Базовый набор MINDSTORMS EV3

Освобождение робота MSL

Спроектируйте, постройте и запрограммируйте робота, способного переместиться к кратеру и освободить робота MSL, шесть колёс которого должны снова оказаться на поверхности Марса.

90–120 мин
Средний уровень
Классы 5–8
lesson-header-3-4

План урока

1. Подготовка

  • Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении EV3 Classroom.
  • Соберите информацию о планетарных вездеходах и о том, как их используют в исследовании космоса.
  • 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 кратеру и освободил робота MSL.

Часть B

5. Дополнение (45 мин.)

  • Каждая команда должна по очереди отправить своего робота в миссию по спасению робота MSL.
  • 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

Робот Mars Science Laboratory (MSL) — это радиоизотопный термоэлектрический вездеход, исследующий поверхность Марса с 2012 года. Он оснащён различными бурами, ковшами и другим оборудованием, с помощью которого может изучать климат и геологию Марса.

engage-3-4

Используйте следующие вопросы для обсуждения роли планетарных вездеходов в исследовании космоса.

  • Что такое планетоход?
  • Как они могут помочь людям исследовать космос?

Цель миссии
Спроектируйте, постройте и запрограммируйте робота, способного переместиться к кратеру и освободить робота MSL, шесть колёс которого должны снова оказаться на поверхности Марса.

Пример решения для выполнения этой миссии

MCR-SV-3-3-Free-the-MSL-Robot-Cover

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 в ходе мозгового штурма с помощью следующих вопросов.

  • Какими способами робот может переместиться к кратеру?
  • Какой механизм можно использовать, чтобы освободить робота MSL?
solution-3-4and6

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

PDF-3-4and6-Solution-Cover

Выполнение миссии
Установите модель из примера решения в стартовую позицию 1 на учебном поле и выполните миссию. Убедитесь, что положение Модуля сбора соответствует показанному на видео.

MCR-SV-3-3-Free-the-MSL-Robot-Cover

Поиск и устранение неисправностей в ходе миссии
Если студенты наткнутся на Образец породы перед кратером, предложите им вначале выполнить миссию Доставка образцов пород.

Советы по программированию

Программа примера решения

EV3 Classroom-Programs 3-4-solution ru-ru

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Уберите Образец породы, лежащий перед кратером.
  • Работайте вместе со своими учениками, чтобы помочь им выяснить, как освободить робота MSL, добравшись до вершины кратера.
  • Перед началом этой миссии пройдите с учащимися занятие Использование захвата в модуле Тренировка для роботов.
  • Предложите детям помогать друг другу в процессе обучения.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Ограничьте миссию по времени.
  • 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.

  1. Задание выполнено частично.
  2. Задание выполнено полностью.
  3. 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. Команда не убрала робота из кратера, но продемонстрировала попытки это сделать.
  • Серебряный. Команда передвинула робота, но он всё ещё касается кратера или некоторые из его колёс ещё не на поверхности Марса.
  • Золотой. Команда освободила робота из кратера, и все шесть его колёс вернулись на поверхность Марса.
  • Платиновый. Команда освободила робота из кратера, и все шесть его колёс вернулись на поверхность Марса. Кроме того, команда добавила в конструкцию собственные функции.
assessment-row-space

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 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;
  • 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;
  • 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;
  • 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 инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач.

Учебные материалы

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