Персональный автоматический транспорт
план-конспект урока (5 класс) по теме

Этапы занятия

Действия педагога

Действия обучающегося

Орг. момент

Здравствуйте, ребята. Сегодня на занятии вы узнаете много интересного, полезного и я надеюсь, что вы даже научитесь изобретать.

Приветствие педагога.

Сообщение темы занятия

Жизнь всех людей связана с движением. Каждый человек в течение дня дома, на улице, в школе, на работе ходит пешком. Но для того, чтобы прибыть куда-то быстрее или преодолеть большое расстояние, люди используют транспорт.  Целую неделю вы были исследователями. Изучали информацию о транспорте, готовили творческие проекты. Ответьте, пожалуйста на вопрос, что такое транспорт?

Какие виды транспорта вы знаете?

Сегодня мы познакомимся с новым видом транспорта. Будем продолжать учиться создавать  более сложные алгоритмы точного движения по линии с использованием сразу двух датчиков цвета.

 Возьмите нашего робота, посмотрите на него внимательно. Постарайтесь четко ответить на вопросы:

1. Он прототип  автомобиля?
2. А что в нем есть такое, чего нет у существующих сейчас автомобилей?
3.   Соотнесите те особенности, которые вы нашли отвечая на вопрос №2, с целями создания электромобилей .

Какой можно сделать вывод?

Ребята, представьте, что мы решили создать туристические туры по бескрайним просторам нашей родины на персональном  автоматическом транспорте (ПАТ), который без водителя (автоматически) будет перевозить     используя сеть специальных путей.

 Давайте создадим проект автоматического кольцевого маршрута. Работать мы будем в паре.. Возьмите изоленту и ножницы –создайте пока не очень сложный маршрут, например как на предложенной схеме №1. Двигаться робот должен по черной линии, места остановок указаны.

Ответы детей :

1.Транспорт –это средство перевозки людей, грузов и информации из одного места в другое.

2. Трамвай, автобус, автомобиль и т.д.

Просмотр презентации «ПАТ».

Рассматривают сконструированного на прошлом занятии робота.  

Отвечают на вопросы: Является прототипом автомобиля. Имеет два мотора.

Делают вывод: наш робот «автобот» имеет два независимых двигателя. Управляется при помощи программы . Это автомобили будущего.

Разбиваются на пары. Совместно составляют маршрут движения.    

Постановка задачи. 

До сих пор  мы  рассматривали такой способ создания алгоритма отслеживания границ, когда датчик освещенности как бы следил за левой или правой ее границей(рис 1): чуть робот съедет на белую часть поля - регулятор возвращал робота на границу, начнет датчик перемещаться вглубь черной линии - регулятор выправлял его обратно. У данного подхода есть небольшой недостаток (рис 2)- если робот "следит" за левой границей линии, то на правых поворотах он как бы не сразу определяет искривления траектории и, как следствие, тратит большее время на поиск линии и поворот. На следующем рисунке (рис 3) видно, что если бы датчик находился не с левой стороны от границы, а с правой, то он уже обнаружил искривление траектории и начал бы совершать маневры по повороту.

Поэтому хорошей идеей является оснастить робота сразу двумя датчиками, которые располагались по разные стороны от линии и, соответственно, помогали бы роботу более оперативно реагировать на изменение направления движения.

 Рисунок  1

Рисунок 2,3.

Конструирование робота с необходимыми блоками, моторами и сенсорами.

Использовать для движения робота мы будем два датчика цвета, поэтому если вы еще не укрепили второй датчик, то сделайте это сейчас.  

Добавляют в конструкцию робота второй датчик.

Способы  решения поставленной задачи логическим путем и определение какие именно команды должен выполнить робот

Давайте определим, как такое изменение конструкции скажется на программе. Для простоты опять следует начать с простейшего релейного регулятора и поэтому, в первую очередь, интересуют возможные положения датчиков относительно линии. (рис 4)

Теперь, написание программы не должно составить большого труда. Начать стоит с того, чтобы выбрать какой датчик будет опрашиваться первым. Это не имеет большого значения, поэтому пусть будет левый.  С одним датчиком мы уже составляли программы. Для второго датчика мы используем алгоритм ветвления.

Рисунок 4 схема расположения датчиков.

Анализируют схему.

•  левый датчик, также как и правый - над светлой поверхностью
• левый датчик над темной поверхностью, правый датчик над светлой
• левый датчик над светлой поверхностью, правый датчик над темной 

Программирование

Получившиеся две ветви наполняются блоками движения. Верхняя ветвь отвечает за  состояние "левый на темном, правый на светлом", а нижняя - за "оба датчика на темном".

Вам осталось составить алгоритм программы с двумя датчиками цвета и реализовать его. 

Какие трудности, вы испытали  при создании проекта? После небольшого перерыва (10мин.) Мы продолжим совершенствовать наш ПАТ внесем небольшие изменения в программу и получим  «Экскурсионный маршрут».

Алгоритм программы

Совместно составляют программу. Испытывают робота на самодельной схеме движения. Наблюдают за движением. Улучшают программу для более плавного прохождения маршрута.

Перерыв 10 мин

 Разработка проекта

Успех нашему автоматическому маршруту гарантирует сервис, который вы будете оказывать на маршруте. Запрограммируйте дополнительный сервис. (краткие информационные вставки).   Карта маршрута с.Владимирское,д. Шадрино, д. Лобачи, д. Бараново . Доработайте схему маршрута - наклейте полоски – это будут места остановки.

Сейчас подумайте, что бы вы хотели показать туристам, следующим по разработанному вами маршруту. Подпишите названия остановок и подумайте, что можно о них рассказать.  Можно воспользоваться  справочными системами: яндекс, гугл.  

  Дети считаю количество полосок на кольцевом маршруте.

Работают в сети интернет, подписывают остановки в экскурсионном маршруте.

Блок  - жди время.

Фитзкультминутка.  

 Упражнение для глаз

 Размышление что можно улучшить или изменить в конструкции робота или программе для более качественного решения поставленной задачи.

Я вижу, что маршрут вы уже доработали. Проанализируйте алгоритм «Кольцевой маршрут», подходит он для экскурсионного маршрута?

  Сделайте вывод. Подумайте  и предложите как можно улучшить программу. Экспериментальным путем реализуйте лучшее предложение.

  Размышляют, что можно улучшить или изменить в и программе для более качественного решения поставленной задачи.

 Дорабатывают программу

Защита проекта

Настало время представить свой проект «Экскурсионный маршрут». Определите, кто за что отвечает. И начнем представление своего проекта с названия.  

Защита проекта «Экскурсионный маршрут»

Подведение итогов

Рефлексия

Молодцы, ребята!   Вы сегодня проводили исследования, ставили эксперименты и у всех у вас получился успешный проект. Давайте вспомним, что мы сегодня делали на занятии? 

   Какие виды алгоритмов мы с вами сегодня рассмотрели на практике?

– Что узнали нового? Что вам запомнилось? - Что показалось вам сегодня трудным?

Ответы детей: создавали прототип автоматического кольцевого транспорта; составляли программу с двумя датчиками цвета; использовали алгоритм ветвления; защищали проект экскурсионного маршрута.  

В мире есть действующие прототипы и опытные образцы ПАТ.