Конспект открытого урока по курсу «Образовательная робототехника. Конспект занятия по робототехнике в старшей группе «Конструирование козлёнка
Спасение на самолёте
формирование предпосылок инженерного мышления
Развитие познавательно-исследовательской и конструктивной деятельности детей средствами lego wedo
учить основным приёмам сборки и программирования модели;
формировать конструктивное мышление средствами робототехники;
формировать правильное восприятие пространства;
развивать мелкую моторику рук, зрительно–двигательную координацию;
воспитывать доброту, отзывчивость, умение работать в команде.
Оборудование :
интерактивная доска,
ноутбук на каждую пару,
конструктор LEGO Education WeDo 9580 на каждую пару,
Раздаточный материал :
конструкторские шапки;
Здравствуйте, ребята. Я стюардесса. Меня зовут Ирина. Я получила сигнал SOS.
Вы знаете, что это такое?
SOS это сигнал бедствия, просьба о помощи. Оторвалась льдина и людей уносит в открытое море.
Как их спасти?
Поможем им?
Какими должны быть люди, которые спасают тех, кто попал в беду?
Да только смелые, отважные, добрые, умеющие работать в команде люди могут спасти пострадавших.
Спасение людей это тяжёлая работа не каждый может с ней справиться.
Давайте проверим, готовы ли мы к оказанию помощи терпящим бедствие людям?
Арина загадает загадки, которые подготовила к сегодняшнему занятию, а вы должны их отгадать.
Молодцы ребята! Вижу что вы храбрые, сообразительные находчивые.
А сейчас нам нужно выбрать транспорт, на котором мы отправимся спасать людей в открытый океан.
Поможет нам в этом Артем, который приготовил презентацию о различных видах транспорта.
Презентация.
Так на чём же можно отправиться в путь?
К сожалению, самолет, на котором я прилетела к вам, улетел.
У каждого из вас есть конструкторский контейнер, в котором лежат разные детали для постройки необычного самолета. Вы мне поможете построить самолет? Вы знаете, как называют людей, которые строят самолеты? (Инженеры- конструкторы )
Предполагаемые ответы детей.
Сейчас вы все превратитесь в инженеров-конструкторов.
Усаживайтесь поудобнее на своих рабочих местах.
Сейчас нам предстоит сконструировать самолёт.
Наденьте шапочки конструкторов, которые лежат у вас на столах.
Теперь вы - инженеры–конструкторы.
Готовы конструировать модель самолета?
Приступим.
Самолет строят по схеме.
Самолёты готовы?
Молодцы! Вы создали каждый свой самолет. Вы – настоящие инженеры–конструкторы!
А теперь пришло время проводить испытания.
Поставьте самолет на испытательную платформу
Через USB LEGO – коммутатор будем осуществлять управление мотором.
Я предлагаю поработать у интерактивной доски Артёму и Илье.
Начинаем испытание : соедините модель с компьютером через USB LEGO – коммутатор.
Перетащите кнопку «Блок начало» в центр вашего рабочего стола.
Какой следующий блок нужно поставить?
Блок «включить мотор на…»
Давайте проверим, заработает ли мотор и пропеллер.
Есть контакт?
А чтобы остановить вращение пропеллера, нажмите на кнопку «Стоп» .
Ребята, как вы думаете, ваши самолеты прошли испытание?
Предполагаемые ответы детей.
Как вы узнали?
(Завёлся мотор, закрутился пропеллер)
А теперь нужно самолёт запрограммировать, чтобы он отправился в путь.
Напишите программу по образцу или создайте свою.
Давайте проверим, все самолеты смогут взлететь.
Испытания прошли успешно.
Молодцы ребята. Вы мне помогли сконструировать самолет и теперь нам можно отправляться в путь.
III. Рефлексия
Скажите, чему вы сегодня научились в конструкторском бюро? Ребята, вам понравилось быть инженерами – конструкторами? Что именно понравилось?
Я предлагаю всем вам сейчас выйти к доске и запустить самолётики. Если вы сегодня смогли справиться с поставленной задачей, сконструировать и запрограммировать самолёт то нужно запустить самолёт голубого цвета. Если что-то не получилось - розового.
После запуска прошу всех сесть на свои места.
Спасибо, юные инженеры. Желаю каждому осуществить свою мечту. И я надеюсь, что кто-нибудь из вас обязательно станет инженером–конструктором. Мы с вами сегодня сделали большое, доброе дело для спасения людей, терпящих бедствие.
Ведь не зря говорят : доброта от века к веку – украшает человека.
На этом наше занятие закончено. Всем спасибо.
МБОУ СОШ № 65
Факультативное занятие
по робототехнике
«Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица»
Подготовила:
учитель начальных классов
Михайлова
Елена Владимировна
Пенза
Задача: построить модель механической обезьянки с руками, которые поднимаются и опускаются, барабаня по поверхности разной интенсивности.
Учебные цели: занятие конструированием, программированием, исследованиями, а также общением в процессе работы; уметь работать в паре.
Естественные науки:
Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели.
Изучение рычажного механизма и влияние конфигурации кулачкового механизма на ритм барабанной дроби.
Технология, Проектирование.
Создание и программирование моделей с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами.
Технология. Реализация проекта
Создание и испытание модели барабанящей обезьянки. Модификация конструкции модели путём изменения кулачкового механизма с целью изменения ритма движений рычагов.
Математика
Понимание того, как количество и положение кулачков влияет на ритм ударов. Понимание и использование числового способа задания звуков и продолжительности работы мотора.
Развитие речи
Общение в устной или в письменной форме с использованием соответствующего словаря.
Словарь основных терминов
Кулачок, коронное зубчатое колесо, рычаг, ритм. Программные блоки: «Мотор по часовой стрелке», «Вход Число». «Звук», «Цикл»: «Начало», «Начать нажатием клавиши».
Оборудование: конструктор LEGO Education WeDo, ноутбук, «Барабан» (лист картона, пластика или металлическая банка), лист «Эксперементирования».
Ход занятия:
1. Установление взаимосвязей, актуализация знаний.
Что Маша и Макс могут рассказать об обезьянке? Чем она любит заниматься?
Стучал ли кто-нибудь на барабане?
Как он устроен и по какому принципу действует?
За счёт чего двигаются руки обезьянки?
Что является источником звука барабанной дроби?
Просмотрите еще раз этот фильм и понаблюдайте за движениями какой-нибудь из рук обезьянки, показанной в фильме. Примеры каких других механизмов, совершающих похожие движения (вверх-вниз), вы можете привести? Ручной насос, железнодорожный семафор, рука с молотком при забивании гвоздя.
Другие способы установления взаимосвязей:
Посмотрите ролик игры на барабане. Что помогает сделать так, чтобы было приятно слушать?
Как при этом двигаются руки?
Что является источником звука? Руки двигаются вверх и вниз, ударяют по «барабану» и при этом раздается стук.
Умеет ли кто-нибудь из вас играть на музыкальных инструментах? Как при этом извлекаются звуки? Если это духовые инструменты – то надо дуть. Фортепьяно, струнные или ударные инструменты, то надо механически воздействовать на струны или поверхность барабана, чтобы заставить их вибрировать.
Знаете ли вы, что...
Руки барабанщика действуют как рычаги. Они двигаются вверх и вниз, вращаясь вокруг оси. Обезьянка-барабанщица тоже двигает руками вверх-вниз с определённым ритмом. Можно использовать рычаги, чтобы заставить руки обезьянки двигаться вверх и вниз, а кулачки - чтобы сделать эти движения разнообразными.
Энергия передается от компьютера на мотор. От мотора энергия передается сначала маленькому зубчатому колесу, затем, с поворотом оси вращения на 90 - коронному зубчатому колесу, насаженному на одну ось с кулачками. Кулачки поворачиваются и нажимают на рычаги, которые поднимают и опускают «руки» модели.
Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колес, кулачков, движение рычагов).
Как работает кулачок? Кулачок имеет яйцеобразную форму, поэтому соприкасающаяся с ними деталь совершает колебательное движение.
Создайте другие характерные движения обезьянки (то есть, другие ритмы), меняя способы воздействия кулачков на рычаги рук.
Одновременно ли движутся руки обезьянки?
Одинаковы ли звуки ударов?
В таблице экспериментирования зафиксируйте изменения положения кулачков, а также то, как каждое положение влияет на характер движений рычагов.
Закончив исследование кулачков и рычагов, обсудим выводы для таблицы экспериментирования.
Опишите, что вы видите и слышите, когда один кулачок сориентирован вверх, а другой - вниз, как это показано в первом ряду таблицы.
Когда одна рука обезьянки поднимается, то другая опускается. При этом раздаётся равномерная барабанная дробь с ча стотой примерно два удара в секунду.
Что происходит после изменения положения правого кулачка, как показано во втором ряду таблицы?
Обе руки по-прежнему поднимаются и опускаются в разное время, но ритм барабанной дроби изменяется: тук-тук - пауза. При этом частота стука составит те же два удара в секунду.
Что происходит после добавления ещё одного кулачка с правой стороны, как показано в третьем ряду таблицы?
Правый рычаг поворачивается и наносит удары вдвое быстрее левого рычага. При этом частота стука возрастает до трех ударов в секунду: быстрые тук-тук-тук – пауза.
Что происходит после добавления еще одного кулачка с левой стороны?
Руки опять поднимаются и опускаются не одновременно, но в два раза быстрее, чем в первом примере, с частотой четыре удара в секунду: тук-тук-тук-тук.
Дополнительно...
Как нужно изменить конструкцию рычажного механизма, чтобы укоротить плечо груза? А чтобы удлинить его? Для этого следует изменить положение центра вращения, установив ось в другое отверстие балки.
Если перенести центр вращения рычагов (ось) в другое отверстие в балке, чтобы изменить длину плеча силы рычагов и высоту, на которую они поднимаются. В результате изменится сила ударов, что можно будет услышать.
Вы с обезьянкой можете организовать оркестр! Вы можете воспроизводить звуки при помощи клавиатуры и играть вместе с обезьянкой.
На следующем занятии попробуем создать из «Обезьянок-барабанщиц» группу ударных. Как это сделать? Пусть каждая модель стучит по-своему. Подберите им разные «барабаны», издающие интересные звуки – металлические миски, картонные коробки и т.д.
Муниципальное автономное дошкольное образовательное учреждение:
детский сад №1 «Алёнушка» города Асино Томской области
Конспект по робототехнике в старшей группе
« В гостях у Фиксиков»
Подготовила:
Истигечева Елена Николаевна
Цель: Создание условий для конструирования умной вертушки
Задачи:
Развивать мелкую моторику рук;
Формировать умение последовательно создавать постройку по схеме;
Воспитывать умение принимать поставленную взрослым задачу, стремиться к результату.
Оборудование: компьютер, lego WE DO, юла, тэлээрис- якутская настольная игра, колонки, таймер, презентация , болтик-2шт
Ход НОД:
1. Организационный момент
Воспитатель: Здравствуйте, дети!
Дети: Здравствуйте!
Воспитатель: А вы любите смотреть мультфильмы? И какие?
Дети: Да! (ответы детей)
(Воспитатель показывает два болтика)
Воспитатель: А эти болтики из какого мультика?
Дети: Фиксики!
Воспитатель: Правильно! А как их зовут?
Дети: Симка и Нолик!
(Воспитатель включает презентацию с голосом фиксиков )
Фиксики: Здравствуйте!
Дети: Здравствуйте!
Фиксики: Мы, по дороге к вам нашли игрушки. Что за игрушки? Помогите нам.
(Воспитатель достает из ящика юлу и тэлээрис)
2. Основная часть
Воспитатель: что за игрушка?
Дети: Юла!
(дети берут юлу и начинают вращать)
Воспитатель: С помощью чего мы вращаем юлу?
Дети: с помощью руки
Воспитатель: а эту игрушку знаете?
Дети: Нет
Воспитатель: Эта игрушка называется Тэлээрис. Якутская национальная настольная игра. Эту игрушку тоже вращаем с помощью руки. Суть игры в том, чей тэлээрис будет долго крутиться, тот побеждает. (дети начинают вращать тэлээрис.)
Воспитатель: Фиксики подготовили нам трудную задачу. Давайте послушаем.
(Воспитатель включает следующий слайд)
Фиксики: А теперь, дети слушайте. Как можно с помощью компьютерной программы и конструктора вращать умную вертушку.
Воспитатель: А что помогает Фиксикам решить такие трудные задачи?
Дети: Помогатор!
(Воспитатель включает следующий слайд с музыкой и картинкой «Помогатор» )
Воспитатель: и так перед заданием нужно нам размяться. Повторяем
(физ. минутка. Дети начинают повторять за воспитателем)
3. Выполнение творческой работы
Воспитатель: Сейчас разделяемся на команды. Команда Симки, команда Нолика. И вот у вас компьютер и набор конструктора lego WE DO. Открываем программу. Начинаем собирать по схеме умную вертушку.
Воспитатель: Вот и наши вертушки готовы. Начинаем соревнование. Один из вас держит вертушку, второй включает программу. А я засекаю время. Готовы?
Наталья Панченко
Цели :
1) развитие мелкой моторики рук, развитие внимания;
2) развитие мышления, фантазии, творческих способностей.
3) развитие конструкторских навыков .
Задачи :
1) Показать образец собранной модели козлёнка , рассмотреть его. 2) Научить собирать .
3) Вызвать положительные эмоции от игры с поделкой.
Материалы и оборудование :
Схема козлёнка из деталей конструктора ;
Набор игрушек «Домашние животные» ;
Иллюстрации с изображением козлёнка ;
Наборы конструктора HUNA MRT по количеству детей.
Предварительная работа :
Рассматривание игрушек «Домашние животные» .
Ход работы.
Воспитатель : сегодня у нас в гостях домашнее животное, которое вы все знаете. А кто это вы должны отгадать с помощью загадки :
Любопытный, озорной,
И мотает головой,
Прыгает, бодается,
Как он называется?
Ответ : козлёнок .
Воспитатель : Ребята, какие вы молодцы! А теперь мы с вами соберём козлёнка из деталей конструктора . (Показывает собранную модель козлёнка и раздаёт необходимые детали детям).
Назовите, пожалуйста, на какие геометрические фигуры похожи разложенные перед вами детали? Сколько деталей квадратной формы? Сколько деталей желтого, зеленого и фиолетового цветов? Есть ли детали круглой формы?
(ответы детей)
Задание : форма, цвет и размер должны точно совпадать с образцом-схемой.
Выполнение работы.
Воспитатель. Ребята, давайте немного разомнём наши ручки, а затем продолжим работу.
Пальчиковая игра "Два козленка "
(На обеих ручках прижимаем большими пальцами средние и безымянные) .
Как-то раз к кому-то в гости
Шёл козлёнок через мостик ,
(Держим кисти горизонтально, сближаем руки) .
А навстречу шёл другой,
Возвращался он домой.
(На первый слог каждой строчки соединяем руки с размаха) .
Два рогатых глупых братца
Стали на мосту бодаться,
Не желая уступить
И другого пропустить.
Долго козлики сражались ,
Разбегались и толкались.
Вот с разбега лбами - бух!
(На слово "бух" - хлопаем в ладоши) .
И с моста в водичку - плюх!
(Роняем руки на колени) .
(Продолжение выполнения работы)
Получились козлята ? Молодцы! А теперь проверьте, устойчивы ли они? Давайте дадим имена нашим козлятам и поиграем с ними немножко.
Подведение итога.
Публикации по теме:
Комплексное занятие на тему «В гостях у мишутки» для 2ой младшей группы. 1. Развитие речи: Цели: Закрепить правильное произношение звуков.
«Конструирование самолёта». Конспект НОД по работе со строительным материалом во второй младшей группе Тема: «Конструирование самолёта» Цель: Усвоить технические приёмы работы со строительным материалом. Задачи: воспитывать интерес к строительным.
Конспект непосредственной образовательной деятельности по робототехнике в подготовительной группе «Собака» Задачи: Обучающие. - формирование умений и навыков конструирования, приобретения первого опыта при решении конструкторских задач по механике.
Конспект НОД по конструированию в старшей группе «Город дружбы» Образовательная задача: 1. Формировать чувство уверенности в своих возможностях, т. к. ребенок видит наглядный результат. 2. Развивать.
Конспект занятия по конструированию из кубиков «Строим башенку» Конспект занятия Действия со строительным материалом Тема: «Строим башенку» (кубики) Область: познавательное развитие. Раздел конструирование.
Конспект занятия по конструированию в средней группе «Двухэтажный домик» Конспект занятия по художественному творчеству (конструирование) в средней группе «Двухэтажный домик» Выполнила: Шляхтина Т. Е.
Конспект занятия в старшей группе. Конструирование. Строительство детской площадки Конспект занятия в старшей группе. Конструирование. Строительство детской площадки. Задачи: - закреплять у детей навыки работы с крупным.
АППАРАТНАЯ И ПРОГРАММНАЯ ОТЛАДКА МОДЕЛИ РОБОТА
Подлесных Елена Викторовна, МБОУ ДО Дом детского творчества, педагог дополнительного образования, ЯНАО, г. Новый Уренгой
Предмет (направленность): робототехника (научно-техническое творчество).
Возраст детей: 12 - 15 лет
Место проведения: класс.
Цели занятия: сформировать умения строить модели по схемам, закрепить работу с датчиком касания и датчиком звука, проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде функционирующей модели.
Задачи:
развитие умения ориентироваться в пространстве;
развитие мелкой моторики;
воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности работе.
Форма занятия - групповая (практическая работа)
Оборудование:
компьютер учительский,
проектор;
Лего-конструкторы Mindstroms NXT 2.0;
ПК с установленной средой программирования ПервоРоботNXT 1.1.
Данному занятию предшествовал этап начального конструирования и моделирования, включающий в себя: знакомство с кинематикой андроидного робота, с основными понятиями программирования, с программно-управляемыми моделями.
Ход занятия:
I. Организационный момент
Педагог приветствует обучающихся, проверяет подготовленность рабочего места к занятию и организует внимание обучающихся.
Педагог сообщает тему занятия, цели и задачи.
Педагог: Сегодня мы более подробно познакомимся с принципами аппаратной и программной отладки готовой модели робота. Применить знания полученные ранее на практике и протестировать, выполненный проект «Шагающий робот, реагирующий на столкновение с препятствием». Для этого необходимо вспомнить работу с датчиками касания и звука их назначение, функции.
II. Изучение нового материала
Сегодня на занятии мы должны:
Собрать, доработать (отладить) модель по технологической карте;
Написать и отладить для нее программу, загрузить программу в NXT;
Протестировать модель и отладить.
- Посмотрите внимательно на следующий слайд и ответьте на вопрос: По какому признаку объедены эти роботы? (у них у всех есть ноги)
- Как мы назовем эту группу роботов? (шагающие роботы).
- Для чего нужны шагающие роботы в жизни?
Историческая справка
Со времён изобретения Джеймсом Уаттом паровой машины стояла задача построения шарнирного механизма, переводящего движение по окружности в прямолинейное движение. Великий русский математик Пафнутий Львович Чебышев не смог точно решить изначальную задачу, однако, исследуя её, разработал теорию приближения функций и теорию синтеза механизмов.
Два неподвижных красных шарнира, три звена имеют одинаковую длину. Из-за своего вида, похожего на греческую букву «лямбда», этот механизм и получил своё название «лямбда-механизм». Незакреплённый серый шарнир маленького ведущего звена вращается по окружности, при этом ведомый синий шарнир описывает траекторию, похожую на профиль шляпки белого гриба.
Расставим на окружности, по которой равномерно вращается ведущий шарнир, метки через равные промежутки времени и соответствующие им метки на траектории свободного шарнира. Нижнему краю «шляпки» соответствует ровно половина времени движения ведущего звена по окружности.
При этом нижняя часть синей траектории очень мало отличается от движения строго по прямой (отклонение от прямой на этом участке составляет доли процента от длины короткого ведущего звена). На что же ещё, кроме шляпки гриба, похожа синяя траектория?
Пафнутий Львович увидел сходство с траекторией движения копыта лошади! Приделаем к лямбда-механизму ногу со «стопой» Прикрепим к тем же неподвижным осям в противоположной фазе ещё одну такую же. Для устойчивости добавим зеркальную копию уже построенной двуногой части механизма. Дополнительными звеньями согласовываются их фазы вращения, а общей платформой соединяются оси механизма. Мы получили, как говорят в механике, кинематическую схему первого в мире шагающего механизма.
Пафнутий Львович Чебышев, будучи профессором Санкт-Петербургского университета, большую часть своего жалования тратил на изготовление придуманных механизмов. Он воплотил описанный механизм «в дереве и железе» и назвал его «Стопоходящая машина». Этот первый в мире шагающий механизм, изобретённый российским математиком, получил всеобщее одобрение на Всемирной выставке в Париже 1878 года. Благодаря Политехническому музею г. Москвы, сохранившему чебышевский оригинал и предоставившему возможность «Математическим этюдам» обмерить его, у нас есть возможность увидеть в движении точную 3D-модель стопоходящей машины Пафнутия Львовича Чебышева (видео «Стопоходящей машины Чебышева»).
III. Практическая работа
Обучающиеся разбиваются на группы по два человека. Предлагаются наборы конструкторов LegoMindstorms NXT 2.0 и три уровня сложности выполняемого проекта (каждая группа выбирает уровень сложности и получает необходимый пакет с материалами у педагога).
Собрать модель с использованием полной инструкции;
Собрать модель с использованием видеоролика;
Собрать модель с использованием материалов презентации, где излагается только принцип стопоходящего механизма Чебышева.
Все роботы строятся по следующим принципам:
робот должен стоять на поверхности (полигоне), упираясь только на «ноги»;
«ноги» робота приводятся в движение одним мотором;
движение «ног» должно быть возвратно-поступательным;
центр тяжести робота должен быть смещен вперед по ходу движения.
Технологическая карта обучающегося для практической работы
Задание Действие обучающегосяПостроение и отладка модели
Уровни сложности проекта:
(1) собрать модель с использованием полной инструкции,
(2) собрать модель с использованием видеоролика,
(3) собрать модель с использованием материалов презентации, где излагается только принцип стопоходящего механизма Чебышева. Выбрать один из уровней, получить пакет материалов к выбранному уровню задания у педагога.
Принцип построения роботов:
- робот должен стоять на поверхности (полигоне), упираясь только на «ноги»;
- «ноги» робота приводятся в движение одним мотором;
- движение «ног» должно быть возвратно-поступательным;
- центр тяжести робота должен быть смещен вперед по ходу движения. Прочитать принципы построения и приступить к сборке робота (отладке готовой модели)
Программирование модели
Принцип построения программы:
- использовать блок «Цикл», сконфигуровать его как бесконечный цикл;
- использовать блок «Движение» внутри бесконечного цикла;
- настроить блок, выбрав двигатель А, направление движения вперед, уровень мощности 50%, длительность движения - бесконечность. Прочитать принципы написания программы, составить программу, загрузить в робота.
Протестировать работоспособность программы
Произвести отладку программы
Обучающиеся проводят тестирование и демонстрацию готовых моделей роботов.
Оценка проделанной работы.
По окончанию практической работы обучающиеся представляют свои работы. Обсуждают проект (что можно было добавить в программу). Выбор лучшей модели.
IV. Подведение итогов занятия
Обучающиеся подводят итог занятия, чему научились, что нового узнали. Обсуждают, где можно применить андроидных и шагающих роботов. Приходят к выводу, что изучение данной темы существенно облегчает программирование модели и делает программу более универсальной.
- С какими роботами мы сегодня работали?
- Что показалось вам сегодня трудным?
- А что удавалось без особого труда?
- Что еще вы хотели бы узнать о шагающих роботах?
- Помогает ли отладка в разработке проекта?
