Занятие на тему «Основы программирования Lego Mindstorms Education NXT 2.0. на языке NXT-G»
Тема занятия «Основы программирования Lego Mindstorms Education NXT 2.0. на языке NXT-G»
Кущева Александра Владимировна
Учитель информатики и ИКТ
МБОУ «СОШ №9» имени Героя Советского Союза П.Г. Макарова,
город Алатырь Чувашской Республики
Пояснительная записка
Все выше поднимается планка требований, предъявляемых обществом к личности выпускника. Образовательная робототехника — часть инженерно-технического образования. Сейчас необходимо активно начинать популяризацию профессии инженера уже начиная со школы. Детям нужны образцы для подражания в области инженерной деятельности.
Цель всей программы: развитие конструкторского мышления, учебно-интеллектуальных, организационных, социально-личностных и коммуникативных компетенций через освоение технологии LEGO - конструирования и моделирования.
Конструктор Лего предоставляет ученикам возможность приобретать важные знания, умения и навыки в процессе создания, программирования и тестирования роботов. «Мозгом» робота Lego Mindstorms Education является микрокомпьютер Lego NXT, делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения. Для связи между компьютером и NXT можно использовать также беспроводное соединение Bluetooth. На NXT имеется три выходных порта для подключения электромоторов или ламп, помеченные буквами А, В и С. С помощью функции NXT Program (Программы NXT) можно осуществлять прямое программирование блока NXT без обращения к компьютеру. Датчики получают информацию от микрокомпьютера NXT.
Все основные задачи описаны в рабочей программе «Робототехника в школе».
Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 11 до 13 лет. Дети данного возраста способны выполнять задания по образцу, а также после изучения блока темы выполнять творческое репродуктивное задание.
Учебный план МБОУ «СОШ №9» предусматривает изучение робототехники в объеме 34 часа. Преподавание ведется с использованием материалов книги С.А. Филиппова «Робототехника для детей и родителей» и компьютеров.
Урок Робототехника в 7-м классе
«Основы программирования Lego Mindstorms Education NXT 2.0. на языке NXT-G»Тип занятия: «Открытия» нового знания
Деятельностная цель: Изучить интерфейс среды программирования NXT-G; научить учащихся открывать среду программирования NXT и настраивать её;
Образовательная цель: начать изучать основные возможности блоков основной палитры инструментов; загружать и запускать программы.
Формирование УУД: изучение ключевых принципов программирования, развитие алгоритмического мышления, создание и отладка сложных программ по управлению моделями;
Личностные действия: положительное отношение к учению, к познавательной деятельности, желание приобретать новые знания, умения, совершенствовать имеющиеся, умение осознавать свои трудности и стремиться к их преодолению, участие в творческом, созидательном процессе.
Регулятивные действия: умение работать по предложенным инструкциям; умение определять и формулировать цель деятельности на занятии; умение формулировать гипотезу, проводить ее проверку и делать вывод на основе наблюдения.
Познавательные действия: умение определять, различать и называть предметы (детали программы); умение выстраивать свою деятельность согласно условиям (программировать по условиям, по образцу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему); умение ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.
Коммуникативные действия: умение интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми; умение учитывать позицию собеседника (партнёра); умение адекватно воспринимать и передавать информацию; умение слушать и вступать в диалог.
|
Этап урока |
Ход урока
|
УУД
|
Деятельность обучающихся |
|
|
Осуществляемые действия |
Формируемые способы деятельности |
|||
|
Организационный момент (1-2 минуты)
|
Педагог: Здравствуйте ребята! Сегодня мы продолжим работать с конструкторами LEGO MINDSTORMS Edu NXT и на этом уроке мы узнаем, как составляются сложные программы для роботов.
|
Развиваем целеполагания как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно.
|
|
|
|
Актуализация знаний (4-5 минут)
|
Чтобы иметь возможность выполнять полезную для людей работу, робот должен быть запрограммирован. Мы составляли простые программы в встроенной среде NXT, но, вы помните, они имеют ряд ограничений, за раз можно выстроить лишь 5 команд. Как это можно изменить? (учащиеся предлагают варианты)
|
Формируем умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.
|
Учащиеся приводят примеры
|
Развитие учебно-познавательного интереса к учебному материалу и способам решения новой частной задачи.
|
|
3.Постановка учебной задачи (4-5 минут)
|
Какое программно управляемое устройство вы знаете? Как можно объединить работу компьютера и робота? (подключить, сделать программу, соединить по Bluetooth)
|
Основы смыслового чтения текстов, выделение существенной информации из текстов разных видов. |
Рассуждая, учащиеся приходят к выводу, что надо соединить работу робота и компьютера |
Установление причинно-следственных связей
|
|
4. «Открытие нового знания» (построение проекта выхода из затруднения) (7-8 минут)
|
Вы все правы, есть специальные программы, которые позволяют управлять роботом с помощью ПК. Одной из таких программ мы познакомимся сегодня. Она называется программное обеспечение Mindstorms NXT 2.0. Чтобы научиться программировать нам необходимо уметь работать в среде программирования NXT-G. Просмотр презентации). Знакомство с Внешним видом программы.
|
Установление причинно-следственных связей.
|
Учащиеся внимательно смотрят презентацию, знакомятся с новой программой. Делают вывод, что данной программа дает больше возможностей для составления программ и управления роботом.
|
Рассуждение в форме связи простых суждений об объекте, его строении, свойствах и связях
|
|
5. Первичное закрепление (4-5 минут)
|
Разбиваемся на пары и садимся за свои компьютеры. Запустим программное обеспечение Mindstorms NXT 2.0. Попробуйте создать свой профиль. (работа за компьютерами) |
Формируем и отрабатываем умение согласованно работать в группах и коллективе;
|
Учащиеся в парах, садятся за компьютера. Запускают программу Mindstorms NXT 2.0. Знакомятся с первичным интерфейсом программы. |
Рассуждение в форме связи простых суждений об объекте, его строении, свойствах и связях
|
|
Самостоятельная работа. Включение нового знания в систему знаний и повторение. Самоанализ и самоконтроль. (12-13 минут)
|
Составим первую программу. Пусть робот проедет 2 метра вперед и 2 метра назад. (практическая работа, тесты на поверхности)
|
Формируем умение извлекать информацию из полученной информации, применять изученные знания при решении разного класса задач
|
После создания собственного профиля обучающие пробуют создать первую программу для робота NXT. Работают в парах и группах. (2 человека на 1 ПК и 4 человека на 1 робота). Запускают пробные заезды на специальной площадке. |
Освоение форм учебного диалога, расширение мотивационной основы учебной деятельности
|
|
Рефлексия деятельности. (Итог урока 2-3 минуты
|
Подведение итогов занятия. |
Развитие способности к самооценке на основе критерия успешности учебной деятельности.
|
После окончания работы рассаживаются за парты. Диалог с учителем.
|
Внесение необходимых корректив в действие после его завершения на основе его оценки и учёта характера сделанных ошибок. Принятие и сохранение учебной задачи |
Литература
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» - «Наука» 2010г.
Интернет - ресурсы
http://lego.rkc-74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http://www.lego.com/education/
http://www.wroboto.org/
http://learning.9151394.ru
http://www.roboclub.ru/
http://robosport.ru/
http://www.prorobot.ru
