Модуль ev3 среднесрочная разработка урока по робототехнике. Конспект занятия по робототехнике "Программирование робота EV3"

На втором занятии мы детальнее познакомимся со средой программирования и подробно изучим команды, задающие движение нашему роботу-тележке, собранному на первом занятии. Итак, давайте запустим среду программирования Lego mindstorms EV3, загрузим наш проект lessons.ev3, созданный ранее и добавим в проект новую программу - lesson-2-1. Программу можно добавить двумя способами:

Выбрать команду "Файл"-"Добавить программу" (Ctrl+N) .
Нажать "+" на вкладке программ.

Палитры программирования и программные блоки

Давайте теперь обратим свой взгляд в нижний раздел среды программирования. Из материала первого занятия мы уже знаем, что здесь находятся команды для программирования робота. Разработчики применили оригинальный прием и, сгруппировав программные блоки, присвоили каждой группе свой цвет, назвав группы палитрами.

Зеленая палитра называется: "Действие" :

На данной палитре расположены программные блоки управления моторами, блок вывода на экран, блок управления индикатором состояния модуля. Сейчас мы начнем изучение этих программных блоков.

Зеленая палитра – блоки действия

Первый программный блок зеленой палитры предназначен для управления средним мотором, второй блок - для управления большим мотором. Так как параметры этих блоков идентичны - рассмотрим настройку на примере блока - большой мотор.

Для правильной настройки блока управления большим мотором мы должны:

Выбрать порт, к которому подключен мотор (A, B, C или D) (Рис. 3 поз. 1)
Выбрать режим работы мотора (Рис. 3 поз. 2)
Настроить параметры выбранного режима (Рис. 3 поз. 3)

Чем же отличаются режимы? Режим: "Включить" включает мотор с заданным параметром "Мощность" и после этого управление передается следующему программному блоку программы. Мотор будет продолжать вращаться, пока не будет остановлен следующим блоком "Большой мотор" с режимом "Выключить" или следующий блок "Большой мотор" не будет содержать другие параметры выполнения. Режим "Включить на количество секунд" включает большой мотор с установленной мощностью на указанное количество секунд, и только по завершению времени мотор остановится, а управление в программе перейдет к следующему программному блоку. Аналогично поведет мотор себя в режимах "Включить на количество градусов" и "Включить на количество оборотов" : только после выполнения установленного вращения мотора, он остановится и управление в программе перейдет к следующему блоку.

Параметр мощность (на Рис. 3 мощность установлена в 75) может принимать значения от -100 до 100. Положительные значения мощности задают вращение мотора по часовой стрелке, отрицательные - против часовой. При значении мощности равном 0 мотор вращаться не будет, чем "выше" значение мощности, тем быстрее вращается мотор.

Параметр мощность задается только целыми значениями, параметры: секунды, градусы, обороты могут принимать значения с десятичной дробью. Но следует помнить, что минимальный шаг вращения мотора равен одному градусу.

Отдельно следует сказать о параметре "Тормозить в конце" . Данный параметр, если установлен в значение "Тормозить" заставляет мотор тормозить после выполнения команды, а если установлен в значение "Двигаться накатом" , то мотор будет вращаться по инерции, пока сам не остановится.

Следующие два программных блока "Рулевое управление" и реализуют управление парой больших моторов. По умолчанию левый большой мотор подключается к порту "В" , а правый - к порту "С" . Но вы можете в настройках блока поменять порты подключения в соответствии с требованиями вашей конструкции (Рис. 4 поз. 1 ).

Параметр "Рулевое управление" (Рис. 4 поз. 2 ) может принимать значения от -100 до 100. Отрицательные значения параметра заставляют робота поворачивать налево, при значении равном 0 робот движется прямо, а положительные значения заставляют робота поворачивать направо. Стрелка над числовым параметром меняет свою ориентацию в зависимости от значения, подсказывая тем самым направление движения робота (Рис. 5 ).

Программный блок "Независимое управление моторами" похож на программный блок "Рулевое управление" . Он также управляет двумя большими моторами, только вместо параметра "Рулевое управление" появляется возможность независимого управления мощностью каждого мотора. При равном значении параметра "Мощность" для левого и правого мотора робот будет двигаться прямолинейно. Если на один мотор подать отрицательное значение мощности (например -50), а на второй - положительное значение (например 50), то робот будет разворачиваться на месте (Рис. 6 ).

Режимы работы этих блоков аналогичны режимам блока управления одним мотором, поэтому дополнительного описания не требуют...

Прямолинейное движение, повороты, разворот на месте остановка

Итак, теперь мы можем написать программу движения робота по какому-либо маршруту.

Задача 1

Экран, звук, индикатор состояния модуля

Программный блок "Экран" позволяет выводить текстовую или графическую информацию на жидкокристаллический экран блока EV3. Какое это может иметь практическое применение? Во-первых, на этапе программирования и отладки программы можно выводить на экран текущие показания датчиков во время работы робота. Во-вторых, можно выводить на экран название промежуточных этапов выполнения программы. Ну а в-третьих, с помощью графических изображений можно "оживить" экран робота, например с помощью мультипликации.

Программный блок "Экран" имеет четыре режима работы: режим "Текст" позволяет выводить текстовую строку на экран, режим "Фигуры" позволяет отображать на экране одну из четырех геометрических фигур (прямая, круг, прямоугольник, точка), режим "Изображение" может вывести на экран одно изображение. Изображение можно выбрать из богатой коллекции изображений или нарисовать свое, используя редактор изображений. Режим "Окно сброса настроек" сбрасывает экран модуля EV3 к стандартному информационному экрану, показываемому во время работы программы.

Рассмотрим параметры программного блока "Экран" в режиме "Текст" (Рис. 9 поз.1) . Строка, предназначенная для вывода на экран, вводится в специальное поле (Рис. 9 поз. 2) . К сожалению, в поле ввода текста можно вводить только буквы латинского алфавита, цифры и знаки препинания. Если режим "Очистить экран" установлен в значение "Истина" , то экран перед выводом информации будет очищен. Поэтому, если вам требуется объединить текущий вывод с информацией уже находящейся на экране, то установите этот режим в значение "Ложь" . Режимы "X" и "Y" определяют точку на экране, с которой начинается вывод информации. Экран блока EV3 имеет 178 пикселей (точек) в ширину и 128 пикселей в высоту. Режим "X" может принимать значения от 0 до 177, режим "Y" может принимать значения от 0 до 127. Верхняя левая точка имеет координаты (0, 0), правая нижняя (177, 127)

Во время настройки программного блока "Экран" можно включить режим предварительного просмотра (Рис. 9 поз. 3) и визуально оценить результат настроек вывода информации.

В режиме "Фигуры" (Рис. 11 поз. 1 ) настройки программного блока меняются в зависимости от типа фигуры. Так при отображении круга необходимо будет задать координаты "X" и "Y" центра окружности, а также значение "Радиуса" . Параметр "Заполнить" (Рис. 11 поз. 2) отвечает за то, что будет отображен либо контур фигуры, либо внутренняя область фигуры будет заполнена цветом, заданным в параметре "Цвет" (Рис. 11 поз. 3) .

Для отображения прямой необходимо задать координаты двух крайних точек, между которыми располагается прямая.

Чтобы отобразить прямоугольник следует задать координаты "X" и "Y" левого верхнего угла прямоугольника, а также его "Ширину" и "Высоту" .

Отобразить точку проще всего! Укажите лишь её координаты "X" и "Y".

Режим "Изображение" , наверное, самый интересный и самый используемый режим. Он позволяет выводить на экран изображения. Среда программирования содержит огромную библиотеку изображений, отсортированную по категориям. В дополнение к имеющимся изображениям вы всегда можете создать свой рисунок и, вставив его в проект, вывести на экран. ("Главное меню среды программирования" - "Инструменты" - "Редактор изображения") . Создавая своё изображение, вы можете также вывести на экран символы русского алфавита.

Как вы видите - отображению информации на экране главного модуля EV3 среда программирования придает огромное значение. Давайте рассмотрим следующий важный программный блок "Звук" . С помощью этого блока мы можем выводить на встроенный динамик блока EV3 звуковые файлы, тона произвольной длительности и частоты, а также музыкальные ноты. Давайте рассмотрим настройки программного блока в режиме "Воспроизвести тон" (Рис. 15) . В этом режиме необходимо задать "Частоту" тона (Рис. 15 поз. 1) , "Продолжительность" звучания в секундах (Рис. 15 поз. 2) , а также громкость звучания (Рис. 15 поз. 3) .

В режиме "Воспроизвести ноту" вам вместо частоты тона необходимо выбрать ноту на виртуальной клавиатуре, а также установить длительность звучания и громкость (Рис. 16) .

В режиме "Воспроизвести файл" вы можете выбрать один из звуковых файлов из библиотеки (Рис. 17 поз. 1) , либо, подключив к компьютеру микрофон, с помощью Редактора звука ("Главное меню среды программирования" - "Инструменты" - "Редактор звука") записать собственный звуковой файл и включить его в проект.

Давайте отдельно рассмотрим параметр "Тип воспроизведения" (Рис. 17 поз. 2) , общий для всех режимов программного блока "Звук" . Если данный параметр установлен в значение "Ожидать завершения" , то управление следующему программному блоку будет передано только после полного воспроизведения звука или звукового файла. В случае установки одного из двух следующих значений начнется воспроизведение звука и управление в программе перейдет к следующему программному блоку, только звук или звуковой файл будет воспроизведен один раз или будет повторяться, пока не его не остановит другой программный блок "Звук" .

Нам осталось познакомиться с последним программным блоком зеленой палитры - блоком "Индикатор состояния модуля" . Вокруг кнопок управления модулем EV3 смонтирована цветовая индикация, которая может светиться одним из трех цветов: зеленым , оранжевым или красным . За включение - выключение цветовой индикации отвечает соответствующий режим (Рис. 18 поз. 1) . Параметр "Цвет" задает цветовое оформление индикации (Рис. 18 поз. 2) . Параметр "Импульсный" отвечает за включение - отключение режима мерцания цветовой индикации (Рис. 18 поз. 3) . Как можно использовать цветовую индикацию? Например, можно во время различных режимов работы робота использовать различные цветовые сигналы. Это поможет понять: так ли выполняется программа, как мы запланировали.

Давайте используем полученные знания на практике и немного "раскрасим" нашу программу из Задачи 1.

Задача 2

Попробуйте решить задачу самостоятельно, не подглядывая в решение!

Дисциплина: Робототехника. Учитель: Скирда Татьяна Ивановна. Класс: 8 Дата:
Урок № 1.4
Тема занятия: Модуль EV3.
Общие цели: Познакомить учащихся с техническим описанием модуля EV3, научить устанавливать аккумуляторы, осуществлять включение и выключение EV3, познакомить с индикаторами и кнопками, портами.
Задачи урока: Образовательная: Познакомить учащихся с техническим описанием модуля EV3, научить устанавливать аккумуляторы, осуществлять включение и выключение EV3, познакомить с индикаторами и кнопками, портами.
Развивающая: Развивать умение логического высказывания, точность в передаче фактов.
Воспитательная: Воспитывать стремление к самовоспитанию и самосовершенствованию.
Ожидаемый результат: Учащиеся будут знать:
Что такое модуль EV3 и его техническое описание; способ включения и выключения модуля; функциональное назначение индикаторов, кнопок и портов.
Учащиеся будут уметь:
Устанавливать аккумуляторы и батареи, заряжать аккумуляторы, включать и выключать модуль EV3; использовать по назначению порты и кнопки.
Ключевые идеи: Развитие критического мышления на уроках робототехники.
Формирование исследовательских навыков: распознать, сравнивать, анализировать, делать выводы.
Межпредметная связь: Интеграция урока робототехника с уроком физика и информатика.
План занятия:
№ Этапы урока, время Цель Деятельность учителя Деятельность учеников Формативное оценивание
1. Организационный момент. Приветствие. (1 мин). Создание коллабора тивной среды.

Приветствие учащихся. Ребята, откройте графический редактор Paint и нарисуйте смайлик своего настроения на начало урока. Сверните документ.
12851993290
Приветствуют учителя. В графическом редакторе рисуют смайлик своего настроения
2. Проверка выполнения Д/З. Информационная пятиминутка. (5 мин). Развить кругозор учащихся. 1) Проводит проверку кроссвордов.
2) Отвечает на вопросы учащихся с афиши.
3) Задания «Найди соответствие»: расставьте номера рядом с названием деталей:
Набор гусениц-
Балки различной длины и формы-
Соединительные провода-
Элементы для декора-
Различные соединительные элементы-
Шестерни различного размера-
Набор колёс различного размера-
Набор валов различной длины-
USB кабель для подключения к компьютеру-
CD-диск с програмным обеспечением-
Кривошипы-
Перезаряжаемая Li-Ion аккумуляторная батарея-
Микроконтроллер EV-.
2 х больших мотора-
Средний мотор-
Ультразвуковой датчик;
Гироскопический датчик-
Датчик касания-
Датчик цвета-
Зарядное устройство-
Взаимопроверка кроссвордов.
Работают по карточкам. Критерии оценивания кроссворда и задания «Найди соответствие»:
нет ошибок – 5 баллов
1-2 ошибки - 4 балла
3-4 ошибки- 3 балла, более 5 ошибок – стоит поработать.
3. Стадия вызова. Целеполагание. (3 мин). Определить тему и цель урока. Демонстрирует видеоролик «Модуль EV3». Задает вопросы: О чем сегодня на уроке у нас пойдет речь? Что бы вы хотели сегодня на уроке узнать? (Пишут на стикерах). Раздает листы самоконтроля. Учащиеся самостоятельно определяют тему и цель урока.
Устная похвала учителя.
4. Стадия осмысления. Изучении новой темы. (17 мин). Объяснить тему урока, используя презентацию и набор LEGO® MINDSTORMS® EV3 Education. Проводит лекцию с использованием презентации.
EV3 является мозговым центром робота.
Он содержит основной процессор, который запускает программы и контролирует другие электронные части.
Основные функции:
Воспроизводит звуки и изображения, имеет встроенные свето диоды с возможностью управления;
Возможность программирования и регистрации данных непосредственно на микрокомпьютере EV3;
Встроенный Bluetooth контроллер;
Поддержка Wi-Fi.
Данный программируемый микрокомпьютер является сердцем и мозгом роботов LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
Микрокомпьютер включает в себя:
шестикнопочный интерфейс управления с функцией изменения подсветки для индикации режима работы микрокомпьютера;
монохромный дисплей с высоким разрешением;
встроенный спикер;
порт USB;
слот для чтения карт памяти формата mini SD;
4 порта ввода и 4 порта вывода.
Микрокомпьютер также поддерживает связь с компьютером через USB, Bluetooth и Wi-Fi, а также имеет программируемый интерфейс, позволяющий осуществлять программирование и регистрацию данных непосредственно на модуле.
Он совместим с мобильными устройствами и использует для питания батарейки АА или аккумулятор постоянного тока EV3.
Для того, чтобы начать работу и включить EV3 необходимо его подключить к источнику питания.
EV3 может функционировать от 2-ух типов источников питания:
1) 6 аккумуляторных батареек типа АА.
2) С помощью Шнура Блока Питания и Аккумуляторной Батареи.
Извлечение аккумуляторной батареи:
1) Переворачиваем EV3.
2) Снимаем аккумуляторную батарею с помощью нажатия на 2 пластиковые лапки на задней боковой стороне модуля EV3.
3) Убираем аккумуляторную батарею в сторону. Если в модуле EV3 установлены батарейки, извлекаем их.
Установка батареи:
1) Перед установкой батареек, убедитесь, что ваши батарейки имеют заряд.
2) Берем 6 батарей типа AA.
3) Вставляем батарейки в ячейки. Плюс к «+» и Минус к «–»
4) Оставляем заднею часть EV3 открытой. EV3 готов к пользованию!
Аккумуляторная батарея (АБ) имеет 2 типа индикатора:
1) Красный индикатор означает что АБ заряжается.
2) Зеленый индикатор означает, что АБ подключено к питанию.
При включении незаряженной батареи в розетку загорается красный световой индикатор.
Когда зарядка будет завершена, красный индикатор погаснет и загорится зеленый индикатор.
Включение модуля EV3:
1) Для включения EV3 нажмите на Центральную (ОК) кнопку (по середине).
2) После нажатия кнопки загорится красный индикатор статуса модуля и отобразится окно запуска. Подождите пока EV загрузится. Это займет около 20 секунд.
3) Когда индикатор станет зеленым, ваш модуль EV3 включен и готов к работе!
Выключение модуля EV3:
1) Нажимаем на кнопку «Назад» до тех пор, пока не появится окно завершения работы.
2) Нажимаем на кнопку «Вправо» для выбора ответа галочки «Да».
3) Нажимаем на кнопку «Подтвердить» по середине.
4) Ждем свет под кнопками перестанет гореть и EV3 полностью выключится.
EV3 выключен!
Порты:
SD порт. Порт SD-карты увеличивает доступную память вашего блока EV3 за счет SD-карты (максимум 32 ГБ - не входит в набор). Слушают, записывают в тетрадях основные моменты. 6. Реализация полученных знаний.
(15 мин). Формирование исследовательских навыков: распознать, сравнивать, анализировать, делать выводы.

Выдает задание:
1) Исследуйте модуль EV3 и выполните следующие действия:
1) Извлеките аккумуляторную батарею.
2) Установите батарею.
3) Включите модуль EV3.
4) Выключите модуль EV3.
2) Подпишите название кнопок и значков:
3) Подпишите название портов:
.
Выполняют задание.
Критерии оцени -вания практики: нет ошибок 5 баллов, 1 ошибка – 4 балла, 2 ошибки – 3 балла, более 2 ошибок – нужно поработать.

6.
Оценивание. (1 мин).
Провести оценивание работы учащихся. Суммативно оцениваю по результатам самооценки учащихся. Подсчитывают итоговую оценку и заносят в оценочный лист. Учащиеся воспринимают анализ их работы и оценку. Суммативная оценка по формуле: И.О.= (ИП – информационная пятиминутка, П – практика)
5 баллов – оценка 5,
4 балла оценка – 4,
3 балла оценка – 3
менее 3 баллов – нужно поработать. Выставление отметок в дневники и в классный журнал.
7. Домашнее задание. (1 мин).
Развивать творческие способности учащихся. Выучить состав модуля EV3. Создание кластера по теме «Технические характеристики модуля EV3».
Учащиеся записывают домашнее задание в дневники. 8. Рефлексия на стикерах. (2 мин).
Получить обратную связь. Предлагает создать смайлик настроения в конце урока, посмотрим, изменилось ли оно? И ответить на предложенные вопросы:
Сегодня на уроке я узнал…
Было интересно…
Было трудно…
Теперь я могу…
Меня удивило…
Урок мне…
Мое настроение на уроке… Учащиеся отвечают на вопросы, анализируя процесс своей работы.
Учащиеся отмечают на стикерах галочкой те вопросы, на которые они получили ответы на уроке, вывешивают на афишу. Ресурсы: Презентация к уроку, раздаточный материал, видеоролик https://youtu.be/iTH-WwrldLY

Урок робототехники Конструктор LEGO Mindstorms 9797

Тема: «Конструктор LEGO Mindstorms 9797».

«Поверьте моему опыту, в школе возможно все».

Краткое описание: конспект занятия робототехники. Занятие посвящено изучению деталей конструктора и построению конструкции робота «пятиминутки». Конспект рассчитан на учащихся первого года обучения независимо от класса.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Форма урока: комбинированный урок.

Цели урока:

Предметная: познакомиться с основными деталями конструктора Lego Mindsorms,изучить названия элементов конструктора LEGO Mindstorms , научиться находить нужные детали.

Методологическая: воспитание информационной культуры учащихся, развитие внимательности, памяти, мелкой моторики учащихся, развитие умения выделять главное в задании, привитие аккуратности в работе, развитие навыков коллективной работы, взаимопомощи и поддержки в условиях конкурентности.

Метапредметная: формирование представлений о возможностях конструктора LEGO Mindstorms в разнообразных областях науки.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, наглядный, частично-поисковый, исследовательский.

Ожидаемые результаты:

Учащиеся должны знать/понимать:

названия деталей конструктора;

назначение различных видов деталей;

способы крепления деталей друг к другу;

правила работы с конструктором;

меры безопасности при работе с оборудованием.

Учащиеся должны уметь:

быстро найти нужную деталь конструктора;

скреплять детали конструктора между собой;

выделять путь решения в зависимости от поставленной задачи.

Оборудование: компьютер, проектор, наборы Lego Mindstorms.

Используемые ЦОР: презентация, конспект урока, раздаточные материалы.

План урока:
I. Организационный момент. Актуализация знаний (3 мин).
II. Теоретическая часть (10 мин).
III. Практическая часть (22 мин).
IV. Домашнее задание (1 мин).
V. Вопросы учеников. Подведение итогов урока (2 мин).

VI. Рефлексия (2 мин).

Ход урока:
I. Организационный момент. Актуализация знаний.

Здравствуйте, ребята. Я вижу, что сегодня вы пришли в полном составе и, догадываюсь почему. Ведь сегодня мы с вами познакомимся с интереснейшим робототехническим конструктором Lego Mindstorms и соберем своего первого робота.

Для начала давайте вспомним некоторые определения, с которыми мы познакомились с вами на прошлом уроке.

Вопросы демонстрируются на слайдах.

II. Теоретическая часть.

Для начала нам нужно познакомиться с основными деталями, узнать их названия и назначение (слайды 4-18).

Основные группы и названия деталей дети записывают в тетрадь и находят их в конструкторе в течении показа каждого слайда.

III. Практическая часть.

На данном этапе урока учитель раздает обучающимся инструкции по сборке робота-пятиминутки (Приложение 1) и помогает, в случае необходимости, отдельным группам в ходе сборки модели.

IV. Домашнее задание.

Отгадать сканворд (Приложение 2), ключевое слово отправить на электронный почтовый ящик [email protected] , или оставить в гостевой книге на сайте http://open-page.ucoz.ru или записать в тетрадь.

V. Вопросы учеников. Подведение итогов урока.

Ответы на вопросы учащихся. Подведение итога урока.

На уроке мы познакомились с конструктором Lego Mindstorms : основными его деталями и узнали их названия. Научились собирать базовую модель робота-пятиминутки. Полученные знания мы сможем применить на последующих занятиях, собирая свободные (творческие) модели роботов.

VI. Рефлексия.

Учитель: Ребята,выскажите, пожалуйста, своё мнение о нашем занятии, дополнив понравившиеся вам данные фразы своими мыслями (у детей на столах отпечатаны карточки, Приложение 3). Ребята делают записи на своих карточках.

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я понял, что…

теперь я могу…

я научился…

я смог…

я попробую…

меня удивило…

урок дал мне для жизни…

мне захотелось…

Учитель: Спасибо за урок! До свидания!

Приложение 2

Сканворд на тему: Детали конструктора LEGO Mindstorms 9797 .

1-е название прибора

деталь

робота

название

2-е название прибора

В сканворде 13 слов по горизонтали, значения которых определяются картинками с пояснениями. Слова начинаются со стороны номера слова, т.е. все с левой стороны (пояснения могут быть справа). Кодовое слово получается по вертикали, номер 14.

Ключевое слово отправить на электронный почтовый ящик [email protected] , или оставить в гостевой книге на сайте http://open-page.ucoz.ru или записать в тетрадь.

Ответы к сканворду:

1-е название прибора

деталь

Регулятивные:

систематизировать и обобщить знания по теме «Алгоритмы» для успешной реализации циклического алгоритма работы собранного робота;

Научиться программировать роботов с помощью программы LEGO Education Mindstorms EV3.

Познавательные:

Изучение робототехники, создание собственного робота, умение программировать с помощью программы для LEGO Mindstorms EV3;

экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов.

Коммуникативные: развить коммуникативные умения при работе в группе или команде.

Личностные: развитие памяти и мышления, возможность изучения робототехники на старших курсах.

Тип урока: комбинированный

Вид урока: практическая работа

Оборудование: мультимедиа проектор, конструктор LEGO Mindstorms EV3 45544 (4 шт.), в набор которого входят 541 элемент, включая USB ЛЕГО-коммутатор, 2 больших сервомотора, датчик ультразвуковой, датчик цвета, датчик касания.

План урока:

Организационный момент (2 мин)

Повторение теоретического материала предыдущего урока (10 мин)

Практическая работа: разработка алгоритма для робота (23 мин)

Подведение итогов урока. Рефлексия (3 мин)

Этап информации о домашнем задании (2 мин)

Ход урока:

Задача данного занятия - познакомить вас с конструктором Lego mindstorms. Научить программировать их под определенные задачи, разобрать с вами базовые решения наиболее распространенных задач.

Группа деталей служит для соединения балок между собой, с блоком и датчиками. Детали, имеющие крестообразное сечение, называются осями (иногда штифтами) и служат для передачи вращения от моторов к колесам и шестерням.

II. Повторение теоретического материала предыдущего урока.

Учитель: Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы: инструкции, правила, рецепты и т.д. Обычно мы это делаем не задумываясь. Например, вы хорошо знаете, как сажать деревья. Но допустим, нам надо научить этому младшего брата или сестру. Значит, нам придется четко указать действия и порядок их выполнения.

Что это будут за действия и какой их порядок?

Учащиеся составляют правило посадки деревьев.

Выкопать ямку.

Опустить в ямку саженец.

Засыпать ямку с саженцем землей.

Выкопать ямку.

Опустить в ямку саженец.

Теперь давайте ответим на следующие вопросы:

Чем характеризуется циклический алгоритм?

Для чего нужны циклические алгоритмы?

Какими свойствами обладают циклические алгоритмы?

Как исполнитель реализует циклический алгоритм?

Обучающиеся отвечают на предложенные вопросы, а учитель демонстрирует правильные ответы на слайдах.

III. Практическая работа: разработка циклического алгоритма для робота

Теперь давайте обратимся к нашим роботам (на данном уроке это «трехколесные боты с установленным маркером для рисования на поле», созданные по инструкции), которые мы собирали на прошлом занятии.

Попробуем в специальной программе составить циклический алгоритм, который они будут исполнять с помощью вот таких команд:

Повторение действия или набора действий

Пауза (в секундах)

Задание 1: написать линейный алгоритм, с помощью которого робот будет двигаться по прямой и поворачивать на угол (90 градусов).

Сначала определим, какие команды нам понадобятся, в какую сторону должен крутить мотор, промежуток времени работы мотора и последовательность выполнения команд.

Правильный вариант:

Примечание: время работы мотора в каждом отдельном случае будет разное, в зависимости от требуемого угла поворота подбираются значения работы мотора (время/мощность).

Задание 2: изменить созданный линейный алгоритм на циклический (возможно задать количество повторений цикла).

Правильный вариант:

Примечание: Проанализировать какую геометрическую фигуру нарисует робот маркером на поле. (Будет нарисован квадрат)

Задание 3: изменить алгоритм (изменяя параметры движения вперед НО! не изменяя угол поворота, и зациклив робота на конечное число повторений тела цикла - 4) и посмотреть какую фигуру будет рисовать робот. Пример:

Описание действий: проехать вперед 2 секунды, повернуть на угол 90 градусов, проехать вперед 4 секунды, повернуть на угол 90 градусов. В итоге получится прямоугольник.

Примечание: Проанализировать какую геометрическую фигуру нарисует робот маркером на поле. (Будет нарисован прямоугольник)

Задание 4: изменить алгоритм на свое усмотрение (изменяя параметры движения вперед и изменяя угол поворота, и зациклив робота на бесконечное число повторений тела цикла) и посмотреть какие фигуры будет рисовать робот. Поговорить с ребятами о термине «геометрический узор». Например:

Проанализировать получившиеся фигуры. Обратить внимание на алгоритм для каждой из них. Скорее всего, у каждой группы учеников получится какой-то свой узор.

IV. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Итак, ребята, давайте подведем итоги нашей работы.

Какой вид алгоритмов мы с вами сегодня рассмотрели на практике?

Какими свойствами обладает циклический алгоритм?

Какие задачи можно реализовывать с помощью циклических алгоритмов?

V. Этап информации о домашнем задании.

Запишите домашнее задание: разработать алгоритм движения робота, чтобы он нарисовал следующую фигуру.

Задание обязательно будет оценено!

Спасибо за урок! До свидания, ребята.

Список использованного УМК:

Инструкция для работы с комплектом LEGO Mindstorms EV3 45544.

Вязовов С.М., Калягина О.Ю., Слезин К.А. Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде EV3: учебно-практическое пособие. – М. Издательство «Перо», 2014 г.

Программа LabView для комплектов Lego EV3 45544.

Программа ПервоЛого 3.0.

Интернет-ресурсы.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОМ ДЕТСКОГО ТВОРЧЕСТВА

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАВКАЗСКИЙ РАЙОН

План-конспект занятия

по теме : «Вводное занятие по робототехнике».

Участники:

обучающиеся объединения «Робот»

1 год обучения, 11-18 лет

ст. Кавказская 2016 г.

Цель: формирование у детей интереса и желания заниматься робототехникой

Задачи:

образовательные:

Познакомить детей с основными направлениями робототехники и современного робототехнического производства;

Формирование политехнических знаний о наиболее распространённых и перспективных технологиях в робототехнике;

Учить применять свои знания и умения в новых ситуациях.

воспитательные:

Воспитать аккуратность, терпение при работе с конструкторами;

Воспитать бережное отношение к материально-технической базе лаборатории робототехники;

Воспитать культуру общения.

развивающие:

Развивать самостоятельность и способности решать творческие, изобретательские задачи;

- развивать наблюдательность, умение рассуждать, обсуждать, анализировать, выполнять работу с опорой на схемы и технологические карты;

Развивать конструкторско-технологические способности, пространственные представления.

здоровьесберегающая:

Соблюдение правил техники безопасности.

Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация, готовые роботы.

Материалы: схемы сборки роботов, детали конструктора.

Инструменты: карандаш, линейка.

Основные понятия, используемые на занятии: Lego - роботы, конструирование, программирование .

Формирование УУД (универсальные учебные действия):

Личностные УУД:

Развивать любознательность, сообразительность при выполнении разнообразных заданий проблемного характера.
Развивать внимательность, настойчивость, целеустремленность, умения преодолевать трудности.
Воспитывать чувства справедливости, ответственности.

Познавательные УУД:

Ориентироваться в понятиях « Lego - роботы », « конструирование », « программирование ».
Выделять детали заданной формы на готовом роботе.
Анализировать расположение деталей в роботе.
Составлять робота из частей.
Определять место заданной детали в конструкции.
Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием.
Анализировать предложенные возможные варианты верного решения.
Моделировать робота из деталей.
Осуществлять развернутые действия контроля и самоконтроля: сравнивать готового робота с образцом.
Знать основные правила работы с конструктором.
Создавать стандартные модели роботов из деталей.

Коммуникативные УУД:

Формировать умения работать индивидуально и в группах.
Высказывать своё мнение и прислушиваться к мнению других,

Дополнять мнение товарищей, сотрудничать со сверстниками.

Уметь задавать вопросы.

Регулятивные УУД:

Формировать умение определять цель деятельности на занятии.
Принимать и сохранять учебную задачу.
Осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату.
Адекватно воспринимать оценку педагога.
Формировать умение осуществлять познавательную и личностную

рефлексию.

Используемые педагогические технологии:

Личностно-ориентированная;

Групповая технология;

Технология коллективной творческой деятельности;

Здоровьесберегающая;

Индивидуальное обучение.

План занятия:

Организационная часть занятия. (2 минут)
Сообщение целей и задач занятия.(2 минуты)
Сообщение нового материала. (10 минут)
Планирование деятельности. (3 минут)
Практическая работа. (20 минут)
Подведение итогов работы. (3 минут)

Ход занятия.

1.Организационная часть занятия. Подготовка рабочих мест.

2. Сообщение целей и задач занятия.

Педагог: Ребята, сегодня нам предстоит познакомиться основными направлениями робототехники и современного робототехнического производства.

3.Сообщение нового материала:

Педагог: Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Робототехника - первая ступень овладения техническими знаниями в области автоматизации. Она непосредственно связана с такими науками как электроника, механика, информатика, радиотехника, электроника.

Виды робототехники: строительная, промышленная, авиационная, бытовая, экстремальная, военная, космическая, подводная.

Слово «робот», придумал в 1920 г. чешский писатель Карел Чапек в своей научно-фантастической пьесе. В ней созданные роботы, работают без отдыха, потом восстают и губят создателей

Робот – автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Робот действует по заранее заложенной программе. Информацию о внешнем мире робот получает от датчиков (аналогов органов чувств). При этом робот может, как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно.

Развитие робототехники и систем искусственного интеллекта идет семимильными шагами. Ещё 10 лет назад разрабатывались только управляемые манипуляторы. Программы искусственного интеллекта были нацелены на узкий круг решаемых задач. С развитием ИКТ произошёл качественный скачок развития робототехники.

Развитие роботов в дальнейшем, сможет значительно изменить образ жизни человека. Машины, наделенные интеллектом, смогут использовать для самых различных работ, в первую очередь тех, выполнение которых небезопасно для человека.

Индустриальная робототехника – одно из самых успешно развивающихся направлений. Уже сейчас существуют фабрики, на которых 30 роботов собирают автомобили.

В настоящее время бурно развивается такое направление, как создание бионических протезов. В операционных будущего, роботы станут продолжением или заменой рук хирургов. Они более точны и позволяют проводить операции в режиме дистанционного контроля.

Роботы будут наделены способностью «самообучаться», накапливая собственный опыт и используя его в таких же ситуациях при выполнении других работ. Любое изобретение можно использовать и с добрыми намерениями и со злым умыслом, поэтому ученым необходимо рассматривать все возможные сценарии и предвидеть все возможные последствия своих открытий.

Андроидом называется человекоподобный робот.

Классы роботов:

Манипуляционные, которые в свою очередь делятся на стационарные и передвижные.

Манипуляционные роботы – автоматические машины, состоящие из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления.

Мобильные , которые в свою очередь делятся на колесные, шагающие, гусеничные. А также ползающие, плавающие, летающие.

Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами.

Компоненты робота : Приводы - это «мышцы» роботов. В настоящее время самыми популярными двигателями в приводах являются электрические, но применяются и другие, использующие химические вещества или сжатый воздух.

4.Планирование деятельности.

Педагог: Вы узнали о роботах и робототехнике, а сейчас я предлагаю вам поработать в конструкторском бюро и нарисовать свои модели роботов, придумать их назначение, область применения и оснащение. На пример: модель контролирует порядок на улице.

5.Практическая работа. Обучающиеся работают над созданием эскиза своего робота. Описывают его технические характеристики.