Активация связи
Спроектируйте, соберите и запрограммируйте робота, который сможет перемещаться к спутниковой тарелке и приводить её в вертикальное положение.

План урока
1. Подготовка
- Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении EV3 Classroom.
- Соберите информацию о спутниковых тарелках и о том, как их используют для связи в дальнем космосе.
- При необходимости проведите несколько занятий по модулю Тренировка для роботов в приложении. Это поможет познакомить учащихся с решениями LEGO MINDSTORMS Education EV3.
- К концу урока дети должны будут собрать восемь моделей из набора «Космическая миссия EV3» и настроить учебное поле.
- 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 обсуждение этой миссии.
- Расскажите о цели, правилах и значках отличия для данной миссии.
- Разделите класс на команды.
3. Исследование (25 мин.)
- Проведите мозговой штурм, чтобы совместно придумать идеи по выполнению миссии.
- Предложите учащимся придумать несколько вариантов как сборки, так и программы.
- Позвольте командам некоторое время самостоятельно поработать над сборкой и испытанием своих решений.
4. Объяснение (10 мин.)
- Обсудите основные функции робота, необходимые для того, чтобы он переместился к Станции связи и перевёл спутниковую тарелку в вертикальное положение.
Часть B
5. Дополнение (45 мин.)
- Каждая команда должна по очереди отправить своего робота выполнять миссию по активации Станции связи.
- Дайте учащимся достаточно времени, чтобы поработать над роботами, пока они не будут готовы осуществить попытку на оценку.
- Не забудьте оставить время для уборки.
6. Оценка
- Выдайте ученикам значки отличия, основываясь на результатах миссии.
- Оцените творческий подход к решению задачи и командную работу.
- Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.
Начало обсуждения
Спутниковыми называются антенны, которые используют радиоволны для получения или передачи данных. В миссии по полёту человека на Марс они будут использоваться для передачи сообщений между Землей и Марсом. Радиоволны движутся со скоростью света, но, поскольку расстояние между Землёй и Марсом непостоянно, при передаче между планетами возникает задержка от 4 до 24 минут.

Используйте эти вопросы для начала обсуждения различных аспектов использования спутниковых антенн для связи в дальнем космосе.
- Что такое спутниковая тарелка?
- Как спутниковые антенны используются для связи в дальнем космосе?
Цель миссии
Робот перемещается к спутниковой тарелке, а затем переводит её в вертикальное положение.
Пример решения для выполнения этой миссии

Правила миссии
Существует пять правил, которые применяются ко всем заданиям «Космической миссии». Познакомьте учащихся с ними до начала работы.
- Робот всегда должен начинать выполнение миссии со стартовой площадки.
- Робот должен покинуть стартовую площадку перед выполнением миссии.
- Возвращение робота считается «успешным», когда любая часть робота пересекает линию стартовой площадки.
- Пока робот находится за пределами стартовой площадки, к нему нельзя прикасаться.
- Если вы прикоснулись к роботу, который находится полностью за пределами стартовой площадки и держит объект, нужно вернуть объект в исходное положение и начать миссию сначала.
Значки отличия
Существует четыре значка отличия. Расскажите ученикам, что команды получают значки отличия в зависимости от того, насколько успешно завершат миссию. Описания значков отличия для этой миссии приведены в разделе Оценка результатов ниже.
Советы по сборке
Творческие решения
Данный проект разработан таким образом, чтобы каждый учащийся или команда могли предложить своё уникальное решение. Помогите командам сформулировать идеи мозгового штурма с помощью следующих вопросов.
- Какими способами робот может добраться до Станции связи?
- Попробуйте придумать несколько решений, благодаря которым робот мог бы осторожно и точно перевести спутниковую тарелку в вертикальное положение.

Пример решения для миссии
Пример решения для миссии использует следующие устройства.

Выполнение миссии
Приведите Станцию связи в исходное положение , поместите модель из примера решения на стартовую позицию 1 на учебном поле и выполните миссию.

Поиск и устранение неисправностей в ходе миссии
Чтобы не нажать на спутниковую тарелку слишком сильно, используйте Ультразвуковой датчик для обнаружения красной стены из балок. Используйте Датчик цвета в режиме «Яркость отражённого света», чтобы определить положение робота на поле. Если Датчик цвета не распознаёт изменения в цвете на поле, попробуйте откалибровать датчик.
Советы по программированию
Программа примера решения
Индивидуальный подход
Способы упростить задание
- Работайте вместе со своими учениками, чтобы помочь им выяснить, как передвинуть спутниковую тарелку с определенного места (т. е. начать работу не со стартовой площадки).
- Перед началом этой миссии пройдите с ними занятие Объекты и препятствия в модуле Тренировка для роботов.
- Предложите детям помогать друг другу в процессе обучения.
Способы сделать задание ещё интереснее
- Произвольно измените положение антенны связи и попросите учащихся создать программу, которая реагирует на эту переменную.
- Ограничьте миссию по времени.
- Поставьте перед учениками задачу использовать при выполнении миссии и Датчик цвета, и Ультразвуковой датчик.
- Добавьте конструктивные ограничения, определив количество доступных деталей LEGO® или «цену» каждого типа деталей и максимальную «стоимость» одного робота.
Возможности для оценки
Журнал педагога
Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие вашим задачам, например следующие.
- Задание выполнено частично.
- Задание выполнено полностью.
- Результаты превзошли ожидания.
Используйте следующие критерии для оценки успеваемости учащихся.
- Учащиеся спроектировали робота, соответствующего требованиям миссии.
- Учащиеся предложили креативные решения и рассмотрели несколько из них.
- Учащиеся работали в команде и успешно завершили миссию.
Значки отличия
Выдайте ученикам значки, основываясь на том, насколько успешно они завершили миссию.
- Бронзовый. Робот передвинул спутниковую тарелку, но она не осталась в вертикальном положении из-за слишком малого или слишком большого усилия.
- Серебряный. Спутниковая антенна в вертикальном положении, но располагается ниже, чем нужно, потому что робот недостаточно сильно её толкнул.
- Золотой. Спутниковая антенна в вертикальном положении.
- Платиновый. Спутниковая антенна в вертикальном положении. Кроме того, команда добавила в конструкцию собственные функции.

Самостоятельная оценка
Пусть каждый ученик определит уровень, который, по его мнению, соответствует качеству его работы на занятии.
- Бронзовый. Мы сделали всё возможное в сложных обстоятельствах.
- Серебряный. У нас возникали трудности, но мы не сдавались до конца миссии.
- Золотой. Мы завершили миссию и получили отличные результаты.
- Платиновый. Мы не только завершили миссию, но и добавили в конструкцию оригинальные и эффективные функции.
Развитие языковых навыков
Для разностороннего развития языковых навыков предложите ученикам следующие задания.
- Подготовить презентацию или видео, иллюстрирующие особенности конструкции и работу своих роботов.
- Подготовить презентацию 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 при решении задач миссии.
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.
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;
- развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера.
Естественнонаучные дисциплины
- овладение научным подходом к решению задач;
- овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты.
Физика
- приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, понимание неизбежности погрешностей любых измерений;
- понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи.
Технология
- активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов;
- формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями;
- развитие индивидуальных творческих способностей обучающихся, формирование устойчивого интереса к творческой деятельности.
Учебные материалы
Рабочий лист ученика
Загрузите и просмотрите эти материалы или разошлите их учащимся в формате HTML-страницы или документа PDF, который можно распечатать.