Конспект открытого занятия по теме: «Введение в образовательную программу «Основы робототехники»

Объединение

«Робототехника и Lego-конструирование»

Год обучения

1

Тема занятия

Введение в образовательную программу

Тип занятия

Комбинированный

Цели

Формирование научной картины мира посредством освоения образовательной программы «Основа робототехники»

Планируемые образовательные результаты

Предметные

Метапредметные

Личностные

Знать

Понятие «робототехника», «робот»

Характеристики и отличительные особенности робота

Уметь

Собирать простого мобильного робота по инструкции,

Дистанционно управлять роботом при помощи смартфона и специального приложения

Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с педагогом и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;

Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

Умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач.

Проявление интереса и мотивации к занятиям робототехникой

Ценностное отношение к научному знанию

Организационная структура занятия

№ этапа

Этап занятия

Деятельность

Время

(мин)

ПДО

Обучающиеся

1

1.1

ОрганизационныйЗнакомство

Приветствие педагога.

Добрый день, ребята. Меня зовут Екатерина Петровна. Я – педагог объединения «робототехника и Lego-конструирование». Добро пожаловать на первое занятие по робототехнике!

Слово педагога:

Позвольте познакомить вас поближе с нашим объединением.

(видеоролик о деятельности объединения)

В ролике:

*мы создаем роботов из LegoMindstorms;

*наши роботы разнообразны - от танца и театра до исследовательских и инновационных проектов;

* мы успешно участвуем в соревнованиях, конференциях, выставках.

Слово педагога:

Итак, как вы только что узнали, робототехникой с помощью специальных обучающих наборов LegoMindstorms.Сегодня вы сможете создать своего первого робота!

Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных систем - роботов. (прикладная – то есть ориентированная на практическое применение знаний) Эта наука тесно связана с электроникой, программированием, механикой и многими другими.

Получают информацию из видеоматериалов и слайдов

3

1.2

Постановка задач

Слово педагога:

А для начала обговорим правила работы на занятии:

Если вы хотите что-то сказать, то поднимайте руку.

Во время беседы, слушайте друг друга.

Прежде чем что-то делать слушайте объяснение.

Один в поле не воин. В робототехнике мы всегда работаем в командах. Сегодня мы тоже будем работать в группах. Помогайте друг другу! Так работать будет легче и интереснее. Желаю удачи. Поехали!

Прежде чем создать робота, нам необходимо узнать:

*Что такое робот?

*Какие роботы бывают, где они применяются?

*Каков принцип создания робота?

Занятие прерывается, на экране появляется ВАЛЛ-И. Он передает сообщение с просьбой о помощи в его работе.

Слово педагога:

ВАЛЛ-И нужно 3 робота для того, чтобы собрать образцы растений. Мы с вами все равно собирались создавать роботов, давайте поможем ему, согласны?

Ну что, ребята, поможем?
Тогда нам придется отправиться в будущее, в 2805 год!

Отвечают на вопрос.

Проявляют готовность к работе.

5

2

2.1

Объяснение основных понятий

Введение понятия «робот»

На столе педагога появляется ВАЛЛ-И. Приветствует детей.

Слово педагога:

Валли, мы готовы помочь тебе собрать роботов, но сначала мы должны многое узнать. Ты нам в этом поможешь?

(на экране портрет К.Чапека)

Слово педагога:

Впервые понятие «робот» использовал чешский писатель-фантаст Карел Чапек. Слово происходит от чешского robota – тяжелый рабский труд.

В словаре понятие «робот» определяется так (отображается на слайде)

Робот - Автомат, своими действиями производящий впечатление человеческой работы.

Слово педагога:

Ученые до сих пор спорят о точном определении этого понятия и о том, какие устройства следует считать роботами. Большинство сходится в том, что у него есть особые признаки.

Сейчас мы будем работать в командах по 2 человека. На слайде показаны незаконченные выражения, а у вас варианты их окончания. Если ваш вариант подходит, поднимите его и громко назовите.
1.должен иметь «мозг» - процессор;

2. может иметь «руку» - манипулятор или другие устройства для выполнения задач;

3. может работать автономно по заданной программе;

4. может выполнять команды оператора дистанционно;

5. может иметь устройства для восприятия информации (датчики);

6. может иметь средства коммуникации

извлекают информацию

Подбирают верный вариант окончания утверждения, извлекают информацию.

3

2.2

Викторина «Робот или… робот»

Слово педагога:

Таким образом, многие устройства можно определенно считать роботами, какие-то – точно нельзя, а некоторые можно считать, а можно не считать роботами. Давайте попытаемся разобраться, какие устройства будем считать роботами, а какие – нет. У вас на столах лежат фонарики. Если вы считаете, что устройство на картинке - робот – нажимайте и зажигайте фонарик. Продолжаем работать в парах! У ВАЛЛ-И будут таблички, и он будет сообщать ответы.

Отлично справились!

Анализируют изображения. Выявляют ключевые характеристики представленного изображения и сопоставляют их с характеристиками понятия «робот». Делают вывод о соответствии устройства понятию.

3

2.3

Кроссворд «Такие разные роботы»

А теперь разберемся, какие роботы бывают и для чего они создаются. Для этого разгадаем кроссворд. Ответы мы впишем в строки. Когда задание будет выполнено, в выделенных клетках по вертикали прочтем название музыкальной группы, состоящей только из роботов!

(Ответы: Марс, зАвод, игруШка, медИцина, аНдроид, раЗведчик.
(по вертикали читаем: «Z-машинз»)

(Небольшой отрывок выступления группы на экране.)

Замечательно поработали!

Отгадывают кроссворд. Опираясь на имеющиеся знания, определяют нужное слово. Дают ответы по очереди. Слушают ответы друг друга. Извлекают дополнительную информацию.

3

2.4

Определение принципов создания робота

Слово педагога:

Мы с вами уже узнали, что такое робот и каким он может быть. Пора разобраться, каков принцип создания робота.

Расположите в правильном порядке этапы создания робота, представленные на слайде:

Поиск идеи

Сборка робота

Программирование (или дистанционное управление)

Тестирование и отладка

Слово педагога:

Замечательно справились! Теперь, руководствуясь этим порядком работы мы с вами поможем ВАЛЛ-И!

Определяют порядок, осмысливают полученную информацию

3

3

3.1

Практическое задание

Анализ задачи, формирование идеи

Слово педагога (постановка проблемной ситуации): Первый шаг – Поиск идеи. (На слайде схема поля)

ВАЛЛ-И нужно собрать образцы растений, расположенные на узких дорожках. По 4 растения на каждой из 3-х дорожек. Мы разделимся на 3 команды по 4 человека. Каждая команда создаст робота и соберет с его помощью растения для ВАЛЛ-И.

Какими эти роботы должны быть, что они должны уметь?

(Робот должен двигаться, поворачивать, захватывать предметы, иметь определенные размеры)

Анализируют предложенную ситуацию. Высказывают предложения о том, какие задачи необходимо выполнить для достижения цели. Высказывают идеи о средствах, которыми можно достичь результата.

3

3.2

Выбор конструкции

Слово педагога:

У ВАЛЛ-И есть несколько инструкций по сборке. Посмотрите на экран. Из трех предложенных вариантов конструкции робота выберите тот, который подходит для решения нашей задачи.

Отлично!

Мы разделились на команды по 4 человека. Каждая команда получает 2 части инструкции робота. 2 человека собирают первую часть, 2 других – вторую. Потом объедините части и у вас получится целый робот.

Анализируют, сопоставляют предложенные варианты с выбранным ранее вариантом конструкции.

1

3.3

Рекомендации по сборке.

Конструирование

Слово педагога:

В инструкции подробно изображен каждый шаг сборки. В начале страницы изображены детали, используемые в данном шаге. Будьте внимательны! Последовательно выполняйте шаги. Уверена, у вас все получится. Если возникнут трудности, я вам с удовольствием помогу.

Желаю удачи!

Сопоставляют детали набора, с указанными в инструкции, выбирают нужные. Самостоятельно конструируют робота, используя предложенную схему.

10

3.4

Тестирование, отладка, корректировка конструкции

Слово педагога:

Теперь запустим роботов на полу. Пока что мы не умеем программировать наших роботов, мы запустим их дистанционно. В качестве пульта используем смартфоны со специальным приложением «RoboLiterate» Запустите его. Управляем стрелками. Захватом управляет мотор А.
Попробуйте управлять своим роботом.

(убедились, что все работает, если не работает, то исправляем ошибки)

Производят первый запуск созданного робота. Знакомятся с принципом дистанционного управления двухмоторным роботом. Проверяют наличие ошибок в сборке и исправляют их при необходимости.

2

4

4.1

Заключительная часть занятия

Выполнение задания с помощью готовых роботов

Слово педагога:

По команде начинайте выполнять задание. Каждый по очереди запустите робота. Доставьте с помощью него один образец. Действуйте так, чтобы робот двигался по дорожке.

Готовы? Старт!

Выполняют задание. Получают представление о маневрировании двухмоторного робота. Получают представление о работе простого манипулятора.

5

4.2

Анализ работы

Слово педагога:

Отлично! Образцы собраны! Теперь вернемся на свои места и уберем роботов в коробки.

На память о сегодняшнем занятии у ВАЛЛ-И есть для вас небольшие сувениры

Нам пора возвращаться. Давайте закроем глаза и перенесемся в наше время.

Каждая из команд, подумайте и скажите, как можно было бы усовершенствовать этих роботов, чтобы задание выполнить более эффективно?

Как думаете, применяются ли в реальной жизни подобные роботы? Где?

Анализируют результат работы, выявляют достоинства и недостатки, ищут способы и высказывают идеи более эффективного достижения результата.

Обобщают полученный опыт и знания

2

4.3

Рефлексия

Ребята! Спасибо вам за работу. Если вам понравилось сегодняшнее занятие, зажгите свои фонарики.

Одного из команды я прошу высказать мнение о занятии, закончив любое из этих выражений:

*Я выбираю объединение робототехники, потому что…

*Наука важна для робототехники, так как…

* Самое интересное в создании роботов – это…

.

Если вас заинтересовало это направление, жду вас в нашем объединении. Контакты есть в розданных буклетах. Всего вам доброго и до встречи!

Выражают свое мнение

2