Базовый набор SPIKE™ Prime

Кто быстрее?

Разработайте несколько прототипов, чтобы найти наиболее эффективный способ перемещения робота без колёс.

30-45 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 (25 мин.)

  • Разделите учащихся на пары и дайте им задание собрать модель блохи.
  • Попросите их запустить программу и понаблюдать, как двигается блоха.
  • Предложите им разработать прототип с дополнительными лапками, с помощью которых блоха перемещалась бы быстрее. Обратите внимание, что для перемещения нельзя использовать колёса.

4. Объяснение (5 мин.)

  • Начните обсуждение, попросив учащихся описать методы, которые они использовали, чтобы увеличить скорость перемещения блохи.

5. Дополнение (10 мин.)

  • Подготовьте испытательную дорожку, собрав стартовую и финишную линии из кубиков LEGO.
  • Дайте учащимся пять минут, чтобы испытать и оптимизировать свои модели перед финальной гонкой.
  • Если позволяет время, предложите им придумать различные выражения мордочки своей блохи, используя кубики и другие материалы, которые есть в классе. Кроме того, они могут разместить на испытательной дорожке дополнительные кубики, чтобы усложнить прохождение дистанции.
  • 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, задав соответствующие вопросы, например следующие.

  • Что такое прототип?
  • В чём преимущества многофункциональных решений?
  • Как вы придумываете идеи, на основе которых разрабатывается прототип?
  • Вы когда-нибудь разрабатывали прототип на основе идеи? Как вы это делали?

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

lesson-header

Советы по сборке

Создание оригинальных решений
У этой задачи существует бесчисленное множество решений, а это занятие — еще одна возможность для учащихся проявить свои творческие способности. Когда они решат, что нашли самое оптимальное решение, попросите их найти новое.

student-06

Соревнования с учителем
Предложите учащимся обогнать вашего кузнечика! Используйте следующий пример, чтобы показать учащимся, как можно собрать подвижные лапки и придать какое-нибудь выражение мордочке их блохи.

teacher-grasshopper

Дайте волю своему воображению
Попросите учащихся рассказать о своих лучших прототипах. Это заставит их несколько раз перепроверить характеристики своих прототипов и подтолкнет к созданию самой быстрой модели.

Предложите темы для дальнейших исследований, например:

  • длина ног или расстояние между ними;
  • скорость вращения мотора;
  • качество поверхности (на гладком столе сила трения обычно меньше).

Советы по программированию

Основная программа

SPIKE Invention-Squad Hopper-Race Step03-Program - ru-ru

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Изучите процесс возникновения новых идей, проведя занятие «Идеи в стиле LEGO».

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Сделайте испытательную дорожку более сложной, установив кубики-препятствия между стартовой и финишной прямыми (измените критерии для оценки гонки).
  • Добавьте задания, способствующие изучению основ математики и развитию языковых навыков.

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 проблему, которую им необходимо решить.
  • Учащиеся предложили различные идеи для решения проблемы.
  • Учащиеся разработали несколько вариантов решения проблемы (независимо от того, функционируют они или нет).

Самостоятельная оценка

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

  • Синий Я создал (-а) одну пару двигающихся лапок.
  • Жёлтый Я создал (-а) две пары двигающихся лапок или больше.
  • Фиолетовый Я несколько раз вносил (-а) изменения в конструкцию лапок, и мне удалось сделать модель быстрее.

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-07

Развитие языковых навыков

Способы развития языковых навыков

  • Предложите учащимся подготовить презентацию по биомиметике.
  • Попросите учащихся описать, каким образом в их модели блохи переданы движения реального насекомого.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

 

Развитие математических навыков

Способы развития математических навыков

  • Предложите учащимся вычислить скорость блохи в см/с.
  • Попросите их использовать следующую формулу:

    Пройденное расстояние = скорость * время

  • Пусть учащиеся сделают предположение, какое расстояние пройдёт блоха за 8, 16 и 24 секунды.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

 

Перспективы профессионального развития

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

  • производство и инженерное дело (проектирование);
  • СМИ и искусство коммуникации (цифровые СМИ);
  • транспорт (технологии автоматизации).

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
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.

11.5. Естественнонаучные предметы
2) овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты.

В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

  • изучить процесс разработки прототипов для решения поставленной задачи.

Базовый набор LEGO® Education SPIKE Prime

ФГОС ООО. Предметные результаты обучения

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

Изучаемые темы по ПООП ООО

Информатика

Исполнители и алгоритмы

  • Программное управление самодвижущимся роботом;
  • Словесное описание алгоритмов;
  • Система программирования;
  • Управление, сигнал, обратная связь.

Алгоритмические конструкции

  • Линейный алгоритм;
  • Запись алгоритмических конструкций в выбранном языке программирования.

Разработка алгоритмов и программ

  • Составление алгоритмов и программ по управлению исполнителями;
  • Понятие об этапах разработки программ;
  • Знакомство с документированием программ.

Робототехника

  • Сигнал, обратная связь: получение сигналов от цифровых датчиков;
  • Автономные движущиеся роботы;
  • Алгоритмы управления автономными движущимися роботами;
  • Система команд робота. Конструирование робота. Моделирование робота парой: исполнитель команд и устройство управления. Ручное и программное управление роботами;
  • Анализ алгоритмов действий роботов. Испытание механизма робота, отладка программы управления роботом.

Технология

  • Сборка моделей. Исследование характеристик конструкций. Проектирование и конструирование моделей по известному прототипу. Испытания, анализ, варианты модернизации. Модернизация продукта.
  • Конструирование простых систем с обратной связью на основе технических конструкторов.

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

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