Лего исследователи космоса сборка

Урок по робототехнике на базе Lego WeDo 9580 и 9585 (Урок 1, программа: Космос)

Каждый учитель робототехники начинает свои занятия по конструированию и программированию в среде Lego с классических инструкций входящих в комплект WeDo. На детских уроках по робототехнике в городе Балашиха я ушел от этой практики. Даже для пробного занятия я стараюсь использовать необычные и интересные проекты на базе WeDo 9580 и 9585. Девчонки и мальчишки начинают осваивать основы lego робототехники с интересной программы по изучению Космоса. На уроках по робототехнике я рекомендую не только заниматься сборкой проектов из Lego и изучением механической части, но и охватить смежные с роботостроением направления. Чтобы разнообразить занятия и заинтересовать детвору робототехникой. Ну а что может быть интереснее для ребят, чем создание космических lego кораблей, роботов первопроходцев и прочих железяк. Через определенный интервал времени ученики группы проходят обязательное тестирование по ориентированию в интерфейсе программы LEGO Education WeDo Software v1.2. Задания тестов я обязательно выложу на сайте. Если будет время, то подготовлю программу онлайн тестирования остаточных знаний по изучению Lego и смежных по роботостроению направлений.

Инструкция по проведению первого урока по Lego WeDo.
Искусственный спутник Земли.

На первом занятие по робототехнике дети будут собирать искусственный спутник земли и знакомится с первыми шагами человечества в Космосе. По механической части урока ребята познакомятся с шестеренками, червяком и червячной передачей. Будет разобрана суть этого типа передачи и для достижения какой цели она применяется.

В космической части урока дети узнают о строение космоса, видах спутников, названии планет и познакомятся с некоторыми особенностями космических тел.

1. Вступительный текст учителя робототехники (программа по Космосу рассчитана для занятий начинающихся в сентябре или октябре):
   Первый цикл робототехнике на базе WeDo 1.0 будет посвящен изучению Космоса, ведь именно в этой сфере применение роботов наиболее перспективно. И именно отсюда пошло развитие робототехники. На нашем первом занятие по робототехнике Lego мы будем создавать искусственные спутники Земли. Но перед началом урока давайте посмотрим небольшой мультфильм про освоение Космоса. 4 октября 1957 года силами ученных СССР был запушен первый искусственный спутник в Мире. Наши любимые Смешарики расскажут об интересных фактах связанных со спутниками и некоторыми другими космическими объектами.
2. Включаем познавательный мультик СмешарикиПинкод (пока дети смотрят мультфильм, педагог по Lego готовит рабочие места для ребят):

Проект этот вовсе не рекламный, но от финансовой поддержки я бы не отказался! Достаточно перевести любую ненапряжную для вас сумму на карту СберБанка по номеру телефона!

Полученные знания на первом уроке по Lego WeDo 1.0

На пером занятие по конструированию и программированию в WeDo 9580 ребенок в игровой форме получил большой перечень знаний, половину из которых он забудет уже к следующему занятию :))) Поэтому в каждой части программы по робототехнике с изучением Космоса будет проходить повтор старой информации и добавление новых знаний. Так чему же учитель по Lego научит на первом занятии:

• Механические элементы в Lego
  • Подключение мотора к хабу управления
  • Знакомство с винтом, червячным и зубчатыми колесам

  

  

  На этом описание первого урока и все инструкции по обучению детей начальным знаниями по роботостроению завершен. Заходите периодически на сайт и проверяйте ресурс на появление новых проектов и уроков. Посмотрите раздел по детскому программированию в среде Scratch и написанию приложений в App Inventor.

  Интересные видео по робототехнике

  Ссылки на другие уроке по робототехнике в Lego WeDo 1.0

  • Программа по изучению Lego — Космоса:
    • Урок № 1. Искусственный спутник Земли (текущая статья)
    • Урок № 2. Игра из Лего — Полет сквозь астероиды
    • Урок № 3 Рука-манипулятор на станции МКС
    • Урок № 4. Луноход Советского Союза
    • Урок №5. Самодвижущийся робот-исследователь планет
  • Программа Lego We Do по мотивам Военной техники:
    • Урок № 1. Сборка вертолета Ка-52 «Аллигатор» (перейти к статье)
    • Урок № 2. Изучаем самолет Ил-2 «Штурмовик» и собираем модель самолета! (посмотреть инструкцию)
  • Программ по WeDo. Городская инфраструктура:
    • Урок № 1. В стадии подготовки …
  • Программа Животные мира:
    • Первая часть Lego инструкций по сборке и описание программного кода для следующих животных: Скорпион, Попугай, Пеликан, Стрекоза, Горилла, Бык, Лошадь, Жираф (перейти в материал).
    • Вторая часть We Do — в стадии подготовки
  • Подробное описание интерфейса, блоков и алгоритмов работы в Lego We Do 9580 и 9585 (Изучить статью)

  Комментарии к статье:

  (записи других туристов возможно будет увидеть если вы зайдете на соседней странице браузера в соц. сеть ВКонтакте)

  Источник

  Лунная база

  Спроектируйте робота, способного собрать лунную базу.

  

  1. Подготовка

  ( 15-30 минут )

  • Ознакомьтесь с текстом проекта и соответствующими материалами в помощь учителю.
  • Выберите способ представления вводной информации о проекте. Можно использовать предлагающееся к проекту видео или собственный материал.
  • Определите конечный результат проекта. Например, определите параметры презентаций учеников и конкретные элементы, которые ученикам следует включить в свои отчеты.

  2. Этап исследования

  ( 10-45 минут )

  Луна — естественный спутник Земли и ближайший объект в космосе, на который мы можем попасть. Человек начал задумываться о возможности обустройства базы на Луне, Марсе или другой планете. Люди побывали на Луне, соответственно, некоторые решения уже найдены. Над решением других задач еще предстоит поработать, прежде чем мы сможем достичь цели. Одна из таких задач — наши возможности по перемещению объектов в пространстве.

  С помощью ракет можно отправлять в космос людей и материалы. Чтобы облегчить работу космонавтов в космосе, были разработаны роботы с различными функциями. В частности, роботов можно запрограммировать таким образом, что они смогут самостоятельно двигаться или захватывать предметы. Проектирование лунных роботов начинается на Земле, где тестируют действия и дорабатывают конструкцию робота, прежде чем отправить его в космос.

  Вопросы для группового обсуждения

  1. Как отправить груз на Луну?

  Грузы можно отправлять на Луну и другие объекты при помощи ракет.
  2. Как спустить груз на поверхность Луны?
  Для безопасного спуска контейнеров придумано много различных способов, например, парашюты, воздушные шары и ракеты. Атмосфера Луны очень разреженная, поэтому парашюты — неэффективное решение. В этом случае обычно применяют ракеты.
  3. Как лучше всего построить базу на Луне?
  Если какие-либо задачи слишком опасны для людей, для их выполнения нередко используют роботов.

  3. Этап конструирования и тестирования

  ( 40-60 минут )

  Конструирование и программирование
  Ученики должны сделать робота, способного ездить и поворачивать, и запрограммировать его для движения на поверхности.

  Они могут собирать маленькие модули или изготовить собственные конструкции, которые необходимо собрать.

  Эта программа позволит вашим ученикам понять разобраться, как управлять роботом. Дайте им немного времени для экспериментов, чтобы они смогли познакомиться с особенностями движения робота.

  Чтобы запрограммировать движения робота, нужно понимать взаимосвязь между мощностью мотора и временем его работы. К примеру, если время работу не изменилось, то робот проедет дальше, если при это мощность мотора будет увеличена с 4 до 10.

  

  Некоторые моменты, на которые ученикам следует обратить внимание при сборке данной модели:

  • передние шины больше задних шин;
  • провод мотора не должен попасть в механизм привода;
  • шины должны быть правильно установлены на ступицах.

  Вариант командной сборки
  Если у вас есть дополнительные планшеты или компьютеры, можно сократить время сборки данной модели, дав каждому из учеников задание собрать часть робота их команды:

  • ученик A выполняет этапы сборки 1-23;
  • ученик B выполняет этапы сборки 24-41.

  Планирование и реализация решения:

  • Ученики должны определить путь робота, чтобы он смог достичь первого модуля базы.
  • Ученики должны запрограммировать робота таким образом, чтобы он смог добраться до первого модуля базы.

  Тестирование и улучшение решения:

  • Ученики должны определить путь робота, чтобы он смог достичь сначала первого модуля базы, а затем второго.
  • Ученики должны продумать (и зафиксировать) путь робота, чтобы он смог достичь финальной точки своего маршрута.
  • Ученики должны запрограммировать робота таким образом, чтобы он смог выполнить поставленный план действий.

  

  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.

  5. Дифференцированные задачи

  Сложность проекта можно повысить, добавив одно или несколько следующих требований:

  • задействовать более двух модулей;
  • маршрут должен быть пройден за одну минуту;
  • при движении по маршруту робот может поворачивать только на 90 градусов вправо.

  Также можно сформулировать две задачи, связанные с математикой:

  Два модуля приземлились на Луну идеально. Два других модуля приземлились на прямой, параллельной оси расположения первых двух модулей. Покажите, куда могли приземлиться эти модули, и запрограммируйте робота таким образом, чтобы он их забрал.

  Два модуля приземлились на расстоянии 20 см друг от друга. Два других модуля приземлились таким образом, что все четыре модуля образуют прямоугольник с периметром менее 60 см. Покажите, куда могли приземлиться эти модули, и запрограммируйте робота таким образом, чтобы он их забрал.

  Четыре модуля должны забрать два разных робота, но на базу их необходимо доставить в одно время.

  Попросите учеников изготовить собственные модули и разработать собственную миссию по строительству базы на Луне.

  Выполняемые требования ФГОС НОО

  ИКТ-компетентность

  • вводить информацию в компьютер с использованием различных технических средств (фото и видеокамеры, микрофона и т. д.), сохранять полученную информацию,
  • подбирать подходящий по содержанию и техническому качеству результат видеозаписи и фотографирования,
  • редактировать тексты, последовательности изображений, слайды в соответствии с коммуникативной или учебной задачей, включая редактирование текста, цепочек изображений, видео и аудиозаписей, фотоизображений.

  Научный подход. Окружающий мир

  • использовать готовые модели (глобус, карту, план) для объяснения явлений или описания свойств объектов;
  • использовать при проведении практических работ инструменты ИКТ (фото и видеокамеру, микрофон и др.) для записи и обработки информации, готовить небольшие презентации по результатам наблюдений и опытов;
  • моделировать объекты и отдельные процессы реального мира с использованием виртуальных лабораторий и механизмов, собранных из конструктора;
  • планировать, контролировать и оценивать учебные действия в процессе познания окружающего мира в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

  Окружающий мир. Темы

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

  Технология. Компетенции

  • Решать простейшие задачи конструктивного характера по изменению вида и способа соединения деталей: на достраивание, придание новых свойств конструкции;
  • Изготавливать несложные конструкции изделий по рисунку, простейшему чертежу или эскизу, образцу и доступным заданным условиям.
  • Выполнять на основе знакомства с персональным компьютером как техническим средством, его основными устройствами и их назначением базовые действия с компьютером и другими средствами ИКТ.

  Технология. Темы

  • Общее представление о конструировании как создании конструкции каких-либо изделий (технических, бытовых, учебных и пр.).
  • Виды и способы соединения деталей. Основные требования к изделию (соответствие материала, конструкции и внешнего оформления назначению изделия).
  • 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:

  • О том, как и зачем человек может создать лунную базу.
  • Создавать программу управления движением робота по поверхности.
  • Тестировать и улучшать программный код, чтобы робот смог собрать лунную базу в определенной точке.
  • Обмениваться результатами работы с одноклассниками.

  Источник