Сценарий Мастер-класса "LEGO SPIKE Prime: основы робототехники и создание первого автономного робота"

Предпросмотр материала:

Мастер-класс LEGO SPIKE Prime: основы робототехники и создание первого автономного робота

Цель мероприятия:

Научить участников базовым принципам робототехники, познакомить с платформой LEGO SPIKE Prime, собрать и запрограммировать своего первого робота — простое мобильное устройство, способное передвигаться по поверхности и реагировать на внешние сигналы.

Задачи

¾ ознакомить детей с основными элементами робототехники и технологиями программирования;

¾ развивать навыки проектирования, сборки и программирования устройств на примере конструктора LEGO SPIKE Prime;

¾ формировать умение самостоятельно решать инженерные задачи и развивать творческое мышление;

¾ создать собственного автономного робота.

Целевая аудитория:

Школьники 5-11 классов.

Материалы и оборудование:

¾ наборы LEGO SPIKE Prime (1-2)

¾ 1-2 ноутбука с установленным ПО LEGO Education SPIKE App

Продолжительность: 40-60 минут.

Структура мастер-класса:

Часть 1. Введение

1) приветствие участников и представление преподавателя;

«Здравствуйте ребята! Сегодня мы отправимся в увлекательное путешествие в мир робототехники! Сегодня мы соберём автономных роботов, научимся управлять им и увидим основные принципы его работы.»

2) краткое описание цели занятия и ожидаемых результатов;

«Наша цель сегодня – познакомиться с базовыми принципам робототехники, платформой LEGO SPIKE Prime и попрактиковаться в сборке и программировании автономных роботов.»

3) вопросы участникам.

«Ребята, если задуматься, роботы окружают нас везде, но для чего нам нужны роботы? в каких сферах их применяют?»

Часть 2. Основы робототехники - теория и практика

1) демонстрация LEGO SPIKE Prime, описание основных устройств робота – модуль, моторы, датчики;

«LEGO SPIKE Prime — образовательная платформа для изучения робототехники и STEM-дисциплин, предназначенная для школьников среднего возраста.

Основные части LEGO SPIKE Prime включают:

1. Базовый модуль (Хаб). Центральный элемент системы, содержащий процессор, память, беспроводной интерфейс Bluetooth и порты ввода-вывода для подключения двигателей и сенсоров. Хаб обеспечивает питание и управление всеми компонентами.

2. Двигатели. Двигатели отвечают за перемещение и выполнение механических действий. Они бывают двух типов: средние двигатели и большие сервоприводы. Средние двигатели обеспечивают плавное вращение, а большие позволяют точно позиционировать механизмы.

3. Сенсоры. Сенсорные модули помогают роботу взаимодействовать с окружающей средой. Типичные сенсоры включают цветометр (цвет и свет), ультразвуковой датчик расстояния, гироскоп и акселерометр.

4. Конструкторские элементы. Набор пластиковых деталей различного размера и формы позволяет строить разнообразные механические структуры и корпуса роботов. Эти детали легко соединяются друг с другом, обеспечивая гибкость дизайна.

5. Кабели и соединения. Кабели используются для передачи сигналов и питания между Хабом и периферийными устройствами (сенсорами и двигателями).

2) знакомство с программным обеспечением, описание простейшей программы «движение вперед, до приближения к препятствию»;

«Программное обеспечение. Приложение LEGO Education SPIKE App доступно на компьютерах и частично на мобильных устройствах. Оно поддерживает графическое программирование на основе блоков, упрощающее освоение принципов алгоритмизации и логики программирования.

В программе можно создавать легкие и сложные программы, сегодня мы познакомимся с самым простым. Блоки в программе разделены на различные разделы, обозначенные разными цветами. Попробуем создать программу для примера.

Блоки «Движение» синхронизируют работу моторов. Установим блок «Установить моторы для движения» и укажем роботу, какие моторы будут его вести – смотрим куда подключены наши моторы, отмечаем (А и В).

Далее добавляем блок «Начать движение» без ограничений по времени работы или количеству оборотов, ведь если мы ограничим работу по времени, то робот не будет реагировать на внешние данные. Будет ехать строго по заданному ограничению. Итак, добавили и теперь робот будет ехать, пока не случиться что-то, о чем мы его должны предупредить.

Устанавливаем блок «Ждать до» из раздела «Управление», видим в нем свободное поле для действия, которое мы задумали. Заходим в раздел «Датчики» и ищем ультразвуковой датчик, на нашем роботе сейчас установлен именно он. Устанавливаем его в поле для действий, указываем порт и настраиваем ограничение. Например, «С ближе 15 см»

Теперь робот может среагировать на предмет или стену на расстоянии ближе 15 сантиметров, но важно не забыть указать роботу на то, как нужно среагировать.

Установим в самом конце блок «Остановить движение» из раздела «Движение».

Программа, которая получится:

Теперь подключим наш Хаб, загрузим и проверим программу. Всё получилось, молодцы!»

3) практическое задание: участники собирают и программируют собственную простую динамичную конструкцию из деталей LEGO SPIKE Prime, способную реагировать на внешние данные (цвет, расстояние или касание кнопки);

«А сейчас я предлагаю вам поэкспериментировать – собрать и запрограммировать своих, подобных роботов. Попробуйте поэкспериментировать с датчиками, вместо датчика расстояния можно поставить датчик цвета, чтобы робот ехал до черной линии, или датчик касания, чтобы робот ехал, пока не врежется в стену. Также можно поэкспериментировать и с движениями добавить еще действий, повороты. Давайте же начнём!»

4) тестирование готовых проектов и отладка при необходимости;

5) разбор элементарных ошибок при наличии (непрочная конструкция, неустойчивое положение датчиков или моторов, невнимательность сопоставления рабочих портов в программе);

Часть 3. Завершение

¾ обмен впечатлениями;

¾ вопросы для стимулирования интереса у детей «Как можно было бы усовершенствовать робота? Что ещё можно собрать из конструктора?».

¾ подведение итогов, предложение дальнейших шагов для развития интереса к робототехнике.

Сценарий Мастер-класса "LEGO SPIKE Prime: основы робототехники и создание первого автономного робота"

DOCX

11.02.2026

477

Файл будет скачан в формате:

DOCX

Автор материала

Алиева Дарья Николаевна

Педагог дополнительного образования

На сайте: 3 года и 1 месяц
Всего просмотров: 1613
Подписчики: 0
Всего материалов: 7

1613
просмотров
7
материалов
0
подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Алиева Дарья Николаевна.
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.