"Интерактивный практикум. Уровень 1-3."
план-конспект урока по технологии (7 класс) по теме

Тема: «Интерактивный практикум. Уровень 1-3»

Класс: 7

Технология: ИКТ, обучение в сотрудничестве (групповая работа).

Цели: 1. Учебная:

    Овладение учащимися знаниями, умениями и навыками в области программирования и конструирования. Создание настоящих роботов, программировать их для выполнения определенных заданий и находить соответствующие примеры реально существующих и используемых механизмов.

            2.Развивающая:

    Творческие задачи, представляющие собой адекватный вызов способностям ребенка, наилучшим образом способствуют его дальнейшему обучению и развитию. Радость свершения, атмосфера успеха, ощущение хорошо выполненного дела – все это вызывает желание продолжать и совершенствовать свою работу. На занятии детям предлагаются дополнительные творческие задания по конструированию или программированию.

            3.Воспитательная:

    Ребенок работает с большим интересом, развивая различные умения и приобретая новые  знания и его стремление к исследованию, пониманию, изучению окружающего мира никогда не иссякнет. Таким образом происходит формирование индивидуальных целей, рождается и поддерживается чувство гордости за результаты своей работы, наконец ребенок просто получает удовольствие от собственной деятельности.

Ход урока

1.Организационный момент.

    Объявляю тему занятия «Интерактивный практикум. Уровень 1-3». Устанавливаю на персональном компьютере программу  « ROBOLAB» и для улучшения показа работы с программой подключаю проектор , отображающий на большом экране весь процесс конструирования и программирования роботов. Перечисляю состав  3 групп и выдаю 3 комплекта конструктора

2. Работа в группах.

    При работе над проектом сотрудничество – необходимый элемент как в создании модели, так и в ее программировании. Командная работа будет более успешной и станет нормой взаимоотношений в классе, если определенным образом распределить роли учащихся в группе.

Роли распределяем следующим образом:

ПРОГРАММИСТ – отвечает за создание и тестирование программы управляющей моделью.

СБОРЩИК – отвечает за создание модели из деталей конструктора. По окончании работы отвечает за сохранность материалов и конструкций, за чистоту рабочих мест.

ИСПЫТАТЕЛЬ – отвечает за тестирование созданной модели, дает рекомендации по изменению конструкции и программы.

ВВЕДЕНИЕ

     Прежде чем начать программирование посмотрите как использовать кнопки на экране:

Красная кнопка показывает на что надо обратить внимание

;

Зеленая стрелка показывает на что надо щелкнуть;

Если Вы видите, что кнопка «информация» мигает, на нее можно щелкнуть и получить дополнительные сведения. Чтобы закрыть информационное окно щелкните на кнопку «закрыть».

Кнопки управления звуковыми подсказками:

- кнопки пуск и пауза предназначены соответственно для запуска и временной остановки голосовых подсказок;

- щелкните на кнопку повтор для повторения;

- кнопка возврат вернет Вас на предыдущий этап;

- кнопка вперед для перехода на следующий этап.

УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ №1

Прежде всего в основном в основном меню надо выбрать раздел «Программист».

Для выполнения заданий нужен RCX с установленными в него батарейками, с загруженной операционной системой и трансмиттер , инфракрасный  приемо-передатчик, подключенный к компьютеру.

Раздел «Программист» содержит два режима программирования: «Управление» и «Конструирование».  При выполнении  этого задания мы будем работать на самом простом  первом уровне управления. Двойным щелчком откройте уровень «управление1».

В программе «ROBOLAB» в качестве команд используются картинки или пиктограммы, они сообщают роботу, что следует сделать. На первой пиктограмме изображен мотор А, эта команда включает мотор , подключенный к порту А  RCX. Вторая пиктограмма с изображением часов, называется «Жди». Надпись 4s означает, что программа ждет 4 секунды, а затем выключает мотор А. Можно начинать программировать, но необходимо собрать  по технологической карте робот с двумя моторами под названием «следопыт». Собрав робот , возвращайтесь к компьютеру, чтобы написать для него программу. Теперь надо загрузить на робот эту команду, чтобы он знал, что надо делать. Включите робот, нажав на нем «красную кнопку»  «On-Off».

Поместите робот перед инфракрасным трансмиттером или приемо-передатчиком на расстоянии 10-15 сантиметров. Теперь нажмите кнопку «Пуск», программа будет передана на RCX. Когда передача программы будет завершена, робот подаст сигнал.

Теперь поставим модель на автодром  и нажмем на ней зеленую кнопку Run, написанная программа начнет выполняться, «следопыт» должен крутиться в правую сторону в течение 4 секунд. Если модель не начала двигаться, щелкните на кнопку «информация», изучите список возможных неполадок, затем нажмите кнопку «повторить» и попробуйте загрузить программу на робот и выполнить ее еще раз. Теперь попробуем изменить программу так, чтобы робот поворачивался в другую сторону. Щелкните на команде «мотор». В появившемся «Меню» показаны все возможные модификации этой команды. Вы видите два мотора с направлением вращения в одну и другую сторону, а также лампу. Выберите среднюю картинку, ту на которой стрелка показана в право. Теперь изменим время работы «мотора». Щелкните на пиктограмму «Ждите». Выберите команду «ждите 2s». Вы создали свою собственную программу для робота и теперь ее надо загрузить в робот. RSX должен быть включен. Поместите робот перед ИК передатчиком. Щелкните на кнопку «пуск» белой стрелки для загрузки программы на RCX. Поставьте робот на автодром, нажмите на нем зеленую кнопку Run, «следопыт» должен вращаться назад в течение 2 секунд. Если модель не начала двигаться, щелкните на кнопку «информация» и изучите список возможных неполадок, затем нажмите кнопку «Повторить» и попробуйте загрузить программу на робот и выполнить ее еще раз. Вы закончили выполнение задания на первом уровне управления, теперь Вы умеете управлять одним мотором робота, на втором уровне управления вы сможете заставить вращаться одновременно оба мотора, так чтобы робот ехал вперед или назад.

УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ №2

     Вернитесь в меню «Практикум», там выберите задание 2-го уровня режима «Управление». Выполняя задания 2-го уровня, Вы научите робот двигаться «вперед» и «назад». С помощью технологической карты постройте модель робота.

    Нажмите на кнопку «Программист» в основном «Меню». Раздел «Программист» содержит два режима программирования «управление» и «конструирование». В этом задании мы будем использовать второй уровень управления, откройте его двойным щелчком. Как вы уже знаете, все программы в программе ROBOLAB строятся из картинок или пиктограмм, каждая из них является командой для робота. Команда «мотор А» сообщает роботу, что следует подать питание на внешний порт А RCX. В этой программе 2 команды включения внешних устройств. На второй пиктограмме изображена лампа, эта команда подает питание к порту С робота. Обе эти команды можно модифицировать.

     Выберите  пиктограмму мотора со стрелкой влево, числа 3 и 5 под пиктограммами портов выхода  обозначают уровень мощности для моторов. Самый высокий уровень 5, самый низкий 1  Щелкните на 3 под пиктограммами моторов. Выберите взамен самый высокий уровень мощности 5. Теперь щелкните на пиктограмму датчика касания. Выберите ту на которой написано 1s, эти команды называются «жди». Теперь программа говорит следующее: включить моторы, подключенные к портам А и С  RCX на максимальные мощности , ждать 1 сек и затем выключить моторы. Все готово, чтобы загрузить эту программу в робот.

Прежде всего включите RCX с помощью красной кнопки On-Off на нем. Поместите RCX перед    ИК передатчиком на расстоянии 10-15 см. Щелкните на белой стрелке «пуск», чтобы загрузить программу на робот. Когда программа будет полностью передана, RCX подаст сигнал. Поставьте робот на автодром, чтобы он мог беспрепятственно передвигаться. Нажмите зеленую кнопку Run на RCX. Программа начнет выполняться. Робот должен ехать вперед в течение 1 сек, а затем остановиться. Если робот не двинулся с места, щелкните на кнопку «информация» и посмотрите список возможных неполадок. Если робот пятился или вертелся на месте, щелкните на кнопки «информация» и изучите раздел монтаж моторов.

Научим робот ездить задом-наперед, для этого Вам надо изменить направление вращения моторов А и С , щелкните на команде мотор А, выберите команду мотор со стрелкой вправо, теперь изменим направление вращения другого мотора, щелкните на его пиктограмме. Выберите команду мотор со стрелкой вправо. Теперь изменим скорость вращения обоих моторов, чтобы робот ехал помедленнее, щелкните на 5 под мотором С, щелкните на 3. Новая программа велит «следопыту» пятиться с меньшей скоростью.

Ваша программа также будет состоять из двух шагов. В первой части программы измените направление вращения моторов. Щелкните на пиктограмму «мотор С», затем щелкните на изображение мотора со стрелкой влево. Теперь увеличим мощность мотора с 3 до 5. В появившемся меню выберите 5. У Вашего робота нет лампы, подключенной к порту B, так что изменим установку этого порта. Щелкните на пиктограмме лампы B. Выберите  красный знак «Стоп». Эта пиктограмма появится в программе после порта B. Она означает, что на этот порт подаваться питание не будет. Теперь изменим программу так, чтобы вместо работы в течение 6 секунд, она работала до тех пор, пока не будет нажат датчик касания. Щелкните на пиктограмму 6 секунд. Выберите пиктограмму «датчик касания нажат». Не спутайте его с пиктограммой «датчик касания отпущен». Нам нужна та пиктограмма, где кнопка нажата. Теперь изменим второй шаг пиктограммы. Щелкните на пиктограмму «мотор С», чтобы изменить направление его вращения. Выберите пиктограмму со стрелкой вправо. Теперь изменим уровень мощности мотора с 3 до 5. Щелкните на 3 под мотором С. Выберите уровень мощности 5. Заменим лампу B на знак «Стоп». Щелкните на лампу B. Выберите знак «Стоп». Теперь скажем роботу, что он должен двигаться в течение 2 сек. Щелкните на пиктограмму «Жди». Выберите пиктограмму «жди 2сек». Программа готова к загрузке в RCX. Щелкните на белой стрелке «пуск». Теперь поставьте робот на некотором расстоянии от себя. Затем нажмите на RCX зеленую кнопку для запуска программы. Робот движется вперед до тех пор , пока не будет нажат датчик касания, изменяет направление движения, движется назад в течение 2 сек и останавливается.

  Посмотрим как это работает. Щелкните на белой стрелке «пуск», команда будет передана на  RCX . Опять поставьте робот на автодром. Нажмите на RCX зеленую кнопку Run, написанная Вами программа начнет выполняться, робот должен пятиться в течение 1 сек. Вы закончили выполнение задание на втором уровне.

УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ № 3

Вернитесь в меню «Практикум» и выберите  следующий уровень управления 3. На третьем уровне управления Вы можете создавать  двух-шаговые программы. Сейчас мы научим «следопыта» реагировать  на встретившиеся на его пути препятствия. В основном меню выбираем раздел «Программист». Двойным щелчком откройте уровень 3. Программы управления уровня 3 имеют два шага. На первом шаге представленная программа включает моторы А и С , и лампу B на 6сек. По истечении этого времени , моторы меняют направление вращения до тех пор, пока не будет нажат датчик касания. Датчик касания – это переключатель, который сообщает компьютеру нажата его кнопка или отпущена. Если Вы подключите датчик касания к Вашему роботу, Вы сможете научить его изменять направление движения, когда он встречает препятствие. Вот пример того, как можно подключить датчик касания к модели. Подробные инструкции Вы можете найти на технологической карте. Убедитесь, что провод подключен к самой верхней части датчика касания. Затем проверьте, чтобы другой конец провода был подсоединен к порту 2 RCX. На уровне управления 3 есть возможность повторять Вашу программу бесконечно. Это позволит не нажимать кнопку «старт» на роботе для очередного запуска программы. Щелкните кнопку «выполнять 1 раз». Замените ее на кнопку «выполнять много раз». Теперь снова загрузите программу на робот. Нажмите кнопку «старт» на роботе снова. Робот едет вперед до тех пор, пока датчик касания не будет нажат, затем едет назад в течение 2 секунд, останавливается и начинает все сначала. Программа выполняется снова и снова, до тех пор , пока Вы не остановите ее нажатием зеленой кнопки на роботе. Если Вы нажмете красную кнопку «включение – выключение» робота, программа тоже будет остановлена, но и сам робот  выключится. На уровне 3 Вы также можете сохранить программу и открыть ранее сохраненную. Щелкните на кнопке «сохранить» для сохранения Вашей программы. С помощью клавиш на клавиатуре сотрите предложенное Вам название программы. Напечатайте новое имя. Например «Отскоки».

Щелкните на зеленой кнопке. Программа будет сохранена. Открыть ранее сохраненную программу можно нажатием этой кнопки. Двойным щелчком выберите из списка нужную Вам программу. Нужный Вам файл будет открыт. Вы создали программу на уровне 3 , у Вас есть робот реагирующий на прикосновение.

Подведение итогов занятия: На данном занятии ученики приобрели навыки самостоятельного составления программ и конструирования простейших  моделей роботов.