LEGO® Education SPIKE™ Prime Set

Учебное соревнование 2: Игры с предметами

Используйте датчики для управления моторами и взаимодействия с предметами на поле для соревнований.

30-45 мин.

Начальный уровень

Классы 5–8

Учебное соревнование 2: Игры с предметами

Учащиеся смогут:

использовать собственные предположения, чтобы заставить модель остановиться перед предметом;

использовать датчик расстояния для обнаружения предмета и выполнения соответствующего действия.

Базовый набор LEGO Education SPIKE Prime

Инструкции по сборке

Математика и информатика:

приобретение навыков решения учебных задач;
развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;
формирование представления о понятиях: информация, алгоритм, модель
развитие алгоритмического мышления, развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; знакомство с основными алгоритмическими структурами;
развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера с использованием при необходимости справочных материалов;
Естественнонаучные дисциплины:
овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
Физика:
понимание принципов действия машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов;
Технология:
развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач;
активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов;
совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности;
овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления;
формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями.
Метапредметные результаты:
отработка умений самостоятельно ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности;
отработка умений оценивать правильность выполнения учебной задачи;
овладение основами самоконтроля, самооценки;
отработка умений самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения;
отработка умений организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе;

1. Подготовка

Прочтите инструкции для учащихся, приведённые в Приложении LEGO^® Education SPIKE™.

2. Обсуждение (5 мин.)

Используйте идеи, приведённые в разделе Начало обсуждения, чтобы обсудить тему данного занятия.

Используйте видео, чтобы объяснить цели и задачи данного занятия.

3. Исследование (20 мин.)

Разделите учащихся на пары и дайте им задание собрать Тренировочную приводную платформу, манипулятор, флажок и куб.

Попросите их испытать две подпрограммы для остановки Приводной платформы перед флажком, чтобы решить, какая из них эффективнее.

Попросите учащихся добавить несколько программных блоков, чтобы опустить манипулятор Приводной платформы ниже, захватить куб и поставить его на расстоянии по меньшей мере 30 см от флажка.

4. Объяснение (5 мин.)

Обсудите, как можно использовать датчик расстояния для измерения дистанции.

5. Дополнение (15 мин.)

Проведите эстафетную гонку и определите, чей робот оказался быстрее всех!

Не забудьте оставить немного времени для уборки.

6. Оценка

Дайте оценку работе каждого учащегося.

Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Начало обсуждения

Используйте следующие идеи, чтобы начать обсуждение соревнований роботов и возможностей научить их отыскивать и перемещать предметы.

Попросите учащихся вспомнить, где используются роботы, способные перемещать различные объекты.

Расскажите учащимся, как можно использовать различные датчики для обнаружения предметов, а дополнительные моторы и манипулятор — для их перемещения.

Объясните, что учащимся необходимо запрограммировать автономного робота. Спросите, почему автономный режим крайне необходим для участия в соревнованиях.

Предложите учащимся посмотреть это видео, чтобы понять, что от них требуется.

Советы по сборке

Простая Приводная платформа с датчиком расстояния
Используйте простую Приводную платформу с датчиком расстояния. Используйте кабельные зажимы.

Датчик расстояния и манипулятор
Приводная платформа должна поднимать манипулятор на достаточную (но не слишком большую) высоту, чтобы свободно захватывать куб. Если высота подъёма манипулятора будет слишком большой, это помешает работе датчика расстояния.

Проведите эстафету
Начните с расстояния около 30 см между Приводной платформой и флажком.

Прежде чем Приводная платформа сможет захватить следующую эстафетную палочку, учащимся будет необходимо убрать предыдущую палочку, доставленную к месту назначения.

Советы по программированию

Основная программа

Пример решения

Другие программы

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

*Уделите больше времени объяснению принципов использования датчика расстояния.

Способы сделать задание ещё интереснее

Придумайте другие задания, используя различные предметы для тренировки управления моделью (например, попросите учащихся вернуть кубик на исходную позицию, используя датчик расстояния).

Возможности для оценки

Журнал педагога
Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие вашим задачам, например такие:

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

Используйте следующие критерии для оценки успеваемости учащихся.

Учащиеся могут дополнить свои программы, чтобы научить Приводную платформу находить предметы.

Учащиеся умеют использовать датчик расстояния для обнаружения и поиска предметов.

Учащиеся умеют изменять параметры Программного блока датчика расстояния, чтобы обнаруживать предметы на различном расстоянии от Приводной платформы.

Самостоятельная оценка

Попросите каждого ребёнка выбрать кубик, который, по его мнению, наилучшим образом соответствует качеству его работы на занятии.

Синий У меня получилось использовать датчик расстояния для обнаружения и поиска предметов.

Жёлтый Я успешно завершил(а) эстафету.

Фиолетовый Я успешно завершил(а) эстафету и оптимизировал(а) свою программу, чтобы показать высокий результат.

Развитие языковых навыков

Способы развития языковых навыков

Попросите учащихся придумать свои условия и правила игры. Попросите их записать правила и нарисовать иллюстрирующие их знаки. Проведите соревнование.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Развитие математических навыков

Способы развития математических навыков

Попросите учащихся при разработке новых игр максимально часто использовать числа, которые больше (>) или меньше (<) определённого значения, с помощью:

значений датчика расстояния;

значений датчика отражённого света;

значений угла поворота, полученных от гироскопического датчика.

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 (разработка игр).

производство и инженерное дело (технологии машиностроения);

производство и инженерное дело ( проектирование).

Учащиеся смогут:

использовать собственные предположения, чтобы заставить модель остановиться перед предметом;

использовать датчик расстояния для обнаружения предмета и выполнения соответствующего действия.

Базовый набор LEGO Education SPIKE Prime

Инструкции по сборке

Математика и информатика:

приобретение навыков решения учебных задач;
развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;
формирование представления о понятиях: информация, алгоритм, модель
развитие алгоритмического мышления, развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; знакомство с основными алгоритмическими структурами;
развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера с использованием при необходимости справочных материалов;
Естественнонаучные дисциплины:
овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
Физика:
понимание принципов действия машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов;
Технология:
развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач;
активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов;
совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности;
овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления;
формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями.
Метапредметные результаты:
отработка умений самостоятельно ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности;
отработка умений оценивать правильность выполнения учебной задачи;
овладение основами самоконтроля, самооценки;
отработка умений самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения;
отработка умений организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе;

Учебное соревнование 2: Игры с предметами

В помощь педагогу