Система слежения
Объедините различные подпрограммы, чтобы написать программу, согласно которой устройство двухкоординатного отслеживания двигалось бы по определённой траектории на листе бумаги.

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 (20 мин.)
- Разделите учащихся на пары и дайте им задание собрать устройство для отслеживания.
- Объясните и продемонстрируйте, как правильно загружать бумагу.
- Попросите их воспроизвести подпрограммы, чтобы убедиться, что всё работает исправно.
4. Объяснение (5 мин.)
- Попросите учащихся объединить подпрограммы, чтобы написать единую программу для движения по определённой траектории на листе бумаги. Обратите их внимание, что они могут повторно использовать имеющиеся у них подпрограммы.
5. Дополнение (15 мин.)
- Дайте учащимся немного времени, чтобы разработать ещё одну программу на основании уже имеющегося кода, внося необходимые изменения в параметры.
- 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 испытаний, задав соответствующие вопросы, например следующие.
- Что такое шаблон?
- Можете ли вы описать шаблон, который вы видели или воспроизводили в повседневной жизни?
- В каких обстоятельствах можно использовать чужую программу?
Предложите учащимся посмотреть это видео, чтобы понять, что от них требуется.

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 устройства отслеживания;
- учащийся В: нижняя часть и наконечник устройства отслеживания.

Распечатанные карты
Для этого занятия вы можете использовать чистые листы бумаги или входящие в комплект карты. Траектория «прогулки по городу» включает в себя участки различной формы, прямые углы, полукруги и диагональные линии.
Ученикам нужно распознать различные шаблоны, а затем создать или повторно использовать алгоритмы, выполняя которые Устройство отслеживания сможет воспроизвести пройденный путь с помощью иглы Устройства отслеживания.

Загрузка бумаги
Бумага загружается следующим образом:

Трансформируйте устройство отслеживания в картограф
Ученики могут трансформировать Устройство отслеживания в Картограф, заменив иглу Устройства отслеживания на держатель для ручки. Дайте им немного времени, чтобы порисовать в своё удовольствие.

Советы по программированию
Основная программа
Пример решения
Другие программы
Индивидуальный подход
Способы упростить задание
- Сначала используйте только горизонтальные и вертикальные линии (диагональные линии можно попробовать в следующий раз).
Способы сделать задание ещё интереснее
- Создайте новые подпрограммы, чтобы учащиеся смогли нарисовать ещё более сложные фигуры.
- Проведите два занятия, чтобы изучить эту тему более подробно.
- Добавьте задания, способствующие развитию математических 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 распознать простые шаблоны, такие как горизонтальные, вертикальные и диагональные линии.
- Учащиеся могут использовать существующие программы и корректировать их в соответствии со своими задачами.
- Учащиеся могут добавлять комментарии к своей программе.
Самостоятельная оценка
Попросите каждого ребёнка выбрать кубик, который, по его мнению, наилучшим образом соответствует качеству его работы на занятии.
- Синий Я использовал (-а) некоторые подпрограммы для навигации по первой карте.
- Жёлтый Я использовал (-а) некоторые подпрограммы для навигации по первой и второй картам.
- Фиолетовый Я использовал (-а) некоторые подпрограммы для навигации по первой и второй картам и добавил (-а) комментарии в свою программу.
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.

Развитие математических навыков
Способы развития математических навыков
- Попросите учащихся создать таблицу соответствий, чтобы найти соотношение между скоростью вращения мотора и длиной нарисованной линии. Попросите выразить это соотношение с помощью формулы: px + q = r.
Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.
Перспективы профессионального развития
Учащиеся, которым было интересно данное задание, могут попробовать себя в следующих сферах деятельности:
- строительство и архитектура
- информационные технологии (разработка приложений);
- производство и инженерное дело (проектирование);
- 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
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:
- развить навыки распознавания шаблонов и написания эффективных программ.
Базовый набор LEGO® Education SPIKE™ Prime
ФГОС ООО. Предметные результаты обучения
11.3 Математика и информатика
9, 10, 11, 12
11.7 Технология
1, 2, 4, 5
Изучаемые темы по ПООП ООО
Информатика
Исполнители и алгоритмы
- Программное управление роботом.
- Управление. Сигнал. Обратная связь.
Алгоритмические конструкции
- Линейный алгоритм.
- Конструкция «повторения»: циклы с заданным числом повторений, с условием выполнения, с переменной цикла.
- Запись алгоритмических конструкций в выбранном языке программирования.
Робототехника
- Робототехника – наука о разработке и использовании автоматизированных технических систем. Автономные роботы и автоматизированные комплексы.
Примеры роботизированных систем - 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.
- Анализ алгоритмов действий роботов. Испытание механизма робота, отладка программы управления роботом.
Технология
- Технологическая система как средство для удовлетворения базовых и социальных нужд человека. Входы и выходы технологической системы. Управление в технологических системах. Обратная связь. Развитие технологических систем и последовательная передача функций управления и контроля от человека технологической системе. Робототехника. Системы автоматического управления. Программирование работы устройств.
- Автоматизация производства. Производственные технологии автоматизированного производства.
Порядок действий по проектированию конструкции / механизма, удовлетворяющей (- его) заданным условиям. Моделирование. Функции моделей. 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. Модернизация продукта. Разработка конструкций в заданной ситуации: нахождение вариантов, отбор решений, проектирование и конструирование, испытания, анализ, способы модернизации, альтернативные решения. 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.