Базовый набор WeDo 2.0

Оповещение о вулканической активности

Изучите различные способы мониторинга вулканической активности.

Более 120 мин.
Средний уровень
Классы 3–4
volcano-lava

1. Подготовка

(15-30 минут)

  • Ознакомьтесь с описанием проекта и соответствующими материалами в помощь педагогу.
  • Выберите способ презентации вводной информации о проекте. Можно использовать предлагающееся к проекту видео или собственный материал.
  • Обозначьте 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)

volcano-lava

Ученые по всему миру следят за активностью различных вулканов. В некоторых случаях это необходимо для того, чтобы обеспечить безопасность людей, живущих поблизости от вулканов. В других случаях это делается в целях организации важных научных экспедиций для изучения состава Земли.

Как известно, вулканы могут находиться в одном из трех состояний: они могут быть потухшими, спящими или действующими. Ученые обозначили каждое из этих состояний цветом и определили необходимые действия.

  • Зеленый: признаки активности вулкана отсутствуют.
  • Желтый: имеются некоторые признаки активности, поэтому за вулканом следует наблюдать.
  • Оранжевый: вулкан активен, испускает небольшие выбросы.
  • Красный: вулкан активен с крупными выбросами, либо приближается извержение вулкана.

Вопросы для группового обсуждения

  1. В каких состояниях может находиться вулкан?

Вулканы бывают действующими, спящими или потухшими. Существуют различные стадии активности вулканов, за каждой из которых наблюдают по-разному.
2. Как ученые могут исследовать вулканы?
Вулканологи и геологи исследуют действующие вулканы при помощи различных устройств, позволяющих снизить опасность таких исследований. В настоящее время для сбора данных о составе породы, температуре, присутствующих в воздухе веществах и т.п. применяют самоходные аппараты и дроны.
3. Как лучше всего сигнализировать о начале извержения вулкана?
В мире используются различные системы сигнализации. Для обозначения уровня вулканической активности и соответствующих действий нередко применяют цветовую индикацию.

3. Этап конструирования и тестирования

(40-60 минут)

Конструирование и программирование
В ходе проекта ученикам предстоит собрать устройство, которое поможет ученым собрать информацию о вулканической активности. При встряхивании устройства его стрелка будет двигаться неопределенное время, а затем остановится напротив одного из цветовых индикаторов (их роль исполнят специальные детали ЛЕГО). Таким образом, будет сымитирована работа системы оповещения о вулканической опасности на определённой территории.

С помощью этой программы ученики смогут контролировать движение устройства сигнализации. Выделите время на исследование и доработку программы по мере знакомства детей с работой собранного устройства.

Дети должны поработать с прибором достаточное время, чтобы понять, как осуществлять сброс для возврата стрелки в исходное положение.

volcano-alarm-program

Планирование и реализация решения:
Ученики должны запрограммировать сигнализацию на подачу тревожного сигнала, когда стрелка останавливается в красном секторе. Попросите учеников описать шаги, которые они хотят запрограммировать (например, при встряхивании сигнализации активировать мотор, подождать остановки, подать соответствующий сигнал согласно положению прибора).

В зависимости от стадии вулканической активности, ученики должны перемещать объекты в новые позиции согласно следующим инструкциям:

  • Дрон летает в воздухе, но он залетит в вулкан только тогда, когда сигнализация будет красной. С его помощью будет проводиться наблюдение за процессом извержения.
  • Животное, которое обычно находится недалеко от вулкана, будет убегать от него к реке, если появятся признаки вулканической активности, и убежит еще дальше при начале извержения.
  • Если сигнализация зеленая, самоходный аппарат будет ждать в доме ученого. Если сигнализация желтая, самоходный аппарат направится в то же место, что и животное. Если сигнализация красная, аппарат поднимется на вулкан для сбора образцов породы.

Каждый раз при красной угрозе, ученики должны отправлять дрон для изучения извержения.

Тестирование и улучшение решения:
Попросите учеников, используя опыт, полученный при решении предыдущей задачи, закодировать сигнальное устройство таким образом, чтобы оно запускало различные сигналы для каждого из трех состояний вулкана.

volcano-drawings

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.

Выполняемые требования ФГОС НОО

ИКТ-компетентность

  • вводить информацию в компьютер с использованием различных технических средств (фото и видеокамеры, микрофона и т. д.),
  • описывать по определенному алгоритму объект или процесс наблюдения, записывать аудиовизуальную и числовую информацию о нем, используя инструменты ИКТ;
  • 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

  • узнавать изученные объекты и явления живой и неживой природы;
  • использовать естественно­научные тексты (на бумажных и электронных носителях, в том числе в контролируемом Интернете) с целью поиска и извлечения информации, ответов на вопросы, объяснений, создания собственных устных или письменных высказываний;
  • моделировать объекты и отдельные процессы реального мира с использованием виртуальных лабораторий и механизмов, собранных из конструктора.

Окружающий мир

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

Технология. Компетенции

  • планировать и выполнять практическое задание (практическую работу) с опорой на инструкционную карту; при необходимости вносить коррективы в выполняемые действия;
  • понимать особенности проектной деятельности, осуществлять под руководством учителя элементарную проектную деятельность в малых группах;
  • выполнять символические действия моделирования и преобразования модели и работать с простейшей технической документацией;
  • анализировать устройство изделия: выделять детали, их форму, определять взаимное расположение, виды соединения деталей;
  • изготавливать несложные конструкции изделий по рисунку, простейшему чертежу или эскизу, образцу и доступным заданным условиям
  • пользоваться компьютером для решения доступных учебных задач с простыми информационными объектами.

Технология. Темы

  • Общее представление о конструировании как создании конструкции каких-либо изделий (технических, бытовых, учебных и пр.).
  • 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:

  • Какие существуют способы для наблюдения за вулканической активностью.
  • Создавать устройства для оповещения о различных стадиях вулканической активности.
  • Программировать устройства оповещения о вулканической опасности и тестировать работу подобных устройств.
  • Обмениваться результатами работы с одноклассниками.