Обучение алгоритмизации на уроках с использованием Лего Mindstorms EV3 | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 января, печатный экземпляр отправим 2 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Педагогика

Опубликовано в Молодой учёный №6 (296) февраль 2020 г.

Дата публикации: 09.02.2020

Статья просмотрена: 175 раз

Библиографическое описание:

Ашихмин, И. А. Обучение алгоритмизации на уроках с использованием Лего Mindstorms EV3 / И. А. Ашихмин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 6 (296). — С. 183-186. — URL: https://moluch.ru/archive/296/67275/ (дата обращения: 19.01.2022).



В статье рассматривается методика изучения «алгоритмизации» с использованием Лего Mindstorms EV3 в рамках проведения уроков информатики в 8-м классе. Применение задачи по спортивной робототехнике в рамках изучения линейных алгоритмов на уроках информатики в 8-х классах при изучении «Информатики».

Ключевые слова: линейный алгоритм, среда программирования, блоки, блок математика, рабочее поле, градусы, расстояние.

Особенности методики обучения алгоритмизации на базе Лего Mindstorms EV3 заключается в изменении стандартных методов изучения темы «алгоритмизации» на использование образовательной робототехники с сохранением тематических разделов в рамках программы по информатике в 8-м классе.

В рамках изучения раздела «Алгоритмы и исполнители» по рабочей программе Босовой Л. Л. происходит практическое изучение линейных алгоритмов с использование исполнителей. В рамках использования новой методики целесообразно рассмотреть соревновательную задачу «РобоФишки». Данную задачу легко решить используя линейный алгоритм.

В начале занятия необходимо поставить перед учащимися задачу, продемонстрировать имеющиеся ресурсы (см. рис. 1).

Рис. 1. Слайд 2

Для решения поставленной задачи используется блок «Математика», необходимо объяснить учащимся принцип работы блока.

Блок Математика служит для выполнения математических вычислений. Он позволяет выполнить выбранную математическую операцию над двумя числами, заданными параметрами «a« и «b« (см. рис. 2).

Рис. 2. Слайд 3

Также для решения задачи необходимо создать блок с важными для задачи характеристиками. Для этого можно добавить блок «операции с данными» в рабочую область (см. рис. 3).

Рис. 3. Слайд 4 Рис. 4. Слайд 5

Блоку «line» можно присвоить имя и изменить настройки блока, как на рисунке (см. рис. 4).

Добавим новую программу и назовем ее «Program 2». Добавим блок «Датчик» в рабочее поле (Рис. 5).

Рис. 5. Слайд 6 Рис. 6. Слайд 7

Нажмем на блок, который мы добавили, затем нажмем на пункт меню инструменты и выберем пункт «Конструктор Мой блок». Появится всплывающее окно создания своего блока. Для создания блока разворота изменим Мой блок (Рис. 6).

Необходимо установить значение a=90 (угол в градусах), а также установить две скорости вращения первого и второго мотора равное 30 и минус 30. Сменим программу на «povorot». Добавим два красных блока «математика», первый со знаком деления, второй со знаком умножения. Для деления значения переменной установим значение a = 134мм. (расстояние между колес), а значение b = 56мм. (диаметр колес). Значения a и b важны для решения поставленной задачи. Добавим блок действия (зеленый) — независимое управление моторами. Выберем количество градусов равное 90, остальные значения ставим равное 0 (Рис. 7).

Рис. 7. Слайд 10 Рис. 8. Слайд 12

Далее соединим результат деления с переменной b в блоке умножения, а результат умножения с градусом в блоке действия. Так как наши блоки берут свои значения в отдельных переменных в программе «program 2», нам необходимо соединить значение a из «program 2» с блоком умножения, значение левого мотора и правого мотора нам необходимо соединить с блоком действий (Рис. 8).

Перейдем в программу под названием «line», добавим три блока «математика». Первые два будут блоки умножения, третий блок деления. В первом блоке умножения установить b=360(вращение вокруг своей оси в градусах), во втором блоке умножения установить значение a=3.14 (π), а b=56 (диаметр колес). Соединим результат первого блока умножения с переменной a в блоке деления, а результат во втором блоке умножения с переменной b в блоке деления (Рис. 9)

Рис. 9. Слайд 13 Рис. 10. Слайд 15

Добавим два сброса для блока «датчик» вращение мотора. Укажем у первого порт C, а у второго порт B (порты подключения мотора). Добавим блок Действия (зеленый) рулевое управление. Включим его на количество градусов, а также соединим результат деления с градусами в блоке «рулевое управление» (Рис. 10).

Самостоятельно соединим значения из программы «program» со значениями в программе «line» и опишем алгоритм перемещения фишек в цветные зоны во вкладке «program». Учащиеся выполняют работу в парах. Затем каждый оценивает результат работы, соотнося его с эталоном (Рис. 15, 16).

Рис. 11. Слайд 16Рис. 12 Слайд 17

В данной задаче решение основано на точных вычислениях расстояния он орбота до того места где должна находиться фишка, а также очень важен угол, на который поворачивается наш исполнитель.

Учитель выдает ученикам линейку и транспортир и предлагает произвести точные замеры расстояний и уголов, а также говорит в какой последовательности каждая группа должна переместить фишки в цветные зоны.

Выводы:

Применение методики выводит изучение базового раздела, как «Алгоритмы и исполнители» на совершенно новый уровень, способствуя повешения уровня знаний ввиду своей наглядности, работе в игровой форме при решении поставленных задач.

Литература:

  1. Волкова С. И. Конструирование. — М.: «Просвещение», 2009.
  2. Вязовов С. М. Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде EV3: учебное пособие / С. М. Вязовов, О. Ю. Калягина, К. А. Слезин. — М.: Перо, 2013. — 132 с.
  3. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику / Д. Г. Копосов. — М.: БИНОМ; Лаборатория знаний, 2012. — 189 с.
Основные термины (генерируются автоматически): блок умножения, Слайд, блок, блок Действия, блок деления, блок Математика, диаметр колес, линейный алгоритм, Мой блок, рабочее поле.


Ключевые слова

линейный алгоритм, расстояние, среда программирования, блоки, блок математика, рабочее поле, градусы

Похожие статьи

Структура модуля, его основные блоки | Статья в журнале...

Модульное обучение уже занимает особую нишу в сфере высшего образования. Проведение занятий, составление блоков каждого модуля и представление дисциплины по модулям представляет интерес и имеет множество интерпретаций.

Современный взгляд на простой механизм «блок», изучаемый по...

Учебники физики для 7 класса при изучении простого механизма блок по-разному трактуют получение выигрыша в силе при подъёме груза с помощью этого механизма, например: в учебнике Пёрышкина А. В. выигрыш в силе достигается с помощью колеса блока...

Разработка блока управления для стиральной машины

В данной работе разрабатывается один из вариантов блока управления стиральной машиной.

Блок-схема алгоритма программы.

Таким образом был разработан блок управления стиральной машиной с пятью режимами стирки, защитой от протечек, контролем...

Использование логических блоков Дьенеша в интеллектуальном...

Поскольку логические блоки представляют собой эталоны форм – геометрических форм, они

Дидактические игры с использованием логических блоков Дьенеша. Дидактическая игра.

Формировать умение работать с алгоритмами при выполнении практических действий, читать...

Разработка эффективной реализации алгоритмов выполнения...

или NAF-метод а блоками заданного размера. Метод нахождения остатка от деления чисел в системе остаточных классов на базе приближенного метода в системе остаточных классов. Базовыми операциями при реализации алгоритмов сложения и удвоения точек эллиптической...

Задача по программированию с продолжением на уроках...

Блок-схема: Задание 2 уровня.

Сам алгоритм поиска простых делителей сводится к последовательному делению исходного числа на подряд идущие натуральные числа от 2. Первое число, на которое нацело делится исходное, и есть его очередной простой сомножитель.

Блок сохранения данных в рабочей области (ToWorkspace).

Данный блок, помещенный в модель, позволяет задать начальные значения переменных модели, выполнить расчет установившегося режима, осуществить инициализацию схемы, содержащей электрические машины, и найти полное сопротивление (импеданс) цепи.

Логические блоки Дьенеша — всесторонняя развивающая игра

Логические блоки придумал венгерский математик и психолог Золтан Дьенеш.

Играя с блоками Дьенеша, ребенок выполняет разнообразные предметные действия: выкладывание по

Логические блоки Золтана Дьенеша представляет собой набор из 48 логических блоков...

Разработка алгоритмов нахождения графических клавиатурных...

Краткое описание алгоритма программного средства, блок-схема которого представлена на рисунке 2. Шаг 1. На вход поступает 2 перечня и 1 описание (блок 2): Перечень паролей, перечень паттернов, описание клавиатуры. Алгоритм поиска паттернов представлен на...

RLC , параметр блока , блок , асинхронный двигатель...

В блоках Digital Clock (библиотека Simulink/Sources) в поле Sample time необходимо задать параметр Ts. В блоках 1-D Lookup Table 1 и 2

Для работы модели потребуется блок Powergui (раздел Fundamental Blocks библиотеки SimPowerSystems), параметры которого приведены на...

Похожие статьи

Структура модуля, его основные блоки | Статья в журнале...

Модульное обучение уже занимает особую нишу в сфере высшего образования. Проведение занятий, составление блоков каждого модуля и представление дисциплины по модулям представляет интерес и имеет множество интерпретаций.

Современный взгляд на простой механизм «блок», изучаемый по...

Учебники физики для 7 класса при изучении простого механизма блок по-разному трактуют получение выигрыша в силе при подъёме груза с помощью этого механизма, например: в учебнике Пёрышкина А. В. выигрыш в силе достигается с помощью колеса блока...

Разработка блока управления для стиральной машины

В данной работе разрабатывается один из вариантов блока управления стиральной машиной.

Блок-схема алгоритма программы.

Таким образом был разработан блок управления стиральной машиной с пятью режимами стирки, защитой от протечек, контролем...

Использование логических блоков Дьенеша в интеллектуальном...

Поскольку логические блоки представляют собой эталоны форм – геометрических форм, они

Дидактические игры с использованием логических блоков Дьенеша. Дидактическая игра.

Формировать умение работать с алгоритмами при выполнении практических действий, читать...

Разработка эффективной реализации алгоритмов выполнения...

или NAF-метод а блоками заданного размера. Метод нахождения остатка от деления чисел в системе остаточных классов на базе приближенного метода в системе остаточных классов. Базовыми операциями при реализации алгоритмов сложения и удвоения точек эллиптической...

Задача по программированию с продолжением на уроках...

Блок-схема: Задание 2 уровня.

Сам алгоритм поиска простых делителей сводится к последовательному делению исходного числа на подряд идущие натуральные числа от 2. Первое число, на которое нацело делится исходное, и есть его очередной простой сомножитель.

Блок сохранения данных в рабочей области (ToWorkspace).

Данный блок, помещенный в модель, позволяет задать начальные значения переменных модели, выполнить расчет установившегося режима, осуществить инициализацию схемы, содержащей электрические машины, и найти полное сопротивление (импеданс) цепи.

Логические блоки Дьенеша — всесторонняя развивающая игра

Логические блоки придумал венгерский математик и психолог Золтан Дьенеш.

Играя с блоками Дьенеша, ребенок выполняет разнообразные предметные действия: выкладывание по

Логические блоки Золтана Дьенеша представляет собой набор из 48 логических блоков...

Разработка алгоритмов нахождения графических клавиатурных...

Краткое описание алгоритма программного средства, блок-схема которого представлена на рисунке 2. Шаг 1. На вход поступает 2 перечня и 1 описание (блок 2): Перечень паролей, перечень паттернов, описание клавиатуры. Алгоритм поиска паттернов представлен на...

RLC , параметр блока , блок , асинхронный двигатель...

В блоках Digital Clock (библиотека Simulink/Sources) в поле Sample time необходимо задать параметр Ts. В блоках 1-D Lookup Table 1 и 2

Для работы модели потребуется блок Powergui (раздел Fundamental Blocks библиотеки SimPowerSystems), параметры которого приведены на...

Задать вопрос