Урок Lego – конструирование. Датчик касания

Название урока:

проект «Датчик касания»

Предмет:

Информатика и ИКТ

ФИО автора:

Третьякова Елена Сергеевна

Цели урока:

• Образовательные:
  • Сформировать умения строить модели по схемам.
  • Получить практические навыки конструктивного воображения при разработке индивидуальных или

совместных проектов. 

• • Проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде

функционирующей модели.

• Развивающие:
  • Развитие умения ориентироваться в пространстве.
  • Развитие мелкой моторики.
• Воспитательная:
  • Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности работе.

Форма урока

групповая (Урок лабораторная работа) Виды форм:

 Монолог
 Диалог
 Решение задач

Типы взаимодействия:

• Взаимодействие учащихся и учителя
• Групповая дискуссия
• Поисковое взаимодействие

Вариант использования:

 Объяснение
 Инструктирование  
 Постановка теоретических задач
 Постановление практических задачЭксперимент.

Методы обучения:

Частично – поисковые (поиск решения под руководством учителя)

Оборудование для урока:

1. Компьютеры, проектор.

2. Лего-конструкторы (Перворобот)

3. ИК передатчик

4. Программа Robolab 2.5.4.

5. Mimio Studio

Этапы урока:

I Этапы обучения Лего – конструированию

1. Этап – начальное конструирование и моделирование. На этом этапе ребята еще мало, что знают из возможностей использования разных методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя – показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но быстрее, мощнее.

2.Этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. Модели получаются одинаковые, поэтому соревноваться здесь нет интереса, но проявить творчество есть где, одинаковые модели могут применяться для разных целей. Дети составляют программы и защищают свои модели. Повторений в защитах быть не должно.

3. Этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения ребята получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты. Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему.

II Этапы урока:

Данный урок является изучается на втором этапе обучения Lego – конструированию. Рассматриваемому уроку предшествовали:

• Основы электричества
• Понятие программирования
• Червячная передача и ее свойства
• Программно управляемые модели.

1. Постановка задачи

a. Организационный момент

b. Объявление темы, целей, задач

c. Знакомство с новым материалом

2. Лабораторная работа

     a.	Сбор модели по технологической карте
     b.	Составление программы
     c.	Эксперимент
     d.	Решение дополнительной практической задачи.

3. Обобщение

Ход урока:

Предмет: информатика и ИКТ

Время урока: 90 минут.

Класс: 6 класс

Тип учебного занятия: урок-изучение нового материала. Урок теоретических или практических самостоятельных работ (исследовательского типа);

Подготовка к уроку:

• проанализировать и отобрать материалы для занятия;
• подобрать примеры и пояснения к новым понятиям, для лучшего восприятия информации учащимися;
• подготовить практическую работу.

1. Организационный момент - 5 мин

Учитель приветствует учащихся, проверяет подготовленность рабочего места к уроку и организует

внимание учащихся. Отмечает отсутствующих. Проверяет домашнее задание.

2. Объявление темы урока - 3 мин

Учитель сообщает тему урока, цели, задачи урока, критерии оценивания.

Сегодня на уроке мы познакомимся с вами с еще одним устройством входящим в наш комплект – это датчик касания. Рассмотрим что из себя представляет это устройство, его назначение, функции.

Попробуем применить его на практики.

Оценка за урок будет выставляться по итогам практической работы, состоящей из двух этапов:

1. решение задачи по алгоритму;

2. самостоятельное решение задачи.

3. Знакомство с новым материалом - 15 мин

Введение в понятие «Датчик касания»

Вы уже знаете о том, что такое лего - конструирование (Лего-конструирование - это общетехнический школьный предмет, построенный на базе образовательных конструкторов известной датской фирмы LEGO® для обучения школьников конструированию, моделированию и автоматическому управлению с помощью компьютера в 5 - 7 классах.)

На предыдущих уроках мы с вами учились собирать простые конструкции роботов (с помощью технологической карты), это были роботы способные двигаться.

Мы учились, как создавать простейшие программы для роботов, учили их двигаться вперед, назад, поворачиваться.

Сегодня мы узнаем, как сделать так, чтобы при столкновении, с каким либо объектом, ваш робот предпринимал соответствующие действия.

В этом нам поможет Датчик касания.

Теория

 Датчик	- устройство, предназначенное для получения данных.
 Датчик Касания может использоваться в трех различных вариантах: 
                     (1) датчик касания — посылает сигнал, когда нажимается его кнопка; 
                     (2) датчик «нажал-освободил» — посылает сигнал только, если его кнопка 
                          была нажата, а затем отпущена; 
                     (3) датчик числа щелчков — подсчитывает число нажатий на кнопку датчика. 
  В программе датчиком можно пользоваться только в одном из этих вариантов, их нельзя 
объединить.

Фронтальный опрос

  Прежде чем приступать к практическому применению датчика касания, вспомним некоторые
понятия, которые нам понадобятся.
  Что такое RCX?
  Какие пиктограммы нужно использовать, чтобы ваша модель двигалась вперед?
  Как сделать так чтобы действие продолжалось определенное время?
  Какие пиктограммы нужно применить чтобы модель повернулась?
  Какие пиктограммы всегда ставятся в начало и в конец программы?
    (Для получения ответов смотри приложение)

Задача.

  Модель должна двигаться вперед до столкновения с препятствием, а затем отъехать назад, и
остановиться через 2с.

4. Практическая работа. 45 мин

  Учащимся раздаются конструкторы.

Сборка модели.

• Соберите модель, используя технологическую карту с. 1-15.
• После сборки модели, сравните результат с рисунком на с.15 Технологической карты.
• В случае совпадения можете преступать к программированию.

Программирование модели.

• Запустите программу Robolab 2.5.4.
• Установите начало и конец программы.
• Запрограммируйте движение Вашей модели вперед.
• Поместите в Вашу программу пиктограмму «датчик касания нажат».
• Запрограммируйте движение модели в обратную сторону в течение 2с.
• Остановите модель. (Конец программы).
• Проверьте наличие связей между командами.

 Эксперимент.
Загрузите программу на RCX.
Запустите вашу модель.
Убедитесь в правильности выполнения всех команд.

Самостоятельная работа

 1. Создать программу в ходе выполнения которой модель двигалась сначала вперед до
столкновения с препятствием, после чего поворачивала  направо и продолжала свой путь.
 2. Сделайте так, чтобы она продолжала двигаться еще 6с., а затем останавливалась.

Закрепление материала. 7 мин

  По окончанию практической работы учащиеся представляют свои работы. Обсуждают проект. 
(что можно было добавить в программу).

Подведение итогов урока. 5 мин.

Учащиеся подводят итог урока, чему научились, что нового узнали.

Осуждают где еще может быть применен датчик касания и нужен ли он или же без него можно обойтись.

Приходят к выводу, что изучение данной темы существенно облегчает программирование модели и делает программу более универсальной.

Межпредметные связи:

Выполнение заданий лабораторной работы требует от учащихся знаний, умений и навыков в области:

Конструирования (формируется в рамках предмета Технология)

Основ механики (формируются в рамках предмета Физика)

Моделирования (формируется в рамках предмета Математики)

Абстракции и логики (формируются в рамках предмета Информатика)

Используемые ресурсы

Руководство пользователя Robolab 2.5.4.
Технологическая карта.
Образ и логика в изложении курса «Педагогические теории, системы и технологии»: пособие для студентов ВУЗов / В.А. Беликов – Магнитогорск: МаГУ. – 2000. – 67с. – С. 42 – 49.

Образовательные результаты, которые буду достигнуты учащимися

  После прохождения данной темы учащиеся получат навыки работы над индивидуальными проектами;
  приобретут новые знания и улучшат навыки чтения схем;
  улучшат практические навыки построения моделей;
  получат представление о использование датчика касания;
  научатся применять полученные знания на практика (программирование);
  разовьют навыки проектирования.

Почему ваш урок можно назвать "Уроком будущего"?

                                                           Кто прочувствует окружающий мир 
                                                   своими руками – сможет  его создавать.
  Для детей обучение - прежде всего интуитивный процесс. Исследования показывают, что мотивация
к обучению возникает на фоне эмоционально благоприятного состояния, когда способностям ребенка
брошен вызов. Возможность изучать окружающий мир самостоятельно, но в рамках организованной 
среды и при наличии необходимого руководства создает оптимальные условия для обучения. 
  Конструктор «ПервоРобот» помогает детям в интеллектуальном и личностном развитии,способствует
повышению их мотивации к учебе, увлекает интересными проектами.
  В процессе разработки, программирования и тестирования роботов ученики приобретают важные
навыки творческой и исследовательской работы; встречаются с ключевыми понятиями информатики,
прикладной математики, физики, знакомятся с процессами исследования, планирования и решения
возникающих задач; получают навыки пошагового решения проблем, выработки и проверки гипотез,
анализа неожиданных результатов.
  Обучение в процессе данного урока позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать
многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели
затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии.
  Неотъемлемой частью урока является исследование, проводимое под руководством педагога и
предусматривающее пошаговое выполнение инструкций, в результате, которого дети строят модель,
используемую для получения и обработки данных.
  Отличительной чертой урока также является свободное, не ограниченное жесткими (принятыми)
рамками решение творческих задач, в процессе которого ученики делают модели по собственным
проектам. Тем самый превращая урок из рутинного получения знаний  в увлекательную игру.
  Дети играют, потому что хотят узнать, хотят получить знания и умения.