Obóz treningowy 2: Zabawa z obiektami
Użycie czujników do sterowania silnikami i prowadzenia interakcji z obiektami na polu konkursowym.
Scenariusz lekcji
1. Wstęp do zajęć
- Przeczytaj materiały dla uczniów w aplikacji LEGO® Education SPIKE™.
2. Włącz się (5 min)
- Skorzystaj z pomysłów w sekcji Dyskusja, aby zaangażować uczniów w dyskusję związaną z lekcją.
- Wykorzystaj filmik do wyjaśnienia tematu lekcji.
3. Wymyśl (20 min)
- Poproś uczniów, aby w parach zbudowali treningowego robota bazowego, ramię, znacznik i kostkę.
- Poproś, aby wypróbowali oba skrypty programistyczne i sprawdzili, który z nich sprawi, że ich robot bazowy zatrzyma się przed znacznikiem.
- Poproś, aby dodali do programu robota bazowego dodatkowe bloki, dzięki którym ramię będzie mogło się obniżyć i złapać kostkę oraz ją odłożyć, przy rozpoczęciu ruchu z odległości przynajmniej 30 cm od znacznika.
4. Wytłumacz (5 min)
- Poprowadź dyskusję o mierzeniu odległości za pomocą czujnika odległości.
5. Weryfikuj (15 min)
- Zorganizuj uczniom wyścig z przekazywaniem klocków i zobacz, który zespół będzie najszybszy.
- Nie zapomnij zarezerwować czasu na sprzątanie.
6. Ocena
- Przekaż każdemu uczniowi opinię na temat jego pracy.
- Aby uprościć ten proces, możesz skorzystać z podanych kryteriów oceny.
Dyskusja
Skorzystaj z tych pomysłów, aby zaangażować uczniów w dyskusję na temat robotów konkursowych, które muszą znajdować obiekty i je przenosić:
- Poproś uczniów, aby opisali sytuacje, w których widzieli roboty przenoszące przedmioty z jednego miejsca na drugie.
- Powiedz uczniom, że roboty bazowe mogą wykrywać obiekty za pomocą czujników i podnosić je dzięki dodatkowemu silnikowi i ramieniu.
- Wyjaśnij uczniom, że programują autonomicznego robota. Zapytaj ich, dlaczego tryb autonomiczny jest ważny na konkursach.
Pokaż uczniom ten filmik, aby zobaczyli, co mają zrobić.
Wskazówki dotyczące budowania
Prosty robot bazowy z czujnikiem odległości
Użyj prostego modelu robota bazowego wyposażonego w czujnik odległości. Pamiętaj o klipsach do kabli.
Czujnik odległości i ramię
Uczniowie będą musieli podnieść ramię wystarczająco wysoko, aby mogło swobodnie poruszać się ponad kostką, ale nie zbyt wysoko, ponieważ wtedy może mieć ono wpływ na czujnik odległości.
Przygotowanie wyścigu z przekazywaniem klocków
Należy wystartować z odległości około 30 cm pomiędzy robotem bazowym a znacznikiem.
Uczniowie będą musieli ręcznie zabrać każdy klocek przywieziony przez robota bazowego, aby mógł on jechać do przodu i zebrać kolejny klocek.
Wskazówki dotyczące programowania
Program główny
Możliwe rozwiązanie
Zróżnicowanie
Jeśli chcesz, aby lekcja była łatwiejsza:
- Poświęć dodatkowy czas na wyjaśnienie, jak korzystać z czujnika odległości.
Jeśli chcesz, aby lekcja była trudniejsza:
- Stwórz inne wyzwania, aby uczniowie mogli ćwiczyć prowadzenie interakcji z różnymi obiektami — mogą oni na przykład spróbować wykorzystać czujnik odległości, żeby odłożyć blok klocków z powrotem na miejsce.
Możliwości oceny
Lista kontrolna obserwacji nauczyciela
Stwórz odpowiednią skalę, na przykład:
- Częściowo zrealizowane
- Całkowicie zrealizowane
- Ponad oczekiwaniami
Aby ocenić postępy uczniów, wykorzystaj następujące kryteria:
- Uczniowie potrafią rozszerzyć program tak, aby przywieźć obiekt.
- Uczniowie potrafią używać czujnika odległości w celu wykrywania obiektów i dostarczania ich.
- Uczniowie potrafią zmienić parametry bloków czujnika odległości, aby wykrywały różne odległości.
Samoocena
Poproś uczniów o wybranie klocków, które ich zdaniem najlepiej reprezentują ich pracę.
- Niebieski: Udało mi się użyć czujnika odległości, aby wykryć i przywieźć obiekt.
- Żółty: Udało mi się ukończyć wyścig z przekazywaniem klocków.
- Fioletowy: Udało mi się ukończyć wyścig z przekazywaniem klocków i zoptymalizować program tak, aby działał bardzo szybko.
Rozwój umiejętności językowych
Aby dodatkowo rozwijać umiejętności językowe:
- Poproś uczniów, aby zmodyfikowali grę i wymyślili własne zasady. Kiedy je spiszą i dodadzą obrazki pomocnicze, mogą zacząć rywalizację zespołową.
Uwaga: To wydłuży lekcję.
Rozwój umiejętności matematycznych
Aby dodatkowo rozwijać umiejętności matematyczne:
Poproś, żeby przy projektowaniu gry jak najczęściej używali liczb większych (>) lub mniejszych (<) od podanych. Wykorzystaj:
- wartości czujnika odległości
- wartości czujnika światła odbitego
- wartości kąta obrotu z czujnika żyroskopowego
Uwaga: To wydłuży lekcję.
Powiązanie z przyszłym zawodem
Uczniowie, którym podobała się ta lekcja, mogą być zainteresowani pracą zawodową w następujących dziedzinach:
- Informatyka (programowanie gier)
- Produkcja i inżynieria (technologia maszynowa)
- Produkcja i inżynieria (inżynieria wstępna)
Wsparcie dla nauczyciela
Uczniowie:
- Użyją oszacowania, aby zatrzymywać się przed obiektem.
- Użyją czujnika odległości w celu wykrycia obiektu i zareagowania.
Matematyka
Wymagania ogólne
I. Sprawności rachunkowa.
- Wykonywanie nieskomplikowanych obliczeń w pamięci lub w działaniach trudniejszych pisemnie oraz wykorzystanie tych umiejętności w sytuacjach praktycznych.
- Weryfikowanie i interpretowanie otrzymanych wyników oraz ocena sensowności rozwiązania.
II. Wykorzystanie i tworzenie informacji. - Odczytywanie i interpretowanie danych przedstawionych w różnej formie oraz ich przetwarzanie.
- Używanie języka matematycznego do opisu rozumowania i uzyskanych wyników.
III. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. - Używanie prostych, dobrze znanych obiektów matematycznych, interpretowanie pojęć matematycznych i operowanie obiektami matematycznymi.
- Dobieranie modelu matematycznego do prostej sytuacji oraz budowanie go w różnych kontekstach, także w kontekście praktycznym.
IV. Rozumowanie i argumentacja. - Przeprowadzanie prostego rozumowania, podawanie argumentów uzasadniających poprawność rozumowania, rozróżnianie dowodu od przykładu.
- Dostrzeganie regularności, podobieństw oraz analogii i formułowanie wniosków na ich podstawie.
- Stosowanie strategii wynikającej z treści zadania, tworzenie strategii rozwiązania problemu, również w rozwiązaniach wieloetapowych oraz w takich, które wymagają umiejętności łączenia wiedzy z różnych działów matematyki.
Informatyka
Wymagania ogólne
I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów na bazie logicznego i abstrakcyjnego myślenia, myślenia algorytmicznego i sposobów reprezentowania informacji.
II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych: układanie i programowanie algorytmów, organizowanie, wyszukiwanie i udostępnianie informacji, posługiwanie się aplikacjami komputerowymi.
III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi, w tym znajomość zasad działania urządzeń cyfrowych i sieci komputerowych oraz wykonywania obliczeń i programów.
IV. Rozwijanie kompetencji społecznych, takich jak komunikacja i współpraca w grupie, w tym w środowiskach wirtualnych, udział w projektach zespołowych oraz zarządzanie projektami.
V. Przestrzeganie prawa i zasad bezpieczeństwa. Respektowanie prywatności informacji i ochrony danych, praw własności intelektualnej, etykiety w komunikacji i norm współżycia społecznego, ocena zagrożeń związanych z technologią i ich uwzględnienie dla bezpieczeństwa swojego i innych.
Przyroda
Wymagania ogólne
III. Kształtowanie postaw – wychowanie.
6. Doskonalenie umiejętności w zakresie komunikowania się, współpracy i działania oraz pełnienia roli lidera w zespole.
Fizyka
Wymagania ogólne
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.
Technika
Wymagania ogólne
I. Rozpoznawanie i opis działania elementów środowiska technicznego.
8. Wykrywanie, ocenianie i usuwanie nieprawidłowości w działaniu sprzętu technicznego.
9. Wyszukiwanie informacji na temat nowoczesnych dziedzin techniki, ciekawostek i wynalazków technicznych.
10. Projektowanie i konstruowanie modeli urządzeń technicznych z wykorzystaniem zestawów poliwalentnych
II. Planowanie i realizacja praktycznych działań technicznych (od pomysłu do wytworu).
- Rozpoznawanie potrzeby wykonania wytworu technicznego. Motywacja do działania. Analiza możliwości wykorzystania wykonanego wytworu.
- Planowanie i wykonywanie pracy o różnym stopniu trudności.
- Posługiwanie się rysunkiem technicznym, czytanie instrukcji słownej i rysunkowej podczas planowania i wykonywania pracy wytwórczej.
- Komunikowanie się językiem technicznym.
- Wyszukiwanie informacji na temat możliwości udoskonalenia działania realizowanego wytworu.
- Poczucie odpowiedzialności za wyniki pracy grupowej.
- Samoocena realizacji zaplanowanego wytworu technicznego.
III. Sprawne i bezpieczne posługiwanie się narzędziami i sprzętem technicznym. - Interpretacja informacji dotyczących bezpiecznej eksploatacji urządzeń technicznych i ich bezawaryjności. Analiza instrukcji obsługi.
- Poszanowanie narzędzi, urządzeń, sprzętu technicznego oraz własnej pracy i pracy drugiego człowieka.
IV. Dostrzeganie wartości i zagrożeń techniki w aspekcie integralnego rozwoju człowieka i poszanowania jego godności. - Rozpoznawanie osiągnięć technicznych, które przysłużyły się rozwojowi postępu technicznego, a tym samym człowiekowi (lżejsza praca, komfort życia).
- Przewidywanie zagrożeń ze strony różnych wytworów techniki i urządzeń technicznych.
V. Rozwijanie kreatywności technicznej. - Poznawanie siebie oraz swoich predyspozycji do wykonywania zadań technicznych.
- Rozwijanie zainteresowań technicznych.
- Przyjmowanie postawy twórczej, racjonalizatorskiej.
Materiały dla uczniów
Arkusz dla ucznia
Download, view or share the student worksheet, either as an online HTML page or a printable PDF