10. Практическая работа «Сборка модели робота, программирование мотора»

ЦЕЛЕВОЙ БЛОК

Образовательная организация: ГБОУ Школа № 1362
Учитель: Ахметов Рустам
Дата проведения:

Модуль: Основы робототехники
Тема урока: Практическая работа «Сборка модели робота, программирование мотора»
Цель урока: Сформировать практические навыки сборки простейшей модели робота и программирования его движения на заданное расстояние.

Планируемые результаты:

Личностные: развитие инженерного мышления и творческого подхода к решению задач; формирование ответственности за результаты своей работы; воспитание настойчивости в достижении цели.
Предметные: приобретение навыков сборки модели робота; овладение умениями программировать движение робота на заданное расстояние; понимание связи между программными параметрами и фактическим движением робота.
Метапредметные:
- Регулятивные УУД: формирование навыков планирования этапов работы; развитие умения анализировать результаты и вносить необходимые коррективы.
- Коммуникативные УУД: развитие умения работать в паре, согласовывать действия; формирование навыков представления результатов работы.
- Познавательные УУД: развитие умения устанавливать причинно-следственные связи между программными параметрами и результатами движения робота; формирование навыков измерения и расчета погрешностей.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ БЛОК

Задачи урока:

Научить собирать простейшую модель робота с одним мотором
Сформировать практические навыки программирования мотора для движения по прямой
Научить рассчитывать время движения робота на основе заданного расстояния и скорости
Развивать умение проводить измерения параметров движения и анализировать результаты
Закрепить понимание физического принципа преобразования электрической энергии в механическую

Тип урока: практическая работа с элементами исследования

Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение:

Робототехнические наборы (по 1 на пару учащихся)
Компьютеры с установленной средой программирования
Инструкционные карты по сборке робота
Рабочие листы для записи результатов измерений
Измерительные инструменты (линейки, рулетки, секундомеры)
Учебное поле с разметкой для проведения испытаний
Презентация с алгоритмом выполнения работы
Проектор и экран
Калькуляторы для расчетов

ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ БЛОК

Образовательные технологии: проектная деятельность, проблемное обучение, обучение в сотрудничестве, исследовательская деятельность.

Межпредметные связи:

Физика: преобразование электрической энергии в механическую, сила трения, инерция
Математика: расчет времени движения по заданному расстоянию и скорости, вычисление погрешности

Основные понятия: робот, мотор, движение по прямой, скорость, расстояние, время движения, программирование, мощность, погрешность измерения, калибровка.

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Планируемые результаты
1. Организационный момент (2 мин)	Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, организует рабочее пространство.	Готовятся к уроку, проверяют наличие необходимых принадлежностей.	Психологическая готовность к занятию
2. Актуализация знаний и постановка задачи (5 мин)	Напоминает о предыдущих занятиях по подключению мотора и программированию. Формулирует задачу: собрать модель робота и запрограммировать его для движения на заданное расстояние. Обсуждает с учащимися, какие знания потребуются для выполнения задачи.	Вспоминают материал предыдущих уроков, участвуют в обсуждении, формулируют, какие знания и навыки понадобятся для решения задачи.	Актуализация имеющихся знаний, подготовка к практической работе
3. Инструктаж по выполнению практической работы (7 мин)	Объясняет порядок выполнения работы: 1) Сборка модели по инструкции; 2) Программирование движения; 3) Расчет параметров; 4) Проведение измерений; 5) Анализ результатов. Демонстрирует примеры выполнения работы.	Слушают инструкцию, знакомятся с инструкционными картами и рабочими листами, задают уточняющие вопросы.	Понимание последовательности действий
4. Организация работы в парах (3 мин)	Делит класс на пары, распределяет наборы и материалы, объясняет роли в паре.	Объединяются в пары, распределяют роли (конструктор, программист), готовят рабочее место.	Формирование навыков сотрудничества
5. Практическая работа. Этап 1: Сборка модели робота (15 мин)	Консультирует учащихся в процессе сборки, помогает решать возникающие проблемы, контролирует правильность сборки.	Собирают модель робота согласно инструкции, проверяют правильность сборки и надежность соединений.	Формирование навыков конструирования
6. Межпредметная связь с физикой (5 мин)	Объясняет физический принцип работы мотора - преобразование электрической энергии в механическую. Обращает внимание на факторы, влияющие на движение (трение, сцепление с поверхностью).	Слушают объяснение, задают вопросы, делают записи о факторах, влияющих на движение робота.	Понимание физических принципов работы робота
7. Практическая работа. Этап 2: Программирование движения мотора (10 мин)	Объясняет основные параметры программирования движения (мощность, время работы или количество оборотов), помогает с созданием программы.	Создают простую программу для движения робота вперед на заданное расстояние, загружают программу в контроллер.	Формирование навыков программирования
8. Физкультминутка (2 мин)	Проводит короткую физкультминутку, связанную с темой урока.	Выполняют физические упражнения.	Снятие физического напряжения
9. Межпредметная связь с математикой (7 мин)	Объясняет, как рассчитать время движения на основе заданного расстояния и скорости (t = s/v). Приводит примеры расчетов.	Слушают объяснение, записывают формулу, выполняют пример расчета для своей модели робота.	Применение математических знаний к решению практической задачи
10. Практическая работа. Этап 3: Расчет параметров движения (8 мин)	Помогает учащимся рассчитать параметры для программирования движения на заданное расстояние (30, 50 и 100 см).	Рассчитывают параметры движения (время работы мотора или количество оборотов) для заданных расстояний, вносят коррективы в программу.	Развитие навыков математических расчетов
11. Практическая работа. Этап 4: Проведение измерений (15 мин)	Организует измерение фактического расстояния, которое проходит робот при различных параметрах программы. Напоминает о необходимости проведения нескольких испытаний для получения более точных результатов.	Проводят испытания робота на учебном поле, измеряют фактическое расстояние, которое проходит робот, записывают результаты в рабочий лист. Проводят по 3 испытания для каждого заданного расстояния.	Развитие навыков измерения и фиксации результатов
12. Практическая работа. Этап 5: Расчет погрешности (5 мин)	Объясняет методику расчета погрешности между заданным и фактическим расстоянием по формуле: погрешность =	(факт - план) / план	× 100%.
13. Оптимизация работы робота (7 мин)	Предлагает внести корректировки в программу для уменьшения погрешности движения. Дает советы по калибровке движения.	Вносят коррективы в программу, проводят дополнительные испытания, стремясь уменьшить погрешность.	Развитие навыков оптимизации и отладки
14. Представление результатов (8 мин)	Организует представление результатов работы пар, направляет обсуждение причин различий в результатах.	Представляют результаты своей работы, демонстрируют движение робота, объясняют, какие факторы влияли на точность движения, участвуют в обсуждении.	Развитие коммуникативных навыков, формирование умения анализировать результаты
15. Рефлексия (3 мин)	Предлагает оценить свою работу по критериям: 1) Точность сборки модели; 2) Правильность программы; 3) Точность расчетов; 4) Минимальная погрешность движения.	Оценивают свою работу по предложенным критериям, анализируют успехи и трудности.	Развитие навыков самоанализа и рефлексии
16. Домашнее задание (3 мин)	Объясняет домашнее задание: 1) Придумать способ повышения точности движения робота; 2) Подготовить идею для программирования робота, который должен пройти заданный маршрут по прямоугольной траектории.	Записывают домашнее задание, задают уточняющие вопросы.	Понимание домашнего задания
17. Подведение итогов урока (5 мин)	Обобщает результаты практической работы, отмечает успехи учащихся, комментирует типичные ошибки, выставляет оценки.	Слушают, задают возникшие вопросы, подводят итоги своей работы.	Осознание результатов урока

Диагностика результатов:

Оценка качества сборки модели робота
Проверка правильности программы для управления движением
Анализ точности расчетов времени движения
Оценка проведенных измерений и расчета погрешности
Наблюдение за работой в парах и индивидуальным вкладом каждого ученика
Анализ представления результатов и умения объяснять причины погрешностей
Заполнение рабочих листов с расчетами и измерениями