Базовый набор SPIKE™ Prime

Устраните поломку

Определите, почему какое-либо устройство не работает, и почините его.

45–90 мин
Начальный уровень
Классы 5–8
lesson-header

План урока

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 (35 мин.)

  • Разделите учащихся на пары и дайте им задание собрать станок с ЧПУ. Объясните, что собранный станок не должен функционировать.
  • Попросите их запустить программу и попробовать выявить и устранить неполадки.
  • Напомните им, что необходимо зафиксировать выявленные неполадки и способы их устранения.

4. Объяснение (10 мин.)

  • Проведите коллективное обсуждение. Предложите учащимся рассказать об обнаруженных неполадках и разработанных решениях для их устранения.

5. Дополнение (25 мин.)

  • Попросите каждую команду усовершенствовать свой станок с ЧПУ, внося необходимые изменения в его конструкцию и (или) программу.
  • Попросите команды по очереди поделиться найденными способами усовершенствования с классом.
  • 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

Начните обсуждение способов испытаний и ремонта различных устройств, задав соответствующие вопросы, например следующие.

  • Как вы обычно реагируете, когда что-то ломается?
  • Если вы хотите что-то починить, что вы делаете в первую очередь?
  • Какое последнее устройство вы починили? Как вы обнаружили неисправность?
  • Что представляет собой станок с ЧПУ? Вы знаете, для чего он используется?

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

lesson-header

Советы по сборке

Сборка в парах
Разделите задания по сборке между членами команды, чтобы каждый из них активно участвовал в процессе конструирования:

  • учащийся A: верхняя часть станка;
  • учащийся В: нижняя часть и гравировальный резец станка с ЧПУ.
teacehr-2parts

Предварительно созданные шаблоны
Для этого занятия вы можете использовать чистые листы бумаги формата A4, а также предоставленные шаблоны для станка с ЧПУ (PDF). С помощью этих шаблонов учащимся будет проще определить, исправен станок с ЧПУ или нет.

teacher-shapes

Загрузка бумаги
Бумага загружается следующим образом:

teacher-loading-paper

Выявление неисправностей
Данная модель станка с ЧПУ имеет четыре неисправности, которые необходимо устранить, чтобы программа работала.

 1. Отсутствует колесо устройства подачи бумаги, что приводит к неполадкам в работе с осью Y.
 2. Верхняя часть станка с ЧПУ неправильно соединена с его нижней частью.
 3. Зубчатые колёса устройства подачи бумаги установлены неправильно, из-за чего бумага поступает в станок слишком быстро.
 4. Держатель для карандаша не закреплен, что приводит к неисправностям в работе с осью X.

teacher-question

Простые способы устранения неполадок
Далее описан самый простой способ устранения неполадок. Вы можете использовать его, однако помните, что цель данного занятия — поиск учащимися собственных решений.

teacher-solution

Возможные усовершенствования
Учащиеся могут усовершенствовать свои станки с ЧПУ, дополнительно установив на них Датчик цвета.

teacher-improve

Советы по программированию

Основная программа

SPIKE Invention-Squad Broken Step03-Program - ru-ru

Пример решения

SPIKE Invention-Squad Broken Teacher Solution - ru-ru

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Подготовьте несколько кубиков, которые учащиеся могут использовать для устранения неисправностей.
  • Попросите все команды работать только над одной неисправностью: это упростит оценку эффективности улучшений.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Попросите учащихся нарисовать сложные формы, в том числе кривые линии, с помощью собранного станка.
  • Предложите учащимся превратить станок в 3D-принтер, добавив ось Z.

Возможности для оценки

Лист наблюдений 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 успехов детей в обучении.

  • Учащиеся могут описать функции устройства.
  • Учащиеся могут описать преимущества использования устройства для выполнения задач.
  • Учащиеся могут аргументировать свою точку зрения.

Самостоятельная оценка

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

  • Синий Я могу объяснить принцип работы устройства.
  • Жёлтый Я могу объяснить принцип работы устройства и его назначение.
  • Фиолетовый Я могу убедить собеседника, что придумал (-а) самую крутую вещь на свете.

Взаимная оценка
Предложите своим ученикам дать оценку работы друг друга.

  • Пусть один ученик оценит работу другого, используя шкалу цветных кубиков, приведенную выше.
  • Пусть ученики предоставят друг другу конструктивную обратную связь, чтобы улучшить работу своей команды на следующем уроке.
student-06

Развитие языковых навыков

Способы развития языковых навыков

  • Предложите учащимся устно разыграть по ролям обращение в службу поддержки клиентов.

    ▷ Один учащийся описывает неисправность.
    ▷ Другой учащийся объясняет, как её устранить.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Развитие математических навыков

Способы развития математических навыков

  • Дайте учащимся задание вычислить передаточное отношение устройства подачи бумаги.
  • Попросите их использовать специальные термины для описания процесса управления скоростью подачи бумаги в станке с ЧПУ.
  • Попросите их объяснить (и продемонстрировать), что произойдёт, если поменять местами зубчатые колёса.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Перспективы профессионального развития

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

  • бизнес и финансы (предпринимательство);
  • образование и обучение (преподавательская деятельность);
  • СМИ и коммуникации (технологии вещания).

ФГОС ООО. Предметные результаты обучения

11.3 Математика и информатика
9) развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисциплин с использованием при необходимости справочных материалов, компьютера, пользоваться оценкой и прикидкой при практических расчетах;
10) формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;
11) формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель – и их свойствах;
12) развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами - линейной, условной и циклической.

11.7 Технология
2) овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда;
4) формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач;
5) развитие умений применять технологии представления, преобразования и использования информации, оценивать возможности и области применения средств и инструментов ИКТ в современном производстве или сфере обслуживания.

В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

  • оценить эффективность разработанного решения;
  • испытать его, чтобы обнаружить неполадки и устранить их.

Базовый набор LEGO® Education SPIKE Prime
Карандаши

ФГОС ООО. Предметные результаты обучения

11.3 Математика и информатика
9, 10, 11, 12
11.7 Технология
2, 4, 5

Изучаемые темы по ПООП ООО

Информатика

Исполнители и алгоритмы

  • Программное управление самодвижущимся роботом;
  • Управление, сигнал, обратная связь.

Алгоритмические конструкции

  • Линейный алгоритм.

Разработка алгоритмов и программ

  • Составление алгоритмов и программ по управлению исполнителями.

Робототехника

  • Система команд робота. Конструирование робота. Моделирование робота парой: исполнитель команд и устройство управления. Ручное и программное управление роботами;
  • Пример учебной среды разработки программ управления движущимися роботами. Алгоритмы управления движущимися роботами. Реализация алгоритмов «движение до препятствия», «следование вдоль линии» и т.п.;
  • Анализ алгоритмов действий роботов. Испытание механизма робота, отладка программы управления роботом.

Технология

Формирование технологической культуры и проектно- технологического мышления обучающихся

  • Конструкции. Порядок действий по проектированию конструкции / механизма, удовлетворяющей (- его) заданным условиям. Моделирование. Использование моделей в процессе проектирования технологической системы. Простые механизмы как часть технологических систем. Робототехника и среда конструирования;
  • Сборка моделей. Исследование характеристик конструкций. Проектирование и конструирование моделей по известному прототипу. Испытания, анализ, варианты модернизации.

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

Загрузите и просмотрите эти материалы или разошлите их учащимся в формате HTML-страницы или документа PDF, который можно распечатать.