Базовый набор WeDo 2.0

Лунная база

Спроектируйте робота, способного собрать лунную базу.

Более 120 мин.
Средний уровень
Классы 3–4
moon-and-earth

1. Подготовка

(15-30 минут)

  • Ознакомьтесь с текстом проекта и соответствующими материалами в помощь учителю.
  • 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 отчеты.

2. Этап исследования

(10-45 минут)

moon-and-earth

Луна — естественный спутник Земли и ближайший объект в космосе, на который мы можем попасть. Человек начал задумываться о возможности обустройства базы на Луне, Марсе или другой планете. Люди побывали на Луне, соответственно, некоторые решения уже найдены. Над решением других задач еще предстоит поработать, прежде чем мы сможем достичь цели. Одна из таких задач — наши возможности по перемещению объектов в пространстве.

С помощью ракет можно отправлять в космос людей и материалы. Чтобы облегчить работу космонавтов в космосе, были разработаны роботы с различными функциями. В частности, роботов можно запрограммировать таким образом, что они смогут самостоятельно двигаться или захватывать предметы. Проектирование лунных роботов начинается на Земле, где тестируют действия и дорабатывают конструкцию робота, прежде чем отправить его в космос.

Вопросы для группового обсуждения

  1. Как отправить груз на Луну?

Грузы можно отправлять на Луну и другие объекты при помощи ракет.
2. Как спустить груз на поверхность Луны?
Для безопасного спуска контейнеров придумано много различных способов, например, парашюты, воздушные шары и ракеты. Атмосфера Луны очень разреженная, поэтому парашюты — неэффективное решение. В этом случае обычно применяют ракеты.
3. Как лучше всего построить базу на Луне?
Если какие-либо задачи слишком опасны для людей, для их выполнения нередко используют роботов.

3. Этап конструирования и тестирования

(40-60 минут)

Конструирование и программирование
Ученики должны сделать робота, способного ездить и поворачивать, и запрограммировать его для движения на поверхности.

Они могут собирать маленькие модули или изготовить собственные конструкции, которые необходимо собрать.

Эта программа позволит вашим ученикам понять разобраться, как управлять роботом. Дайте им немного времени для экспериментов, чтобы они смогли познакомиться с особенностями движения робота.

Чтобы запрограммировать движения робота, нужно понимать взаимосвязь между мощностью мотора и временем его работы. К примеру, если время работу не изменилось, то робот проедет дальше, если при это мощность мотора будет увеличена с 4 до 10.

lunar-program

Некоторые моменты, на которые ученикам следует обратить внимание при сборке данной модели:

  • передние шины больше задних шин;
  • провод мотора не должен попасть в механизм привода;
  • шины должны быть правильно установлены на ступицах.

Вариант командной сборки
Если у вас есть дополнительные планшеты или компьютеры, можно сократить время сборки данной модели, дав каждому из учеников задание собрать часть робота их команды:

  • ученик A выполняет этапы сборки 1-23;
  • ученик B выполняет этапы сборки 24-41.

Планирование и реализация решения:

  • Ученики должны определить путь робота, чтобы он смог достичь первого модуля базы.
  • Ученики должны запрограммировать робота таким образом, чтобы он смог добраться до первого модуля базы.

Тестирование и улучшение решения:

  • Ученики должны определить путь робота, чтобы он смог достичь сначала первого модуля базы, а затем второго.
  • Ученики должны продумать (и зафиксировать) путь робота, чтобы он смог достичь финальной точки своего маршрута.
  • Ученики должны запрограммировать робота таким образом, чтобы он смог выполнить поставленный план действий.
moonbase-modules

4. Объяснение и презентация решений

(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.

5. Дифференцированные задачи

Сложность проекта можно повысить, добавив одно или несколько следующих требований:

  • задействовать более двух модулей;
  • маршрут должен быть пройден за одну минуту;
  • при движении по маршруту робот может поворачивать только на 90 градусов вправо.

Также можно сформулировать две задачи, связанные с математикой:

  • Два модуля приземлились на Луну идеально. Два других модуля приземлились на прямой, параллельной оси расположения первых двух модулей. Покажите, куда могли приземлиться эти модули, и запрограммируйте робота таким образом, чтобы он их забрал.

  • Два модуля приземлились на расстоянии 20 см друг от друга. Два других модуля приземлились таким образом, что все четыре модуля образуют прямоугольник с периметром менее 60 см. Покажите, куда могли приземлиться эти модули, и запрограммируйте робота таким образом, чтобы он их забрал.

  • Четыре модуля должны забрать два разных робота, но на базу их необходимо доставить в одно время.

  • Попросите учеников изготовить собственные модули и разработать собственную миссию по строительству базы на Луне.

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,
  • редактировать тексты, последовательности изображений, слайды в соответствии с коммуникативной или учебной задачей, включая редактирование текста, цепочек изображений, видео и аудиозаписей, фотоизображений.

Научный подход. Окружающий мир

  • использовать готовые модели (глобус, карту, план) для объяснения явлений или описания свойств объектов;
  • 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;
  • планировать, контролировать и оценивать учебные действия в процессе познания окружающего мира в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Окружающий мир. Темы

  • Звезды и планеты.
  • Ориентирование на местности.
  • Формы земной поверхности: равнины, горы, холмы, овраги (общее представление, условное обозначение равнин и гор на карте).

Технология. Компетенции

  • Решать простейшие задачи конструктивного характера по изменению вида и способа соединения деталей: на достраивание, придание новых свойств конструкции;
  • Изготавливать несложные конструкции изделий по рисунку, простейшему чертежу или эскизу, образцу и доступным заданным условиям.
  • Выполнять на основе знакомства с персональным компьютером как техническим средством, его основными устройствами и их назначением базовые действия с компьютером и другими средствами ИКТ.

Технология. Темы

  • Общее представление о конструировании как создании конструкции каких-либо изделий (технических, бытовых, учебных и пр.).
  • Виды и способы соединения деталей. Основные требования к изделию (соответствие материала, конструкции и внешнего оформления назначению 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:

  • О том, как и зачем человек может создать лунную базу.
  • Создавать программу управления движением робота по поверхности.
  • Тестировать и улучшать программный код, чтобы робот смог собрать лунную базу в определенной точке.
  • Обмениваться результатами работы с одноклассниками.