ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ КУРСА РОБОТОТЕХНИКИ В УРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Разумов Юрий Иванович, Методист ОМЦ ЦОУО ДО города Москвы

2 1. Условия и ограничения в преподавании курса «Технологии и робототехника» в урочной деятельности. 2. Оборудование, используемое на уроке робототехники и технологии. В большинстве школ в массовом порядке на уроке используются конструкторы ПЕРВОРОБОТ RCX или ПЕРВОРОБОТ NXT, конструкторы 9630, конструкторы 9680, На сегодняшний день поставляется конструкторы «Технология и физика». (Перечень картинок, то что я высылал Тимофею 3. Особенности организации урока по робототехнике: расстановка столов, вопросы хранения конструкторов. Фото из 1270, 4. Ход урока на примере темы. Конструкция модели, которую предстоит рассматривать на уроке должна быть яркой и интересной по содержанию, чтобы привлекала. Продолжительность конструирования модели короткой, чтобы за урок можно было закончить сборку модели и обсудить результаты конструирования, а если модель простая, например FiveBoat.(схема сборки от Екатерины) ПЛАН ДОКЛАДА ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ КУРСА «ТЕХНОЛОГИИ И РОБОТОТЕХНИКА» В УРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

3 УСЛОВИЯ И ОГРАНИЧЕНИЯ В ПРЕПОДАВАНИИ КУРСА «ТЕХНОЛОГИИ И РОБОТОТЕХНИКА» В УРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Во-первых, безопасность основной критерий при работе с учащимися. При использовании качественных оригинальных конструкторов риск получить травму близок к нулю. Во вторых, быстрота получения результата. Обилие базовых элементов и быстрота их сборки позволяют сделать простые или не очень простые модели в течение одного занятия. Это, крайне важно для работы на уроке с учащимися, так как они быстро теряют концентрацию произвольного внимания и переходят на непроизвольное. Постоянное наблюдение

4 ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ НА УРОКЕ РОБОТОТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ. В большинстве школ в массовом порядке на уроке используются конструкторы ПЕРВОРОБОТ RCX ( 9793/9794)или ПЕРВОРОБОТ NXT ( 9797), конструкторы 9630/9632 В последние 2-3 года поставляются конструкторы«технология и физика». 9686/9687

5 ПЕРВОРОБОТ NXT LEGO NXT 2.0

6 КОНСТРУКТОРЫ ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА (9686) Для стимулирования совместного творчества учащихся разработаны Технологические карты по сборке только одной половины модели. Над моделью одновременно трудятся два ученика, и каждый из них работает с отдельной Технологической картой (А или В), создает свою собственную подсистему (половинку модели), после

7 КОНСТРУКТОР ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ МЕХАНИКИ Конструктор предназначен для изучения основных законов механики. В набор входит 396 элементов, в том числе двигатель и цветные технологические карты для сборки 14 основных моделей и 37 базовых. Работая с простыми базовыми моделями, учащиеся постигают основные принципы работы механизмов и конструкций, с которыми они сталкиваются каждый день. К набору прилагается сортировочный лоток и перечень всех элементов

8 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ УРОКА РОБОТОТЕХНИКИ расстановка школьных столов, вопросы хранения конструкторов, маркировка оборудования, маркировка столов

9 Ход урока на примере такой-то темы. Конструкция модели, которую предстоит рассматривать на уроке должна быть яркой и интересной по содержанию, чтобы привлекала. Продолжительность конструирования модели короткой, чтобы за урок можно было закончить сборку модели и обсудить результаты

10 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА СБОРКИ МОДЕЛИ

11 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА СБОРКИ МОДЕЛИ

12 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА СБОРКИ МОДЕЛИ

13 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА СБОРКИ МОДЕЛИ

14 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА СБОРКИ МОДЕЛИ

15 ТЕМА «Жесткие и гибкие конструкции» 1.Техника безопасности при работе с конструктором LEGO. 2. Знакомство с набором, названиями элементов. 3. Жесткие и гибкие конструкции. Треугольные и прямоугольные формы. 4. Жесткие и гибкие конструкции. Способы соединения деталей 5. Жесткие и гибкие конструкции. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9630, "МАШИНЫ,МЕХАНИЗМЫ И КОНСТРУКЦИИ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ" (ПЛАНИРОВАНИЕ ПО ОПЫТУ В ШКОЛЕ ГБОУ СОШ 1270)

16 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9630, "МАШИНЫ.МЕХАНИЗМЫ И КОНСТРУКЦИИ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ" (ПЛАНИРОВАНИЕ ПО ОПЫТУ В ШКОЛЕ ГБОУ СОШ 1270) ТЕМА «Рычаги» 9. Рычаги. Виды рычагов. Применение. 10. Уравновешивающие силы. Модель качелей. 11. Способ увеличения перемещения. Модель ударной установки. 12. Исследование музыкальной ударной установки. 13. Мотор. Модель ударной установки с электроприводом. 14. Творческие модели. (тележки, рычажные механизмы) 15. Модель стеклоочистителей лобового стекла автомобиля. 16. Стеклоочистители с электроприводом.

17 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9630 (ПЛАНИРОВАНИЕ ПО ОПЫТУ В ШКОЛЕ ГБОУ СОШ 1270) ТЕМА «Колеса и оси» 19. Колеса и оси. Ознакомительное занятие. 20. Большие и малые колеса. Подшипники. Ворота. Общая ось и полуоси. Ролики. 21. Повторение. Маховик. Колесное транспортное средство. 22. Транспортное средство с электроприводом. 23. Роликовый транспортер с электроприводом. Сборка. 24. Роликовый транспортер с электроприводом. Исследование. 25. Повторение. Колеса и оси. 26. Творческое задание. 27. Модель наземной яхты. 28. Гонки на колесах. 29. Устройство для погрузки

18 И РТ", ТЕМА: «Принципы действия простых механизмов» 1. Техника безопасности при работе с конструктором LEGO. 2. Знакомство с набором 9632, названиями элементов. 3. Принципы действия простых механизмов. Рычаги. Применение. 4. Виды рычагов. Сборка минимоделей. 5. Принципы действия простых механизмов. Использование шестерен. 6. Зубчатые передачи.. Сборка мини-моделей. 7. Принципы действия простых механизмов. Применение ременных передач и блоков. 8. Ременные передачи и блоки. НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9632/9686 "ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА"

19 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9632/9686 "ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА" ТЕМА: «Силы и движение». 13. Силы и движение. Уборочная машина. Конструирование. 14. Уборочная машина. Исследования. 15. Силы и движение. Игра "Большая рыбалка". Конструирование. 16. Игра "Большая рыбалка". Исследования. 17. Силы и движение. Свободное качение. Конструирование. 18. Свободное качение. Исследования. 19. Решение реальных проблем. Ралли по холмам. 20. Проверка работоспособности модели. 21. Силы и движение. Механический молоток. Конструирование. 22. Механический молоток. Исследования.

20 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9632/9686 "ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА" ТЕМА: «Средства измерения». 27. Средства измерения. Измерительная тележка. Конструирование. 28. Измерительная тележка. Исследования. 29. Средства измерения. Почтовые весы. Конструирование. 30. Почтовые весы. Исследования. 31. Средства измерения. Таймер. Конструирование.

21 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ О КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9632/9686 "ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА" ТЕМА: «Энергия». 35. Энергия. Ветрянная мельница. Конструирование. 36. Ветрянная мельница. Исследования. 37. Решение реальных проблем. Почтовая штемпельная машина. 38. Проверка работоспособности модели. 39. Энергия. Буер. Конструирование. 40. Буер. Исследования. 41. Энергия. Инерционная машина. Конструирование. 42. Инерционная машина. Исследования.

22 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ О КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9632/9686 "ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА" ТЕМА: «Магнетиз». 47. Магнетиз.Магнитная птица. Конструирование. 48. Магнитная птица. Исследования. 49. Магнетиз.Магнитный цирк. Конструирование. 50. Магнитный цирк. Исследования. 51. Решение реальных проблем. Магический замок. 52. Проверка работоспособности модели. 53. Конструирование. Поступательное движение.

23 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ RCX И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9793/9794 ПЕРВОРОБОТ RCX "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА" 1. Техника безопасности при работе с конструктором Lego и компьютером. 2. Роботы вокруг нас.что такое робот? 3. Управляющая система роботов. 4. Робот или нет? Основы работа на ПК.(создание папок, сохранение файлов) 5. Робот или нет? Основы работа на ПК.(открытие файлов) 6. Запуск программы ROBOLAB. Основные приемы работы. 7. Знакомство с набором, повторение видов передач. 8. Конструирование робота с двумя моторами. 9. Управление блоком RCX. Инфракрасный передатчик.

24 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ RCX И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9793/9794 ПЕРВОРОБОТ RCX "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА" 11. ROBOLAB. Управление2. Передача данных на RCX. 12. ROBOLAB. Раздел Конструирование. Invertor2- Создание простой линейной программы. 13. Уровень 2. Конструирование линейных программ. 14. Конструирование уровень 2. Измерение скорости движения робота. 15. Команды визуального языка программирования. 16. Работа с модификаторами. 17. Органы чувств робота. 18. Работа с датчиком освещенности.

25 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ RCX И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9793/9794 ПЕРВОРОБОТ RCX "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА" 21. Применение бесконечного цикла. 22. Многозадачность. 23. Структура ветвления. 24. Ветвление по датчику касания. 25. Конструирование уличного фонаря с датчиком освещенности 26. Программирование работы фонаря /использование алгоритмических структур/ 27. Типы Управляющих структур - повторение. Наблюдение за поведением роботов в видеофильме и описание программы, при помощи которой это поведение может быть реализовано.

26 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ RCX И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9793/9794 ПЕРВОРОБОТ RCX "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА" 31. Творческие модели. 32. Творческие модели. 33. Регулируемый перекресток. Алгоритм работы. 34. Светофор. Сборка. Программирование. 35. Конструирование шлагбаума 36. Программирование работы. 37. Связь между роботами. Организация общения. 38. Передача и прием сообщений. 39. Связь между роботами. 40. Шлагбаум с цветовой индикацией. 41. Творческие модели -шлагбаума с цветовой индикацией. 42. Творческие модели -шлагбаума с цветовой индикацией.

27 ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО КУРСУ " ТЕХНОЛОГИЯ И РТ", НА БАЗЕ RCX И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ 9793/9794 ПЕРВОРОБОТ RCX "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА" 44. Следование робота по линии -1 датчик освещенности. 45. Следование робота по черной линии датчика освещенности. Траектория Следование робота по черной линии. 48. Соревнования "Траектория" 49. Датчик оборотов. 50. Программы с использованием датчика. 51. Создание робота для прохождения лабиринта. 52. Лабиринт. Программирование. 54. Отладка робота и программы. 55. Режим. Исследователь.Сбор данных об окружающей среде. 56 Режим.Исследователь.Программировани е робота для сбора данных.

28 ПРИМЕРЫ ПРЕПОДАВАНИЯ В ШКОЛАХ Примеры преподавания в школах ЦО 57 (ГП=ЦАО), 1270 (ЦАО), ЦО 2030 (ЦАО), 1254 (ВАО). Планирование в курсе преподавания информатики в 10 классе ЦО 345 (ЦАО).

29 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) ЗНАКОМСТВО С RCX (МИКРОКОМПЬЮТЕРОМ) Знакомство с RCX (микрокомпьютером) Блок RCX - мозг вашего робота. На корпусе RCX есть металлические контакты, помеченные буками и цифрами. К ним можно подключать различные устройства - "действующие" и "чувствующие". Буквами A, B, C помечены К ним можно подключать Числами 1, 2, 3 помечены К ним можно подключать Общее название и для тех, и для других - порты. 1. Соберите из предложенных деталей модель вентилятора. Постарайтесь использовать ВСЕ детали. Какой тип передачи вы использовали модели? Ваша передача повышающая или понижающая? Можете ли вы узнать передаточное отношение? В микрокомпьютер уже загружены две программы. Мы немного поработаем с ними. Подключите мотор к порту А Нажмите кнопку On-Off. Что случилось? 3. Нажимайте кнопку Prgm пока не появится 1. Как вы думаете, что означает Prgm? 7. Опишите своими словами, что делает программа Подключите к порту 1 датчик касания. Включите RCX и выберите программу 2. Запустите ее. Что произошло? 9. Нажмите на желтую кнопку на датчике касания и держите, не отпуская. Что произошло? 10. Отпустите кнопку датчика касания. Что произошло? 11. Опишите своими словами, что делает программа Итак, чтобы RCX мог начать работу необходимо нажать кнопку на его корпусе. Чтобы переключаться между программами, нужно нажимать кнопку Чтобы запустить выполнение программы, нужно нажать кнопку

30 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) ЗНАКОМСТВО С RCX (МИКРОКОМПЬЮТЕРОМ)

31 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ В ROBOLAB Соберите модель машины 1. Пока первый человек собирает модель, второй человек должен установить программу RoboLab на два компьютера рядом и подключить ИК-передатчик. Выберите программу 1 и попробуйте ее запустить. Что произошло? Как вы думаете, почему это произошло? Что бы вы предложили изменить в модели, чтобы ее улучшить? Соберите модель 2. Выберите программу 1 и попробуйте ее запустить. Что произошло теперь? Как вы думаете, почему модель 2 ведет себя иначе, чем модель 1? А теперь давайте начнем учиться программировать наши модели. Вместе с моделью пересядьте за компьютеры. Каждый на своем компьютере должен выбрать Пуск / Программы / RoboLab русская версия / программа RoboLab. Нажмите кнопку «Программист». Щелкните 2 раза по слову «Конструирование 4». Открылось окно, где мы будем писать программу. Выберите в меню «Окно / Показать инструменты». Для разных действий используют разные инструменты. Например: Стрелочка (вторая в верхнем ряду) переносить и выделять пиктограммы и провода Катушка (первая во втором ряду) соединять пиктограммы проводами Еще один способ переключиться между ними нажать кнопку Пробел. Каждое действие обозначается Такой цикл начинается с пиктограммы «Прыжок» (стрелка вверх) и заканчивается пиктограммой «Приземление» (Стрелка вниз). Можно либо использовать парные цветные пиктограммы, либо белую пару пиктограммы с параметром «номер бесконечного цикла». Напишите программу, которая заставляет машинку ездить, не останавливаясь, вперед 2 секунды, назад 2 секунды, и так далее. Продемонстрируйте работу программы учителю. Сохраните программу под именем les1_6.vi Напишите программу «Танец» для робота-машины. Робот должен повернуться несколько раз вокруг своей оси по часовой стрелке, остановиться, три раза сделать следующее: мигнуть лампочкой и проиграть нисходящий звук (3). Затем он должен несколько раз повернуться несколько раз против часовой стрелки, остановиться, опять три раза сделать следующее: мигнуть лампочкой и проиграть восходящий звук (4). Повторять эти действия бесконечное число раз. Продемонстрируйте работу программы учителю. Сохраните программу под именем les1_7.vi

32 ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ В ROBOLAB

33 ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ В ROBOLAB 2

34 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) КОМАНДЫ «ЖДИ ПОКА» - 1

35 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) ДАТЧИК ОСВЕЩЕННОСТИ

36 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) КОМАНДЫ «ВЕТВЛЕНИЕ»

37 ТЕСТИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА (ЦО 57) КОМАНДА «ТАЙМЕРЫ»