Раздел долгосрочного плана:
») |
Школа:
|
Дата:
|
ФИО учителя:
|
Класс: 4
|
Участвовали:
|
Отсутствовали:
|
Тема урока
|
Кегль-ринг
|
Учебные цели для достижения на этом уроке (ссылка на учебную программу)
|
4.5.1.1использовать датчик цвета
4.5.1.2 использовать датчик ультразвука
|
Цель урока
|
Использовать датчики цвета и ультразвука при программировании робота для соревнований по кегль-рингу
|
Критерииоценивания
|
Подключает к базовой конструкции робота моторы, датчики цвета и ультразвука
Составляет словесный алгоритм обнаружения одной кегли
Завершает создание программы для полного решения задачи
Вносит необходимые изменения в конструкцию робота
Загружает и тестирует программу
|
Языковые цели
|
Учащиеся могут:
объяснятьалгоритм обнаружения одной кегли на основе правилпроведения соревнований по Кегль-рингу;
объяснять использование датчиков цвета и ультразвука при программировании робота для соревнований по кегль-рингу.
Предметная лексика и терминология: датчик цвета, программируемый модуль, ультразвуковой датчик, моторы, расстояние, ожидание, сравнение, вперед, назад, повороты, скорость, алгоритм, тест, порты ввода, порты вывода, ринг.
Полезная серия фраз для диалога/письма:
При программировании робота для соревнований по кегль-рингу используются …
Наиболее удачной конструкцией робота для соревнований по кегль-рингу будет ….
Расположение датчиков … влияет на…
В жизни данную задачу можно использовать…
|
Привитие ценностей
|
В ходе урока создаются условия для взаимоуважения через сотрудничество, для развития критического мышления черезиндивдуальные, парные и групповые формыобучения. Приобретаемые знания и навыки носят прикладной характер, учащиеся смогут применить их в информатике и других предметных областях.
|
Межпредметная связь
|
математика
|
Предшествующие знания по теме
|
Учащиеся умеют запускать программу, собирать базовую модель образовательного робота, управлять движением робота, устройствами ввода и вывода, датчика касания, моторов и знают их назначение, умеют открывать, редактировать, сохранять файлы. Знакомы с интерфейсом и основными возможностями приложения для разработки программ для робота. Умеют составлять программу по выходу робота из лабиринта.
|
Ход урока
|
Запланированные этапы урока
|
Виды запланированных упражнений на уроке
|
Ресурсы
|
Начало урока
5 мин
|
Приветствие. Психологический настрой.
Объединение в3группы, стратегия «Деление по качествам».
Учитель приглашает выйти к доске 3х (или более, это количество соответствует количеству групп) учащихся, обладающих по их мнениюназванным учителем качеством.
Например, учащихся нужно объединить в 3 группы. Сначала учитель вызывает 3-х самых смелых участников. В дальнейшем они будут капитанами. Они встают спиной к классу. За капитанами в шеренгу встают «самые внимательные». За спинами «внимательных» встают «самые умные», «самые быстрые», «самые креативные» и т.д. Последняя тройкаучащихся – это«самые осторожные». Им можно предложить самостоятельно выбрать группу, в которой они хотят работать.
Таким образом будут сформирвоаны группы с разными качествами учащихся. На этом учитель может сделать особый акцент. Так как преимущественной формой работы на данном уроке будет групповая работа. И именно разные качества учащихся в одной группе будут способствовать самому лучшему достижению результата.
Переход к теме и целямурока
Учитель просит вспомнить что изучалось на прошлом уроке и какова же будет тема и цель этого урока. Учащиеся озвучивают, учитель подтверждает и корректирует при необходимости.
|
Слайд 1
Слайд 2
|
Середина урока
32 мин
5 мин
2 мин
3 мин
15 мин
5мин
2 мин
|
Практическая работа
Из отобранных на предыдущем уроке деталей учитель предлагает для каждой группы базовую конструкцию робота-тележки.
Учитель демонстрирует конструкциюробота-тележки и напоминает, что она содержит:
Два больших мотора, для того чтобы мы смогли научить нашего робота поворачивать.
Два ведущих колеса, на которые будут передаваться усилия моторов.
Одно свободно вращающееся колесо или шаровая опора, которая будет придавать устойчивость роботу.
Один главный блок EV3, который будет хранить и выполнять нашу программу.
Детали для придания роботу законченного вида.
Задание 1: Сборка робота. Групповая работа
Завершить сборку конструкции робота для кегль-ринга. Для этого подключить моторы и датчики к модулю EV3:
левый мотор - к порту "B"
правый мотор - к порту "C"
ультразвуковой датчик - к порту "2"
датчик цвета - к порту "3".
ФО. Самооценивание и оценивание учителем критерия 1 в листе оценивания.
Изучение нового материала.
После сборки робота разработаем алгоритмдля обнаружения одной кегли.
Задание 2: Разработка алгоритма. Индивидуальная работа
Вспомните все действия робота для соревнований по кегль-рингу, которые мы узнали на прошлом уроке. Восстановите алгоритм обнаружения одной кегли, расположив команды в правильном порядке.
Учитель заранее в браузере открывает ссылку на ресурс в мультимедийной среде Learningapps.
Альтернативный вариант задания – приотсутствии сети Интернет, использовать в качестве ресурса карточки с командами алгоритма.
Верный вариант алгоритма:
вращаться вокруг своей оси по часовой стрелке, пока датчик не обнаружит кеглю;
остановиться напротив кегли;
двигаться вперед, пока датчик цвета не обнаружит черную границу поля;
остановиться;
двигаться назад в центр поля.
Дифференциация. Во время выполнения задания по восстановлению алгоритма капитанам команд можно предложить просмотреть видео, чтобы четко вспомнить правила соревнований по кегль-рингу. Учитель заранее не говорит с какой целью предлагает это видео. В действительности же, просмотр видео поможет им эффективнее провести физминутку в своих группах.
ФО.Самооценивание и оценивание учителем критерия 2 в листе оценивания.
Физминутка.Учитель предлагает смоделировать соревнования по кегль-рингу, в которых учащиеся групп будут исполнять роль робота и кеглей, капитаны управляют роботами, подавая им команды.
Практическая работа
Задание 3: Программирование робота
Ознакомьтесь с инструкцией по программированию робота. Назовите основные шаги программирования.
Научим нашего робота обнаруживать кеглю и останавливаться точно напротив.
Запрограммируем нахождение кегли роботом с использованием датчика ультразвука
Программируем движение вперед и остановку при пересечении черной линии
Доработка конструкции робота – прикрепление клешни
Программируем возвращение робота в центр круга
Программируем цикл для выталкивания всех кеглей.
Выполните шаги 1-3.Они позволят обнаружить кеглю и вытолкнуть ее за пределы ринга.
Дифференциация. Учащиеся, выполнившие шаги 1-3 раньше, чем другие могут выполнить шаги 4-6 Эти шаги позволят решить задачу полностью.
Соревнования групп по кегль-рингу.
Представители групп демонстрируют работу своих роботов. Остальные учащиеся наблюдают, дают обратную связь.
ФО. Самооценивание и оценивание учителем критериев 3, 4, 5 в листе оценивания.
Обсуждение с учащимися следующих вопросов:
Влияет ли и каким образом расположение датчиков на решение задачи?
Какая конструкция была наиболее удачной и почему?
В какой жизненной ситуации можно использовать подобную задачу для робота
Задание 1: Сборка робота. Групповая работа
Завершить сборку конструкции робота для кегль-ринга.
Два больших мотора, для того чтобы мы смогли научить нашего робота поворачивать
Два ведущих колеса, на которые будут передаваться усилия моторов.
Одно свободно вращающееся колесо или шаровая опора, которая будет придавать устойчивость нашему роботу.
Один главный блок EV3, который будет хранить и выполнять нашу программу.
Детали для придания конструкции законченного вида.
В процессе сборки конструкции робота для кегль-ринга подключите моторы и датчики к модулю EV3: левый мотор - к порту "B", правый мотор - к порту "C", ультразвуковой или инфракрасный датчик - к порту "2", датчик цвета - к порту "3".
https://robot-help.ru/lessons/lesson-1.html
Ресурс 2.
Задание 2: Разработка алгоритма. Индивидуальная работа
Вспомните все действия робота для соревнований по кегль-рингу, которые мы узнали на прошлом уроке. Восстановите алгоритм обнаружения одной кегли, расположив команды в правильном порядке.
Отдельное задание для капитанов. Просмотрите любое видео из предложенных ниже. Это Вам поможет четко вспомнить правила соревнований по кегль-рингу, что будет полезно в выполнении следующего задания.
Ссылки на видео:
https://www.youtube.com/watch?v=hnpxFeApOYU
Ресурс 3. Альтернативный вариант ресурса к заданию 2
вращаться вокруг своей оси по часовой стрелке, пока датчик не обнаружит кеглю;
|
двигаться вперед, пока датчик цвета не обнаружит черную границу поля;
|
остановиться напротив кегли;
|
остановиться;
|
|
двигаться назад в центр поля.
|
Ресурс 4.
Задание 3: Программирование робота. Групповая работа
Ознакомьтесь с инструкцией по программированию робота.
Основные шаги программирования нашего робота:
Научим нашего робота обнаруживать кеглю и останавливаться точно напротив.
Запрограммируем нахождение кегли роботом с использованием датчика ультразвука
Программируем движение вперед и остановку при пересечении черной линии
Доработка конструкции робота – прикрепление клешни
Программируем возвращение робота в центр круга
Программируем цикл для выталкивания всех кеглей.
Выполните шаги 1-3. Они позволят обнаружить кеглю и вытолкнуть ее за пределы ринга.
Научим нашего робота обнаруживать кеглю и останавливаться точно напротив.
Сначала необходимо выбрать пороговое значение для обнаружения кегли напротив нашего робота. Для этого:
загрузим среду программирования,
создадим новый проект - "lessons-1",
новую программу в проекте назовем "lesson-11".
подключим робота к среде программирования
установим его точно в центр поля, поставим напротив робота кеглю
На "Странице аппаратных средств", находящейся в правом нижнем углу среды программирования, выберем вкладку "Представление порта" (Рис. 1, поз. 1) и снимем показание датчика, определяющего расстояние до кегли, установив соответствующий режим отображения показаний.Ультразвуковой датчик в режиме "Расстояние в сантиметрах" показывает значение - 25,9 (Рис. 1 поз. 2).
Рис. 1
Запрограммируем нахождение кегли роботом с использованием датчика ультразвука
Для того, чтобы заставить робота вращаться вокруг своей оси, воспользуемся программным блоком "Независимое управление моторами" "Зеленой палитры", Режим работы блока установим "Включить", значение мощности для порта "B" установим равным 30, значение мощности для порта "C" установим равным -30 (Рис. 2 поз.1),
Для поиска кегли используем программный блок "Ожидание" "Оранжевой палитры" в режиме "Ультразвуковой датчик - Сравнение - Расстояние в сантиметрах". Для гарантированного нахождения увеличим пороговое значение срабатывания датчика до 35 (Рис. 2 поз. 2)
После того, как робот окажется напротив кегли, используя программный блок "Независимое управление моторами" "Зеленой палитры" выключим моторы (Рис. 2 поз. 3).
Рис.2
Загрузим программу в робота и запустим её на выполнение. Робот может останавливаться не совсем точно напротив банки. Связано это с тем, что датчик может обнаруживать предмет не только строго напротив себя, но и на некотором отклонении от направления взгляда датчика. В этом случае можно после остановки робота довернуть его на необходимый угол, используя дополнительный блок "Независимое управление моторами" или постепенно увеличивать скорость вращения, подбирая параметр мощность (Рис. 2, поз. 1), пока робот не станет останавливаться точно напротив кегли. Может потребоваться увеличить мощность до 50 единиц для робота, собранного из образовательной версии набора, и до 40 единиц для робота, собранного из домашней версии набора.
Программируем движениевперед и остановку при пересечении черной линии
Установим робота таким образом, чтобы датчик цвета находился точно над черной границей поля и измерим его значение в режиме "Яркость отраженного света" любым удобным вам способом, рассмотренным выше. Например, получилось 7. В качестве порогового значения примем число 10.
Добавим к нашей программе обнаружения кегли следующие программные блоки:
Для того, чтобы заставить робота двигаться прямолинейно, воспользуемся программным блоком "Рулевое управление" "Зеленой палитры". Режим работы блока установим "Включить", параметр "Рулевое управление " = 0, параметр "Мощность" = 50. (Рис. 3 поз. 1)
Для поиска датчиком цвета черной границы воспользуемся программным блоком "Ожидание""Оранжевой палитры" в режиме "Датчик цвета - Сравнение - Яркость отраженного сигнала", параметр "Тип сравнения" = 4, параметр "Пороговое значение" = 10. (Рис. 3 поз. 2)
После того, как робот пересечет черную линию, используя программный блок "Рулевое управление""Зеленой палитры" выключим моторы (Рис. 3 поз. 3).
Рис. 3
Итак, робот обнаруживает кеглю и вместе с ней движется за пределы ринга!
Но как же сделать захват кегли? И что с остальными кеглями?
Если вы выполнили шаги 1-3 раньше, чем другие, то приступайте к выполнению шагов 4-6.
Эти шаги позволят решить задачу полностью.
Доработка конструкции робота – прикрепление клешни
Наш робот успешно находит и выталкивает кеглю, но текущая конструкция не позволяет роботу её фиксировать при транспортировке за пределы поля.
На переднем бампере робота слева и справа закрепите детали, как показано на рисунках ниже:
Lego mindstorms EV3 HomeLego mindstorms EV3 Education
 
Теперь наш робот просто отлично справляется со своей работой! Осталось только научить его возвращаться в центр круга.
Программируем возвращение робота в центр круга
"Страница аппаратных средств" позволяет нам наблюдать не только текущие показания датчиков, но и накопленные показания датчика вращения мотора (Рис. 4 поз. 1). Нажав, на значок мотора, мы можем установить предпочтительный нам вывод информации о вращении мотора в "Оборотах" или "Градусах" (Рис. 4 поз. 2).
Рис. 4
Программный блок "Вращение мотора" "Желтой палитры" позволяет получать и обрабатывать это значение в программе. Режим "Сброс" программного блока "Вращение мотора" устанавливает нулевое значение датчика и отсчет оборотов начинается сначала. (Рис. 5)
Рис. 5
Воспользуемся этими возможностями: если мы сбросим показание одного из датчиков моторов в 0 (в данном случае можно обнулить значение любого из моторов "B" и "C", ведь робот поедет прямо, а значит оба колеса провернутся на одинаковое значение), то после остановки робота над черной линией, можно будет получить значение датчика в "Градусах" или "Оборотах" и, подав его на вход соответствующего параметра блока "Рулевое управление", заставить робота проехать точно такое же расстояние. А для того, чтобы робот двигался назад, необходимо изменить значение параметра "Мощность" на отрицательное значение.
Перед началом движения вперед сбросим в 0 показания датчика вращения мотора, подключенного к порту "B" (Рис. 6 поз. 1).
После остановки на черной границе поля считаем расстояние, пройденное мотором "B" в градусах (Рис. 6 поз. 1).
Полученное значение подадим в параметр "Градусы" программного блока "Рулевое управление", значение параметра "Мощность" = -50 (Рис. 6 поз. 1)
Рис. 6
Загрузим получившуюся программу в робота и убедимся, что робот нашел кеглю, вытолкал её за пределы поля и вернулся в центр поля.
Программируем цикл для выталкивания всех кеглей
Чтобы заставить робота выталкивать требуемое количество кеглей, все программные блоки поместим внутрь программного блока "Цикл" "Оранжевой палитры".
Режим программного блока "Цикл" установим в значение "Подсчет", параметр "Подсчет" установим равным количеству кеглей (Рис. 7, 8 поз. 1)
Для удобства отображения на экране программа оформлена в две строки - вы можете сложить её в одну строку.
Рис. 7
Рис. 8
Программа готова!
|
Слайд 3
Ресурс 1.
https://robot-help.ru/lessons/lesson-1.html
Слайд 4
Ресурс 6
https://learningapps.org/display?v=p142om0pa19
Слайд 5
Ресурс 3
Дополнительные ресурсы:
https://www.youtube.com/watch?v=-eFKn_YHh7Q
https://www.youtube.com/watch?v=hnpxFeApOYU
Слайд 6
Ресурс 6
Слайд 7
Ресурс 4
Слайд 8
Ресурс 5. Программирование робота
Слайд 9
Ресурс 6.
Слайд 10
|
Конец урока
3 мин
|
Подведение итогов урока
Рефлексияс использованием техники«Мишень»
Проводится индивидуально.
На доске рисуется мишень. В каждом из секторов записываются вопросырефлексии деятельности: уровень достижения цели урока, уровень интереса при выполнении заданий, уровень деятельности педагога, уровень комфорта групповой работы.
Каждый учащийся должен поставить по одной метке в каждом из секторов соответственно оценке результата: чем ближе к центру мишени, тем ближе к десятке, на краях мишени оценка ближе к нулю.
По окончании учительобобщает результаты урока, анализируя расположение меток на мишени.
|
Слайд 11
|
Дифференциация – каким способом вы хотите больше оказывать поддержку? Какие задания вы даете ученикам более способным по сравнению с другими?
|
Оценивание – как Вы планируете проверять уровень освоения материала учащимися?
|
Охрана здоровья и соблюдение техники безопасности
|
Учащиесяобъединяютсяв 3 группы с разными качествами. Дифференциация по способу взаимодействия в группе через распределение ролей. Учитывая ЗБР учащихся учитель может самостоятельно назначить роли капитана, спикера, таймкипера, генератора идей при групповой работе.
В каждом из трех заданий предусмотрены варианты заданий для большинства учащихся и дополнительные ресурсы и задания для более способных учащихся предлагается
|
Самооценивание и оценивание учителем каждого задания по дескрипторам с использованием Листа оценивания.
Учитель осуществляет наблюдение в ходе выполнения всех заданий, осуществляет поддержку через направляющие вопросы и прямые рекомендации.
|
Проведение физ.минутки.
Напомнить в начале урока о технике безопасности, а также упомянуть вопрос безопасности непосредственно в ходе сборки робота и его программирования.
|
Рефлексия по уроку
Была ли реальной и доступной цель урока или учебные цели?
Все ли учащиеся достигли цели обучения? Если ученики еще не достигли цели, как вы думаете, почему? Правильно проводилась дифференциация на уроке?
Эффективно ли использовали вы время во время этапов урока? Были ли отклонения от плана урока, и почему?
|
Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.
|
Общая оценка
Две вещи, лучше всего прошедшие на уроке (касающиес преподавания и обучения)?
1:
2:
Что могло бы посодействовать тому, чтобы урок прошел еще лучше? (касающиеся преподавания и обучения)?
1:
2:
Что я выяснил на этом уроке о классе или о достижениях/затруднениях отдельных учеников на что обратить внимание на следующем уроке?
| |
Скачать 5.34 Mb.