Базовый набор MINDSTORMS EV3

Заводской робот

Спроектируйте и соберите устройства для Приводной платформы и запрограммируйте их на выполнение двух задач.

90–120 мин
Средний уровень
Классы 5–8
lesson-header-1-6

План урока

1. Подготовка

  • Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.
  • Соберите информацию о задачах, которые выполняют на заводах и складах автономные колёсные роботы.
  • Вам понадобится чёрная изолента, маркеры, рулетка и крупный объект для создания траектории движения робота по заводу.
  • Перед началом работы учащимся рекомендуется пройти остальные уроки модуля.
  • К концу урока ученики должны собрать модель Приводной платформы. Это займёт около 30 минут.
  • Если у вас нет возможности провести сдвоенный урок, отведите на работу над этим проектом несколько занятий.

Часть А

2. Обсуждение (10 мин.)

  • Используйте идеи, приведённые в разделе Начало обсуждения, чтобы вовлечь учеников в дискуссию по теме урока.
  • Разделите класс на пары.

3. Исследование (35 мин.)

  • Проведите мозговой штурм и совместными усилиями придумайте возможные устройства для Приводной платформы, чтобы она захватывала Кубоид и отпускала его в центре мишени (так называемой зоне сброса).
  • Предложите учащимся придумать несколько вариантов как сборки, так и программы.
  • Дайте им время поработать над сборкой и испытанием своих решений.

Часть B

4. Объяснение (10 мин.)

  • Обсудите основные функции робота, использующиеся для движения по линии и остановки перед крупным объектом.

5. Дополнение (35 мин.)

  • Проведите с учениками мозговой штурм и сформулируйте идеи устройств для Приводной платформы, которое позволит ей двигаться по линии и останавливаться как можно ближе к крупному объекту.
  • Дайте им достаточно времени, чтобы поработать над роботами, пока они не будут готовы выполнить задание.
  • Не забудьте оставить время на уборку.

6. Оценка

  • Дайте оценку работе каждого учащегося.
  • Оцените творческий подход к решению задачи и командную работу.
  • Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Начало обсуждения

Одной из задач автономных колёсных роботов на заводе LEGO® является перемещение коробок между различными рабочими станциями. Эти роботы полностью автономны и умеют даже находить дорогу к зарядной станции, когда садится батарея! Они эффективно выполняют свои задачи, не натыкаясь на стены, людей или других роботов.

engage-1-6

Используйте эти вопросы для начала дискуссии о том, как использовать Приводную платформу для операций, схожих с теми, что выполняют роботы на заводе LEGO.

  • Как вы думаете, можно ли использовать Приводную платформу для операций, схожих с теми, что выполняют роботы на заводе LEGO?
  • Какие устройства из предыдущих занятий были бы полезны для выполнения таких задач?

Краткое описание проекта
Спроектируйте и соберите устройства для Приводной платформы и запрограммируйте так, чтобы платформа:

  • захватила Кубоид и перенесла как можно ближе к центру мишени, а затем отпустила;
  • распознавала линии и двигалась по ним, а также останавливалась как можно ближе к крупному объекту, не касаясь его.
PDF-1-6-Cuboid-Cover

Советы по сборке

Творческие решения
Данный проект разработан таким образом, чтобы каждый учащийся или команда могли предложить своё уникальное решение. Помогите командам кратко сформулировать идеи во время мозгового штурма с помощью следующих вопросов.

  • Как робот может переместиться в зону сброса?
  • Как робот может остановиться на минимальном расстоянии от крупного объекта?

Разметка траектории движения по заводу
Чтобы создать траекторию, показанную ниже, учащимся понадобится чёрная изолента, маркеры, рулетка, Кубоид и крупный объект в конце чёрной линии. Предлагаемые варианты измерений следует использовать только в качестве рекомендации. Именно эти измерения используются в примере решения и его программе.

set-up-factory-path

Использование Гироскопического датчика
Гироскопический датчик должен быть полностью неподвижен во время подключения к модулю EV3, а также во время запуска модуля EV3. Если показания Гироскопического датчика по величине угла меняются при неподвижной Приводной платформе, отключите датчик и подключите его повторно.

Советы по программированию

Программа примера решения

EV3 Classroom-Programs 1-6-solution ru-ru

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Работайте вместе со своими учениками, чтобы помочь им выяснить, как остановить движение по линии при обнаружении крупного объекта.
  • Предложите им повторить предыдущие занятия в этом модуле.
  • Позвольте им попробовать проехать к крупному объекту не по линии.
  • Предложите детям помогать друг другу в процессе обучения.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Предложите ученикам провести Приводную платформу вперёд ровно на 84 см после того, как она подберёт Кубоид, а затем использовать Гироскопический датчик, чтобы указать роботу на цель.
  • Используйте изоленту, отличающуюся по цвету от изоленты, использованной в занятии Цвета и линии.

Возможности для оценки

Журнал педагога
Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие вашим задачам, например следующие.

  1. Задание выполнено частично.
  2. Задание выполнено полностью.
  3. Результаты превзошли ожидания.

Используйте следующие критерии для оценки успеваемости учащихся.

  • Учащиеся спроектировали робота, соответствующего требованиям проекта.
  • Учащиеся предложили креативные решения и рассмотрели несколько из них.
  • Учащиеся работали в команде и успешно выполнили задание.

Самостоятельная оценка
Попросите каждого ребёнка выбрать уровень, который, по его мнению, соответствует качеству его работы на занятии.

  • Бронзовый. Я сделал (-а) всё возможное в сложных обстоятельствах.
  • Серебряный. У меня возникали трудности, но я выполнил(-а) одно из заданий.
  • Золотой. Я выполнил(-а) оба задания блестяще.
  • Платиновый. Я не только блестяще выполнил(-а) оба задания, но и добавил(-а) оригинальные и эффективные функции.
assessment-row

Развитие языковых навыков

Для разностороннего развития языковых навыков ученикам следует подготовить следующее.

  • Презентация или видео, иллюстрирующие особенности конструкции и работу своих роботов.
  • Презентация с объяснением ключевых особенностей своей программы. Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Перспективы профессионального развития

Учащиеся, которым было интересно данное задание, могут попробовать себя в следующих сферах деятельности.

  • Информационные технологии (программирование).
  • Производство и инженерное дело (предварительное проектирование).
  • Наука и техника, инженерное дело и математика (инженерное дело и техника).

В помощь преподавателю

Ученики смогут:

  • продемонстрировать свои навыки в решении сложных задач.

Базовый набор LEGO® MINDSTORMS® Education EV3
Приложение EV3 Classroom
Чёрная изолента
Маркеры
Рулетка
Крупный объект
Транспортир (необязательно)

Личностные результаты:

  • формирование ответственного отношения к обучению;
  • формирование способности к саморазвитию и самообразованию;
  • формирование коммуникативных навыков в общении и сотрудничестве.

Метапредметные результаты:

  • формирование умения самостоятельно определять цели и задачи своего обучения, овладение основами самоконтроля, самооценки;
  • отработка умений оценивать правильность выполнения учебной задачи;
  • отработка умений самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения;
  • формирование умений поиска информации;
  • формирование умений работать самостоятельно и в группе, находить общее решение и решать конфликты с согласованием позиций и учетом интересов.

Предметные результаты:
Математика и информатика

  • приобретение навыков решения учебных задач;
  • совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности;
  • для конкретного исполнителя; знакомство с основными алгоритмическими структурами.

Естественнонаучные дисциплины

  • овладение научным подходом к решению задач;
  • овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
  • овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни.

Физика

  • приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, понимание неизбежности погрешностей любых измерений.

Искусство

  • развитие индивидуальных творческих способностей обучающихся, формирование устойчивого интереса к творческой деятельности.

Технология

  • активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов;
  • формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями.

Учебные материалы

Загрузите и просмотрите рабочий лист или разошлите его в формате HTML-страницы или PDF.