Перелетные птицы. Комплекс занятий по робототехнике
Мария Азимова
Перелетные птицы. Комплекс занятий по робототехнике
Комплекс занятий по робототехнике из первого раздела «Забавные механизмы», «Танцующие птицы».
Воспитанники должны сконструировать двух механических птиц, которые способны издавать звуки и танцевать, и запрограммировать их поведение. В модели используется система ременных передач.
Учебные цели:
Естественные Науки. Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Знакомство с системой шкивов и ремней (ременных передач, работающих в модели). Анализ влияния смены ремня на направление и скорость движения модели «Танцующие птицы».
Технология. Проектирование Создание и программирование моделей с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами.
Технология. Реализация проекта Построение, программирование и испытание модели «Танцующие птицы». Модификация поведения модели за счёт изменения её конструкции – смены шкивов и ремня для изменения скорости и направления движений модели.
Математика. Понимание того, как изменение диаметра шкивов влияет на скорость движений модели «Танцующие птицы». Установление соотношения между диаметром и скоростью вращения (числом оборотов). Понимание и использование чисел для выражения продолжительности работы мотора в секундах с точностью до десятых долей.
Развитие речи Общение в устной или в письменной форме с использованием соответствующего словаря.
Словарь основных терминов: ремень, шкив, случайное число. Блоки: «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Случайное число», «Звук», «Цикл», «Начало», «Ждать».
План-конспект занятия по робототехнике «Сборка модели «Танцующие птицы».
Программное содержание:
1. Закрепить знания детей о птицах.
2. Формировать умение конструировать модели механизмов из деталей конструктора LEGO WeDo по инструкции, расширять словарный запас.
3. Развивать мелкую моторику рук, элементы логического мышления, внимание, конструкторские навыки.
4. Закреплять умение конструировать по схеме, развивая навыки счёта, сравнения по величине, ориентировке на плоскости. Развивать речь детей в составлении описания своей модели.
5. Воспитывать интерес к конструированию из ЛЕГО. Воспитывать взаимопонимание, доброжелательность, инициативность, ответственность, желание помогать друг другу, работая в подгруппе, воспитывать умение анализировать свою работу.
Словарная работа:
Зубчатая передача, коронное зубчатое колесо, датчик расстояния, модель, ремень, шкив.
Оборудование: конструкторы LEGO WeDo, ноутбуки, проектор, интерактивная доска, карточки зеленого, желтого и красного цвета.
Ход занятия
1. Вводная часть.
Техника безопасности.
Перед тем как приступим к работе, давайте вспомним правила поведения на занятиях по робототехнике.
— Можно ли без разрешения преподавателя включать компьютеры, трогать провода и разетки?
— Можно ли во время занятия громко кричать?
— Правильно ли кидаться деталями из конструктора?
— Можно ли приносить с собой в класс еду и напитки?
— А хорошее настроение?
— Правильно ли бегать по классу во время занятия?
— Можно собирать конструктор стоя?
— Можно ли самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры?
— Можно ли ударять по клавиатуре, нажимать бесцельно на клавиши?
— Правильно ли не убирать за собой рабочее место? (Ответы детей)
Загадка:
Снится ночью паучку
Чудо-юдо на суку.
Длинный клюв и два крыла…
Прилетит — плохи дела.
А кого паук боится? Угадали? Это (птица)
Просмотр компьютерной презентации «Птицы»
2. Основная часть.
Гимнастика для глаз.
Птичка полетела вверх (дети поднимают глаза вверх)
Птичка улетела вправо (смотрят вправо)
Птичка улетела влево (смотрят влево)
И спряталась на полу (смотрят на пол)
Сегодня мы не просто так много говорим о птицах. Сегодня мы с вами постараемся сделать птиц из конструктора WeDo. У нас с вами получатся не просто птицы, а танцующие птицы.
В конструкторе много деталей. Как они называются, мы постепенно с вами изучим.
Есть специальная программа, которая называется LEGO Education WeDo. Она будет нам с вами помогать строить модели, а потом их оживлять.
Мы с вами дружные ребята, поэтому будем делать все вместе, помогая друг другу
На протяжении всех занятий у нас с вами будут помощники Маша и Макс. Сегодня они играют с танцующими птицами.
Предлагаю внимательно посмотреть ролик.
Показать вводный ролик «Танцующие птицы».
Дети, сейчас мы будем конструировать механических птиц,
Начнем собирать модель, следуя пошаговым инструкциям
В левой части страниц с описанием порядка сборки модели показаны детали, которые вам потребуются на каждом этапе.
Чтобы перейти к следующему шагу, щёлкните на правой стрелке
Я буду объяснять и показывать на главном экране.
Совместное конструирование двух механических птиц.
Физкультминутка:
Вышли уточки на луг,
Кря-кря-кря! (Шагаем.)
Пролетел веселый жук,
Ж-ж-ж! (Машем руками-крыльями.)
Гуси шеи выгибают,
Га-га-га! (Круговые вращения шеей.)
Клювом перья расправляют. (Повороты туловища влево-вправо.)
Ветер ветки раскачал? (Качаем поднятыми вверх руками.)
Шарик тоже зарычал,
Р-р-р! (Руки на поясе, наклонились вперед, смотрим перед собой.)
Зашептал в воде камыш,
Ш-ш-ш! (Подняли вверх руки, потянулись.)
И опять настала тишь,
Ш-ш-ш. (Присели.)
3. Заключительная часть. Рефлексия.
Ребята, давайте, сейчас каждая группа расскажет про то, что вы построили?
Какие детали использовали?
Раздать детям карточки разного цвета.
Зеленый цвет обозначает — комфортное состояние, а желтый — спокойное и ровное, красный — тревожное. Ребята, оцените, пожалуйста, свою работу и поднимите одну из карточек.
Молодцы, а на следующем занятии мы оживим наших птиц.
План-конспект занятия по робототехнике «Программирование модели «Танцующие птицы»
Программное содержание
1. Формировать практические навыки в программировании модели с применением зубчатой передачи;
2. Развивать мелкую моторику рук, элементы логического мышления, внимание, конструкторские навыки.
3. Закреплять умение конструировать по схеме, развивая навыки счёта, сравнения по величине, ориентировке на плоскости.
4. Развивать диалогическое общение, умение детей внимательно слушать, высказываться, делать выводы, составлять описание своей модели.
5. Воспитывать интерес к конструированию из LEGO. Воспитывать взаимопонимание, доброжелательность, инициативность, ответственность, желание помогать друг другу, работая в подгруппе, воспитывать умение анализировать свою работу.
Словарная работа: Блоки: «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Случайное число», «Звук», «Цикл», «Начало», «Ждать».
Оборудование: конструкторы LEGO WeDo, ноутбуки, проектор, интерактивная доска, карточки зеленого, желтого и красного цвета.
Ход занятия
1. Вводная часть.
Техника безопасности.
Ребята, давайте, вспомним как нужно вести себя на нашем занятии.
Можно ли без разрешения преподавателя включать компьютеры, трогать провода, разетки?
— Можно ли во время занятия громко кричать?
— Правильно ли кидаться деталями из конструктора?
— Можно ли приносить с собой в класс еду и напитки?
— А хорошее настроение?
— Правильно ли бегать по классу во время занятия?
Можно собирать конструктор стоя?
Можно ли самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры?
Можно ли ударять по клавиатуре, нажимать бесцельно на клавиши?
Правильно ли не убирать за собой рабочее место? (Ответы детей)
Дети, мы уже сконструировали механических птиц.
Трудно ли было создавать эту модель?
Что вам помогло в работе?
Модель называется «Танцующие птицы».
Что же надо сделать, чтобы птички начали танцевать? Подключить к компьютеру.
2. Основная часть.
Знакомство с рабочим полем и названием Блоков на палитре.
Приступаем к следующему этапу нашего занятия – создание программы. Перед вами рабочее поле. Внизу расположена Палитра. Палитра может быть сокращенной и полной. Слева внизу нажали треугольник. В Палитре представлены все Блоки для создания программы. Блоки – это знаки.
Познакомимся с Блоками:
— начало
-мотор по часовой стрелке (покажите руками)
— мотор против часовой стрелки (покажите руками)
— мощность мотора (до 10)
-выключить мотор
— выключить мотор
— датчик наклона
— датчик расстояния
— число
— текст
— случайное число
— воспроизведение (звук)
— экран
— ждать
— цикл (повторяется бесконечно)
Мы с вами отлично работаем, но наши глаза устали, поэтому сделаем зарядку для глаз.
Гимнастика для глаз:
Раз – налево, два – направо,
Три – наверх, четыре — вниз.
А теперь по кругу смотрим,
Чтобы лучше видеть мир.
Создадим для своих танцующих птиц программу их вращения. Как?
Программное обеспечение конструктора LEGO WeDo предназначено для создания программ путем перетаскивания Блоков из Палитры на рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Образец.
Физкультминутка Грачи
Вот на ветках, грачи! Не кричи! (указательный палец на губы)
Чёрные сидят грачи (присели)
Разместились в гнёздышке, (показать руками гнездо перед собой)
Распушили пёрышки, (встать, руки в стороны)
Греются на солнышке, (погладить себя по рукам)
Головой вертят, (повороты головой вправо, влево)
Полететь хотят. (руки в стороны – взмах)
Кыш! Кыш! Улетели! (хлопки, руки в стороны, бег на носочках)
Полетели, прилетели (летают)
И опять все в гнёзда сели. (присели)
3. Заключительная часть. Рефлексия.
Ребята, давайте, попробуем рассказать, почему наши птицы движутся.
Как передается энергия?
Энергия передается от компьютера на мотор, вращающий маленькое зубчатое колесо. Маленькое зубчатое колесо приводит в движение большое зубчатое колесо, установленное на одной оси со шкивом, который поэтому тоже вращается. Сверху на шкиве закреплена птица. На шкив надет ремень. При вращении шкива ремень движется и вращает другой шкив, на который сверху установлена вторая птица.
Раздать детям карточки разного цвета.
Ребята, оцените, пожалуйста, свою работу и поднимите одну из карточек.
Зеленый цвет — комфортное состояние, желтый — спокойное и ровное, а красный цвет — тревожное.
Как вы думаете, могут ли птицы поворачиваться в противоположном направлении? Подумайте. А на следующем занятии проверим.
План-конспект занятия по робототехнике «Ременные передачи в модели «Танцующие птицы»
Программное содержание
1. Познакомить с системой шкивов и ремней (ременных передач).
2. Развивать мелкую моторику рук, элементы логического мышления, внимание, конструкторские навыки.
3. Закреплять умение конструировать по схеме, развивая навыки счёта, сравнения по величине, ориентировке на плоскости.
4. Развивать диалогическое общение, умение детей внимательно слушать, высказываться, делать выводы, составлять описание своей модели.
5. Воспитывать интерес к конструированию из LEGO. Воспитывать взаимопонимание, доброжелательность, инициативность, ответственность, желание помогать друг другу, работая в подгруппе, воспитывать умение анализировать свою работу.
Словарная работа: шкивы и ремень, перекрёстная ременная передача,
снижение скорости, увеличение скорости.
Оборудование: конструкторы LEGO WeDo, ноутбуки, проектор, интерактивная доска, карточки.
Ход занятия.
1. Вводная часть
Техника безопасности. Кто из ребят готов рассказать как нужно вести себя на занятиях по робототехнике. (Ответы детей)
Мы с вами уже знакомились с Машей и Максом. Давайте еще раз посмотрим ролик.
Просмотр фильма этапа «Установление взаимосвязей»
2. Основная часть.
Интересно, а сможем ли мы создать танцующих птиц, которые бы крутились в разные стороны?
Хотите попробовать?
У меня есть обруч. Мне нужны два добровольца. Наденьте на себя обруч и держитесь за него, не разжимая рук. Третий ребенок должен осторожно поворачивать обруч.
Что происходит с ребятами, которые находятся внутри обруча?
Дети поворачиваются в том же направлении, что и обруч.
Знаете ли вы что…
Птицы танцуют потому, что их приводит в движение система шкивов и ремень (ременная передача).
А вы знаете, что такое шкив и ремень?
Показать детям данные детали из конструктора.
Благодаря им, будет происходить вращение наших птиц.
Ознакомьтесь с примерами в окне «Первые шаги»:
7. Шкивы и ремень
8. Перекрёстная ременная передача
9. Снижение скорости
10. Увеличение скорости
Чтобы изменить направление вращения одного из шкивов на противоположное, необходимо. Перекрестить ремень.
Чтобы один из шкивов вращался быстрее, чем другой, необходимо заменить один из них шкивом меньшего диаметра.
Все это мы поймем в процессе разработки программы.
Хотите собрать эту модель? Мы будем следовать пошаговым инструкциям.
Чтобы модель работала лучше, движению шкивов и ремня ничего не должно мешать.
Собрать модель «Танцующие птицы»
Гимнастика для глаз:
Взгляд направим ближе, дальше,
Тренируя мышцу глаз.
Видеть скоро будем лучше,
Убедитесь вы сейчас!
А теперь нажмем немного
Точки возле своих глаз.
Сил дадим им много – много,
Чтоб усилить в 1000 раз!
Давайте вспомним, как передается энергия? (Вместе с детьми)
Энергия передается от компьютера на мотор, вращающий маленькое зубчатое колесо. Маленькое зубчатое колесо приводит в движение большое зубчатое колесо, установленное на одной оси со шкивом, который поэтому тоже вращается. Сверху на шкиве закреплена птица. На шкив надет ремень. При вращении шкива ремень движется и вращает другой шкив, на который сверху установлена вторая птица. Скорость вращения птиц можно изменять, переставляя ремень с большего шкива на меньший. Чтобы изменить направление вращения птиц, следует перекрестить ремень.
Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колёс, шкивов, осей и ремней).
— Чтобы включить мотор, в программе для танцующих птиц используются Блоки «Начало» и «Мотор по часовой стрелке». Мощность мотора можно изменять при помощи Блока «Мощность мотора».
Давайте попробуем.
Физкультминутка “Птички”
Птички начали спускаться,
На поляне все садятся.
Предстоит им долгий путь,
Надо птичкам отдохнуть. (Дети садятся в глубокий присед и сидят несколько секунд)
И опять пора в дорогу,
Пролететь нам надо много. (Дети встают и машут “крыльями”)
Вот и юг. Ура! Ура!
Приземлиться нам пора. (Дети садятся за парты)
3. Заключительная часть
— Я приготовила для вас таблицу данных. В ней мы будем фиксировать изменения в ременной передаче и их действие на скорость, и направление движения птиц
— Что же у нас получилось?
Смотреть итоги, которые получились в таблице.
— Покажите мне, пожалуйста, руками, как двигаются птицы, когда установлен большой шкив,
а ремень не перекрещен, как это показано в первом ряду таблицы.
Птицы поворачиваются в одном и том же направлении с одинаковой скоростью.
— Что происходит после того как ремень был переставлен с большого шкива на маленький.
как показано во втором ряду таблицы?
Скорость вращения маленького шкива возрастает, соответственно, увеличивается и
скорость вращения птицы, закреплённой на нём.
— Что происходит когда перекрещивают ремень (так если посмотреть сбоку, он имеет форму восьмёрки, огибающей оба шкива, как показано в третьем ряду таблицы?
Шкивы и обе птицы, закреплённые на них, вращаются в противоположных направлениях.
— Насколько быстрее будут танцевать птицы, если вместо больших шкивов, на которых они закреплены, установить маленькие?
Насколько быстрее вращается птица, закреплённая на маленьком шкиве?
— Энергия передается от компьютера на мотор, вращающий маленькое зубчатое колесо. Маленькое зубчатое колесо приводит в движение большое зубчатое колесо, установленное на одной оси со шкивом, который поэтому тоже вращается. Сверху на шкиве закреплена птица. На шкив надет ремень. При вращении шкива ремень движется и вращает другой шкив, на который сверху установлена вторая птица. Скорость вращения птиц можно изменять, переставляя ремень с большего шкива на меньший. Чтобы изменить направление вращения птиц, следует перекрестить ремень.
Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора, в механическую (вращение зубчатых колёс, шкивов, осей и ремней).
Заполнение таблицы (индивидуально)
Источник: