Методические рекомендации по использованию Lego Mindstorms EV3 в процессе преподавания технологии с обучающимися 10 лет
методическая разработка (5 класс)

Методические рекомендации по использованию Lego Mindstorms EV3 в процессе преподавания технологии с обучающимися 10 лет

г. Черняховск, 2023 г.

.

Рома молодец у него всё получится

Введение

Платформа LEGO MINDSTORMS Education EV3 представляет собой универсальное образовательное средство как для урочного применения, так и для межпредметных проектов, на базе которой можно эффективно изучать современные технологии, создавать работающие модели живых организмов или механических устройств, выполнять физические и биологические эксперименты, осваивая при этом основы информатики и алгоритмики, компьютерное управление и робототехнику.

Возможности использования оборудования в учебном процессе:

• работая с данным набором, обучающиеся будут осваивать навыки текстового программирования на языке MicroPython;
• обучающиеся смогут учиться программировать с помощью бесплатного приложения EV3 Classroom, использующем язык программирования, созданный на основе языка Scratch;
• благодаря эффективному сочетанию удобного в использовании аппаратного и программного обеспечения обучающиеся смогут развить навыки, необходимые для конструирования и программирования роботов, а также для решений комплексных задач из реальной жизни.

Основные цели и задачи использования конструктора в обучении

Цель: целенаправленное внедрение LEGO-конструирования и робототехники в образовательный процесс ДО, приобщение обучающихся к научно-техническому творчеству.

Задачи:

• формирование у обучающихся стремления к достижению цели и созданию собственного качественного учебного продукта;  
• формирование навыков проектного мышления и коммуникативных навыков коллективной работы, работы в команде.

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.  

Необходимо использовать современные формы и методы работы, в т.ч. ИКТ для достижения высоких результатов учебной и внеурочной деятельности.

Сценарий занятия по конструированию

Подготовительный этап

П: Здравствуйте, дорогие ребята!

О: Здравствуйте!

* Раздача жетонов разного цвета для деления на группы*

П: Ребята, в нашу школу прилетели инопланетные гости, они прислали нам свое послание. Прочтем его?

О: Да!

*Педагог открывает конверт и читает письмо*

П: Здравствуйте, ребята. Мы космические путешественники и у нас сломался космический вездеход, мы очень хотим вернуться к своим друзьям, помогите мне, пожалуйста! Как же помочь? Что нужно знать и уметь?

О: Ответы обучающихся

П: Ребята, а что еще вы знаете о космосе?

О: Ответы обучающихся

Основной этап

П: Да, это огромное пространство со множеством звезд, и планет. И среди них наша с вами любимая Земля.  А больше узнать о космическом мире нам поможет фильм о планетах и первых космических вездеходах. Присаживаемся как вам удобно и смотрим внимательно.

*просмотр фильма*

П: Мы побывали в космическом путешествии благодаря фильму, а каким еще фантастическим способом можно там побывать?

О: Ответы обучающихся

П: Предлагаю пройти в наше конструкторское бюро.

О: Обучающиеся занимают места за столами

П: Ребята, каждой команде нужно усовершенствовать

 модель «Космический вездеход» и придумать сове название.

О: Выполняют задание педагога

П: Космический гость не сможет вернуться к своим друзьям. Что нужно сделать?

О: Ответы обучающихся

П: Чтобы решить эту проблему я подготовил детали конструктора LEGO. Вспомним названия деталей конструктора.

О: Называют детали конструктора

П: Детали конструктора очень мелкие, поэтому нужно быть с ними очень осторожными и внимательными. Сейчас вы будете командой.

Команда всегда все делает слаженно и дружно. Поэтому подумайте и договоритесь кто за что отвечает.

О: Обучающиеся договариваются, распределяют обязанности.

П: Приступайте к работе.

Практическая работа

О: Выполняют задания педагога

(Данную конструкцию необходимо модифицировать при помощи различных датчиков, имеющих практическую целесообразность. Например, добавление датчика цвета, чтобы данный вездеход мог передвигать исключительно по цвету поверхности, который будет указан в программе. Добавление колес большего диаметра для более простого прохождения препятствий. Добавление ультразвукового датчика  для заблаговременного обнаружения препятствия).

П: Космические вездеходы достроены?

О: Ответы обучающихся

П: Как же помочь космическим путешественникам вернуться домой?

О: Ответы обучающихся

П: Теперь все сведения мы сможем передать инопланетным гостям и он вернется к своим друзьям».

*Проведение физкульминутки*

Заключительный этап

П: Что мы делали в начале урока? Что потом? Что узнали нового? Как мы космическим путешественникам? Что было легко для вас, что было сложно?

О: Обучающиеся проходят рефлексию

П: Спасибо, что вы были такими активными на уроке. До новых встреч!

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».
2. Детали необходимо держать только в специальном контейнере.
3. При работе в группах, нужно распределить обязанности: координатор, сборщики и т.п.
4. При работе с конструктором важно следить за деталями. Работать с деталями только по назначению. Нельзя глотать, класть детали конструктора в рот и уши, раскидывать на рабочем столе.

Вопросы/предложения к специалистам

Вопросы

1. Какую типовую модель можно использовать при составлении урока по технологии?
2. Какие интерактивные формы можно применять с данной моделью?
3. Какие вы бы добавили датчики в набор, которые не предусматриваются разработчиком?Какие современные информационные технологии можно использовать при разработки методических рекомендаций?
4. Возможно ли добавить разные тематические стили для конструктора? (животные, космос и т.д.)
5. На каких устройствах может быть доступно программное обеспечение?

Предложения

1. Предоставлять наборы для чистки и мойки кубиков лего

2. Предложение вариаций роботов для различных предметных уроков

3. Добавить более разнообразные датчики (датчик сбора воды, датчик полета и т.п.)

4. Предлагать разнообразные вариации сборки одной и той же модели

5. Добавить тематические наборы LEGO.

Используемые материалы

https://education.lego.com/en-us/

https://www.lego.com/ru-ru

https://community.legoeducation.com/

https://community.legoeducation.com/home

Для заметок

Рома молодец у него всё получится

.