Название темы : программирование робота.
Цели занятий:
-ознакомление
с робототехникой с помощью образовательного
набора LEGO Mindstorms EV3
(LEGO Education Mindstorms EV3);
-систематизация
знаний по теме «Алгоритмы» (на примере работы Роботов LEGO Mindstorms EV3);
-усвоение
понятий исполнитель, алгоритм, циклический алгоритм, свойства
циклического алгоритма, дать представление о составлении простейших циклических
алгоритмов в среде LEGO Education. Дополнительно усваивается понятие
геометрического узора.
В ходе
занятия, обучающиеся должны продемонстрировать следующие результаты в виде
универсальных учебных действий:
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.
Ход занятия
1.Организационный
момент (2 мин)
2.Повторение
теоретического материала предыдущего урока (10 мин)
3.Практическая
работа: разработка алгоритма для робота (23 мин)
4.Подведение
итогов урока. Рефлексия (3 мин)
5.Этап
информации о домашнем задании (2 мин)
1)Организационный
момент.
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.
2)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.
1.
Выкопать ямку.
2.
Опустить в ямку саженец.
3.
Засыпать ямку с саженцем
землей.
4.
Полить саженец водой.
5.
Перейти дальше.
6.
Выкопать ямку.
7.
Опустить в ямку саженец.
8.
И т.д.
Теперь давайте ответим на следующие вопросы:
1.
Чем характеризуется
циклический алгоритм?
2.
Для чего нужны циклические
алгоритмы?
3.
Какими свойствами обладают
циклические алгоритмы?
4.
Как исполнитель реализует
циклический алгоритм?
Обучающиеся отвечают на предложенные вопросы, а учитель
демонстрирует правильные ответы на слайдах.
3)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
(цикл)
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.
4) 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?
5)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.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.