Пояснительная записка к занятиям по робототехнике

Методы: поисково-исследовательский, проектный.

Приемы: создание проблемной ситуации, построение алгоритма сборки модели и составления программы.


Цель: знакомство с приемами составления программ с ультразвуковым датчиком.
Задачи занятия:
Образовательные:

познакомиться с использованием ультразвукового датчика ;

отработка навыков составления программ в среде NXT-G;

выработка умений самостоятельного применения знаний;
Развивающие: развитие познавательного интереса и творческой активности учащихся;
Воспитательные: формирование предпринимательских способностей.

Оборудование:

Техническое:

компьютерный класс;

мультимедийный проектор;
Программное:

Операционная система Windows ХР

приложения Microsoft Office 2007: PowerPoint.

Презентация «Где черпать вдохновение».

Конструктор Лего « Mindstorms NXT 2.0

Другое: Тест (Приложение№1), раздаточный материал (Приложение№2),

План занятия

Организация начала занятия. Приветствие.

Повторение изученного материала. Подготовка обучающихся к усвоению материала.Программирование робота с известными блоками.

Изучение нового материала. Ультразвуковой датчик (УЗД). Бионика.

Способ достижения: показ презентации.

Закрепление нового материала. Практическая работа.

Способ достижения: выполнить самостоятельную практическую работу с последующим соревнованием.

Подведение итогов занятия.

Обобщение. Защита проекта.

Способ достижения: выполнение и защита проекта с использованием нескольких датчиков.

Предметы и ЗУНы

ИНФОРМАТИКА

·        Объекты и процессы;

·        Модели объектов и процессов;

·        Алгоритмы с ветвлением и конечными циклами;

·        Знакомство с системами управления.

ФИЗИКА

·        Принципы работы различных датчиков;

·        Виды движения и преобразование одних видов в другие;

·        Исполнительные устройства современных роботов.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

·        Свойства материалов.

. Бионика.
Ход занятия

Этапы занятия		Деятельность педагога		Деятельность обучающихся
1.Орг. момент.		Приветствие.		Готовность к занятию
2. Сообщение темы и целей занятия.
1.Повторение изученного. Слайд 2. 2.Сообщение темы и целей занятия. Слайд 3.		Ребята, на прошлом занятии мы с вами успешно провели конкурентную разведку с целью повышения конкурентоспособности своей группы. Напомните мне: Что такое конкурентная разведка? Подразделение по конкурентной разведке доложило о перспективной разработке фирмы «N»: система соблюдения дистанции на общественном транспорте. Все, что удалось получить, - общая схема работы. Вам необходимо разобраться с ней и внедрить. Подумайте и ответьте, какие блоки здесь зашифрованы? Темой сегодняшнего занятия будет «Принцип работы ультразвукового датчика (УЗД)». А для этого нам предстоит выяснить: Что такое Бионика? Рассмотреть схему ультразвукового датчика (УЗД), определить принцип работы УЗД? Расшифровать схему «системы соблюдения дистанции» и применить на практике.		Ответы детей конкурентная разведка – это сбор и обработка информации из разных источников для принятия управленческих решений. Рассматривают алгоритм схемы. (прил.№2)Называют изученные блоки. Приходят к выводу, что не все блоки им знакомы.
3. Изучение нового материала.
Где черпать вдохновение? Слайд 4. Слайд 5. Слайд 6. Слайд 7-8. Беседа Сравнения ультразвукового датчика со способностью летучей мыши к навигации. Слайд 9. Физкультминутка. Проект «Дальномер». Слайд 9.	13 сентября 1960 года на симпозиуме «Живые прототипы искусственных систем – ключ к новой технике» официально закреплено рождение бионики. Бионика – это наука о применении знаний о живой природе для решения инженерных задач при конструировании технических систем. Идеи многих конструкций и изобретений были заимствованы человеком у природы. Всем известный главный символ Парижа – 300-метровая башня, названная именем своего создателя Александра Эйфеля. Её конструкция повторяет строение берцовой кости человека. В 1955 году швейцарский инженер Джорж де Местраль, гуляя со своей собакой, заметил, что к её шерсти постоянно прилипают какие-то непонятные растения. Проведя исследование, он выяснил, что на плодах сорняка (дурнишника) есть маленькие крючки. Вскоре он запатентовал удобную застёжку-липучку. Современные технические средства и компьютерное моделирование помогают лучше и быстрее разбираться в том, как устроен мир. И даже наш робот пользуется открытиями бионики. Рассмотрите нашего робота и попытайтесь ответить на вопрос: Какие детали конструкции робота заимствованы у природы? Как летучие мыши обнаруживают предметы, преграждающие им путь? До открытия ультразвуковой эхолокации предполагалось, что летучие мыши обладают экстрасенсорным восприятием. Их лишали возможности использовать зрение, покрывали крылья плотным лаком, чтобы лишить возможности чувствовать воздушные потоки, и все равно они избегали расположенных в экспериментальной камере препятствий. Рассмотрите схему УЗД. Определите принцип работы. Установите модуль с ультразвуковым датчиком к роботу. Задание. Робот, используя УЗД, должен определить расстояние до проходящих мимо объектов и выводить его на экран. Провести испытания, убедиться в работоспособности программы и продемонстрировать её работу. Улучшите программу, добавив вывод на экран единицу измерений (см). Продолжить испытание.		Просмотр презентации. Просмотр презентации. Рассматривают конструкции роботов. Участвуют в беседе. Летучие мыши испускают неслышимые для человека звуки и улавливая их эхо, отраженное от предметов. Работа в парах. Рассматривают схему УЗД.( прил.№2) Делают выводы: Датчик ультразвука поможет нам создать модель прибора, измеряющего расстояния. Конструируют робота с ультразвуковым датчиком. Дифференцированная работа. Составляют алгоритм программы. 1группа – по образцу.(прил.№2) 2 группа-самостоятельно. Запускают в NXT робота. Испытывают. Исправляют ошибки. Дорабатывают программу. Проводят испытания роботов. Делают выводы.
Перерыв 15 мин.
4. Закрепление полученных знаний.
Проект «Робот-прилипала» Проект «Соблюдение дистанции на общественном транспорте»		Вспомните фразу «ходить хвостиком». Давайте запрограммируем проявление роботом чувства привязанности. Составьте программу для робота, соблюдающего дистанцию в 50см до объекта. Проанализируйте поведение робота. Что можно в нем улучшить. А сейчас вернемся к нашей схеме. Постарайтесь объединить программы и составить прототип системы соблюдения дистанции, используя схему добытую подразделением по конкурентной разведке. Реализуйте проект.		Составляют алгоритм программы «Робота-прилипалы». Запускают программу в NXT робота. Испытывают. Исправляют ошибки. Работа в группах. Расшифровка схемы «соблюдения дистанции на общественном транспорте». Составление программы. Демонстрация работы программы «Соблюдение дистанции»
5. Итог занятия
Тестирование .		Проведение тестирования.		Работают с тестом. (прил №1)
5. Обобщение полученных знаний.
Проект «Охранная система» Релаксация.		Создайте прототип охранной системы. При этом можно использовать несколько датчиков, возможность робота передвигаться, издавать звуки и отображать информацию на экране. Всем спасибо за интересную работу на занятии. Мне очень понравились ваши проекты. Некоторые идеи я взяла себе на вооружение. А что вам понравилось на сегодняшнем занятии? В чем вы испытывали трудности? Хотели бы вы продолжить изучать данную тему?		Самостоятельная работа. Защита проекта: Демонстрация моделей. Функциональные свойства. Область применения. Делятся своими впечатлениями.

Приложение № 2

Раздаточный материал

Карточка №1.Система соблюдения дистанции.



Карточка №2.Схема работы Ультразвукового датчика



Карточка №3. Проект «Дальномер».



Карточка №4. Проект «Робот – прилипала»


Карточка №5. Проект «Охранная система»