Использование образовательной Робототехники на уроках информатики при изучении темы «Электронные таблицы. Обработка числовой информации в электронных таблицах

Конспект открытого урока по информатике и ИКТ

Учитель: Попова Н.С.

Класс: 9

Тема: "Использование образовательной Робототехники на уроках информатики при изучении темы «Электронные таблицы. Обработка числовой информации в электронных таблицах."

Оборудование: Компьютерный класс, оснащенный операционной системой MS WINDOWS 7 и пакетом MS OFFIS, программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT Education, программное обеспечение Plickers , презентация “Знакомство с электронными таблицами”, робототехнические наборы Лего, датчик измерения температуры.

Цели урока:

обучающая цель: формирование умения и навыков, носящих в современных условиях общенаучный и общеинтеллектуальный характер;

развивающие цели: 

- развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

- проведение систематических наблюдений и изменений;

- логическое мышление и программирование заданного поведения модели;

- установление причинно – следственных связей;

- написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

- экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

- анализ результатов и поиск новых решений.

 

мотивационная цель: побудить интерес к изучению предмета.

Задачи урока:

воспитательная: развитие у обучающихся навыков самостоятельности в работе, воспитание трудолюбия, чувства уважения к науке;

учебная: изучить и закрепить основные навыки работы с электронными таблицами; применить в поставленных задачах робототехническое оборудование.

развивающая: развитие логического мышления, памяти, внимательности, расширение кругозора.

План урока:

ХОД УРОКА

I. Организационный момент.

Приветствие. Отсутствующие.

II. Мотивационное начало урока.

Учитель:

 С давних времен люди изобретали устройства для измерения различных величин для того, чтобы получить наиболее точные данные. Назовите приборы, которые используются для измерения: линейка, транспортир, термометр, барометр, часы, калькулятор и др.

Кроме приборов, существует множество компьютерных программ для получения различных данных и величин. На уроках информатики мы с вами изучили возможности работы с числовыми данными и формулами в электронных таблицах. Сегодня на уроке мы попробуем сравнить данные, полученные с показаний приборов с данными, полученными путем математических вычислений воспользовавшись программой EXCEL.

Тема нашего сегодняшнего урока – “ Обработка числовой информации в электронных таблицах.

В начале изучения темы давайте вспомним основные понятия, связанные с нашей темой.

Проведение опроса с помощью системы голосования Пликерс (7 мин).

Объяснение задания.

Класс делится на 3 группы. Каждая группа получит индивидуальное задание и Робототехнический набор (базовая модель).

Используя ПО необходимо выполнить задания. (проводится инструктаж работы с ПО). После проведения экспериментов, выполните аналогичные расчеты с помощью математических вычислений средствами электронных таблиц. Каждой группе необходимо заполнить ячейки ЭТ, окрашенные желтым цветом. После проведения всех заданий необходимо сравнить данные полученные приборами с данными, полученными математическими вычислениями и написать вывод (приложения 1,2,3).

 

Выдается комплект Робототехнического оборудования на группу, выдаются задания, макет для ответов.

Дети начинают выполнять задания (15 мин).

 

Подведение итогов: каждая группа демонстрирует свой макет с ответами и озвучивает вывод.

Вывод: данные полученные показаниями приборов могут отличаться от данных, полученных математическим путем. Это называется ПОГРЕШНОСТЬЮ.

Погрешность имеют практически все измерительные приборы: например у металлической и деревянной линейки она равна равна 0,1 мм, для пластмассовых линеек допускается погрешность 1 мм.

У Гирей массой 10 – 100 мг имеют погрешность в 1 мг, а погрешность для гирь в 200, 500, 1000, 2000 мг составляет, соответственно, 2, 4, 6, 8 мг.

У механических секундомеров погрешность составляет 1,5 цены деления за один оборот секундной стрелки, у электрических – 0,5 цены деления за один оборот.

В ртутных термометрах допустима погрешность 1-2 градуса.

Сегодня на уроке мы с вами экспериментальным путем получили различные данные (температуру воздуха, среднюю скорость движения объекта и длину окружности).

Рефлексия:

Чтобы получить от вас обратную связь мы с вами проведем рефлексию также с использованием наших Роботов. (объяснение получения программы с использованием блоков : экран, звук, ожидание) – 5 мин.

Дети демонстрируют свои результаты.

Пожелания: я была рада знакомству и общению с вами. В конце урока хочу дать вам Слова-напутствия:

Пусть в вашей жизни не будет ни одного дня, когда бы вы не прочли хоть одной страницы новой книги.

К.Паустовский

Будьте неравнодушны, дерзайте, идите всегда только вперед!

Желаю, чтобы на ваших лицах всегда была улыбка!

«Релаксация».

Закройте глаза и вспомните приятные моменты нашего занятия.

Я рада, что на протяжении всего занятия вы были внимательны.

Я хочу, чтобы все, кто работал хорошо – улыбнулись мне, а кто чувствует в себе потенциал работать еще лучше – поаплодировали себе.

Спасибо за урок!

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Практическая работа «Измерение скорости движения объекта». 1 группа

Анализ дорожно-транспортных происшествий показывает, что из 100 аварий и наездов 40 происходит из-за превышения скорости. Доказано, что при скорости 100 км/ч вероятность смертельного исхода в случае аварии в 8 раз больше, чем при скорости 40 км/ч; удар о стену при движении со скоростью 120 км/ч эквивалентен падению с крыши 12-этажного дома, а при скорости 30 км/ч падению с крыши одноэтажного дома. Следует иметь в виду, что при лобовом столкновении скорости объектов складываются.

На скорость движения транспортного средства оказывают влияние множество факторов: ширина укрепленной поверхности дороги, ширина и состояние обочин, уклон дороги, расстояние видимости, ровность и сцепные качества покрытий, время года.

Порядок проведения работы:

1 шаг. Запуск ПО LEGO MINDSTORMS

2 шаг. Программирование.

Задание 1. Установите на блоке «движение» время=1 секунду, загрузите программу в блок Лего. Измерьте полученное расстояние. Запишите результат в макет.

Повторите действия, установив параметры времени: 2 секунды, 5 секунд, 10 секунд.

Найдите среднюю скорость движения робота используя функцию «СРЗНАЧ» в ЭТ..

Задание 2. Установите время движения 3 секунды. Вычислите математически расстояние, которое проедет робот за указанное время. Проверьте ваши вычисления экспериментально.

3 шаг. Сделайте вывод: почему необходимо соблюдать скоростной режим транспортным средствам? Какие факторы влияют на изменение скорости движения транспортного средства? Отличаются ли данные, полученные математическими вычислениями с фактическими данными? Полученные выводы занесите в макет для ответов.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Практическая работа «Измерение длины окружности». 2 группа

Каждый автомобиль должен эксплуатироваться на тех покрышках, которые рекомендуются производителем. Изменение диаметра шины не может пройти бесследно для транспортного средства.

При увеличении диаметра наблюдаются изменения в тормозных показателях, тяговых характеристиках, расходе топлива, выбросах в окружающую среду, трансмиссии. При увеличении диаметра шины автомобиль становится более жестким в сложных поворотах и на опасных участках дороги.

Диаметр шины и расход топлива. Есть мнение, что увеличение диаметра шины на старте требует от двигателя больших усилий. Для старта и ускорения понадобится большее количество топлива. Но при этом скорость автомобиля может увеличиться на 10% км/час. Выявить конкретный объем перерасхода топлива сложно, ведь здесь имеет место множество других показателей.

Диаметр шины и тормозной путь. В случае, когда владелец автомобиля часто меняет колеса, это может повлечь полный отказ тормозной системы и разрушение подвески.

Диаметр шины и уровень шума. Многочисленные испытания в области шумообразования показали, что диаметр шины влияет на уровень шума. Чем больше диаметр шины, тем выше уровень производимого шума.

Диаметр шины и вес колеса. Увеличение веса колеса имеет негативное влияние на инерцию. Чем больше вес колеса, тем больше усилий необходимо прикладывать для приведения его в действие.

Диаметр шины и внешний вид автомобиля. При установке шин большего диаметра наблюдается улучшение внешнего вида транспортного средства. Он смотрится мощнее и привлекательнее. Положительные изменения отмечают все автомобилисты.

Диаметр шины и работа электронных приборов. В автомобиле работа электронных приборов проектируется под конкретный типоразмер покрышек. При изменении диаметра шины спидометр, система стабилизации и прочее электронное оборудование может выводить ложные показатели.

Безопасность. Увеличение ширины покрышки может обеспечить высокий уровень безопасности передвижения, но на ровной дороге. Не стоит слишком увлекаться чрезмерным увеличением диаметра. Всегда нужно следовать рекомендациям производителя.

 

Порядок проведения работы:

1 шаг. Запуск ПО LEGO MINDSTORMS

2 шаг. Программирование.

Задание 1. Измерьте с помощью линейки диаметр колеса.

Найдите расстояние, которое робот проедет, делая 1 оборот колеса, т.е. длину окружности с помощью ввода формулы в ячейку электронной таблицы .

Установите на блоке «движение» количество оборотов мотора=1, загрузите программу в блок Лего. Измерьте полученное расстояние. Сравни те полученные результаты.

Запишите результаты в электронную таблицу и макет.

Повторите действия, изменив значения диаметров колес.

3 шаг. Сделайте вывод. Имеет ли значение диаметр колес у транспортного средства? На что может повлиять изменение диаметра колеса? Отличаются ли данные, полученные математическими вычислениями с фактическими данными?

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Практическая работа «Перевод данных температуры воздуха из шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия». 3 группа

 

Температура по шкале Цельсия.
В России и ряде других стран, включая европейские, наиболее распространенным параметром, используемым для измерения температуры, является градус Цельсия. Он получил свое название по имени автора этой температурной шкалы Александра Цельсия, который выдвинул свое предложение в 1742 году.  Температура по шкале Фаренгейта.
Немецкий ученый Габриэль Фаренгейт разработал свою шкалу практически одновременно с Цельсием: в 1724 году. Шкала Фаренгейта использовалась в англоязычных странах до 1960-х годов. Затем большинство тех стран перешло на метрическую систему с  градусами Цельсия. В настоящее время градус Фаренгейта используется в быту как основная единица измерения температуры в следующих странах: США, Багамы, Острова Кайман, Палау, Белиз. Соотношение температуры по Цельсию и по Фаренгейту.
Для осуществления перевода температурных значений из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта и обратно существует специальная формула: температура по Цельсию=(температура по Фаренгейту - 32)*5/9.

 

Порядок проведения работы:

Задание 1. Подключите датчик температуры в свободный порт. На блоке найдите меню с показаниями температуры по шкале Фаренгейта. Сделайте замеры в течение двух минут. Запишите полученные данные в ячейку таблицы.

Установите на блоке в меню показания температуры по шкале Цельсия. Сделайте замеры в течение двух минут.

Вычислите математически значения температурного режима по шкале Цельсия .

Запишите результаты в электронную таблицу и макет.

Задание 2. Повторите действия, измерив температуру в фойе школы.

3 шаг. Сделайте вывод. Когда и кем были изобретены шкалы для определения температуры воздуха? В каких странах применяются шкала по Цельсию, школа по Фаренгейту? Как сделать перевод из одной шкалы в другую? Отличаются ли данные, полученные математическими вычислениями с фактическими данными?

Полученные результаты занесите в макет для ответов.