|
|
|
|
|
Непотопляемый парусник
|
Учебные цели
Естественные науки
Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение зубчатых колёс и понижающей зубчатой передачи, работающих в данной модели.
Технология. Проектирование
Создание и программирование моделей с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами.
Технология. Реализация проекта
Построение модели лодки, испытание её в движении и проверка работы мотора при разных уровнях мощности. Установка датчика наклона и программирование воспроизведения звуков синхронно с сигналами, поступающими от датчика для усложнения поведения модели лодки.
Математика
Установление взаимосвязи между скоростью вращения мотора и продолжительности воспроизведения звуков с ритмом покачивания лодки. Использование показаний датчика наклона для управления продолжительностью работы мотора и выбора воспроизводящихся звуков.
Развитие речи
Описание логической последовательности событий. Упорядочивание информации для создания рассказа с фокусировкой на характерах и целях героев. Применение технологий для выработки идей и обмена опытом. Устное и письменное общение с использованием специальных терминов.
Словарь основных терминов
Зубчатые колёса, рычаг, случайная величина, судовой журнал, датчик наклона. Блоки: «Мощность мотора», «Звук», «Вход Случайное число», «Цикл», «Начало», «Датчик наклона» и «Ждать».
|
Установление взаимосвязей
Посмотрите фильм этапа «Установление взаимосвязей» и обсудите следующие вопросы:
Что делает Макс?
Какая стояла погода, когда он отправлялся в плавание?
Что случилось, когда Макс был в море?
Удалось ли Максу завершить своё путешествие?
|
|
Другие способы установления взаимосвязей:
Предложите учащимся представить, что они находятся в лодке вместе с Максом. Пусть они опишут, что происходит, когда начинается шторм.
А теперь пусть они представят себя капитанами большого корабля. Какой это корабль – исследовательский, пиратский или круизный лайнер? Предложите им спеть матросскую песню!
Знаете ли вы, что…
Можно узнать числовое выражение положения датчика наклона при покачивании лодки вперёд и назад.
В окне «Первые шаги» изучите пункт:
15. Рычаг.
Какие значения выдаёт датчик наклона, когда рычаг перемещается вверх и вниз?
Когда датчик наклона поворачивают «На левый бок», его показание 8; «На правый бок» – 6; «Нет наклона» – 0. Хотя в данной модели не используются другие положения датчика наклона, они предусмотрены в программном обеспечении: «Носом вверх» – 4 и «Носом вниз» – 10.
|
Конструирование
Соберите модель, следуя пошаговым инструкциям, или создайте собственную модель парусника. Если модель вы создаете сами, то приведенную в примере программу, возможно, потребуется изменить.
|
|
Чтобы модель лодки работала должным образом, необходимо собрать понижающую зубчатую передачу в точном соответствии с инструкцией по сборке, чтобы лодка покачивалась медленно.
Электроэнергия поступает из компьютера на мотор, вращающий маленькое зубчатое колесо, которое вращает большое зубчатое колесо, при этом скорость вращения снижается. К внешней части этого зубчатого колеса прикреплён рычаг, который при вращении зубчатого колеса движется вперед-назад и движет установленную на поворотной оси лодку.
В данной модели энергия преобразуется из электрической (компьютер и мотор) в механическую (вращение зубчатых колёс, движения рычага и лодки).
|
|
В программе управления лодкой повторяется серия действий, управляющих мотором.
Сначала программа включает мотор с мощностью 2. Затем ждет, пока не пройдет случайное время в диапазоне от 0,1 до 1,0 секунды. Затем включает мотор с мощностью 6 и снова ждет случайное время.
Блок «Мощность мотора» может работать в диапазоне от 0 до 10. При уровне мощности 0 мотор выключен.
Чтобы программа повторялась определённое количество раз, необходимо присоединить Вход к Блоку «Цикл» и задать в нём соответствующее число.
В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования Блоков «Мощность мотора», «Цикл», «Вход Случайное число» и «Ждать».
|
Рефлексия
|
|
Необходимо обеспечить достаточно свободного пространства для демонстрации модели лодки и постановки придуманной истории.
Предложите учащимся на отдельном листе бумаги разграфить страничку «судового журнала». Туда следует заносить всё, что происходит с Максом во время его выдуманного плавания. Все события, произошедшие за день, должны быть записаны в хронологическом порядке.
Чтобы программа соответствовала хронометражу судового журнала, можно изменить значения входов Блоков «Мощность мотора» и «Ждать», а также заменить Вход «Случайное число» на Вход «Число».
Проведите читки судовых журналов, сопровождая наиболее драматические моменты демонстрацией модели.
После окончания чтения журналов проведите обсуждение.
Как шторм подействовал на лодку?
Ответ у каждого свой, в соответствии с его сценарием. Тут не может быть ни правильных, ни неправильных ответов, но можно сравнить сценарий путешествия и его исполнение с судовым журналом, сосредоточившись на логике развития событий.
Что видит Макс?
Ответ у каждого свой, в соответствии с его сценарием.
Утонет ли лодка Макса?
Ответ у каждого свой, в соответствии с его сценарием.
Обсудите другие вопросы из истории парусника.
Какие подробности можно добавить в рассказ, чтобы сделать его лучше?
Ответы могут различаться, например, подробнее рассказать о характере Макса, о его планах и цели путешествия, о том, что видит Макс вокруг себя.
Как сделать сюжет более захватывающим?
Ответы могут различаться. Например, добавить в рассказ волнений. Ввести ограничение времени на то, чтобы Макс починил чего-нибудь или нашел чего-нибудь. Можно резко изменить сюжетную линию. Например, ввести нового героя – Машу, спасающую Макса на самолёте или на другой лодке.
Дополнительно…
Можно создать серию рисунков, последовательно отображающих записи в судовом журнале.
|
Развитие
|
|
Установите на модель датчик наклона, руководствуясь пошаговой инструкцией. Датчик наклона, как и мотор, подключается к любому порту ЛЕГО-коммутатора.
Датчик наклона следует устанавливать в точности так, как показано в сборочных инструкциях, в противном случае он просто не будет работать с приведенной в примере программой.
|
|
Программа «Непотопляемый парусник» модифицируется, добавляется Блок «Датчик наклона». Вход Случайное число Блока «Ждать» заменяется на Блок «Датчик наклона». Добавляются три Блока «Звук»: в начало программы, после Блока «Датчик наклона» («Носом вверх») и после Блока «Датчик наклона» («Носом вниз»). Сначала программа воспроизводит Звук 10 (Гром). Затем задаёт уровень мощности мотора 2 и ожидает, когда датчик наклона будет опущен. После этого программа воспроизводит Звук 9 (Скрип), задаёт уровень мощности мотора 6 и ожидает, когда датчик наклона будет поднят. Тогда программа воспроизводит Звук 8 (Всплеск) и повторяется сначала.
Если щёлкать на Блоке «Датчик наклона», положение, на которое он будет реагировать, последовательно изменяется: «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон».
В разделе «Звуки» главы «Программное обеспечение LEGO® Education WeDo™» приведен список звуков, которые может воспроизводить Блок «Звук», если задать на его входе соответствующее число.
В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования в программе Блоков «Мощность мотора», «Звук», «Цикл», «Датчик наклона» и «Ждать».
|
Дополнительное задание
Можно провести совместное занятие с несколькими группами учащихся, строившими модели самолёта и великана (Из раздела «Приключения»). Для этого нужно написать сценарий с участием всех трёх моделей. Например, это может быть история, в которой Маша летит на своём гидросамолёте спасать Макса, слишком близко подплывшего на лодке к ужасному морскому чудовищу!
|
|
|
| |
|
|
| |
| |
|
|