Торшилова Н.И.
Пед. Доп. Обр.
МУДО ДЮЦ Максимум
Г. Магнитогрск
Конспект занятия.
Тема: «Чарли и Роботы-Первооткрыватели Новых Планет!»
Цель: смоделировать и собрать робота-первооткрывателя из конструктора MINDSTORMS и запрограммировать его для выполнения миссии на новой планете.
Задачи:
обучающие:
- дать знания о различных типах роботов и их незаменимых ролях в освоении новых планет;
- способствовать формированию навыков работы в программе MINDSTORMS Education EV3;
- научить программировать базовые действия робота, составлять план и последовательность его движений для выполнения конкретной миссии (например, разведка, сбор образцов).
развивающие:
- развить техническое мышление, интерес к робототехнике, конструированию и освоению космоса;
- развивать способность к критическому анализу и поиску оптимальных роботизированных решений для задач колонизации планет;
- генерированию новых идей при создании функциональных роботов-помощников.
воспитательные:
- воспитывать положительную самооценку и позитивное отношение к работам других обучающихся;
- воспитывать стремление к творчеству, к поиску новых рациональных приемов труда, к внедрению теории в практику;
- воспитание бережного отношения к оборудованию, материалам, инструменту.
Тип занятия: комбинированный
Оборудование, инвентарь: проектор, экран, наборы MINDSTORMS Education EV3, компьютеры с установленной программой MINDSTORMS Education EV3, игровое поле (или макет поверхности планеты), макеты ресурсов или образцов (кубики, шарики).
Методы:
- рассказ, беседа, проблемно-поисковый (постановка задачи;
- наглядный: демонстрация презентации, видеоматериалов о космических роботах, показ примеров готовых роботов (например, прототипов для разных ролей), демонстрация поэтапного выполнения основы робота и схемы программ;
- практический: самостоятельное выполнение практического задания по сборке и программированию.
Дидактические средства: Презентации: «Чарли и Роботы-Первооткрыватели Новых Планет!», «Роботы-помощники в космосе», видео разминка для глаз.
Ход занятия:
- Подготовительная часть
Организационный момент (5 мин)
Педагог: Здравствуйте, ребята! Я очень рада вас видеть на нашем необычном уроке! Приготовьтесь к удивительному путешествию, которое сегодня нам предстоит! *(На экране появляется заставка с изображением космоса, планет и робота Чарли.)* — Мечтаете о покорении звёзд? Представьте себе будущее, где человечество расширяет свои границы, отправляясь к далёким мирам. Как вы думаете, это возможно?
Дети: «Да!», «Конечно!», «Будет здорово!
Педагог: Верно! Это не просто возможно, это – наше будущее! Но как мы сможем выжить и построить там свои первые колонии на абсолютно незнакомых планетах? Кто будет нашими первыми помощниками в этом грандиозном приключении?
Дети предлагают варианты: «Ученые!», «Космонавты!», «Специалисты!», «Роботы!»
Педагог: Молодцы! Вы назвали много важных профессий, но есть один универсальный ответ, который объединяет и помогает всем этим специалистам: с помощью роботов! Именно о них, наших верных помощниках, мы сегодня и поговорим. (На экране появляется изображение робота Чарли.) — Наш сегодняшний проводник — уникальный робот Чарли, который уже готов возглавить межпланетную миссию! Тема нашего захватывающего открытого урока так и называется: «Чарли и Роботы-Первооткрыватели Новых Планет!» Сегодня мы не просто поговорим, но и представим, какие именно роботизированные помощники нужны Чарли и людям для успешного освоения неизведанных планет. И даже, ребята, попробуем создать своего собственного робота-первооткрывателя из конструктора MINDSTORMS EV3 и запрограммировать его для выполнения настоящей космической миссии! Это и будет нашей главной целью на сегодня. Готовы?
Дети: «Да!»
- Основная часть
2.1 Основной этап (Теоретическая часть) (20 мин)
Педагог: Отлично! Итак, Чарли собирается в путь. Но ему, как и любому отважному первооткрывателю, нужна целая команда помощников. Почему, как вы думаете, люди отправляют именно роботов первыми на новые планеты, а не сразу летят туда сами? Ведь это так интересно – первым ступить на Марс или другую планету!
Дети: Предлагают варианты: «Это опасно!», «На планетах нет воздуха», «Там очень холодно/жарко», «Может быть радиация», «Мы не знаем, что там»
Педагог: Вы абсолютно правы! Молодцы! Потому что на новых планетах может быть очень опасно: нет воздуха, экстремальные температуры, неизвестные формы жизни или даже радиация! Роботы – идеальные помощники для таких сложных и рискованных задач. Они могут работать там, где человеку пока слишком опасно или невозможно выжить. Мы узнаем о различных типах роботов и их незаменимых ролях. И начнем мы с тех, кто ступит на новую планету самым первым!
(Педагог включает презентацию «Роботы-помощники в космосе» и последовательно переключает слайды, комментируя каждый тип робота, задавая вопросы и побуждая к обсуждению.)
- Роботы-Исследователи (Разведчики): Это будут самые первые машины, кто ступит на незнакомые поверхности. Посмотрите на экран. Как вы думаете, что эти роботы должны будут узнать о новой планете в первую очередь? Что им нужно найти или проверить?
Дети отвечают: «Есть ли вода?», «Какая погода?», «Есть ли жизнь?», «Из чего состоит земля?»
Педагог: Совершенно верно! Эти автономные скауты соберут жизненно важные данные о геологии (из чего состоит почва), атмосфере (есть ли воздух, какой он), наличии воды и потенциальных формах жизни. Они отправляются туда, куда человеку пока опасно или невозможно ступить. Именно они дают нам первую «картинку» нового мира.
- Роботы-Добытчики (Шахтёры): Представьте, что роботы-разведчики нашли подходящее место для будущей колонии. Что нам нужно для строительства баз, для жизни и поддержания наших роботов?
Дети: «Материалы!», «Вода!», «Еда!», «Энергия!»
Педагог: Правильно – ресурсы! И тут Чарли потребуются Роботы-Добытчики, или Шахтёры. Эти роботы будут извлекать ценные минералы, лед (ведь вода на других планетах часто в виде льда!) и другие вещества из недр чужих планет, обеспечивая будущие колонии всем необходимым. Они будут нашей космической «добывающей» командой.
- Роботы-Картографы (Топографы): Итак, у нас есть информация о планете и даже есть добытые ресурсы. Что нам нужно сделать, чтобы правильно расположить наши базы, проложить маршруты для других роботов, построить дороги и инфраструктуру?
Дети: «Посмотреть, где что находится!», «Нарисовать карту!», «Сделать план!»)*
Педагог: Именно! Нужны детальные карты! И для этого существуют Роботы-Картографы, или Топографы. Они создадут точные 3D-модели рельефа планеты, позволяя нам ориентироваться в новом мире, выбирать лучшие места для строительства и безопасно перемещаться.
- Роботы-Строители: Теперь у нас есть карты, есть материалы… Что дальше? Конечно, строительство! Роботы-Строители – это настоящие космические архитекторы и инженеры. Как вы думаете, что они будут строить? И из чего?
Дети: «Дома!», «Базы!», «Из камней!», «Напечатать!»)*
Педагог: Эти машины возведут первые аванпосты, жилые модули и защитные сооружения. И что очень важно, они будут использовать местные материалы, возможно, даже с помощью передовых технологий 3D-печати и сборки прямо на месте!
- Роботы-Агрономы: Мы построили базы, но человеку нужна еда! Можем ли мы просто посадить семена в грунт чужой планеты, где может быть совсем другие условия?
Дети: «Нет, там не вырастет!», «Надо создать теплицу!»
Педагог: Верно! Чтобы выращивать еду в экстремальных условиях, нужны умные помощники. Роботы-Агрономы будут следить за внеземными теплицами, оптимизируя условия для роста растений: подавать нужную воду, свет, тепло, подкормку. Без них нашим колонистам будет трудно!
- Роботы-Обслуживание и Ремонт: Представьте, что все работает: роботы строят, добывают, выращивают еду. Но любая техника может сломаться или потребовать внимания. Кто будет следить за порядком?
Дети: «Другие роботы!», «Механики!»
Педагог: Конечно! Жизнь в космосе требует постоянного внимания к технике. И для этого есть Роботы-Обслуживания и Ремонта. Эти специализированные роботы будут выполнять рутинные проверки, ремонт и обслуживание всего оборудования, от добывающих машин до систем жизнеобеспечения, обеспечивая бесперебойную работу всех систем.
Посмотрите, ребята, какая огромная и важная работа ждёт роботов на новых планетах! Каждый из них – незаменимый помощник. А теперь, чтобы наши глаза немного отдохнули после такой интересной презентации, давайте сделаем небольшую разминку! *(Педагог включает короткое видео с разминкой для глаз или проводит упражнения: «Посмотрите вверх-вниз, влево-вправо, по кругу, поморгайте быстро».
2.2. Практическая часть (45 мин)
Педагог: Отлично! Мы узнали, какие роботы нужны Чарли и его межпланетной миссии. А теперь самое интересное – мы сами станем космическими инженерами-конструкторами и создадим своего робота-первооткрывателя для одной из таких миссий! — (Педагог показывает готовые наборы MINDSTORMS EV3 и компьютеры с программой.) — Перед вами конструкторы MINDSTORMS EV3. С их помощью мы будем собирать наших роботов, а затем – программировать их на компьютерах. Итак, ребята, ваше задание:
1) Выберите роль для своего робота. Представьте, что ваш робот – это один из помощников Чарли. Какую именно роль он будет выполнять? Будет ли он Исследователем, Добытчиком, Строителем или, возможно, даже Обслуживающим роботом? Подумайте, какую задачу он будет выполнять на планете.
2) Выполните эскиз. Прежде чем строить, давайте набросаем примерный эскиз вашего робота на листочке. Как он будет выглядеть, чтобы справиться со своей задачей? Какие инструменты ему понадобятся для выполнения его роли?
3) Постройте основу. Используя конструктор MINDSTORMS EV3, соберите базовую платформу на два двигателя. Это наш транспортный модуль. (Педагог может показать простой пример или схему базового шасси, например, «Базу-1»).
4) Разработайте функционал и дизайн. После сборки основы, разработайте уникальный дизайн вашей машины. Добавьте механизмы или приспособления, которые помогут ей выполнить выбранную миссию (например, манипулятор для «сбора образцов», датчик для «картографирования» или крепление для «строительного блока»).
5) Запрограммируйте EV3. Когда ваш робот собран, приступаем к программированию в среде EV3 Education. Ваша задача – написать программу, которая позволит вашему роботу выполнять его основную функцию (например, двигаться по маршруту, «сканировать» поверхность, «собирать» образцы, подъехать к «ресурсу» и вернуться).
6) Запустите на игровом поле. Когда программа готова, запускаем нашего робота на игровом поле! Наблюдаем, как он выполняет миссию. При необходимости, корректируем программу или конструкцию, чтобы робот работал идеально.
Педагог: Я буду ходить между вами, помогать, подсказывать и отвечать на все вопросы. Не стесняйтесь обращаться за помощью! Удачи, юные инженеры
III. Заключительная часть
Подведение итогов (15 мин)
Педагог: Отлично, ребята! Время подвести итоги! Все поработали на славу! Посмотрите, какие замечательные, разнообразные роботы-первооткрыватели у вас получились! У каждого свой характер и своя уникальная миссия для Чарли! Давайте теперь представим свои работы. По очереди, каждая команда или каждый участник, расскажите нам: -Какую роль выполняет ваш робот(Исследователь, Добытчик, Строитель и т.д.)?
-Чем он уникален? Какие особенности вы ему добавили для выполнения миссии?
— И, конечно, покажите, как он справляется со своей задачей на нашем «марсианском» поле!
Каждый обучающийся или команда по очереди демонстрирует своего робота, описывает его функции и запускает на игровом поле.)
Педагог: Молодцы! Какие интересные и продуманные конструкции! А теперь, давайте вместе обсудим (Анализ собственных достижений и трудностей):
— Какой робот, по вашему мнению, справился бы со своей задачей лучше всего на новой планете? Почему?
— Какие сложности возникли у вас при сборке или программировании? Как вы их преодолели?
— Какие новые идеи появились у вас во время работы? Может быть, вы придумали нового робота, о котором мы сегодня еще не говорили?
Дети: Отвечают на вопросы, делятся опытом, задают вопросы друг другу.
Педагог: Вы все успешно справились с работой, старались, были активны, самостоятельны, не боялись творчески самовыражаться. Спасибо вам за работу и творчество на занятии!
3.2 Рефлексия (5 мин)
Педагог: Ребята, а теперь давайте оценим ваше настроение, нашу совместную работу и ваш личный результат на сегодняшнем занятии. На доске перед вами солнышко, которому не хватает лучиков. Вот тут на столе они лежат.
* Если у вас все получилось, вы узнали много нового, и настроение у вас отличное – возьмите лучик и прикрепите к солнышку.
* Если что-то было сложновато, не все задумки получились, но в целом занятие понравилось и было интересно – возьмите облачко.
* А если сегодня было совсем грустно или ничего не получилось – возьмите капельку.
Обучающиеся выбирают соответствующие символы и прикрепляют их к доске.
Педагог: Я очень рада видеть, что наше солнце сияет ярко, и ни одной капельки нет! Это значит, что вы все отлично поработали и у всех прекрасное настроение! Вы сегодня были настоящими космическими инженерами-конструкторами!
3.3 Завершение занятия (2 мин)
Педагог: До свидания, ребята! Увидимся с вами на следующем занятии и продолжим наши увлекательные приключения в мире робототехники! Желаю вам удачи!
