Методическая разработка конспекта занятия на тему: «Робототехника с помощью программируемого конструктора Makeblock»
план-конспект

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЦЕНТР ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ «ЮНИТЭР»

Методическая разработка

конспекта занятия на тему: «Робототехника с помощью программируемого конструктора Makeblock»

Подготовила: Панина Виктория Валерьевна, педагог дополнительного образования

МБУ ДО «ЦДОД» ЮНИТЭР» (г. Рузаевка)

Рузаевка, 2021 г.

План – конспект занятия

Тема: Робототехника с помощью программируемого конструктора Makeblock.

Цель занятия: сформировать представление о конструкторе Makeblock, который идеально подходит для сборки роботов и других разных конструкций и механизмов.  

Задачи:

Воспитательные:

- воспитывать информационную культуру, эстетическое восприятие

окружающего мира;
- формирование ответственности за свои поступки.

Развивающие:

Развить воображение и творческие способности, коммуникативные качества, познавательный интерес обучающихся.

Образовательные:

- знакомство с конструктором Makeblock.

- изучение деталей, механизмов и принципов сборки роботов.

Методы работы: словесный, наглядный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.

Формы работы: коллективная, индивидуальная, работа в группах.

Материалы и оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, конструкторы Makeblock.

Контингент обучающихся по очной форме обучения: 12 человек

План занятия

1. Организационный момент.

     1)        Приветствие.

     2)        Сообщение темы и цели занятия.

II.      Актуализация знаний обучающихся.

      Физкультминутка.

III. Стадия осмысления

IV.  Обобщение знаний.

V.    Практическая работа обучающихся.

VI.     Анализ работы, оценивание.

VII.    Итог занятия.

Ход занятия

 (сопровождается показом презентации)

I.  Организационный момент

1. Приветствие.

 Психологический и эмоциональный настрой

–  Всем здравствуйте!

–  Каждый из нас хоть раз в жизни сталкивался с роботами в реальной жизни. На наших занятиях мы каждый раз осваиваем, конструируем и программируем роботов.

–  У многих роботов существует своя система программирования. Например у Lego minstorms Ev3 3 своя платформа для программирования. Наш любимый коллаборативный робот OMRON тоже имеет свою среду программирования.

–  Мы с вами работали на визуальной событийно-ориентированной среде программирования Scratch.

–  Что взято за основу в этой среде?

–  Действительно, составление программ идет с помощью блоков.

–  А вы знали, что на основе этой среды создаются другие, необходимые для программирования роботов?

–  Сегодня мы с вами познакомимся и изучим один из таких наборов.

– Но, прежде, давайте угадаем название науки, которая нам так близка.

– Ответ узнаем после разгадки кроссенса (слайд).

(ключевое слово в кроссенсе – Робототехника)

Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства (слайд).

2. Сообщение темы и цели занятия.

– Тема нашего занятия: Робототехника с помощью программируемого конструктора Makeblock.

– Цель занятия: сформировать представление о конструкторе Makeblock, который идеально подходит для сборки роботов и других разных конструкций и механизмов.  

– В нашем мире сейчас в различные сферы человеческой жизни внедряются роботы. Оглянитесь, они вокруг нас. Они становятся частью нашей жизни и нам, людям, нужно научиться с ними «дружить».

–  Ни для кого не секрет, что в ближайшем будущем многие профессии заменят именно роботы. Уже, на предприятиях и заводах такие роботы собирают машины, выполняют сварочные работы, сборку и многое другое.

–  Робот – это универсальный механизм, им не нужно давать заработную плату, отпуска и многое другое, они работают в автоматическом режиме и уже отлично справляются с большим количеством работ.

II.      Актуализация знаний обучающихся.

– Роботы могут быть мобильными, промышленными. Но для каждого из них существует три закона Робототехники.

–  Вы помните их?

 (Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред. Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам)

–  Это действительно так (слайд).

–  Мы сейчас не представляем наш мир без роботов. А когда-то их не было. Давайте послушаем сообщение о возникновении робототехники.

Сообщение ученика:

Древний мир

Еще до нашей эры Архимед создал механизм «коготь», который опрокидывал римские осадные суда. Герон Александрийский смастерил самоходную тележку, что передвигалась по заданной траектории с помощью системы из тросов и колышков. Деревянный голубь Архита из Тарента запускался в воздух паровой катапультой и мог пролететь до 200 метров.

1. Средневековье и эпоха Возрождения

В лоне католической церкви продолжалось развитие научной мысли. Богослов Альберт Великий, если верить легенде, смастерил андроида-служанку и механическую голову, которая могла разговаривать. Часовщики, как европейские, так и русские, создавали автоматы, в которых фигурки животных, людей и ангелов разыгрывали целые представления.

Это самый длинный период в истории робототехники.

2. Новое время

В этот период мастера явили миру поразительные плоды инженерной мысли. Механическая утка Вокансона клевала зерно и даже испражнялась. Андроиды работы Пьера-Жака и Анри Дро не просто двигались, а писали, рисовали и играли музыку.

Зародилась бионика, которая черпает идеи из живой природы и воплощает их в технике. Об этом задумывался да Винчи, говорил Декарт, а Борелли, который преуспел на двух поприщах — врача и механика, — развил витавшую в воздухе мысль в труде «О движении животных». Правда, поначалу новое направление называлось ятромеханикой.

3. XIX-XX век

В позапрошлом веке появился ткацкий станок с перфокартами. Первый шаг к автоматизации промышленности открыл невиданные ранее перспективы робототехники. Электричество дало толчок машиностроению и способствовало появлению первых роботов, в том числе андроидов.

4. Наши дни

Современная робототехника развивается бурно, конструкции и алгоритмы становятся все совершеннее, интерфейсы удобнее. Роботы передвигаются по суше, воздуху, воде, в невесомости, обладают зачатками искусственного интеллекта, оснащаются датчиками, камерами, манипуляторами и системой обратной связи с оператором-человеком.

–  Давайте поговорим о среде программирования Scratch.

– Каких роботов можно программировать на основе этой среды?

(Lego Mindstorms Ev3)

– Да, а сегодня мы с вами поговорим о конструкторе Makeblock.

Физкультминутка.

– Давайте с вами немного отдохнем!

–  Выполним физкультминутку.

III. Стадия осмысления

 – Давайте поработаем в парах. Сегодня мы исследуем языки и среды программирования.

Правила работы в группе:

–  перед работой нужно договориться, кто и что будет делать;

–  не говорить всем сразу;

–  учиться разговаривать вполголоса;

–  не спорить зря, а доказывать, объяснять.

 Работа в группах:

1группа - Scratch.

2 группа - Arduino.

3 группа - Python .

Перед каждым учеником лежит текст с вопросами к содержанию текста. Дети читают текст о языках и средах программирования в своей группе и готовят ответы на вопросы.

Самостоятельная работа в группах

Выступления представителей от каждой группы

 (по ходу мини - сообщения о языках и средах программирования, которые делают заранее подготовленные ученики)

1-группа.

Приготовьте ответы на данные вопросы.

– Что такое Scratch?

–  Для чего он предназначен?

Scratch

Scratch  – это визуальная событийно-ориентированная среда программирования, созданная для детей и подростков.

Скретч – это бесплатный язык программирования и одновременно программа, предоставляющая визуальный интерфейс для создания игр и анимаций. Одним из главных достоинств среды программирования Scratch, является доступность и понятность абсолютно всем.

Scratch – это не только среда для программирования, это еще большое сообщество. Во многих странах мира дети и взрослые, учителя и школьники используют Scratch, чтобы учиться программированию, развивать творческие способности, создавать игры и интерактивные анимации, а также общаться между собой, изучать и использовать проекты друг друга.

2-группа.

Приготовьте ответы на данные вопросы.

– Что такое Arduino?

–  Для чего предназначен этот язык?

Arduino

Ардуино - миниатюрная плата с процессором, которая позволяет собрать множество разных устройств своими руками. 

Язык программирования Arduino называется Arduino C и представляет собой язык C++ с фреймворком Wiring, Он имеет некоторые отличия по части написания кода, который компилируется и собирается с помощью avr-gcc, с особенностями, облегчающими написание работающей программы — имеется набор библиотек, включающий в себя функции и объекты. 

3-группа.

Приготовьте ответы на данные вопросы.

–  Что такое Python?

–  Для чего предназначен язык программирования Python?

Python

Python – это высокоуровневый язык программирования, который используется в различных сферах IT, таких как машинное обучение, разработка приложений, web, парсинг и другие. 

Python сочетает в себе и простоту и мощный инструментарий. Его можно использовать для создания прототипа практически любой программы.

–  Можно ли работать с конструктором Makeblock с помощью Python?

(Да, это среда программирования подходит для работы с Makeblock)

IV.  Обобщение знаний.

–  Мы с вами разобрали 3 языка и среды программирования.

–  Скажите, а с помощью чего мы можем программировать роботов из конструктора  Makeblock?

(С помощью языка программирования  Python, конечно же с помощью Skretch)

–  Верно, но для программирования будем ичпользовать специальную среду, которая основана на Skretch.

MBlock – отличная программа для обучения навыкам программирования роботов и Arduino, основанная на известной среде Scratch.
V.    Практическая работа обучающихся.

– Ребята, чтобы более подробно изучить наш новый конструктор, давайте соберем первую модель робота и напишем программу для движения.

– Робот собирается с помощью подробной инструкции.

– Как вы уже поняли, робот состоит из металлических конструкций, механизмов, моторов.

(Идет конструирование робота и написание программы)

VI.     Анализ работы, оценивание.

– Обьясните, в чем сходства и отличия нового конструктора  Makeblock от привычного всем Lego Mindstorms Ev3?

(Сходства в том, что стандартное расстояние между отверстиями на панелях и рейках наборов Makeblock — 8 мм. Поэтому, они совместимы с блоками конструкторов LEGO.

Различия в том, что набор состоит из металлических деталей. Набор отличается составляющими частями, а именно датчиками, моторами, скрепляющими механизмами. Детали из анодированного алюминия конструктора Makeblock выдерживают нагрузку до 70 кг)

Рефлексия

– Сегодня на занятии мы познакомились с конструктором Makeblock. Впереди нас ждет сложное и интересное программирование и конструирование роботов, с помощью этого набора.

VII. Итог занятия.

– Надеюсь занятие прошло познавательно и вы узнали много нового.

– Конструктор Makeblock готов для создания проектов, участия в конкурсах и соревнованиях!

– До скорых встреч!