Самоучитель для учащихся или Методическое пособие для преподавателей применения LEGO® Mindstorms® EV3 в предметных дисциплинах средней школы
Перед Вами два робота гуманоида Альберт и Томас, новые герои робототехники от фирмы LEGO®. Подробнее о них и концепциях фирмы LEGO® предлагаем узнать на официальных сайтах LEGO®:
https://education.lego.com/en-us
https://education.lego.com/ru-ru/learn/middle-school/mindstorms-ev3/teaching-resources/hardware/brick-interface
Основы робототехники
Введение. Робототехника LEGO® Mindstorms® EV3
Видео лекцию читает Олег Александрович Горнов
В этом видео говорим о том что такое роботы, из чего состоят роботы, о выборе платформы для занятий робототехникой и о том как начать заниматься робототехникой:
В этом видео говорим о том из чего состоит Lego робот, как собрать Robot Educator для занятий и начать заниматься робототехникой:
В этом видео говорим об интерфейсе пиктографического языка программирования Lego Mindstorms EV3, научимся писать программы и управлять роботом:
В этом видео говорим о том как научить вашу тележку простым движениям, о том какие бывают простые движения и о некоторых приемах профессионалов:
Основы робототехники
Предлагаемые направления для планирования урока
Имеется масса способов использования LEGO® Mindstorms® EV3 для достижения Ваших конкретных целей обучения. На следующих страницах мы представили Вам пять направлений для планирования урока, которые позволяют Вам подготовить Ваш процесс обучения таким образом, чтобы он подходил разным учащимся.
Перед прочтением данного руководства, для того чтобы Вам было понятно о чем идет речь в этом самоучителе, Вам необходимо скачать и установить на свой компьютер среду разработчика LEGO Mindstorms Education (LME) EV3 ( Система Графического Программирования для LEGO Учитель/Ученик)
Запустить эту программу, нажав дважды на кнопку находящуюся на Вашем рабочем столе :
Справа в открывшемся окне выбрать закладку Самоучитель:
Цель данного направления заключается в предоставлении учащимся необходимых им знаний для работы с компонентами аппаратного обеспечения и программных средств, которые входят в состав программного обеспечения LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 и комплекта контента самоучителя Robot Educator - Перворобот от Lego или просто "тележка".
Во-первых, пусть учащиеся посмотрят видео с кратким руководством по программированию для ознакомления с программным интерфейсом.
Во-вторых, пройдите с ними пособие «Настройка конфигурации блоков» в категории «Основы» комплекта контента самоучителя Robot Educator.
В-третьих, ознакомьте учащихся с режимами «Угол» и «Скорость» датчиков, пройдя с ними пособия «Гироскопический датчик» и«Скорость гироскопа» в категориях «Аппаратные средства» и «Более сложные действия».
В-четвертых, улучшите навыки управления Robot Educator-ом вашими учащимися и ознакомьте их с различными датчиками, пройдя остающиеся восемь пособий в категории «Основы».
Чтобы учащиеся могли создавать более сложные программы, пусть они пройдут пособия «Многозадачность», «Цикл», «Переключение» и «Многопозиционный переключатель» в категории «Более сложные действия».
Основы робототехники
Информатика
Данное направление обучает учащихся с базовыми знаниями по информатике основам программирования с использованием самоучителя Robot Educator и аппаратных средств – гироскопического датчика. В основе программного обеспечения LEGO® MINDSTORMS® EV3 лежит LabVIEW – основной язык графического программирования, используемый учеными и инженерами во всем мире. Как показал опыт, этот подход графического программирования обеспечивает прочный фундамент для учащихся, изучающих текстовое программирование.
Чтобы обучить учащихся основам графического программирования, пусть они пройдут следующие пособия в категории «Более сложные действия»: «Многозадачность», «Цикл», «Переключение», «Шины данных», «Переменные», «Массивы», «Математика — Базовый» и «Математика — Дополнительный».
Информатика
Изучение естественных наук в средней школе
Как видно из названия, данное направление предназначено для учащихся, изучающих естественные науки в средней школе. Оно дает учащимся общее представление о некоторых датчиках аппаратного обеспечения, входящим в состав базового набора LEGO® MINDSTORMS® Education. Кроме того, оно также обучает их сбору и анализу данных, зарегистрированных датчиками.
Во-первых, пусть учащиеся пройдут пособия «Гироскопический датчик», «Датчик цвета — света» и «Ультразвуковой датчик» в категории «Аппаратные средства».
Во-вторых, обучите их основам регистрации данных через интеллектуальный модуль EV3, пройдя с ними пособие «Регистрация данных модуля» в категории «Регистрация данных». Кроме того, пусть они посмотрят видео с кратким руководством, в которых представлено ознакомление с приложением регистрации данных.
В-третьих, предоставьте учащимся больше практического опыта работы с ПО. Пусть они пройдут пособия «Осциллограф», «Регистрация данных в реальном времени» и «Регистрация удаленных данных» в категории «Регистрация данных».
Для учащихся, желающих пойти дальше, в пособиях «Расчет наборов данных» и «Программирование на графике» показана действительная производительность приложения регистрации данных.
Изучение естественных наук в средней школе
Математика
Данное направление предоставляет учащимся подборку пособий, которые касаются основного применения математики. Сюда относятся случайные величины, определение диапазона, углы и угол вращения, а также основные математические действия, с помощью которых рассчитывается скорость и тригонометрия для управления движением приводной платформы.
Во-первых, пусть учащиеся посмотрят видео с кратким руководством «Краткий обзор программирования», в котором представлено ознакомление с ПО.
Во-вторых, пусть учащиеся пройдут пособие «Настройка конфигурации блоков» в категории «Основы», пособие «Гироскопический датчик» в категории «Аппаратные средства», а также пособие «Остановиться у объекта» в категории «Основы» для обеспечения понимания ими того, как работают гироскопический и ультразвуковой датчики.
В-третьих, пусть учащиеся пройдут больше пособий, посвященных математике, например «Случайный выбор», «Диапазон», «Скорость гироскопа» и «Математика — Базовый» в категории «Более сложные действия».
Для учащихся, желающих пойти дальше, в пособии «Математика — Дополнительный» показана реальная производительность программного обеспечения для программирования.
Математика
Технология / конструирование
Данное последнее направление предоставляет вашим учащимся ряд пособий, которые применяют концепцию LEGO® MINDSTORMS® к урокам по технологии и конструированию. Акцент сделан на ознакомлении с аппаратными средствами и их основной работой с предоставлением простых пособий по программированию.
Во-первых, пусть учащиеся посмотрят видео с кратким руководством «Краткий обзор программирования», в котором представлено ознакомление с ПО.
Во-вторых, пусть учащиеся пройдут пособие «Настройка конфигурации блоков» в категории «Основы» и пособия в категории «Аппаратные средства» для обеспечения понимания ими того, как функционируют аппаратные средства, и как их программировать на базовом уровне.
В-третьих, можно дать им задание собрать самое медленно движущееся двухмоторное транспортное средство и использовать пособие «Математика — Базовый» для измерения скорости.
Технология / конструирование
Обзор Robot Educator
