Работа с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo). Модель «Танцующие птицы».

Технологическая карта занятия.

-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».

-Построение, программирование и испытание модели «Танцующие птицы»;

-Модификация поведения модели за счёт изменения её конструкции - смены шкивов и ремня для изменения скорости и направления движения модели;

-Общение в устной и письменной форме с использованием соответствующего словаря.

Термины и понятия

Ремень, шкив, ременная передача. Блоки: «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Случайное число» «Звук», «Цикл», «Начало», «Ждать».

Планируемые результаты обучения.

Л1: развитие самостоятельности и ответственности за свои действия;

Л2: учебно-познавательный интерес к новому учебному материалу;

Л3: формирование уважительного отношения к иному мнению;

М1: (регулятивные) осознание необходимости соблюдения единых учебных требований;

М2: (познавательные) постановка и формулирование проблемы занятия; поиск и выделение информации с помощью компьютерных средств (из фильма);

устные высказывания, выводы;

М3: (коммуникативные) умение выражать свои мысли, умение вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении;

М4: (регулятивные): планирование деятельности с учетом конечного результата; контроль действий с заданным эталоном (готовой моделью); вносить соответствующие коррективы в выполнение своих действий; оценка процесса и результата работы;

М5: (познавательные) установление причинно-следственных связей;

М6: (коммуникативные) умение распределять роли, взаимно контролировать действия друг друга и уметь договариваться.

П1: умение представлять, анализировать и интерпретировать данные;

П2: с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу;

П3: создание модели, ее анализ; творческий подход к решению проблемы;

Организация образовательного пространства

Межпредметные связи

Физика

Ресурсы (информационный, демонстрационный, интерактивный материал)

конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo), компьютеры с установленным программным обеспечением LEGO® WeDo™ и комплектом заданий, интерактивная доска.

Формы работы

-фронтальная, индивидуальная, групповая (в парах)

Технология изучения темы занятия

1. Организационный момент

Цели деятельности: проверить готовность учащихся к занятию.

Планируемые результаты: Л1, М1, П1.

Приветствие.

Учитель проверяет готовность учащихся к занятию.

-Ребята, проверьте, всё ли у вас готово к занятию?

Контроль над правильным использованием оборудования.

Слушают учителя, проверяют собственную готовность к занятию. Включают компьютеры, загружают ПО.

-Да.

2. Введение в занятие.

Цели деятельности: мотивация учебной деятельности.

Планируемые результаты: Л2,

Давайте на сегодняшнем занятии соберём одну из моделей. А вот какую? О ней вы узнаете чуть позже…. Надеюсь, что у нас все получится. Желаю удачи!

Слушают учителя.

3. Освоение новых знаний.

Цели деятельности: 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».

Планируемые результаты: М2, Л3, М3, М5, М6,Л2.

Посмотрите фильм и ответьте на вопросы:

-Какую модель будем собирать?

- Что видят Маша и Макс, глядя на модель танцующих птиц?

- Могут ли птицы поворачиваться в одном направлении?

- А в противоположных?

- Что приводит птиц в движение?

- Перед тем как собрать и запрограммировать модель «Танцующие птицы», познакомимся

с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели. Данный справочный материал находится в разделе «Первые шаги».

(В разделе «Первые шаги» представлены основные приемы сборки и программирования).

- Чтобы открыть меню окна «Первые шаги» щёлкните на вкладке Содержание (Задания)(жёлтый кирпич), а затем на изображении зубчатого колеса.

-Чтобы выбрать какой-либо пункт, щёлкните на нём.

Детям предлагается самостоятельно ознакомиться с пунктами:

7. Шкивы и ремень

8. Перекрёстная ременная передача

9. Снижение скорости

10. Увеличение скорости

-Откройте пункт 7 «Шкивы и ремни».

Вкладка Содержание открывается только наполовину, оставляя место для создания примера программы. Чтобы повернуть модель, щёлкните на стрелке справа или слева.

-Щёлкните на стрелке с левой стороны, чтобы открыть перечень ЛЕГО-деталей, которые потребуются для создания модели.

-Щёлкните на значке зубчатого колеса, расположенном в левом верхнем углу окна, чтобы вернуться в меню «Первые шаги».

После работы над пунктами 7-10 в разделе «Первые шаги» дети отвечают на вопросы:

-Как изменить направление вращения одного из шкивов на противоположное? Действительно, перекрещенный ремень меняет направление вращения (пункт 8 меню «Первые шаги»)

- Как сделать так, чтобы один из шкивов вращался быстрее, чем другой? (пункт 9 меню «Первые шаги»)

Просмотр анимированной презентации с участием фигурок Маши и Макса.

Высказывают свои предположения, слушают ответы товарищей.

-Модель «Танцующие птицы».

-Птицы вращаются.

-Да.

-Да.

-Птицы танцуют потому, что их приводит в движение система шкивов и ремень (ременная передача).

Собирают и испытывают модели (пукты7-10 «Первые шаги»)

-Перекрестить ремень

-Заменить один из них шкивом меньшего диаметра

Конструирование

4. Закрепление освоенных знаний

Цели деятельности: построить, запрограммировать и испытать модель «Танцующие птицы».

Планируемые результаты: П2, М4, П3, М6, Л2.

4.1 Построение модели

4.2 Знакомство с рабочим полем и названием Блоков на Палитре.

4.3 Составление программы.

4.4 Испытание модели.

-Постройте птиц, которые крутятся в разные стороны.

(В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции).

-Чтобы открыть Комплект Заданий в окне программного обеспечения LEGO щёлкните на закладке Содержание (Задания), а затем на головке фигурки. Чтобы открыть задание, щёлкните на его значке.

-Фильм начинается автоматически. Чтобы посмотреть его повторно, щёлкните на картинке ещё раз.

-Чтобы перейти к следующему шагу, щёлкните на правой стрелке.

-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. Чтобы вернуться к предыдущему шагу, щёлкните на левой стрелке. Чтобы быстрее перелистывать страницы, перетаскивайте движок в виде шарика.

-Соберите эту модель, следуя пошаговым инструкциям.

-Чтобы модель работала лучше, движению шкивов и ремня ничего не должно мешать.

Когда учащиеся дошли до шага, где необходимо на шкивы надеть ремень, учитель спрашивает:

- Что необходимо сделать, чтобы изменить направление

вращения птиц?

Когда учащиеся дошли до шага, где нужно установить в модели мотор, учитель спрашивает:

-Каким образом нужно установить в модели мотор, чтобы привести птиц в движение?

-Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колёс, шкивов, осей и ремней).

-Присоедините мотор к разъёму Лего-коммутатор и подключите Лего-коммутатор к USB порту компьютера. (Через Лего-коммутатор осуществляется управление датчиками и мотором при помощи программного обеспечения WeDo)

Учитель контролирует и побуждает учащихся к выполнению задания.

Слушают учителя.

Открывают в комплекте заданий модель «Танцующие птицы».

Собирают модель, следуя пошаговым инструкциям.

- Следует перекрестить ремень.

- Чтобы маленькое зубчатое колесо, присоединённое к мотору, приводило 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.

-Приступаем к следующему этапу нашего проекта - создание программы. Перед вами рабочее поле, внизу расположена Палитра. Палитра может быть полной и сокращенной. Слева внизу нажмите треугольник. В Палитре представлены все Блоки для создания программы. Блоки - это знаки.

Познакомимся с Блоками сокращённой Палитры:

- начало(является начальным Блоком в каждой программе)

-мотор по часовой стрелке (покажите руками)

- мотор против часовой стрелки (покажите руками)

- мощность мотора (чтобы изменять мощность мотора в диапазоне от 0 до 10)

-выключить мотор

- выключить мотор на..

- датчик наклона (сообщает о направлении наклона; различает 6 положений: «носом вверх», «носом вниз», «на левый бок», «на правый бок», «нет наклона», «любой наклон»).

- датчик расстояния (отслеживает расстояние до объекта и сообщает его коммутатору; обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см).

- число

- текст

- случайное число

- воспроизведение (звук)

- экран (выводит на экран буквы и цифры)

- ждать

- цикл(повторяется бесконечно)

-Создадим для своих танцующих птиц программу их вращения. Как?

1) Программное обеспечение конструктора ПервоРобот ЛЕГО предназначено для создания программ путем перетаскивания Блоков из Палитры на рабочее поле и их встраивания в цепочку программы.

Чтобы включить мотор в программе для танцующих птиц используются блоки «Начало» и «Мотор по часовой стрелке».

Образец.

2) Перетаскивание Блоков из Палитры на рабочее поле:

начало,

мотор по часовой стрелке

-Нажмите на Блок «Начало». Нажмите кнопку Стоп (красный квадрат), чтобы остановить выполнение программы и работу мотора.

-Мощность мотора можно изменять при помощи Блока «Мощность мотора».

-мощность мотора (до числа 10)

-Сравните мощность мотора с числом 1 и 10. Для этого наведите указатель мыши на Блок и нажмите на клавиатуре необходимое число.

Слушают учителя.

-Создайте для своих танцующих птиц программу их вращения. Испытайте предложенную программу или придумайте собственную.

Испытывают предложенную программу или придумывают собственную.

Рефлексия

5. Рефлексия учебной деятельности.

Цели деятельности: исследовать, какое влияние на поведение модели оказывает изменение её конструкции (модификация поведения модели за счёт изменения её конструкции - смены шкивов и ремня для изменения скорости и направления движения модели)

Планируемые результаты: М6,Л2.

-Приготовьте место для экспериментирования со шкивами и ремнями и таблицу данных к занятию «Танцующие птицы». В таблице данных фиксируйте изменения в ременной передаче и их действие на скорость и направление движения птиц.

В таблице данных фиксируют изменения в ременной передаче и их действие на скорость и

направление движения птиц.

Высказывают свои выводы, слушают ответы товарищей.

-Птицы поворачиваются в одном и том же направлении с одинаковой скоростью.

- Скорость вращения маленького шкива возрастает, соответственно, увеличивается и скорость вращения птицы, закреплённой на нём.

-Шкивы и обе птицы, закреплённые на них, вращаются в противоположных направлениях.

Работая в паре считают количество оборотов на больших шкивах, а затем на маленьких за определённое количество времени. (Один засекает время, а другой считает количество оборотов). Сравнивают.

При работе в парах один учащийся может

подсчитывать количество оборотов, совершённое первой птицей, а другой - обороты

второй птицы.

- Примерно в 3-4 раза быстрее.

При работе в парах один учащийся измеряет диаметр большого шкива, другой - диаметр маленького и сравнивают.

- Диаметр большого -19мм, маленького -5мм. Соотношение составляет приблизительно 1:3,8.

Развитие

6. Творческая работа.

Цели деятельности: вдохновить учащихся на дальнейшую творческую работу:

создание и программирование модели с более сложным поведением.

Планируемые результаты: М6, Л2.

- Создайте программу, чтобы птицы танцевали под музыку. Проверьте предложенное решение или создайте собственное.

-Можете модифицировать программу «Танцующие птицы» так, чтобы уровень мощности мотора изменялся случайным образом, а также ввести в программу

воспроизведение звука, смену направления вращения мотора, воспроизведение двух звуков с паузой между ними.

(В разделе «Звуки» приведен список звуков, которые может воспроизводить Блок «Звук»).

В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования в программе Блоков:

«Мощность мотора», «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Звук», «Случайное число» и «Ждать»(нажать на знак ? в окне «Первые шаги» и выбрать нужный Блок).

Создают программу, чтобы птицы танцевали под музыку. Проверяют предложенное решение или создают собственное.

Модифицируют программу «Танцующие птицы».

6. Подведение итогов занятия. Демонстрация работ.

Цели деятельности: осуществить положительную ноту занятия.

Планируемые результаты: М3

- Подведем итог нашей работы.

- Какую цель мы ставили?

- Достигли ли мы этой цели?

- Остались вы довольны сделанной работой?

- Скажите, а где можно использовать эту модель?

-Давайте посмотрим, какие танцы исполняют ваши птицы.

-Сегодня на занятии вы хорошо поработали, спасибо!

-Сконструировать двух механических птиц, которые способны издавать звуки и танцевать, и

запрограммировать их поведение.

-Спектакль, игра.

Демонстрируют свои модели с комментариями.

12