Круглый стол
классный час

Круглый стол

Цель использования оборудования на уроке технологии -  целенаправленное внедрение LEGO-конструирования и робототехники в образовательный процесс, приобщение обучающихся к научно-техническому творчеству.

Задачи:

- познакомить с основными принципами механики и основами моделирования роботов Lego;

- формировать у обучающихся стремление к достижению цели и созданию собственного качественного учебного продукта;

- формировать у учащихся инженерное мышление, навыки конструирования и проектирования автоматизированных систем;

- развивать умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- формировать навыки проектного мышления и коммуникативные навыки коллективной работы, работы в команде

- развивать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности путем освоения робототехнических устройств;

Приобретаемые знания, умения и навыки

Конструктор-трансформер рекомендуется использовать для приобретения навыков работы с экструзионным применяемым в приборо- и станкостроении, для развития конструкторских компетенций в области разработки устройств на педально-ременном и электроприводе.

Методическое описание оборудования

Набор LEGO Mindstorms EV3 - образовательная платформа для занятий робототехникой на уроках в школе, в организациях дополнительного образования детей, и домашнего использования от компании ЛЕГО.

Процесс работы с набором включает в себя сборку и программирование робота в рамках учебного занятия. Программирование осуществляется в специальном ПО, которое скачивается бесплатно с сайта LEGO Education. Эта среда разработана для учеников средней школы (5-9 классы), но на практике достаточно легко осваивается детьми с 10+ лет.

LEGO состоит из традиционных пластиковых деталей LEGO Technic, а также включает электронные сенсоры, сервомоторы и микрокомпьютер EV3 (последнего поколения).

Основные детали

Предложенный базовый набор LEGO Mindstorms EV3 можно использовать в совместной, самостоятельной деятельности и в индивидуальной работе с обучающимися на уроках технологии.

Занятия носят более сложный характер, в них включают элементы экспериментирования, обучающихся ставят в условия свободного выбора стратегии работы, проверки выбранного ими способа решения творческой задачи и его исправления.  

Рекомендации по использованию

Конструктор (рис. 18) позволяет собирать из деталей набора более 80 конструкций различных транспортных средств.

Сборка осуществляется исключительно с применением разъемных соединений, что

многократно использовать детали.

При работе с оборудованием возможно использовать следующие современные формы и методы работы, в т.ч. ИКТ для достижения высоких результатов учебной и внеурочной деятельности.

Правила безопасности при работе с оборудованием

1. Для работы организуется специальное рабочее место со свободным местом для сборки моделей. На нем необходимо предусмотреть место для контейнера с деталями и «сборочной площадки».

Детали держать в специальном боксе и не высыпать содержимое детали на рабочий стол.

2. Работать только при наличии инструкции.
3. Работай с деталями только по назначению. Нельзя глотать, класть детали конструктора в рот и уши.
4. При работе держи инструмент так, как указано в инструкции или показал учитель.
5. Детали конструктора и оборудование храни в предназначенном для этого месте.
6. Содержи в чистоте и порядке рабочее место.
7. Раскладывай оборудование в указанном порядке.

Проблема для изучения данной модели робота может быть сформулирована следующим образом: «Один из распространенных типов мобильного робота — автономный колёсный робот. На его основе можно разработать универсального робота-мойщика. Самая элементарная задача для мотора любого колёсного робота — обеспечить точные управляемые движения».

Вопросы для обсуждения:

• Как можно настроить и запрограммировать колёсных роботов для выполнения конкретных задач?
• Какие движения они должны быть в состоянии совершать?
• Как они могут безопасно работать вместе с людьми?

Базовой моделью для данного конструктора является «Приводная платформа», которая состоит из каркаса, двух моторов, приводящих в движение колеса и основного элемента – микрокомпьютера.

Конструирование модели включает в себя несколько этапов.

1. Разработка механизма осуществляется с использованием приема «Конструирование по образцу», который предполагает демонстрацию приемов конструирования с помощью наглядных инструкций и подробных комментариев учителя.
2. Составление программы для работы механизма на языке Scratch, которая включает в себя линейные и циклические конструкции.
3. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей - непосредственный запуск робота осуществляется по нажатию кнопок на микрокомпьютере.

Варианты модификации

1. Робот-мойщик и сборщик мусора.

2. Робот-пылесос

Обоснование новой конструкции

Формулируется проблема: в конце урока технологии необходимо приводить рабочее место в порядок. Какие устройства нам в этом могут помочь?

Путем обсуждения с учащимися, приходим к выводу, что нам необходим для этой цели робот для уборки помещения - робот-мойщик и сборщик мусора.

2. Для построения сборщика мусора конструкция робота-мойщика модифицируется ковшом для сборки мусора, а также датчиком, позволяющим обнаружить этот мусор.

3.

Методические указания по работе с оборудованием (на примере новой конструкции)

1. Модифицировать конструкцию робота мойщика ковшом для сборки мусора

2. Добавить датчик для обнаружения объекта на пути робота

3. Изменить программный блок – необходимо запрограммировать новый датчик на обнаружение объекта, захват его ковшом и переброс в предполагаемый мусорный мешок.

4. Провести наблюдения по выполнению функций робота:

- движение до объекта

- захват объекта ковшом

- перекидывание объекта в предполагаемый мешок

- продолжение движения в пределах прямоугольника

- возврат на начальную позицию

- движение с одновременным вращением колес, выполняющих функцию мытья пола