Открытое занятие «Соревнование роботов «Кегельринг»с использованием конструктора LegoMindstorms EV3»
АУ УР «РЦИ» Республиканский детский технопарк «Кванториум»
Тема: Открытое занятие «Соревнование роботов «Кегельринг»с использованием конструктора LegoMindstorms EV3»
Глухова Инна Андреевна
Педагог дополнительного образования
Цель - Проведение соревнований и закрепление полученных знаний, умений и навыков работы по разделу «Робототехника EV3».
Кейс:Твоя задачапознакомится с соревнованиями «Кегельринг» - условиями проведения соревнований. Сконструировать и запрограммировать робота размером 20х20х20см, который с помощью ультразвукового датчика и датчика цвета за короткий промежуток времени вытолкнет 8 кеглей за пределы ринга диаметром 1 метр, ширина каймы ринга 5 см.
Структура Занятия
№ шага |
Название шага |
Время (минут) |
1 |
Организационный момент Разделение на команды- пары |
2 |
2 |
Знакомство с соревнованиями «Кегельринг» - условия проведения соревнований, демонстрация презентации. Получение технического задания, обсуждение в группах, генерация идей при конструировании |
8 |
3 |
Выполнение практического задания - конструирование робота с применением датчиков |
25 |
4 |
Программирование робота. Итоговый контроль - проверка программы робота, регулировка модели |
30 |
5 |
Проведение соревнований - выступление команд с изготовленными и запрограммированными роботами |
15 |
6 |
Подведение итогов. Рефлексия |
5 |
7 |
Разбор роботов, уборка на рабочих столах |
5 |
Компетенции педагога:
-
Базовые навыки проведения соревнования роботов «Кегельринг».
- Базовые знания среды программирования LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
Входные компетенции ученика:
- Креативное мышление.
- Знания базовых методов конструирования и моделирования.
- Знания базовых принципов программирования роботов с датчиками.
- Знание правил техники безопасности.
Количество учеников: 12 человек.
Возраст: 11-13 лет.
Выходные компетенции:
- Логическое мышление.
- Умение работать в команде.
- Навыки участия в соревновании.
- Базовые понятия принциповпрограммирования, моделирования и конструирования.
- Навыки работы с инструментами среды программирования LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
Оборудование для работы:
- Десять персональных компьютеров, подключенных к Интернету, с программами LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
- Базовый набор Lego EV3.
- Поле – ринг белого цвета, со стартовой зоной в центре, с отметками местоположений 8 кегель для выталкивания за ограниченнуючёрную кайму.
- Мультиборд - Интерактивная доска.
- Секундомер.
- Ксероксная бумага А4, фломастеры.
Форма занятия: соревнование.
Тип занятия:закрепление знаний, умений и навыков.
Сценарий:
1. Организационный момент
Дается пояснение, что изучали учащиеся в течениераздела: «Робототехника»по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Квантолабиринт».
Это направление знакомит с учебными конструкторами LEGO® MINDSTORMS® Education EV3, которые приглашают детей в увлекательный мир роботов, открывая научные знания из электроники, механики и программирования, углубляя их, создавая условия для дифференциации и индивидуализации обучения.
Сегодня мы проведём соревнования роботов «Кегельринг - Квадро», в течение занятия вам нужно будет вспомнить все, чему вы учились,работая с инструментами среды программирования LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
В конце соревнований подсчитывается общее количество набранных баллов командами и выявляется победитель.
Группы делятся на команды (по 2 ребенка + 1 - 2 родителя). Родители придумывают название команды, которое заносится в турнирную таблицу.
Родителям на занятии отводится большая роль, их задачи:
- Придумать названия, девиз и эмблему командам ребят.
- Следить за временем при сборке и (20 минут).
- Записать в маршрутный лист количество вытолкнутых кегель за пределы ринга и время заезда по секундомеру.
- Фиксировать результаты в турнирной таблице на экране.
5. Распределить данные задачи между собой в команде.
2. Знакомство с соревнованиями «Кегельринг»
Цель состязания - вытолкнутьбелые кегли за пределы линии круга - ринга.
Условия состязания роботов:
- За наиболее короткое время робот, не выходя за пределы круга, очерчивающего ринг, должен вытолкнуть расположенные в нем кегли.
- На очистку ринга от кеглей дается 3 минуты.
- Если робот полностью выйдет за линию круга более чем на 5 секунд, попытка не засчитывается.
- Во время проведения состязания участники команд не должны касаться роботов, кеглей или ринга.
- Размеры робота 20х20 см.
- Робот должен быть автономным. Высота и вес робота не ограничены.
- Во время соревнования размеры робота должны оставаться неизменными и не должны выходить за пределы 20х20.
- Робот не должен иметь никаких приспособлений для выталкивания кеглей (механических, пневматических, вибрационных, акустических), т.е. робот должен выталкивать кегли исключительно своим корпусом.
- Запрещено использование каких-либо клейких приспособлений на корпусе робота для сбора кеглей.
3. Практическое задание - конструирование робота
После получения кейса группы приступают к анализу исходных данных, обсуждению по конструированию и моделированию робота.
Выполнение задания включает в себя несколько последовательных процессов:
Раздаются инструкции на каждую команду. Ребята начинают собирать роботов в нужной конфигурации, ориентируясь на маршрутную карту, задания которые необходимо выполнить с применением датчиков;
В процессе выполнения кейса мы будем работать над HARDи SOFT компетенциями:
SOFTSKILLS Креативное мышление Логическое мышление Командная работа Навык публичныхзаездов |
НARDSKILLS
Дизайн-проектирование робота Моделирование Представление команды
|
Необходимо отметить несколько важных моментов:
Нужно наладить работу в команде и внимательно следить за временем.
4. Программирование робота. Итоговый контроль
Ребята приступают к программированию собранных роботов писать и отлаживать программу для соревнования «Кегельринг».
5. Проведение соревнований - выступление команд с изготовленными и запрограммированными роботами
На данном этапе выступление команд с изготовленными и запрограммированными роботами по прохождению раунда. Определяется жеребьёвкой, в каком порядке команды будут представлять свои работы, выполнение заезда.
Выбирается представитель группы для демонстрации заезда робота на время.
На выполнение каждой миссии команде дается 3 попытки, если робот не справляется с 1-ой попытки, то робот ставится на исходную позицию.
6. Подведение итогов. Рефлексия
Работу завершает рефлексия группы на темузанятия - соревнование и организацию работы. Подводятся итоги турнирной таблицы, и выявляется команда победитель соревнования роботов«Кегельринг».
Родители ставят баллы, после выступления всех команд – подводим результаты, проводим рефлексию: что получилось, какие возникли затруднения, над чем нужно поработать.
7. Разбор роботов, уборка на рабочих местах
После подведения итогов разобрать изготовленных роботов, убрать конструкторы на стеллаж,выключить программу LEGO® MINDSTORMS® Education EV3, привести рабочие места в порядок.
Приложение 1. Турнирная таблица
Критерий |
Команда 1 |
Команда 2 |
Команда 3 |
Команда 4 |
Команда 5 |
Время при сборке 20 мин. (1 балл) |
|
|
|
|
|
В роботе присутствуют датчики (3 балл) |
|
|
|
|
|
Программирование с двумя датчиками(1 датчик-1 балл) |
|
|
|
|
|
Количество кегель выдвинутых за пределы ринга (1 кегля – 1 балл) |
|
|
|
|
|
Выполнение задания полностью |
|
|
|
|
|
Командная работа (1 балл) |
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
|
|
|
|
|
Приложение 2. Материалраздаточный
Составные части робота:
- 2 больших мотора
- Ультразвуковой датчик
- Датчик цвета
Возможные риски:
1. ребята могут забыть, как программируется тот или иной датчик – для этого есть раздатка, которая им поможет вспомнить это
2. возможно такое, что датчик перестанут корректно работать – для этого есть запасные датчики, либо упрощение задания для всех ребят
3. разряженные аккумуляторы – подготовка к занятию запасных заряженных аккумуляторов
4. не придут родители, а они задействованы как жюри – в этом случае роль жюри переходит преподавателю