План-конспект урока по информатике «Робот LegoMindstorms NXT. Исполнитель алгоритмов»

Ход урока (этапы)

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Планируемые УУД

Примечание

I этап. Организационный этап – 2 мин.

-Здравствуйте, ребята!

- Давайте познакомимся. Меня зовут Светлана Андреевна. Я – учитель физики и информатики Бетюнской школы нашего улуса.

- Я надеюсь, что вы сегодня на уроке узнаете много интересного, полезного и даже научитесь изобретать.

- Посмотрите перед вами лежат карточки. Здесь написаны слова: знаю – хочу узнать – узнал. В ходе урока здесь будете записывать свои действия.

- Здравствуйте!

Учащиеся знакомятся с карточкой самооценки:

Коммуникативная: Культура приветствия.

Стратегия критического мышления «Знаю – хочу узнать – узнал» разработана в 1984 г. профессором из Чикаго Донной Огл. Цель – развитие рефлексивности в процессе познания.

II этап. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся – 5 мин.

- Прошу минуточку внимания! Все смотрим на экран (показываю фрагмент видеофильма о роботе). Это что или кто?

- Так, что же такое робот?

- Ещё каких роботов вы знаете?

- Каких роботов используют в жизни, в быту?

- Молодцы! Давайте вспомним их

- Для чего нужны роботы? Зачем человек их изобретает?

(можно дополнить нижеследующей информацией)

Существует несколько разновидностей роботов и для каждого из них имеется своё определение:

В аптеках Шанхая работают роботы-фармацевты. Надо просто нажать на сенсорный экран с описанием симптомов, и робот поставит диагноз и даст необходимые рекомендации. Дальше остается только предложить автомату купюру, и лекарство можно забирать.

Роботы-санитары. Работают в некоторых британских больницах. Роботы производит сухую и влажную уборку, сами выбрасывают мусор, заправляются чистящими средствами и подзаряжаются. В отличие от живых уборщиц, роботы никогда не бубнят под нос и отличаются доброжелательным отношением к окружающим. Встретив кого-то на своем пути, они извиняются и докладывают, чем они сейчас заняты.

 В Южной Корее сконструировали сторожевого робопса для охраны частных усадеб. Пес весит 40 кг, в его нос встроена фотокамера, а в корпусе имеется сотовый телефон, который немедленно посылает сигнал хозяину в случае обнаружения опасности. В критических случаях робот способен сам вызвать полицию.

Робот-фотограф. Его называют «стоп-кадр» и используют для фотографирования людей на вечеринках и других мероприятиях. Робот сам выбирает оптимальный ракурс и наводит объектив на лица. Как правило, 90 процентов снимков, сделанных роботом, оказываются удачными.

 Японский семейный робот. Он запоминает до 7 членов семьи и распознает их по лицам или голосу. Словарный запас – 65 тыс. фраз и 1000 отдельных слов. Он держит в памяти привычки каждого члена семьи и пытается находить к каждому подход. Он краснеет в ответ на шутку и бледнеет в замешательстве.

И еще одно изобретения японцев - Рободансер. Робот-танцор способен попеременно выдавать диско, панк, фанк, рок, хипхоп, брэйк и т.д.

- Да, роботы очень актуальны в наше время. С каждым годом жизнь становится автоматизированной. А на вопросы, способны ли роботы заменить людей, со временем ответит каждый человек сам для себя.

- Как вы думаете какие роботы еще существуют?

- Что же такое робототехника?

Как вы думаете какие роботы еще существуют?

- Как называются специалисты, создающие роботов?

- А теперь давайте познакомимся с профессией «Инженер-робототехник» (показываю слайд «О профессии инженера-робототехника»).

- А раньше из вас кто-нибудь занимался конструированием и программированием роботов?

- А вы сами хотите управлять роботами?

- С помощью чего мы их заставляем их двигаться?

- Сегодня мы с вами своими руками спроектируем роботы. Для этого нам нужно усвоить некоторые теоретические понятия, ознакомиться с констуктором LEGO Mindstorms NXT и научиться составлять простейший алгоритм.

- Берем карточки самооценки и заполняем столбец «Знаю». Пишем то, что знаем, это – робот, робототехника.

- Это робот ………………………

- Робот – это универсальный автомат, позволяющий выполнять механические действия.

(перечисляют известные им роботы)

Варианты ответов:

- Сегодня роботы используются для запуска спутников и поездки на другой планете в целом. Робот в настоящее время запущен на Марс для изучения планеты.

- Использование роботов позволяет облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, в строительстве, при рутинной работе, при работе с тяжёлыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжёлых или небезопасных для человека условиях.

-Робототехника (сам робот) фактически управляет компьютером именно созданной программой, в которой следует конкретный набор инструкций, и робот выполняет их так, как они определены в программе.

- инженеры-робототехники

- здесь ребята соревнуются.

-да, нет.

-да!

С помощью программы, алгоритмов

Записывают:

Познавательная: Знакомство с профессией инженера-робототехника.

Коммуникативная:

Привитие культуры общения посредством участия в учебном диалоге.

Регулятивная:

Принимать учебную задачу, ее конечную цель.

Личностная:

Формирование мировоззренческого взгляда на науку и жизнь. Расширение технического кругозора.

Воспитание спортивного духа.

Приём «Мозговой штурм» - фаза вызова: используется с целью актуализации опорных знаний и жизненного опыта обучающихся, а также для пробуждения интереса к изучению новой темы.

III этап. Актуализация системы знаний, умений и навыков учащихся, необходимых для восприятия и осмысления нового материала, в т.ч. первичная проверка понимания

– 10 мин.

- Скажите мне, ребята, а кем являются эти роботы?

- Правильно. А что они исполняют?

- А теперь давайте посмотрим, что такое алгоритм и исполнитель. (Слайд 1)

- Прошу (имя, например Ваня) выходи перед классом и выбери одну карточку действий. (В карточке записаны действия «Утренняя процедура», «Утренняя зарядка», «Обед» и.т.д.)

Ваня будет показывать действия с помощью движения тела, мимикой, а вы все будете угадывать, что он показывает.

- Что делает Ваня? (Утренняя процедура)

- Как называется пошаговое выполнение этого действия?

- Какой вид алгоритма?

- Теперь беру конфету и вызываю одного ученика перед классом. Только это учебное задание, все смотрим на (имя)

- Далее познакомимся с нашим роботом смотрим на экран (Слайд 2)

- Теперь давайте начнем самый интересный часть урока.

Открываем книжку инструкций и начинаем конструировать роботов.

Затем запрограммируем роботов при помощи специальной программы на компьютере, чтобы он мог выполнять команды.

- Попробуем в специальной программе составить алгоритм, который они будут исполнять с помощью вот таких команд:

- Исполнителями.

- А исполняют они алгоритмы, записанные на языках программирования.

Просыпается, одевается, чистит зубы, завтракает, идет в школу…

Алгоритм

Циклический

Берет конфету на руки, раскрывает фантик, пробует конфету…

Начинают конструирование роботов по инструкции, обучающиеся могут творчески придумать новых роботов.

Заполняют карточку:

Познавательная:

Усвоение информации со слов учителя, с презентации, с учебника:

1)Усвоение понятий «алгоритм», «исполнитель», «свойства алгоритма».

2)Ознакомление:

- с основными деталями конструктора LEGO(шестеренки, оси, штифты, балки и втулки и др.);

- с видами подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

- с компьютерной средой, включающей в себя графический язык программирования;

- составление простейших алгоритмов в среде LEGO Mindstorms NXT.

Коммуникативная:

Устное высказывание в виде ответа на задание.

Регулятивная:

Систематизировать и обобщить знания по теме «Алгоритмы» для успешной реализации алгоритма работы собранного робота.

Личностная:

Находить нужную информацию в учебнике.

Выделять главное в тексте.

IV этап. Организация усвоения способов деятельности путем воспроизведения информации в ее творческом применении по образцу и решения проблемных задач

Практическая работа: разработка алгоритма для робота – 23 мин.

Проведем практическую работу «Разработка алгоритма для робота»

Составляют произвольно алгоритм движения собственных роботов в программе Programming Mindstorms NXT 2.0.

Познавательная:

Создание собственного робота, умение программировать с помощью LEGO Mindstorms NXT.

Коммуникативная:

Развить коммуникативные умения при работе в группе или команде.

Включаться в коллективное обсуждение проблем.

Регулятивная:

Соблюдать правила безопасной работы.

Планировать ход выполнения задания.

Научиться программировать роботов с помощью программы NXT 2.0 Programming

Корректировать программу при необходимости.

Личностная:

Развитие памяти и мышления, информационной культуры,мотивация к изучению робототехники на старших классах. Самостоятельное решение технических задач в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль).

V этап.

Подведение итогов урока (контроль усвоения, обсуждения допущенных ошибок и их коррекция).

Рефлексия – 5 мин.

- Итак, ребята, давайте подведем итоги нашей работы. Какие виды алгоритмов мы с вами сегодня рассмотрели на практике?

- Что показалось вам сегодня трудным?

Домашнее задание:

Линейные, циклические…

Познавательная:

Экспериментальное исследование.

Коммуникативная:

Излагать логически правильно действие своей модели.

Демонстрировать технические возможности робота.

Регулятивная:

Самооценка своей деятельности по методике критического мышления.

Личностная:

Умение работать со справочной и дополнительной литературой, находить и изучать нужную информацию в интернете.

Стратегия критического мышления «Знаю – хочу узнать – узнал».