^{Учебные цели}

^{Естественные науки}

^{Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней, работающих в модели. Понимание того, как сила трения влияет на работу 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 механического вратаря и испытание её в действии. Использование Входа Случайное число для установления обратной связи. Усложнение поведения вратаря путём установки на модель датчика расстояния и программирования системы автоматического ведения счёта игры.}

^{Математика}

^{Подсчёт отбитых ударов, промахов и пропущенных голов. Измерение времени в секундах с точностью до десятых долей. Усвоение понятия случайных величин и их использование при программировании. Использование чисел при программировании системы автоматического ведения счёта игры.}

^{Развитие речи}

^{Устное и письменное общение с использованием специальных терминов. Участие в групповой работе в качестве «мудреца», к которому обращаются со всеми вопросами.}

^{Словарь основных терминов}

^{Случайные числа и счет. Блоки: «Экран», «Прибавить к Экрану», «Датчик расстояния», «Включить мотор на…», «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Вход Случайное число», «Цикл», «Начало» и «Ждать».}

^{Вам дополнительно потребуется: Бумажные шарики.}

^{Установление взаимосвязей}

^{Посмотрите фильм этапа «Установление взаимосвязей» и обсудите следующие вопросы:}

^{Что делает вратарь?}

^{Легко ли быть вратарём?}

^{Почему да, или почему нет?}

^{Почему ни Маша, ни Макс не хотят становиться вратарями?}

^{Другие способы установления взаимосвязей:}

^{Предложите учащимся встать и положить руки на голову, а затем медленно опускать их.}

^{Какое пространство вокруг себя они смогут контролировать, если полностью разведут руки? А теперь пусть ученики опустят руки и поднимут ногу и представят, что они вратари. Возможно ли, находясь в такой позе, парировать удары только лишь своим телом? А как должен действовать вратарь, чтобы не пропустить гол? Он должен перемещаться в футбольных воротах.}

^{Сделайте футбольные ворота, а вместо мяча используйте воздушные шарики. Кто из учащихся пропустит меньше всех голов? Предложите им представить себя супервратарями. Пусть они воспроизведут самые острые моменты игры в «замедленном» темпе. Можно ли выиграть матч, если только не пропускать голов?}

^{Знаете ли вы, что …}

^{Исход спортивных состязаний и различных игр трудно предсказать, поэтому они и вызывают такой интерес. При помощи компьютера можно ввести в программу элемент случайности.}

^{В окне «Первые шаги» можно научиться использовать Вход Случайное число. См. пункт:}

^{16. Блок «Цикл». Можно ли узнать, кто выиграет матч, и с каким счётом? Наблюдал ли кто-нибудь из учащихся совершенно неожиданные моменты в игре? Были ли эти случаи благоприятными для любимой команды, или огорчительными?}

^{Ответы могут различаться – в зависимости от того, что видел каждый учащийся.}

^{Конструирование}

^{Соберите модель, следуя пошаговым инструкциям, или создайте собственную модель «Вратарь».}

^{Если модель вы создаете сами, то приведенную в примере программу, возможно, потребуется изменить.}

^{Чтобы модель работала лучше, она должна двигаться как можно более свободно. Трение существенно мешает ее работе.}

^{Энергия передается от компьютера на мотор, вращающий маленький шкив, который посредством ремня приводит в движение большой шкив. При этом скорость вращения снижается. Вращение большого шкива перемещает вперед-назад закрепленные на нем балки. Балки двигают вперед-назад прикрепленного к ним вратаря, который скользит на маленьких круглых пластинах, чтобы снизить трение.}

^{В данной модели энергия преобразуется из электрической (компьютер и мотор) в механическую (вращение шкивов, движение ремня, рычагов и фигурки вратаря, построенной из деталей ЛЕГО).}

^{Длину рычага можно изменять, прикрепляя его к другим отверстиям шкива.}

^{Программа «Вратарь» включает мотор по часовой стрелке. Продолжительность работы мотора определяется случайно выбранным числом в диапазоне от 0,1 до 1 секунды. По истечении этого времени мотор переключается на противоположное направление вращения, и продолжительность его работы также определяется случайно выбранным числом в диапазоне от 0,1 до 1 секунды. Затем программа повторяется. Чтобы остановить её выполнение, нужно нажать кнопку Стоп.}

^{В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования Блоков «Включить мотор на…», «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Вход Случайное число» и «Ждать».}

^{Рефлексия}

^{Необходимо обеспечить достаточно свободного пространства для полёта мяча после удара и его отскока от вратаря.}

^{Скатайте из бумаги шарик диаметром около 3 сантиметров.}

^{На отдельном листе бумаги начертите таблицу данных. В эту таблицу следует заносить все удары по воротам: отбитые и пропущенные мячи, а также промахи. Таблица должна быть рассчитана на 10 «атак».}

^{После проведения опытов, обсудите результаты по таблице данных}

^{Каков был наилучший результат вратаря (колонка «Защиты»)?}

^{Ответы могут различаться.}

^{Какова наилучшая результативность (колонка «Голы»)?}

^{Ответы могут различаться. В чью сторону меняется счет – в вашу или вратаря? Чтобы понять это, посмотрите, в чью пользу меняется соотношение чисел в колонках «Защиты» и «Голы».}

^{Ответы могут различаться; если в последних попытках разница между числом в колонке «Голы» и числом в колонке «Защиты» больше, чем в первых попытках, значит счет меняется в вашу пользу.}

^{Обсудите и другие вопросы, касающиеся сбора данных о дальности удара.}

^{С какого расстояния производились удары по воротам?}

^{Ответы могут различаться, но обычно это расстояние составляет от 15 до 30 сантиметров.}

^{Как вы думаете, станет ли ваш результат лучше, если вы будете бить по воротам с более близкого расстояния?}

^{Ответы могут различаться. Но, очевидно, что чем ближе к воротам, тем больше голов и меньше промахов.}

^{Дополнительно…}

^{Проверить предположения. Удалось ли забить больше голов, если удары наносили с более близкого расстояния? Подтвердилось ли ваше предположение?}

^{Провести анализ данных об отбитых ударах, промахах и голах. Каково будет среднее значение количества отбитых вратарём ударов по отношению ко всем атакам (сумме всех отбитых ударов, промахов и голов)? У чьего вратаря этот показатель наилучший?}

^{Развитие}

^{При проведении данного занятия не потребуется отступать от сборочных инструкций.}

^{Учащиеся будут использовать датчик, уже встроенный в модель. Это датчик расстояния, который, как и мотор, подключается к любому порту ЛЕГО-коммутатора.}

^{Программа «Вратарь» модифицируется, добавляется новая программа, которая может запускаться одновременно с программой, представленной в качестве примера в разделе «Конструирование».}

^{Эта новая программа автоматически подсчитывает забитые голы. Сначала сбрасывается значение Экрана. После этого программа ожидает сигнала от датчика расстояния (пока он не зафиксирует какой-либо объект). Когда поступает сигнал от датчика расстояния, к значению Экрана добавляется единица. После этого выполнение программы на 0,5 секунды приостанавливается. Затем программа повторяется, но включаются только те Блоки, которые занимаются подсчётом забитых голов и отображением счёта на экране. Значение Экрана больше не обнуляется.}

^{В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования Блоков «Экран», «Прибавить к Экрану», «Датчик расстояния», «Цикл» и «Ждать».}

^{Дополнительное задание}

^{Проведите совместное занятие с другой группой учащихся, которая работала с моделью «Нападающий». Пусть нападающий и вратарь сыграют один на один. А минуты через две поменяйте их местами. Кто забьёт больше голов?}