Уроки CyberPi (RUS). Методическое пособие для учителя Знакомство с контроллером 9 проектов начального уровня с CyberPi в среде mBlock 5
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
Категория Блок Функции Переменные Устанавливает для переменной определенное значение. Изменяет переменную на определенное значение (положительное или отрицательное). Возвращает текущее значение, хранящееся в переменной. Операторы Сравнивает два значения и определяет, меньше ли первое значение второго. Возвращает ИСТИНА или ЛОЖЬ. © education.makeblock.com 44 Сравнивает два значения и определяет, больше ли первое значение второго. Возвращает ИСТИНА или ЛОЖЬ. 14. Попросите учащихся создать следующие сценарии и протестировать программу, чтобы наблюдать, как элементы управления джойстиком вверх / вниз увеличивают красное значение всех светодиодов.: Использование условного оператора 15. Напомните учащимся, что значения R, G, B имеют диапазон от 0 до 255. В приведенной выше программе переменная redValue может быть изменена на значение, выходящее за пределы этого диапазона. Мы можем использовать условные операторы для управления минимальным и максимальным значениями. Попросите учащихся изменить код и добавить в программу следующие условные операторы: Обратите внимание: учащиеся также могут добавить блок, чтобы установить яркость на 100% при запуске программы. 16. Объясните учащимся, как условные выражения не позволяют redValue когда-либо быть больше 255 или меньше 0. © education.makeblock.com 45 Практическая часть [20 минут] Завершение программы 1. Попросите учащихся завершить программу на основе алгоритма, приведенного ранее в уроке. Ниже приведен пример завершенной программы: 2. Учащимся может быть полезно добавить следующий скрипт внутри цикла forever, чтобы увидеть значения переменных на дисплее CyberPi: © education.makeblock.com 46 Выводы [5 минут] Применение переменных в устройствах. Обсудите со студентами, как переменные используются для хранения информации в различных вычислительных устройствах и приложениях. Обсудите со студентами следующие примеры: o Фитнес-трекеры хранят количество шагов. o Автомобили (с цифровым дисплеем) хранят количество пройденных миль. o Мобильные устройства хранят уровень заряда батареи и сообщают его в процентах. o На карточках магазинов хранится количество посещений до тех пор, пока вы не получите вознаграждение. o Видеоигры хранят здоровье персонажа, уровень жизни и результаты. Дополнительные задания. Попросите учащихся добавить название и инструкции к проекту. Попросите учащихся создать переменную для LEDNumber и использовать среднюю кнопку джойстика для управления изменяемым светодиодом. © education.makeblock.com 47 Предмет: Информатика Продолжительность: 45 минут Уровень сложности: Начальный Цели К концу этого урока студенты смогут: • Написать программу в mBlock, которая ведет счет. • Написать программу, которая выполняет действия в течение определенного промежутка времени. • Отображать текст на дисплее Cyberpi. Обзор На этом уроке ученики создадут забавную игру с CyberPi, в которой игрок встряхивает CyberPi в течение десяти секунд. Учащиеся запрограммируют игру, чтобы подсчитать, во сколько раз сила сотрясения превышает 50. Ключевые моменты • Ведение счета • Использование таймера CyberPi • Отображение текста на дисплее CyberPi Необходимо для урока Компьютеры с установленным mBlock 5 или веб-версией mBlock CyberPi с кабелем USB-C Pocket Shild (опция) Пример программы, включенный в программное обеспечение mBlock: Lesson 8 – Strength Meter Урок 8 Измеритель силы встряски © education.makeblock.com 48 План урока (45 минут) Тайминг Контент 5 минут Обзор переменных 15 минут Определение силы встряски Сохранение очков 20 минут Создание измерителя силы встряски 2.0 5 минут Датчик движения Дополнительные задания © education.makeblock.com 49 Активности Введение [5 минут] Обзор переменных Просмотрите переменные с классом и объясните, как можно использовать переменные для отслеживания результатов в проекте mBlock. Обсудите со студентами, как создать переменную, установить переменную и изменить переменную в mBlock. Теоретическая часть [15 минут] Обнаружение встряски 1. Повторите со студентами следующую задачу и алгоритм: Измеритель силы встряски 1.0 Описание проекта Создайте игру, в которой пользователь встряхивает CyberPi в течение 10 секунд и зарабатывает балл за каждый раз, когда сила встряхивания превышает 50. Алгоритм Когда нажата кнопка B: Установить счет на ноль (0) Сбросить таймер Повторяйте встряхивание в течение 10 секунд Если сила встряхивания больше 50, тогда Изменить счет на один (1) Когда нажата кнопка А: Показать результат на дисплее CyberPi 2. Откройте программное обеспечение mBlock 5 или веб-версию mBlock 5. Добавьте CyberPi во вкладку «Устройства» и подключитесь в режиме реального времени. 3. Познакомьте учащихся со следующими новыми блоками: Category Block Function Управление Условный цикл Выполнять действия, вложенные в блок, пока условие не станет равно ИСТИНА. © education.makeblock.com 50 Сенсоры Установить таймер CyberPi в ноль (0). Возвращает значение, показывающее, насколько сильно CyberPi встряхивается. Показать Отображает текст на дисплее CyberPi в указанном положении и размере. 4. Попросите учащихся составить следующий сценарий и протестировать программу, чтобы увидеть значения силы тряски.: © education.makeblock.com 51 Ведение счёта 5. Создайте переменную с именем score и оставьте выбранной для всех спрайтов. 6. Попросите учащихся изменить программу следующим образом: 7. Теперь, когда CyberPi отслеживает счет, добавьте следующие скрипты для отображения счета на экране при нажатии кнопки A: 8. Предложите учащимся поиграть в игру и посмотреть, сколько очков они могут заработать. © education.makeblock.com 52 Практическая часть [20 минут] Создание Измерителя силы встряски 2.0 3. Создав простую версию игры Strength Meter, в программу можно добавить множество улучшений. Попросите учащихся определить области, в которых можно улучшить этот дизайн. Некоторые идеи по улучшению: o Используйте светодиодную ленту, чтобы сообщить пользователю, когда игра запущена. o Добавлять звуковой эффект каждый раз, когда зарабатывается очко. o Добавить звуковой эффект, когда время истекает. o Добавьте заголовок и инструкции. o Используйте джойстик и переменную, чтобы изменить сложность игры (например, сила сотрясения для легкого составляет 30, среднего - 50, а жесткого - 70). 4. Попросите учащихся разработать план и алгоритм улучшений, которые они хотели бы добавить в свой проект. 5. Попросите учащихся создать Измеритель силы встряски 2.0, используя свой псевдокод в качестве руководства. Выводы [5 minutes] Датчик движения CyberPi имеет 3-осевой гироскоп и 3-осевой акселерометр, который определяет движение, ускорение и вибрацию. Блок силы тряски использует этот компонент для определения силы встряхивания CyberPi. Предложите учащимся составить список устройств, которые они используют, в которых используется гироскоп. Некоторые примеры: o Мобильные телефоны меняют ориентацию экрана в зависимости от поворота устройства. o Экраны мобильных телефонов загораются, когда устройство берется в руки. o Контроллеры видеоигр обнаруживают движение. o Роботизированные пылесосы обнаруживают, если они упали или опрокинулись. Lesson Extension(s) Попросите учащихся запрограммировать светодиоды так, чтобы они загорались постепенно в зависимости от силы света. Попросите учащихся запрограммировать игру для двух игроков, в которой отслеживается счет обоих игроков, сравниваются результаты и объявляется победитель. © education.makeblock.com 53 Предмет: Информатика Продолжительность: 45 минут Уровень сложности: Начальный Цели К концу этого урока студенты смогут: • Использовать технологию беспроводной сети для связи между вычислительными устройствами. • Решить проблему с помощью вычислительного решения. • Определить способы использования беспроводной связи. Обзор Студенты будут использовать CyberPi для создания программы, которая определяет, встряхнул ли друг их подарок на день рождения. Используя беспроводную связь, студенты будут отправлять сообщения между вычислительными устройствами, позволяя одному устройству управлять другим.. Ключевые моменты • Использование беспроводных сетей • Связь между устройствами Необходимо для урока Компьютеры с установленным mBlock 5 или веб-версией mBlock Два CyberPi с кабелем USB-C или один CyberPi и один Halocode Pocket Shild (опция) Пример программы, включенный в программное обеспечение mBlock: CyberPi – Lesson 9 – Gift Alarm Урок 9 Подарок с сигнализацией © education.makeblock.com 54 План урока (45 минут) Тайминг Контент 5 минут Интернет вещей 15 минут Беспроводные коммуникации в mBlock 20 минут Создание Подарка с сигнализацией 5 минут Идеи для мозгового штурма Дополнительные задания © education.makeblock.com 55 Activities Введение [5 минут] Интернет вещей 10. Проведите небольшое исследование в Интернете вещей. Предложите студентам исследовать и представить свои выводы. Их исследование должно привести их к тому, чтобы узнать больше о том, как подключенные к Интернету физические вычислительные устройства используются в следующих областях: a. Умный дом b. Мониторинг здравоохранения c. Транспорт d. Сельское хозяйство e. Погода f. Производство g. Экологические исследования h. Война Теоретическая часть [15 минут] Wireless Communication in mBlock 9. В mBlock есть два типа беспроводной связи: Wi-Fi (с выходов в интернет) и LAN (локальное беспроводное соединение). Просмотрите следующую информацию и блоки для каждого типа. Wi-Fi (с подключением к интернет) Используя соединение Wi-Fi, данные передаются с помощью функции облачных сообщений. Вы можете обмениваться данными между устройствами и проектами с одной и той же учетной записью в mBlock 5. Физическая близость или расстояние больше не являются ограничением, поскольку эти устройства не обязательно должны находиться в одном месте. Для использования каждое устройство должно быть подключено к Интернету. См. Блоки ниже для подключения CyberPi, Halocode и проекта mBlock к облачным сообщениям.. Категория Блоки Функции Интернет вещей Подключает CyberPi к беспроводной сети. Возвращает TRUE, если CyberPi подключен к интернету. © education.makeblock.com 56 Блок событий, запускающий выполнение прикрепленных действий при получении определенного облачного сообщения. Отправляет облачное сообщения. CyberPi может взаимодействовать со спрайтом Halocode или mBlock через облачные сообщения, передаваемые по Wi-Fi. Halocode См. Описание блоков CyberPi выше. Спрайт Облачное Сообщение См. Описание блоков CyberPi выше. LAN (локальная беспроводная сеть) ЛВС (локальная сеть) - это сеть, которая связывает группу компьютеров или устройств в определенном месте. Группа компьютеров обменивается данными для отправки сообщений друг другу. Между CyberPi может быть сформирована локальная сеть, чтобы один CyberPi мог управлять другим. Category Block Function Локальные сети Блок событий, который запускает выполнение действий, связанных с получением конкретной широковещательной передачи по локальной сети. Отправляет сообщение по локальной сети. 10. 2. Выберите тип общения, который будет работать с вашим классом и учениками. Используйте © education.makeblock.com 57 следующие шаги в качестве примера того, как работает беспроводная связь в mBlock.. 11. Откройте программное обеспечение mBlock 5 или веб-версию mBlock 5. Добавьте CyberPi на вкладке «Устройства» и подключитесь в режиме загрузки. 12. На спрайте панды в области блоков, снизу нажмите расширения . Найдите расширение Облачное сообщения пользователя и нажмите +Добавить 13. Попросите учащихся создать следующие сценарии: CyberPi Спрайт 14. Обновите SSID и пароль Wi-Fi, указав информацию о беспроводном маршрутизаторе, чтобы CyberPi мог подключиться. 15. Загрузите программу в CyberPi и протестируйте ее. Учащиеся должны наблюдать за шаганием панды при встряхивании CyberPi. 16. Если программа не работает, добавьте следующий код в скрипт CyberPi для устранения неполадок соединения Wi-Fi. © education.makeblock.com 58 Практическая часть [20 минут] Создание Подарка с сигнализацией 1. Используя следующую постановку задачи, попросите учащихся спланировать решение проблемы. Есть много способов решить эту проблему. Вот один из вариантов: Подарок с сигнализацией Problem Скоро день рождения твоего друга. Этот друг любит трясти подарками, чтобы понять, что внутри. Вы хотите придумать, как сделать бесшумный сигнал тревоги, который уведомит вас по беспроводной сети, если подарок встряхнут. Как mBlock, CyberPi и / или Halocode могут помочь вам определить, трясет ли ваш друг подарок, который вы дарите ему в этом году? Proposed Solution Запрограммируйте Halocode на отправку облачного сообщения, если он встряхивается. Перед упаковкой закрепите Halocode и батарейный блок внутри подарка. Запрограммируйте CyberPi так, чтобы он воспроизводил звук и мигал светодиодами, если получено облачное сообщение, указывающее, что подарок был потрясен. Бонус: спрайт в mBlock тоже трясётся, когда подарок встряхивают 2. Попросите учащихся написать алгоритм для Подарка с сигнализацией, а затем создать проект, используя свой алгоритм в качестве руководства.. © education.makeblock.com 59 Выводы [5 минут] Идеи для мозгового штурма Беспроводная связь и облачные сообщения устраняют такие препятствия, как длина кабеля и местоположение устройства. Вместе с классом придумайте список идей для программ, которым может помочь беспроводная связь. Некоторые идеи: o Метеостанция с отчетом на отдельное устройство. o Устройство сбора данных опросов в главном здании школы, которое сообщает результаты в класс. o Рация или обмен текстовыми сообщениями между устройствами. Дополнительные задания Предложите учащимся разработать собственный проект с использованием беспроводной связи. Предложите учащимся изучить сети и их роль в обществе. |