Конспект занятия на тему: Знакомство с интерфейсом программы LEGO Mindstorms
план-конспект на тему
Конспект занятия
Составитель: педагог дополнительного образования ГБУ ДО ЦДЮТТ «Охта» Коляскин Александр Александрович
Название дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программы:
«LEGO-робототехника: увлекательная и познавательная».
Тема занятия: Знакомство с интерфейсом программы LEGO Mindstorms.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
zanyatie_robototehnika.docx | 986.49 КБ |
Предварительный просмотр:
Конспект занятия
Составитель: педагог дополнительного образования ГБУ ДО ЦДЮТТ «Охта» Коляскин Александр Александрович
Название дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программы:
«LEGO-робототехника: увлекательная и познавательная».
Год обучения 1
Возраст обучающихся 7-15 лет. Количество в группе 15
Общее время занятия 2 академических часа.
Тема занятия: Знакомство с интерфейсом программы LEGO Mindstorms.
Цель: Познакомить учащихся со средой программирования LEGO Mindstorms, командным меню и инструментами программы.
Задачи:
Обучающие:
- формирование умений работы с компьютером;
- развитие исследовательских навыков учащихся;
- умения анализировать полученные результаты.
Развивающие:
- развитие познавательной активности;
- развитие внимания и памяти учащихся.
Воспитательные:
- воспитание интереса к программированию.
Тип занятия: Комбинированное занятие.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый. Закрепление в
памяти учащихся знаний и умений, необходимых для дальнейшего обучения, проходит в форме
практической работы.
Формы контроля: наблюдение в ходе обучения с фиксацией результата.
Оборудование занятия: Компьютер учительский, интерактивная доска, Lego-конструкторы
9797, ПК с установленной средой программирования LegoMindstorms NXT 2.0.
План занятия
Этапы занятия | Задачи | Содержание деятельности | Планируемый результат |
Организационный | Сконцентрировать внимание учащихся на учебной деятельности, повторить ранее пройденный материал. | Приветствие участников занятия, постановка цели занятия, подготовка рабочих мест. | Настроить класс на рабочий ритм. Мобилизовать учащихся для включения в учебный процесс. |
Повторение пройденного материала | Актуализировать знания учащихся, приобретенные на предыдущих уроках. | Педагог предлагает учащимся вспомнить название деталей конструктора, изученных на прошлом занятии и повторить правила и этапы конструирования. | Заинтересовать учащихся, обобщить изученное на уроке, закрепить материал, развивать творчество. |
Подготовительный | Введение учащихся в новый материал | Педагог предлагает учащимся перейти от этапа конструирования, к этапу программирования, по средствам программы LEGO Mindstorms. | Настроить учащихся на переход от предыдущей темы к новому материалу. |
Основной | Сообщение учащимся нового материала | Педагог сообщает учащимся новую информацию, рассказ сопровождается показом изображений на интерактивной доске. (приложение 1). | Учащиеся слушают, задают вопросы. |
Практическая работа | Выполнение учащимися практической работы на ПК. | Педагог рекомендует учащимся применить новый полученный материал в практической работе. (приложение 2) | Учащиеся самостоятельно выполняют задания, под руководством педагога. |
Итоговый | Подведение итогов занятия | Оценка занятия, выявление плюсов и минусов. | Учащиеся оценивают свою работу, говорят, что получилось, и что нет, убирают рабочие места. |
Приложение 1
Изучение нового материала
Сегодня на занятии мы познакомимся со средой создания программ для конструктора LEGO Mindstorms NXT.
Тема нашего занятия: Знакомство с интерфейсом программы LEGO Mindstorms. Изучение основной палитры. Составление простых программ.
Рассмотрим окно программы LEGO Mindstorms NXT.
Оно состоит из следующих элементов.
1. Робо-центр –Здесь вы найдете инструкции по сборке и программированию четырех интересных машин.
2. Мой портал – отсюда можно перейти на страницу www/ mindstorms.com, чтобы познакомится с новыми моделями, программами, аудиоэффектами, изображениями, подсказками и хитростями и стать членом сообщества LEGO Mindstorms NXT.
3. Панель инструментов - расположены дополнительные инструменты для калибровки сенсоров, записи пользовательских звуков и создания изображений для NXT или создания файлов для обмена ими с другими пользователями.
4. Рабочая область – часть экрана, используемая для программирования. Перемещайте иконки-блоки с палитры программирования в рабочую область и размещайте блоки вдоль оси последовательности действий.
5. Малое окно справки – используется для вызова подсказок и справочной информации о функции в процессе сеанса работы.
6. Схема рабочей области – используйте схему рабочей области для получения сведений о программе. Кликните по схеме и перетащите ее к той части программы, которую хотите увидеть.
7. Палитра программирования – на палитре программирования содержаться все иконки блоки, которые вам понадобятся для создания программ. Закладки в нижней части палитры позволят переключатся между стандартной палитрой, полной палитрой и личной палитрой.
8. Панель настроек – для каждого блока программирования имеется панель настроек, позволяющая настроить блок требуемого действия.
9. Контроллер – осуществляет управление NXT. Он позволяет передавать программы и файлы, запускать и останавливать программы или менять параметры вашего NXT.
10. Окно NXT – всплывающее окно отображает информацию о памяти вашего NXT и параметрах связи.
Рассмотрим подробнее элементы интерфейса программы, которые позволят нам создать программу. Это палитры программирования. Их три. Сегодня мы познакомимся с основной палитрой, которая содержит наиболее часто используемые блоки.
Давайте запустим программу и составим в ней простейшую программу. Для этого выберите
• команду Пуск Windows, затем
• меню LEGO MindstormsEdu NXT 2.0
Команда Uninstall LEGO MindstormsEduсation NXT удаляет программу с компьютера.
Итак, запустите программу. Перед вами откроется главное окно программы со стартовой страницей. Что вы видите в этом окне (рис. внизу)
Кнопка на стартовой странице запустит короткую презентацию, показывающую как начать работать с программой, написать короткую программу, подключить NXT, загрузить в него программу и запустить ее.
2. Вторая кнопка запускает ролик с обзором основных функций программы.
3. Поле и кнопка позволять вам создать новый документ (файл с расширением *.rbt), в котором и будет создана программа управления роботом. Просто введите имя программы и нажмите Go.
4. Здесь вы можете открыть созданный ранее файл выбрав его в списке.
Последние две функции доступны и через командное меню программы.
Командное меню:
Для выполнения команды щелкните левой кнопкой мыши на одном из меню и выберите команду
Меню файл (File).
- Создает новый документ.
- Открывает сохраненный на диске документ.
- Закрывает текущий документ.
- Сохраняет измения в текущем документе.
- Сохраняет документ с заданным именем в заданном месте.
- Настройка печати документа.
- Печать документа.
- Выход из программы.
Меню Редактирование (Edit)
- Команды отмены и восстановления исправлений.
- Команды операций с буфером обмена: вырезать, скопировать, вставить, очистить.
- Создать новый программный блок пользователя.
- Редактирование блока пользователя.
- Редактирование иконки блока пользователя.
- Управление палитрами пользователя.
- Управление профилями пользователей.
- Определение в программе переменных пользователя
Меню Инструменты (Tools)
- Калибровка датчиков NXT.
- Обновление прошивки NXT (см. также раздел Устранение неиспраувностей).
- Управление загрузкой программы в несколько NXT.
Меню помощь (Help)
- Оглавление и указатель файла справки.
- Интернет поддержка пользователей.
- Обновление программы через Интернет.
- Регистрация программы.
- О LEGO MindstormsEdu NXT.
Мы ознакомились с основными элементами интерфейса программы. Создадим теперь новый файл, введя в поле 3, например, имя "Моя программа" и нажав кнопку Go. Будет создан новый файл и откроется рабочая зона в виде клетчатого поля.
1. Рабочая зона, где вы можете создавать программу, используя графический язык программирования NXT-G.
2. Пример программы: начало программы, программный блок, прикрепленный к направляющей. Перетаскивая с помощью мыши эти блоки с палитры и выстраивая их вдоль направляющей, вы задаете последовательность их выполнения.
3. Палитры с программными блоками. Содержат как стандартные блоки и вновь создаваемые блоки пользователей. Чтобы выбрать палитру (Общую, Полную или Пользователя), щелкните на соответствующей вкладке.
4. Панель свойств и настроек блоков. Большинство из используемых в программах блоков могут выполнять множество функций и поэтому требуют тщательной настройки.
5. Область обратной связи. При установленной связи между компьютером и NXT здесь появляются показания датчиков и внутренних переменных отдельных блоков.
Приложение 2
Практическая работа
Начнем создавать программу с самой простой. Возьмите созданную на прошлом занятии базовую модель.
Создайте новый документ. Левой кнопкой мыши перетащите в рабочую зону иконку Звук.
В качестве источника звука выберите звуковой файл с именем !Error 02
Теперь нам нужно передать созданную программу в NXT.
Для этого у нас используется Контроллер.
С помощью контроллера вы можете загружать программы (или части программ) в NXT, а также менять его настройки. Для связи компьютера с NXT используются 5 кнопок
Перед началом работы убедитесь, что NXT подключен к компьютеру кабелем и включен.
Кнопка загрузить. Загружает текущую программу в NXT. Ее можно запустить через меню NXT. | |
Кнопка загрузить и запустить программу. | |
Загрузить и запустить избранное. Позволяет загружать части программ (даже отдельный блок) в NXT. Позволяет отладить работу отдельных частей программы. | |
Остановить выполнение программы. | |
Диагностика и управление памятью NXT, настройка параметров связи. |
Передадим созданную программу в NXT. Выполним программу.
Создадим еще одну программу, в которой используем блок движения.
Используя этот блок, вы можете заставить робота двигаться вперед или назад, по прямой или вдоль кривой. Пройденной расстояние определяется свойством длительность (Duration). В отличие от блока Мотор этот блок может управлять одновременно несколькими моторами NXT.
Эти буквы показывают какие порты управляются блоком.
- Иконка показывает направление движения .
- Иконка показывает уровень мощности.
- Эта иконка показывает тип длительности, используемой блоком: неограниченная (unlimited), градусы (degrees), обороты (rotations) или секунды (seconds).
- Эта иконка соответствует значению стоп (stop) для свойства направление (Direction) блока. Эта установка останавливает мотор.
Настройка блока
- Выберите моторы, которыми вы хотите управлять. При выборе двух моторов (например B и C) они будут синхронизированы, т.е. будут вращаться вперед или назад с одинаковой мощностью. Если вы выберите три мотора моторы B и C будут синхронизированы.
- Выберите либо направление вращения моторов (вперед, назад), либо режим стоп. Последний режим сбрасывает состояние моторов.
- Если использовать два мотора (по одному мотору на каждой стороне робота), то перемещение движка рулевого колеса от центрального положения заставит двигатьтся робота по дуге. В крайних положениях слайдера робот вращается вокруг свой оси, стоя на месте.
- Этот движок (как и поле для ввода) устанавливает уровень мощности [0-100%].
- Ниспадающее меню Длительность (Duration) позволит установить длительность вращения моторов:
- неограниченную (unlimited),
- или в течении определенного числа секунд, оборотов (по умолчанию) или градусов. Выбрав время, обороты или градусы (Time, Rotation or Degrees) и задав это значение в соответствующем поле вы определите как далеко ваш робот сможет пройти. - Параметр тормоз (Brake) заставит робота мгновенно остановиться по завершении операции и накопленная энергия движения будет поглощена двигателем.
Окошки обратной связи показывают текущее положение двигателей (в оборотах или градусах). Кнопка R сбрасывает показания на 0. Для появления результатов необходимо наличие связи компьютера с NXT.
Создадим программу по которой робот будет двигаться вперед в течении 2 секунд.
Создадим новую программу и выберем блок движения.
Робот должен двигаться в течение 2 секунд. Выберем в настройках секунды. И поставим 2. Теперь наша программа готова. Передадим ее и выполним.
Что нужно поменять в настройках блока движения, чтобы робот ехал назад? (поставить метку в окошке выбора режима движения). Поменяйте мощность движения робота и проверьте как он будет двигаться?
Выполните различные варианты поворота робота.
Составьте программу по которой, автомобиль при нажатии кнопки «Старт»
- Едет по кругу.
- Движется прямо 4 секунды;
Останавливается на 2 секунды;
Едет назад в течение 4 секунд.
Останавливается.
- Машина едет вперед 3 секунды;
Останавливается на пол секунды;
Едет назад 5 секунд.
- Машина движется вперед 3с
поворачивается в течение 2 с на месте.
Останавливается
- Машина едет вперед 3 сек.
Поворачивается в течении 2 сек по кругу
Останавливается
Отъезжает назад в течение 3 с
Останавливается
Список использованной литературы
- Документация конструктора LEGO MINDSTORMS NXT 2.0
- Документация программного обеспечения «ПервоРобот»
- С.А. Филиппов «Робототехника для детей и родителей»
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Конспект подгруппового логопедического занятия по теме "Знакомство с предлогами"
Логопедическое подгрупповое занятие во 2 классе по теме: знакомство с предлогами....
Конспект занятия по теме: "Введение в образовательную программу"
Конспект занятия на данную тему разработан педагогом дополнительного образования высшей квалификационной категории Улемновой И.В.Целью данного занятия является ознакомление с основными направлениями р...
Конспект занятия по тема : Знакомство со звуком С.
Конспект занятия по логопедии....
КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ НА ТЕМУ: «Введение в образовательную программу «Калейдоскоп увлечений»»
Занятие проводится с детьми 1-го года обучения, младший, средний школьный возраст....
План – конспект занятие по теме: «Введение в образовательную программу». «Путешествие по планете игрушек».
Особенность психологии ребенка младшего школьного возраста заключается в том, что он еще мало осознает свои переживания и далеко не всегда способен понять причины их вызывающие, помочь детям может...
Конспект занятия на тему "Знакомство с шахматами"
Занятие на тему "Знакомство с шахматами"...