Файл: Занятие в структуре учебной дисциплины Образовательная робототехника.docx

Список информационных источников

1. 
   http://appinventor.mit.edu/explore/ - Среда визуальной разработки android-приложений.
   
2. 
   Филиппов, С.А. Робототехника для детей и родителей. Под редакцией д-ра техн. наук, проф. А. Л. Фрадкова. Издание 3-е, дополненное и исправленное. Санкт-Петербург «НАУКА», 2013.
   

Краткие методические рекомендации педагогу

1. 
   Подготовка учителя к занятию
   
   1. 
      На столах перед началом занятия подготовьте для обучающихся конструктор для работы, установите на персональном компьютере ПО для составления программ, подготовьте инструкции в формате PDF по сборке роботов.
      
   2. 
      После создания данного приложения вы сможете управлять своим роботом Lego EV3 с помощью смартфона. Для манипуляций с роботом нам понадобится создать пять кнопок контроля роботом: движение вперед, назад, вправо, влево и остановка.
      
   3. 
      Для регулировки мощности двигателя используйте ползунок.
      
   4. 
      Вам не нужно писать какую-либо программу для EV3, просто включите блокEV3 и подключите к своему телефону на базе операционной системы Android по Bluetooth. Компоненты AppInventor EV3 могут взаимодействовать с блоком Lego EV3 по специальному протоколу, называемому Lego EV3 DirectCommand. Эти команды на самом деле являются байтовыми массивами, которые могут быть выполнены напрямую с помощью блока Lego EV3. Компоненты Lego EV3 разработаны CAVEDU Education и объединены с официальным AppInventor в 2016 году.
      
2. 
   Учителю на заметку
   

Пульт управления для манипуляций с роботом и приложение для снятия показаний датчиков хорошо показывают новые возможности при работе с робототехническим набором. Обучающиеся на практике смогут реализовывать разработанные приложения в среде AppInventor. После того как они будут созданы и загружены на мобильные устройства, нужно дать ученикам возможность увидеть, как можно использовать и улучшить данные разработки. Этот урок подходит для демонстрации работы и понимания принципов создания приложений в данной среде.

Приложение 2

Кейс-задача «Безопасный дом»
Проблемная ситуация: горючие газы – вещества с низким порогом температуры сгорания. Они могут воспламениться без воздействия внешнего источника, за счет теплоты выделяемой частицами газа. Также горючие газы представляют и другие опасности. Высокая токсичность – риск отравления газом или продуктами его горения. Удушение, причиной которого может стать недостаточность кислорода при замещении такими газами. Такие газы могут принести пользу только под чутким контролем.

---

Возможно, ли создать систему, которая сможет отслеживать, контролировать и сообщать данные о составе воздуха владельцам жилых помещений.

Привязка к предметным областям знаний:

Предметная область физика: знание конструктивных особенностей и принципа работы и назначения газоанализаторов; выработка практических навыков проведения эксперимента с применением реального оборудования.

Предметная область технология: формулировка проблемы исследования, целей и задачи проведения эксперимента; построение модели, ее тестирование и оценка эффективности; использование в проектной работе соответствующих элементов робототехнического комплекта (конструктора).

Предметная область математика: прогнозирование результатов различных испытаний, оценка результатов работы с применением математического соответствующего аппарата.

Предметная область информатика: умение работать по созданному алгоритму с применением необходимого оборудования.

Цель кейса: разработать техническое устройство, способное измерять состав воздуха в помещении и сигнализировать звуковыми и световыми сигналами о содержании в нем горючих газов, с возможностью настройки параметров под конкретные нужды человека.

Задачи кейса:

1. Разработать и смоделировать принципиальную схему технического устройства.

2. Выполнить сборку и отладку ТУ на макетной плате
и экспериментально подтвердить полученные результаты моделирования;

3. Разработать корпус ТУ в компьютерной среде TinkerCad и распечатать его на 3D принтере.

4. Собрать и отрегулировать работу изделия.

Планируемые результаты кейса

Обучающиеся должны:

Знать:

• 
  основы построение алгоритмов и написание управляющих программ;
  
• 
  принципы обработки показаний с датчиков и выполнение определенных действий на их основе.
  

Уметь:

• 
  планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;
  
• 
  разрабатывать системы с использованием электронных компонентов и робототехнических элементов;
  
• 
  разрабатывать алгоритмы и системы управления робототехническими устройствами;
  
• 
  проводить исследования в степени надежности конструкции и корректности работы датчиков и алгоритма.
  

Небесполезные информационные ресурсы

Таблица 1 – Информационная поддержка образовательного процесса

---

№ п/п	Ссылка на информационный ресурс	Краткое описание
1.	http://arduino.ru/	На этом сайте Вы найдете описание почти всех возможных плат, датчиков и пр. связанных с платформой Arduino, сможете скачать среду разработки, а также, найдете прекрасный справочник по программированию со множеством простеньких примеров.
2.	http://wiki.amperka.ru/	Крупнейшая русскоязычная база знаний по работе с данной платформой Arduino.
3.	http://www.youtube.com/watch?v=bO_jN0Lpz3Q&ab_channel=AmperkaRu	Видеокурс по Arduino на русском языке.
4.	https://123d.circuits.io/	Здесь можно проверить свою схему и скетч без реальных деталей, воссоздав все на компьютере.
5.	http://people.toiit.sgu.ru/Sinelnikov/PT/C/Kern_Ritch.pdf	Данная книга по праву считается лучшим учебником по Си.
6.	http://flprog.ru/	Сайт бесплатной программы, позволяющей программировать контроллеры Arduino с помощью графического (визуального) языка.
7.	https://uchebnik.mos.ru/material_view/lesson_templates/827130?menuReferrer=catalogue	Ссылка на ресурс МЭШ
8.	http://arduino-projects.ru/	Интернет-ресурс с примерами мини-проектов
9.	https://forms.gle/ynL8XQ98EieN2CFZ8	Входное тестирование в google-форме
10	https://forms.gle/ynL8XQ98EieN2CFZ8	Итоговое тестирование в google-форме
11	https://forms.gle/ZKYY1dUa6sZsKo838	Анкета для опроса старшеклассников в google-форме
12	https://disk.yandex.ru/i/BrQ2B2I3Oz_sOA	Примерный план профориентационной работы школы в сотрудничестве с технопарками столицы.

---

Командная работа над практическими заданиями способствует глубокому изучению составляющих современных роботов, а визуальная программная среда позволит легко и эффективно изучить алгоритмизацию и программирование.

Возросший в последнее время интерес молодежи к инновационным направлениям науки и техники в сфере высоких технологий и постоянный поиск новых путей привлечения ребят к «технической мысли», вовлечения их в высокотехнологичную городскую среду требует от педагогической общественности создания педагогических условий для личностного развития подрастающего поколения. А также перехода на новые формы организации работы с обучающимися, в том числе в системе дополнительного образования, развития научно-технического творчества последних в новых условиях.

Список информационных источников

1. 
   Бербюк, В. Е. Динамика и оптимизация робототехнических систем / В.Е. Бербюк. - М.: Наукова думка, 2019. - 192 c.
   
2. 
   Бройнль, Томас Встраиваемые робототехнические системы. Проектирование и применение мобильных роботов со встроенными системами управления / Томас Бройнль. - Москва: РГГУ, 2019. - 520 c
   
3. 
   Криволапова, Е. В. Интегрированный урок как одна из форм нестандартного урока / Е. В. Криволапова. — Текст : непосредственный // Инновационные педагогические технологии : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2015 г.). — Казань : Бук, 2015. — С. 113-115.
   
4. 
   Матяш, Н.В. Инновационные педагогические технологии: Проектное обучение: Учебное пособие / Н.В. Матяш. - М.: Академия, 2018. - 272 c.
   

---