"LEGO Mindstorms EV3 конструкторымен танысу" Қосымша білім беру педагогы Аршалы кенті Жас техниктер станциясы Ю. И. Огилько

Мақсаты:

* LEGO Mindstorms EV3 (LEGO Education Mindstorms EV3)білім беру жиынтығының көмегімен робототехникамен танысу;

* "Алгоритмдер" тақырыбы бойынша білімді жүйелеу (LEGO MINDSTORMS EV3 роботтарының жұмысы мысалында);

* Орындаушы, алгоритм, Циклдік алгоритм, циклдік алгоритмнің қасиеттері ұғымдарын меңгеру, LEGO Education ортасында қарапайым циклдік алгоритмдерді құрастыру туралы түсінік беру. Сонымен қатар, геометриялық өрнек ұғымы игеріледі.

Сабақ барысында білім алушылар әмбебап оқу іс-әрекеттері түрінде келесі нәтижелерді көрсетуі тиіс:

* Реттеуші:

* жиналған роботтың циклдік жұмыс алгоритмін сәтті жүзеге асыру үшін "алгоритмдер" тақырыбындағы білімді жүйелеу және жалпылау;

* LEGO Education Mindstorms EV3 бағдарламасы арқылы роботтарды бағдарламалауды үйреніңіз.

* Танымдық:

* Робототехниканы зерттеу, өз роботын құру, LEGO Mindstorms EV3 бағдарламасы арқылы бағдарламалау мүмкіндігі;

* эксперименттік зерттеу, жеке факторлардың әсерін бағалау (өлшеу).

* Коммуникативті: топта немесе командада жұмыс істеу кезінде коммуникативтік дағдыларды дамыту.

* Тұлғалық: есте сақтау мен ойлауды дамыту, жоғары курстарда робототехниканы оқу мүмкіндігі.

Сабақ түрі: аралас

Сабақ түрі: практикалық жұмыс

Жабдық: LEGO Mindstorms EV3 конструкторы (6 дана), оның құрамына 541 элемент кіреді,

Сабақ жоспары:

1. Ұйымдастыру сәті (2 мин)

2. Алдыңғы сабақтың теориялық материалын қайталау (10 мин)

3. Практикалық жұмыс: роботқа алгоритм жасау (23 мин)

4. Сабақты қорытындылау. Рефлексия (3 мин)

5. Үй тапсырмасы туралы ақпарат кезеңі (2 мин)

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру сәті.

Бұл сабақтың міндеті-сізді LEGO MINDSTORMS EV3 конструкторымен таныстыру. Оларды белгілі бір тапсырмалар үшін бағдарламалауға үйрету, ең көп таралған мәселелердің негізгі шешімдерін сіздермен талқылау.

Бөлшектер тобы арқалықтарды бір-біріне, блок пен сенсорларға қосу үшін қолданылады. Көлденең қимасы бар бөліктер осьтер деп аталады (кейде түйреуіштер) және айналуды қозғалтқыштардан доңғалақтар мен берілістерге беру үшін қолданылады.

II. Алдыңғы сабақтың теориялық материалын қайталау.

Мұғалім: әрқайсымыз күн сайын әртүрлі алгоритмдерді қолданамыз: нұсқаулар, ережелер, рецепттер және т.б. Әдетте біз мұны ойланбастан жасаймыз. Мысалы, сіз ағаш отырғызуды жақсы білесіз. Бірақ біз оған кіші інімізді немесе қарындасымызды үйретуіміз керек делік. Сонымен, біз іс-әрекеттерді және оларды орындау тәртібін нақты көрсетуіміз керек.

Бұл қандай әрекеттер болады және олардың тәртібі қандай?

Оқушылар ағаш отырғызу ережесін жасайды.

1. Тесік қазыңыз.

2. Төмен түсіру в ямку көшетін отырғызды.

3. Шұңқырды топырақпен толтырыңыз.

4. Көшеттерді сумен құйыңыз.

5. Көшу оқу.

6. Тесік қазыңыз.

7. Төмен түсіру в ямку көшетін отырғызды.

8. Және т. б.

Енді келесі сұрақтарға жауап берейік:

1. Циклдік алгоритм немен сипатталады?

2. Цикл алгоритмдері не үшін қажет?

3. Цикл алгоритмдерінің қандай қасиеттері бар?

4. Орындаушы циклдік алгоритмді қалай жүзеге асырады?

III. Практикалық жұмыс: роботқа арналған циклдік алгоритмді әзірлеу

Енді біздің роботтарымызға жүгінейік (бұл сабақта біз өткен сабақта жинаған "алаңда сурет салу үшін маркер орнатылған үш доңғалақты боттар").

Арнайы бағдарламада Циклдік алгоритм құруға тырысайық, оны олар келесі командалардың көмегімен орындайды:

Алгоритмді орындауды бастау

Үлкен моторды басқару (айналымдар санына қосу)

Үлкен моторды басқару (секунд санына қосу)

Екі моторды басқару (рульдік басқару, айналымдар санына қосу)

Әрекетті немесе әрекеттер жиынтығын қайталау

(цикл)

Үзіліс (секундпен)

1-тапсырма:

 робот түзу сызықпен қозғалатын және бұрышқа (90 градус) айналатын сызықтық алгоритм жазыңыз.

Алдымен бізге қандай командалар қажет екенін, моторды қай бағытта бұрау керектігін, мотордың жұмыс уақытының аралығын және командалардың орындалу реттілігін анықтаймыз.

Дұрыс нұсқа:

Ескертпе: мотордың жұмыс уақыты әрбір жеке жағдайда әр түрлі болады, талап етілетін бұрылу бұрышына байланысты мотор жұмысының мәндері (уақыты/қуаты) таңдалады.

2-тапсырма: құрылған сызықтық алгоритмді циклдік алгоритмге өзгертіңіз (цикл қайталануларының санын анықтауға болады).

Дұрыс нұсқа:

Ескерту: Робот өріске маркермен қандай геометриялық фигураны салатынын талдаңыз. (Шаршы салынады)

3-тапсырма: алгоритмді өзгерту (алға жылжу параметрлерін өзгерту, бірақ! айналу бұрышын өзгертпестен және Роботты цикл денесінің қайталануының соңғы санына - 4) және робот қандай фигураны салатынын көріңіз. Мысал:

Әрекеттердің сипаттамасы: 2 секунд алға, 90 градус бұрышқа бұрылыңыз, 4 секунд алға, 90 градус бұрышқа бұрылыңыз. Нәтиже-тіктөртбұрыш.

Ескерту: Робот өріске маркермен қандай геометриялық фигураны салатынын талдаңыз. (Тіктөртбұрыш салынады)

4-тапсырма: алгоритмді өз қалауыңыз бойынша өзгертіңіз (алға жылжу параметрлерін өзгерту және бұрылу бұрышын өзгерту және Роботты цикл денесінің шексіз санына айналдыру) және робот қандай фигураларды салатынын көріңіз. Балалармен "геометриялық өрнек"термині туралы сөйлесіңіз. Мысалы:

Алынған фигураларды талдаңыз. Олардың әрқайсысы үшін алгоритмге назар аударыңыз. Ең алдымен, әр оқушы қолыңыздан қандай да бір өз өрнек.

IV. Сабақты қорытындылау.

* Бүгін біз практикада алгоритмдердің қандай түрін қарастырдық?

* Циклдік алгоритмнің қандай қасиеттері бар?

* Циклдік алгоритмдерді қолдана отырып, қандай тапсырмаларды орындауға болады?      

V. үй тапсырмасы туралы ақпарат кезеңі.

Үй тапсырмасы: роботтың келесі фигураны салу үшін қозғалыс алгоритмін жасаңыз.

Пайдаланылған ОӘК тізімі:

1. LEGO Mindstorms EV3 45544 жиынтығымен жұмыс істеуге арналған нұсқаулық.

2. С.м. Вязов, о. Ю. Калягина, К. А. Слезин бәсекеге қабілетті робототехника: EV3 ортасында бағдарламалау әдістері: оқу-практикалық құрал. – М. "қалам" баспасы, 2014 ж.

3. Lego EV3 45544 жиынтықтарына арналған LabView бағдарламасы.

4. Бірінші Курс Бағдарламасы 3.0.

5. Интернет-ресурстар.