаджетів, які «прокачають» ваш велосипед:

Дизайн/Мода/Гумор

Велосипед — це не тільки прекрасний транспортний засіб, але також модний тренд. Тому велосипедна тема добре прижилася в дизайні інтер'єру і зможе послугувати прикрасою в будинку або на дачі.

Якщо у вас залишився старенький велосипед, який вірою і правдою служив кільком поколінням, а тепер остаточно заржавів, нудиться в гаражі, то він може ще послугувати і прикрасити вашу ділянку, перетворившись на веселу клумбу.

 

Також прикрасою для будинку, двору чи садка може бути не сам велосипед, а щось у вигляді велосипеда, як ця смішна композиція з дерева або декоративні елементи:

 

Ми з вами звикли бачити велосипед, який має класичний зовнішній вигляд, але, якщо підійти до цього виду транспорту з гумором, то можна зустріти найнеймовірніші моделі велосипедів, які змусять вас посміхнутися:

 

Очевидно, цій людині не вистачило коштів на верблюда, і він таким чином вирішив звичайний велосипед перетворити в трьогорбого візника, щоб відчувати себе нітрохи не гірше, ніж під час їзди верхи на справжньому верблюді.

 

А ця людина, напевно, дуже чекала літньої пори і таким кавуновим видом «велика» намагалася підняти собі настрій, викликавши захоплення оточення.

 

Цей власник двоколісного транспорту, напевно, мріяв мати коня, і тому придумав досить оригінальний спосіб.

Підведення підсумків уроку-кейсу

Найменування

Зміст

1

Результати уроку-кейсу можна доповнити такими знахідками учнів

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://school.xvatit.com/

https://lifehacker.ru/2016/05/10/7-amazing-bike/

http://482ua.com/index.php/2012-10-07-18-55-04/sport/1558-velo2

 

3

На допомогу учневі і коучу:

http://school.xvatit.com/

http://24gadget.ru/1161040605-koncept-velosipeda-budushhego-5-foto.html

http://zefirka.net/2016/04/12/samye-smeshnye-velosipedy/

https://www.youtube.com/watch?v=xQ_IQS3VKjA

http://blog.lisaped.by/kak-vybrat-velosiped/

https://super-puper.su/slovar/aerodinamika_velosipeda.html

 

4

Де брати інформацію для кейсу:

http://school.xvatit.com/

https://www.youtube.com/watch?v=sunUA32lvLw

http://relax.com.ua/what-to-do/active-rest/bikeriding/

http://storinka.com.ua/2016/04/na-velosipede-po-dorogam-evropy/

http://www.velo-style.com/info/facts/velosiped-dlya-zdorovya-5-neosporimyih-faktov/

http://billionnews.ru/transport/3631-interesnye-fakty-o-velosipedah.html

http://forwardvelo.ru/helpful/articles/kak-vybrat-velosiped/

http://velo.zhzh.info/news/2012-02-09-5

http://velomesto.ru/magazine/advices/5-navykov-kotorye-dolzhen-osvoit-nachinayushij-velosipedist/

 

5

Локація проведення уроку-кейсу

Урок-кейс проходить у класі. Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Участь в змаганнях:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав: ....

Завдання для них:

  1.       Як ви думаєте, які ще фактори можуть впливати на швидкість велосипеда?
  2.       Як ви думаєте, чому в нашій країні їзда на велосипеді менш популярна, ніж в інших країнах? Які кроки потрібно зробити для цього?

7

Домашнє завдання:

1. На якому велосипеді ви зараз катаєтеся?

2. Який тип велосипедів використовують ваші друзі і який вони радять вам?

3. Звідки з'явився термін «велосипед»?

4. Що означає вираз «винайти велосипед»?

5. Які різновиди велосипедів ви можете назвати?

 

8

Тривалість:

90 хв. (спарений урок)

 

9

Можливість схеми проведення з учнем-дублером

Можливо.

10

Отримані знання та напрацьовані компетенції:

  •   Узагальнити і систематизувати знання про велосипеди. Розширити знання про їх види і використання.
  •   Вміння швидко знайти необхідну інформацію за темою. 
  •   Отримання практичних навичок застосування отриманої інформації.
  •   Отримання конкретних знань фізики, технології, та інших розділів (наведені в розгортках).

 

11

Теги:

Велосипед, транспортний засіб, двоколісний друг, велобайк, велоспорт, веломарафон, сила тяжіння, гравітація, аеродинаміка, опір коченню, електро-асистенти, е-байки, велокомп’ютер

 

12

Автори:

Паутинка Світлана Анатоліївна

13

Брали участь у апгрейді кейсу:

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!