Базовый набор WeDo 2.0

Захват предметов

Изучите, как протезирующие технологии используются для помощи людям с ограниченными возможностями.

Более 120 мин.
Средний уровень
Классы 3–4
hands-plant-pot

1. Подготовка

(15-30 минут)

  • Ознакомьтесь с описанием проекта и соответствующими материалами в помощь педагогу.
  • Выберите способ представления вводной информации о проекте. Можно использовать предлагающееся к проекту видео или собственный материал.
  • Определите конечный результат проекта. Например, определите параметры презентаций учеников и конкретные элементы, которые ученикам следует включить в свои отчетах.
  • Убедитесь, что выделенное время достаточно для выполнения запланированного задания.

2. Этап исследования

(10-45 минут)

hands-plant-pot

Человеческая рука способна выполнять несколько разных движений. Сочетания таких движений обеспечивают все разнообразие действий. Вот эти важные движения: сгибание и разгибание пальцев (сжимание и разжимание), сгибание и разгибание большого пальца, вращение большого пальца, сгибание, разгибание и вращение запястья.

Если человек не может совершать одно или несколько таких движений, выполнение действий затруднено, а иногда становится невозможными.

Протез руки помогает людям справиться с такими проблемами. Некоторые высокотехнологичные протезы рук способны имитировать почти все движения нормальной руки.

Вопросы для группового обсуждения

  1. Приведите примеры движений, которые может совершать ваша рука.

Вероятно, дети опишут движения такими словами, как «хватать», «держать», «бросать». Попросите их подробно описать, как пальцы участвуют в этих движениях.
2. Какова роль мышц вашей руки?
Все движения руки и мышц совершаются при помощи мышц.
3. Как можно создать искусственную руку?
Для воссоздания движений, подобных движениям человеческой руки, можно использовать мотор. Также с помощью мотора можно создавать давление на предметы, чтобы захватывать их.

3. Этап конструирования и тестирования

(40-60 минут)

Конструирование и программирование
Ученики должны собрать роботизированную руку и запрограммировать ее на захват, подъем и размещение предметов. Рука должна быть оборудована датчиком движения, позволяющим обнаруживать объекты, стол и распознавать движения руки.

При помощи роботизированной руки ученики будут перемещать мелкие предметы. Первое задание: захватить цветок и поставить его на стол. Второе задание: захватить электрическую вилку и вставить ее в розетку. Ученики также могут собрать собственные предметы для выполнения этого задания.

objects-to-grab

Эта программа позволит вашим ученикам контролировать закрытие и открытие искусственной руки. Дайте им немного времени для экспериментов, чтобы они смогли ознакомиться с возможностями руки.

grabber-program

Планирование и реализация решения:
Ученики должны запрограммировать модель, чтобы:

  • Захватить цветок и поставить его на стол.
  • Захватить электрическую вилку и вставить ее в розетку.

Тестирование и улучшение решения:
Искусственная рука работает не совсем корректно с помощью предложенной программы.

Попросите учеников сделать так, чтобы программа включала зеленый светодиод на СмартХабе, когда рука сжата, и красный, когда она разжата.

Ученики должны внести изменения в программу, чтобы выполнить это условие.

grabber-modify-program

4. Объяснение и презентация решений (45+ минут)

(45+ минут)

Ученики должны обобщить информацию, собранную в ходе проекта.

В зависимости от того, на какие навыки вы хотите сделать упор, можете попросить каждую команду или ученика предоставить один или несколько элементов из списка ниже в качестве отчета о проделанной работе:

  • схема работы над проектом (декомпозиция);
  • видео, на котором робот команды собирает модули лунной базы (оценка работ);
  • видео, на котором ученики объясняют свое решение (абстрагирование);
  • изображение экрана с программной последовательностью команды (алгоритмическое мышление);
  • объяснение составленной программы (алгоритмическое мышление);
  • изображения и пояснения к некоторым тестам, выполненным в ходе проекта (оценка работ).

Организуйте занятие, на котором каждая команда сможет продемонстрировать одно или несколько решений.

Выполняемые требования ФГОС НОО

ИКТ-компетентность

  • вводить информацию в компьютер с использованием различных технических средств (фото и видеокамеры, микрофона и т. д.), сохранять полученную информацию,
  • подбирать подходящий по содержанию и техническому качеству результат видеозаписи и фотографирования,
  • описывать по определенному алгоритму объект или процесс наблюдения, записывать аудиовизуальную и числовую информацию о нем, используя инструменты ИКТ;
  • собирать числовые данные в естественно-научных наблюдениях и экспериментах, используя цифровые датчики, камеру, микрофон и другие средства ИКТ,
  • редактировать тексты, последовательности изображений, слайды в соответствии с коммуникативной или учебной задачей, включая редактирование текста, цепочек изображений, видео и аудиозаписей, фотоизображений,
  • искать информацию в соответствующих возрасту цифровых словарях и справочниках, базах данных, контролируемом Интернете,
  • готовить и проводить презентацию перед небольшой аудиторией: создавать план презентации, выбирать аудиовизуальную поддержку, писать пояснения и тезисы для презентации;
  • создавать простые схемы, диаграммы, планы и пр.;
  • создавать движущиеся модели и управлять ими в компьютерно управляемых средах (создание простейших роботов);
  • определять последовательность выполнения действий, составлять инструкции (простые алгоритмы) в несколько действий, строить программы для компьютерного исполнителя с использованием конструкций последовательного выполнения и повторения;
  • планировать несложные исследования объектов и процессов внешнего мира.
  • проектировать несложные объекты и процессы реального мира, своей собственной деятельности и деятельности группы, включая навыки роботехнического проектирования
  • моделировать объекты и процессы реального мира.

Научный подход. Окружающий мир

  • описывать на основе предложенного плана изученные объекты и явления живой и неживой природы, выделять их существенные признаки;
  • следовать инструкциям и правилам техники безопасности при проведении наблюдений и опытов;
  • обнаруживать простейшие взаимосвязи между живой и неживой природой, взаимосвязи в живой природе;
  • использовать при проведении практических работ инструменты ИКТ (фото и видеокамеру, микрофон и др.) для записи и обработки информации, готовить небольшие презентации по результатам наблюдений и опытов;
  • моделировать объекты и отдельные процессы реального мира с использованием виртуальных лабораторий и механизмов, собранных из конструктора.

Окружающий мир. Темы

  • Общее представление о строении тела человека.
  • Внимание, уважительное отношение к людям с ограниченными возможностями здоровья, забота о них.
  • Забота о здоровье и безопасности окружающих людей.

Технология. Компетенции

  • понимать общие правила создания предметов рукотворного мира: соответствие изделия обстановке, удобство (функциональность), прочность, эстетическую выразительность — и руководствоваться ими в практической деятельности;
  • планировать и выполнять практическое задание (практическую работу) с опорой на инструкционную карту; при необходимости вносить коррективы в выполняемые действия;
  • выполнять символические действия моделирования и преобразования модели и работать с простейшей технической документацией: распознавать простейшие чертежи и эскизы, читать их и выполнять разметку с опорой на них; изготавливать плоскостные и объемные изделия по простейшим чертежам, эскизам, схемам, рисункам.
  • анализировать устройство изделия: выделять детали, их форму, определять взаимное расположение, виды соединения деталей;
  • решать простейшие задачи конструктивного характера по изменению вида и способа соединения деталей: на достраивание, придание новых свойств конструкции;
  • выполнять на основе знакомства с персональным компьютером как техническим средством, его основными устройствами и их назначением базовые действия с компьютером и другими средствами ИКТ,
  • пользоваться компьютером для решения доступных учебных задач с простыми информационными объектами (текстом, рисунками, доступными электронными ресурсами).

Технология. Темы

  • Общее представление о конструировании как создании конструкции каких-либо изделий (технических, бытовых, учебных и пр.).
  • Понятие о конструкции изделия;
  • Конструирование и моделирование изделий из различных материалов по образцу, рисунку, простейшему чертежу или эскизу и по заданным условиям (технико-технологическим, функциональным, декоративно-художественным и пр.). Конструирование и моделирование на компьютере и в интерактивном конструкторе.

В помощь преподавателю

Ученики научатся и узнают:

  • Как различные конструкции протезов облегчают жизнь людям с ограниченными возможностями.
  • Спроектируют протез руки и запрограммируют его для перемещения предметов.
  • Тестировать программу, чтобы сделать протез руки более функциональным.
  • Обмениваться результатами работы с одноклассниками.