Применение элементов робототехники при изучении темы 3

«Применение элементов робототехники на уроках информатики при
изучении раздела «Алгоритмы и исполнители»
Исмагилов Ильфат Рифатович, Заслуженный учитель РБ,
учитель информатики МБОУ башкирская гимназия с.Малояз МР Салаватский р-н РБ
[email protected]
Одним из методических решений, позволяющим более интенсивно
осваивать информатику и формировать ключевые компетенции учащихся,
является использование конструктора Lego Mindstorms на уроках информатики.
Цель внедрения конструктора Лего на уроках информатики: научить
учащихся самостоятельно мыслить, находить и решать проблемы, привлекая
для этого знания из разных областей, уметь прогнозировать результаты и
возможные последствия разных вариантов решения.
Также уроки информатики с применением средств Лего являются «первой
ступенькой» для качественной подготовки участников турниров Лего-роботов
на республиканских и российских соревнованиях.
Пример встраивания элементов робототехники в курс информатики в 6
классе (по УМК Босова Л.):
№ урока
24
25
26
27-28
29-30
31-32
33
Тема урока
Что такое алгоритм.
Исполнители вокруг нас. Робот как исполнитель. Знакомство со средой
программирования NXT-G.
Формы записи алгоритмов. Алгоритмы движения Робота.
Линейные алгоритмы. Линейный алгоритм движения робота.
Алгоритмы с ветвлениями. Алгоритмы с ветвлениями для робота.
Циклические алгоритмы. Циклические алгоритмы движения робота.
Выполнение проекта на тему из робототехники.
Учитывается, что шестиклассники уже имеют опыт лего-конструирования,
т.е. знакомы с различными деталями и их способами соединений
(первоначальное знакомство с LEGO происходит на уроках в 4-м классе).
Программировать робота можно на графических языках (NXT-G,
ROBOLAB, LabView) и текстовых (RobotC, leJOS, NXC). В младшем и среднем
звене лучше применять графический язык NXT-G, который идет вместе с
конструктором и позволяет наглядно отображать алгоритм работы программы.
Текстовые языки подойдут больше для старшеклассников и тех, кто готовится к
соревнованиям по робототехнике.
Приведу пример циклического алгоритма в среде NXT-G:
Данная программа позволяет роботу проехать по траектории в виде
квадрата. В теле цикла две команды:

Вперед (включить двигатели B и C на несколько
оборотов). Где двигатель B – левый, C – правый.

Поворот (включить двигатель С на некоторый угол).
Чтобы получить квадрат, надо повторить эти две команды 4 раза:
Вот все условия повторения тела цикла:
Где:





Forever – бесконечный цикл;
Sensor – цикл связан с датчиком;
Time – выполнение цикла заканчивается после истечения времени;
Count – стандартный цикл N-раз;
Logic – цикл управляется значением логической переменной.
Хочу остановится на датчиках – их много. Цикл можно остановить при
получении от датчиков: определенного цвета, уровня освещенности, нажатия
кнопок на блоке NXT, сообщения (значения переменной) полученного по
Bluetooth, угла вращения двигателя, уровня звука, времени, касания кнопки,
расстояния (до 2 метров):
Использование
элементов
робототехники
при
обучении
программированию способствует повышению уровня мотивации учащихся к
предмету, более легкому пониманию принципов действия алгоритмических
конструкций.
Одним из основных методов работы в образовательной робототехнике –
это метод проектов. Учителем перед учащимися ставится задача. Далее
учащиеся:

делятся на группы,

разрабатывают самостоятельно механизм (конструирование),

пишут программу (программирование),

многократно тестируют и устраняют ошибки (отладка),

дорабатывают конструкцию (модернизация).
При разработке и отладке проекта они делятся опытом друг с другом, что
очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а
также самостоятельность школьников.
Примеры заданий для выполнения мини - проектов:
 Линейные алгоритмы: «Парковка». Робот должен въехать в
пространство между двумя автомобилями.
 Алгоритмы с ветвлениями: «Освещение в подъезде». Лампа должна
включиться при приближении к датчику на расстояние менее 50 см, светить 20
секунд, отключиться.
 Циклические алгоритмы: «Светофор для пешеходов». Лампа светит,
чередуя красный, мигающий красный и зеленый цвета.
Использование проектных методик позволяет строить работу на
принципах проблемного и деятельностного подходов в образовании,
личностно ориентированного обучения и коллективного взаимодействия.
В итоге можно с уверенностью отметить, что использование элементов
робототехники на уроках информатики позволяет очень эффективно осваивать
основные алгоритмические конструкции, влияет на развитие познавательных,
творческих навыков, а также самостоятельность ребят.
Литература
1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного
общего образования. URL: http://минобрнауки.рф/документы/938.
2. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. СПб. : Наука,
2011.
3. Образовательная робототехника. Методическое пособие. / Составитель
Бояркина Ю.А.- Тюмень: ТОГИРРО, 2013