Технологическая карта интегрированного урока информатики и технологии на тему: "Космос. MBot – луноход".
методическая разработка по информатике и икт (8 класс)

Тема урока

Космос. MBot – луноход.

Дата

10.04.21 г.

Предмет  

Информатика, технология

Учителя

Колесник Юлия Адамовна, учитель информатики

Складанная Дина Алексеевна, учитель технологии

Класс

8 класс

Цель и задачи урока

Научить

Цель: изучение и конструирования модели «Лунохода» на основе мини-робота MBot-а при помощи учебного конструктора «Технология. Физика».

Задачи:

- формировать знания и умения по технологии сборки конструкции Лунохода, используя детали учебного конструктора;

- развивать навыки работы в группах и в парах, навыки взаимопомощи;

- научить учащихся самостоятельному конструированию (пользуясь инструкционно - технологической картой, памяткой и видео рядом из презентаций);

- развивать у обучающихся самостоятельность при выполнении практической работы, закреплять навык самоконтроля;

- развивать интерес к научным достижениям в области космонавтики нашей страны;

- воспитать чувство уважения к отечественной науки.

Тип урока

Комбинированный

Планируемые образовательные результаты

Предметные: владение QR-кодами, методами чтения схем, таблиц, использование языка программирования Scratc и программирование движения робота по заданной траектории. Использование и владение способами графического представления технической, технологической информации, использование навыков сборки изделий из деталей, имеющихся в наборе учебного конструктора. Демонстрация дистанционного управления мини-роботами с помощью пульта управления и других приложений.

Метапредметные: выбор для решения познавательных и коммуникативных  задач  различных источников   информации

Личностные: формирование  ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию. 

Методы и формы обучения

Формы организации учебной деятельности:  в группах, в парах, индивидуальная, фронтальная.

Методы обучения:

• словесные (при формировании теоретических знаний);
• практические (метод проектов при изготовлении луноходов и их управлении)
• наглядные (для развития наблюдательности, повышения внимания и лучшего запоминания материала);
• проблемно – поисковые (в форме мозгового штурма для развития самостоятельного мышления, изобретательности);
• методы контроля, самоконтроля, взаимоконтроля.

Межпредметная интеграция

История, технология, информатика, физика.

Образовательные ресурсы

Казакевич. Учебник Технология 8 класса. Информатика

Оборудование

Компьютер, проектор, ноут-буки, интерактивная доска, наборы конструкторов «MBot», «Физика и технология», имитация поверхности Луны, смартфоны или планшеты.

Дидактический материал

Презентация о советских луноходах, презентация о сборке школьного «лунохода» из учебных конструкторов, памятка к сборке, нарезка мультфильмов и документальных фильмов о космосе и о роботах, мультфильм «Приключения MBot на Луне».

Основные понятия и термины

QR-код, язык программирования Scratc, Луноход, мини-робот MBot, пульт управления.

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Мотивационно-целевой этап

I. Организационный момент 

- Приветствие;

Проверка подготовки учащихся к изучению нового материала. Укомплектованность рабочего стола, обеспечение каждого ученика раздаточным материалом, необходимым для выполнения практического задания. На доске прописывается дата, тема урока, цель урока. Урок состоит из двух частей: теории и практики.

Прослушивание вводной беседы

Формулирова-ние собственных  ожиданий.

Слушание собеседника.

Построение понятных для собеседника высказываний по данной проблеме. Выдвижение гипотез.

Способность регулировать свои действия.

Прогнозирование деятельности на уроке.

II. Актуализация знаний

 Учитель информатики: Сегодня исполняется ровно 60 лет со дня полёта советского космонавта Юрия Алексеевича Гагарина в открытый космос. В этот период все, от мала до велика, были увлечены космонавтикой во всем мире.

Учитель технологии: Будучи шестилетней девочкой, я была свидетельницей полёта первого человека в космос. Все ликовали.

Учитель информатики: А в 1981 году вышел мультик «Тайна третей планеты»

(Просмотр видеофрагмента)

Мир не стоит на месте и теперь в космос отправляют не людей и животных, а роботов.

(Просмотр видеофрагмента)

- Зачем человек хочет познать космос?

- Для того чтобы познавать другие миры нужны специальные машины, их называют космические аппараты.  О луноходах нам сообщит Низамов Руслан

(Презентация «Космические аппараты. Луноход») 

Учитель технологии: - Ребята сейчас мы рассмотрим три вида транспортных средств: радиоуправляемая машинка, MBot (конструктор) и Луноход.  Ваша задача - определить их технические характеристики. Нужно выбрать из предложенных вариантов те характеристики, которые подходят данному техническому средству (количество колес, наличие датчиков, источник питания, автоматизация – возможность программирования).

 Игра называется «Далекое и близкое».

Из каких основных частей состоит луноход? Зачем Луноходу большое количество колес?

Какие функции выполняет луноход?

Как управлять луноходом, находясь на больших расстояниях от него?

Развитие и углубление потребностей и мотивов учебно-познавательной деятельности. Ответы на вопросы учителя. Осуществление актуализации личного жизненного опыта. Сравнение точек зрения.

Формирование  умения на основе анализа объектов делать выводы. Формирование умения обобщать и классифицировать по признакам.

Формирование умения находить ответы на вопросы. Рассуждать и сопоставлять.

Взаимодейст-вие с учителем во время опроса. Участие в коллективном обсуждении проблем и принятии решений.

Формирование умение слушать, вести диалог в соответствии с целями и задачами. О луноходах сообщает Низамов Руслан

(Презентация «Космические аппараты. Луноход»)

Умение  регулировать свои действия,

взаимодей-ствовать в группе.

Формирование умений планировать  последовательность действий,   осуществлять контроля по результату.

III. Изучение нового материала

Объяснение учителя с опорой на личные знания обучающихся.

Учитель технологии: Ребята, хочу обратить ваше внимание на готовую конструкцию робота MBot. Эта модель предназначена для движения, которое обеспечивается моторами и датчиками. Этим устройством можно управлять с помощью пульта управления и различных приложений.

На базе этой модели мной был создан прототип «Лунохода», так как этот конструктор MBot можно дополнять и усовершенствовать любыми деталями. В данном случае я использовала учебный конструктор «Физика и технология».

Конструкция любого «Лунохода» должна состоять из большего числа колёс для устойчивости и передвижения по неровным поверхностям. Она должна быть легкой, что бы с небольшими затратами доставить её на Луну, а также в сборке должны быть наборы датчиков, как и для движения, так и для сбора информации, научная аппаратура с видеосъемкой.

 Презентую вам видео движения MBota  и видео с камеры установленной на него.

Учитель информатики: Современные технологии позволяют сейчас конструировать и создавать новые модели космических аппаратов даже детям, для этого есть разные конструкторы и конструкции. Мы уже научились создавать робота MBot, которым можно управлять с помощью пульта управления. А сегодня мы запрограммируем его движение на базе приложения mBlock Blockly и среды программирования Scratch.

Развитие и углубление потребностей и мотивов учебно-познавательной деятельности.

Развитие умения получать информацию из различных источников и строить  сообщения в устной форме.

Формирование умения осуществлять познаватель-ную и личностную рефлексию.

Диалог с учителем с использованием своих знаний по детализации мини-робота MBot.

Формирование понятия по изучению  современного роботехнического оснащения в процессе визуализации презентации, в которой демонстрируется аналог сборки «Лунохода» учителем.

Восприятие, осмысление, запоминание учебного материала.

Осмысление темы нового материала и основных вопросов, подлежащих к усвоению.

Формирование умения учиться высказывать своё предположение на основе работы с материалом. Формирование умения оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей.

Формирование умения слушать и понимать других. Формирование умения работать в группах.

IV. Подготовка учащихся к выполнению практического задания

Квест проводит учитель информатики. Прежде, чем вы приступите к выполнению задания, вам необходимо образовать из присутствующих две группы. В этом нам поможет Квест с QR-кодами. QR-коды развешаны по всему кабинету и каждый подойдет к одному из снимков и определиться, получив ответ по колу, в какую группу ему подойти. На столах имеются вывески с названием конструкторских отделов.

Учитель технологии: Сейчас я предлагаю Вам заняться конструированием MBota -Лунохода на базе конструктора MakeBlock  и других обучающих конструкторов. Ваши команды будут носить имена знаменитых российских конструкторов в области космонавтики. Первая группа это «Конструкторское бюро имени К.Э. Циолковского», а вторая «Конструкторское бюро имени С.П. Королёва». В каждой группе будут инженеры-конструкторы и программисты.

Задача для инженеров конструкторов: Из имеющихся конструкторов вам нужно усовершенствовать конструкцию MBot-а таким образом, что бы у вас получился Луноход, который может двигаться по Луне. Я буду вашим наставников в этом проекте. Для сборки конструктора вам предоставляется 10-15 минут.

На завершающем этапе будет произведена проверка ходовых свойств изготовленных вами луноходов. Испытания ваших изобретений пройдут в максимально приближённых условиях поверхности Луны.

(Макет лунной поверхности подготовлен заранее)

Учитель информатики: Язык программирования Scratch достаточно прост. Скретч  — визуальная событийно-ориентированная среда программирования, созданная для детей и подростков. Название произошло от слова scratching — техники, используемой хип-хоп-диджеями, которые крутят виниловые пластинки вперед-назад руками для того, чтобы смешивать музыкальные темы. Программы на Скретче состоят из графических блоков, подписи, к которым зависят от выбранного для интерфейса языка. 

Задача для программистов: Нужно запрограммировать движение робота по заданной траектории. 

Использование новых средств получения информации через QR-коды для дальнейшей обработки имеющихся данных (нахождения своего места в одной из  групп).

Самостоятельное оценивание полученной информации от учителя, возможность оценки своих дальнейших действий.

Формирование умения учитывать позицию собеседника, осуществлять сотрудничество с учителем и сверстниками.

Анализирова-ние, доказывание, аргументирование своей точки зрения. Осуществление работы по выполнению заданий.

Усвоение новых знаний, определение своей функциональной занятости во время выполнения «Лунохода».

Формирование умения слушать и понимать других. Формирование умения работать в группах.

V. Практическая работа

Работа в группах. Учащиеся находятся условно в двух конструкторских бюро: «Конструкторское бюро имени Константина Эдуардовича Циолковского», а вторая «Конструкторское бюро имени Сергея Павловича  Королёва».

Памятка по сборке «Лунохода» находятся в каждой группе:

-Не забывайте, что любая конструкция должна быть устойчивой.

- Детали конструктора должны быть парными.

-Дополнительные колёса, должны вращаться на оси и быть зафиксированными.

-Соединяющие элементы конструктора должны быть коленообразными или т-образными.

-Вся конструкция «лунохода» должна быть легкой и мобильной.

Организация оперативной работы в группах. Умение использовать во время выполнения работы рекомендации и условия правильного алгоритма поэтапных действий.

Самостоятельное оценивание полученной информации от учителя, возможность оценки своих дальнейших действий.

Формирование умения учитывать позицию собеседника, осуществлять сотрудничество с учителем и сверстниками.

Анализирова-ние, доказывание, аргументирование своей точки зрения. Осуществление работы по выполнению заданий.

Использование полученных новых знаний, определение своей функциональной занятости во время выполнения «Лунохода» или по  программированию управления MBot-а.

Формирование умения слушать и понимать других. Формирование умения работать в группах, отстаивать свою точку зрения, убеждать в правильности выбранного решения.

VI. Закрепление материала

Проходит испытание новых конструкций «Луноходов» на лунном полигоне (использован макет с рельефом Луны в уменьшенном масштабе) с выявлением технических ошибок. Оценивается прочность конструкций, маневренность «Луноходов» и масштабность проекта. Решается возможность ликвидации возникших ошибок и недочетов.

Блиц-опрос проводят учителя:

- Какие ошибки были допущены при сборке конструкции?

- Легко ли программировать на языке Scratch?

- Собирая «Луноход» появилось ли у вас желание стать инженером конструктором, программистом, или учённым в области космонавтики?

Усвоение нового материала через разные виды получения информации и практической деятельности.

Сравнение и обоснование выполненной работы.

Обсуждение качества конечных результатов.

Обоснование показателей качества конечных результатов.

Самоконтроль выполнения задания.

Взаимоконтроль и внесение корректив в учебно-познаватель-ную деятельность.

Выполнение практической работы по алгоритму.

VII. Рефлексивно – оценочный этап.

Учитель технологии: Подводя итог урока, делаем вывод, что многие из вас сегодня получили пятерки и по технологии и по информатике. Свои оценки вы увидите в сетевом журнале. Объективная и комментированная оценка результатов коллективного и индивидуального труда обучающихся на уроке Мы оценили ваши старания и в награду вам приготовили маленький сюрприз. Этот мультфильм создан на базе «Точки Роста» и, возможно, он не очень познавательный, но достаточно развлекательный. Итак, смотрите Мультфильм «Приключение MBot-ов на Луне».

Объективная и комментированная оценка результатов коллективного и индивидуального труда обучающихся на уроке

Формирование профессиональных навыков коллективных действий, чувства ответственности за порученное дело.

Оценка и самооценка учебной деятельности.

Обобщение и систематизация знаний.

Формирование умений полно и точно выражать свои мысли.

Построение логической цепочки рассуждений

Анализ своих действий и правильное оценивание общей картины финального результата практической работы по созданию «Лунохода».

VIII. Домашнее задание

Придумать новую рабочую функцию для MBot-ов. Можете это задание обсудить в своих конструкторских группах и на следующем занятии поделиться своими наработками и предложениями.

В сетевом журнале будет ссылка на домашнее задание

Формировать свои дальнейшие действия по отношению полученного задания.

Оценка и самооценка учебной деятельности.

Формирование понимания содержания домашнего задания.

Построение логической цепочки рассуждений

Принятие к сведению данной информации по  выполнения дом. задания.

IX. Уборка рабочих мест

Сложить неиспользованные детали в коробки с конструкторским набором. Столы поставить на место, макет лунного рельефа поднять с пола и аккуратно уложить на стол. MBot-ы и пульты управления уложить в специальные коробки.

Уборка кабинета производится после урока.

Формировать свои дальнейшие действий по уборке своего рабочего места и кабинета в целом.

Оценка трудовой деятельности.

Формирование понимания своих действий.

Построение логической цепочки рассуждений

Принятие к сведению данной информации по  уборке рабочего места.