- Статья «Основы образовательной робототехники на уроках физики»
- Содержимое разработки
- Роботы Образование Творчество
- На уроках физики
- Роботы для соревнований
- Организация внеурочной работы по физике в основной школе
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3 НА УРОКАХ ФИЗИКИ
- Организация исследовательской работы на уроках физики при помощи конструктора LEGO.
- АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕГОТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ
- Использование леготехнологий на уроках физики Принцип обучения: «шаг за шагом» («stepbystep «)
- Встраивание элементов робототехники в современный урок: проблемы и перспективы
- Возможности использования
- Измерение механической работы и мощности
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РОБОТОТЕХНИКИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ
- Методические рекомендации «Роботы на уроках физики»
Статья «Основы образовательной робототехники на уроках физики»
Внедрение робототехники в образовательный процесс способствует развитию коммуникативных способностей учащихся, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает творческий потенциал. Учащиеся лучше понимают принципы действия различных механизмов, когда что-либо самостоятельно создают или изобретают.
Содержимое разработки
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Основы образовательной робототехники на уроках физики»
Милютина Юлия Викторовна
учитель физики высшей категории
МАОУ «Гимназия № 31» г. Перми
Конт. телефон: 89127885666
Введение. Актуальность использования робототехники в техническом образовании.
Встраивание элементов робототехники в современный урок.
Разработка практической работы по физике с элементами робототехники по теме «Измерение скорости».
Введение. Актуальность использования робототехники в техническом образовании.
Сегодня в мире используются десятки миллионов роботов. Нет такой области человеческой деятельности, в которой человек не попытался создать себе автоматического помощника. Уже в ближайшем будущем развитие роботов значительно изменит образ жизни человека, требуя от человека нового уровня мышления, нового уровня проектирования и обслуживания современного оборудования. По мнению экспертов, в ближайшее время в робототехнике произойдут революционные изменения, и роботы станут такими же доступными, как сейчас компьютеры. Практически каждый из нас сегодня имеет дело с домашними роботами. Мы программируем бытовых роботов при выборе последовательности действий стиральной машины или задания записи телепередачи с телевизора. Каждый современный автомобиль включает в себя роботизированные системы. Мы можем встретить роботов на кухне, в медицинском кабинете, в поезде и магазине. Даже лифт является роботом, в программировании которого мы принимаем участие.
В настоящее время вопросам включения в образовательное пространство изучения основ робототехники во всем мире уделяется достаточно внимания. Основная задача при этом состоит в том, чтобы охватить как можно больше молодёжи с целью привлечения её к науке и инженерному делу.
Актуальность развития робототехники в сфере образования обусловлена необходимостью подготовки инженерно-технических кадров для промышленных отраслей. В связи с этим перед сферой образования встаёт задача включения робототехники в различные уровни учебного процесса.
Встраивание элементов робототехники в современный урок.
Успешному использованию Lego-конструкторов в образовательном процессе способствуют такие особенности как:
универсальность: возможность использования в начальном, основном общем и среднем (полном) общем образования;
метапредметность: использование на уроках и во внеурочной деятельности естественнонаучного и гуманитарного циклов;
нетрадиционность: конструкторы развивают творческие, исследовательские, нешаблонные способы деятельности.
В связи с внедрением Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) нового поколения одним из возможных вариантов изменения форм организации современного учебного процесса является встраивание робототехники в различные составляющие учебного процесса: подготовка и проведение демонстрационного эксперимента, создание экспериментальных установок для лабораторных и исследовательских работ, выполнение проектов по разным предметам учебного плана.
Анализ и обобщение имеющегося опыта работы позволил выделить следующие направления использования роботов в преподавании физики:
1. Робот как объект изучения. Изучение физических принципов работы датчиков, двигателей и других систем конструктора.
2. Робот как средство измерения в традиционном эксперименте. Датчики базового конструктора и дополнительные виды датчиков (Vernier, HiTechnic и др.) используются как измерительная система в физическом эксперименте с обработкой и фиксацией его результатов в различных видах.
3. Робот как средство постановки физического эксперимента (роботизированный эксперимент). Комплексное использование двигателей, систем оповещения, датчиков, робототехнического конструктора в демонстрационном и лабораторном эксперименте.
4. Робот как средство учебного моделирования и конструирования. Применение образовательной робототехники в проектно-исследовательской и конструкторской работе учащихся.
Разработка практической работы по физике с элементами робототехники по теме «Измерение скорости».
ЦЕЛЬ: овладеть практическими навыками измерения скорости тела по величине его перемещения и времени движения.
• Формирование новых понятий.
• Применение новых знаний к решению практических задач.
• Развитие конструкторских и вычислительных навыков.
• Личностные: принимать и сохранять учебную цель и задачу.
• Регулятивные: способность ставить новые учебные цели и задачи.
• Познавательные: формирование представлений о скорости и её измерении.
• Когнитивные: умение аргументировать свою точку зрения.
УЧЕБНИК: Перышкин А. В. «Физика 7 класс».
ОБОРУДОВАНИЕ: Компьютер (1 ПК на 2-х учащихся), свободный выход в Интернет; конструктор Lego Mindstorms 9797, рабочие бланки, инструкции по сборке; линейка (или рулетка); калькулятор.
1. Равномерное прямолинейное движение.
Рассматривая движение каких-либо тел, мы всегда отмечаем: на самолете добраться до нужного места можно гораздо быстрее, чем на поезде; автомобиль движется быстрее велосипедиста и т.п.
Движение различных тел происходит с разной быстротой.
Для характеристики быстроты и направления движения тела служит векторная величина, называемая скоростью.
Обозначается скорость буквой V, а время движения буквой t. Таким образом, скорость тела при равномерном движении — это величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден.
В системе «СИ» за основную единицу скорости принят м/с (метр в секунду): [V]=[м/с]. Скорость равномерного движения, равная 1 м/с, показывает, что тело за 1 с проходит путь длиной в 1 м. [V]=[м/с] — это производная единица, её получают согласно формуле скорости, подставляя вместо физических величин, входящих в формулу, единицы их измерения.
1. Модель трех (или четырех) колесной тележки – робота.
Для этого можно использовать инструкцию по созданию робота-пятиминутки здесь: http://www.prorobot.ru/lego/robot_5minutka.php
Либо вы можете придумать и собрать конструкцию собственного робота на колесах.
Задача: Открыть наборы Lego Mindstorms 9797 и создать модель робота.
2. Составление программы для измерения скорости движения.
Можно использовать следующую программу:
— Загрузить среду программирования Lego Mindstorms NXT 2.0
— Создать программу по образу на рисунке.
— Загрузить программу в блок NXT.
3. Проверка правильности выполнения программы.
— Запустите выполнение программы в блоке NXT.
— Убедитесь, что робот едет по прямой траектории, не виляет.
— Проверьте, чтобы на экране показывается значение скорости робота.
1. Соберите трех (или четырех) колесную тележку. Обязательно с двумя моторами.
2. Используются моторы B и С.
3. Время движения робота: 5 секунд.
4. Запустите робота. Каково значение скорости на экране робота ____см/с?
5. Возьмите рулетку (или линейку). И измерьте расстояние.
6. Каково расстояние, пройденное роботом за 5 секунд? ____см
7. Возьмите калькулятор и вычислите скорость робота. Все вычисления
8. Чему равна вычисленная вами скорость движения робота? __см/с.
9. Сравните эту скорость с тем, что вы видели на экране монитора блока NXT.
10. Запишите вашу гипотезу о причинах отличия результатов:
Чтобы избежать погрешности, выполните пункты 4-8 еще 2 раза и результаты запишите в таблицу.
Пройденное расстояние, (см)
Скорость робота на экране блока NXT (см/с)
Роботы Образование Творчество
На уроках физики
Роботы для соревнований
Мидони Олеся Степановна, учитель информатики
Тумашов Вячеслав Михайлович, учитель физики
ЛГ МАОУ «СОШ №4», г. Лангепас
Организация внеурочной работы по физике в основной школе
Ярмоленко Татьяна Николаевна,
учитель физики МКОУ СОШ № 253, п. Дунай, Приморского края
С 2015 года общеобразовательные организации Российской Федерации переходят на обучение по ФГОС ООО. Работа по внедрению ФГОС ООО – переход от знаниевой к компетентностной парадигме в образовании, требует от учителя изменить цели, содержание, технологии, формы и методы работы, которые определяют формирование компетенций в определенной сфере деятельности.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3 НА УРОКАХ ФИЗИКИ
Абальмасов Виталий Владимирович,
Учитель физики МОУ гимназия №1,
Г. Балашов, Саратовской области
Организация исследовательской работы на уроках физики при помощи конструктора LEGO.
Рожкова Евгения Павловна,
МБОУ «ДСОШ № 4» Пермский край, г. Добрянка
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕГОТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ
ГБОУ Школа 717 г. Москва
ФИО автора: Дмитриева Ольга Александровна
Лего-конструкторы можно использовать в начальном, общем и среднем образовании, в области начального профессионального образования, а также специального (коррекционного) обучения. Как самостоятельное средство обучения Лего-конструкторы могут использоваться в предметах естественнонаучного цикла, во внеурочной деятельности, в системе дополнительного образования, в школьном, домашнем и дистанционном обучении. Как показало исследование большинство педагогов, использующих «Лего», отметили, что в ходе такой работы повышается коммуникативная активность учащихся, растет их мотивация к учению, происходит развитие познавательного интереса, творческих способностей и нешаблонного мышления ребенка, расширение его кругозора. Большинство детей благодаря «Лего» также успешно усваивают математические и логические задачи, связанные с объемом и площадью, так как для создания проектов требуется выполнять простейшие расчеты и делать чертежи.
На уроках физики Лего-конструкторы позволяют изучать простые механизмы; благодаря конструктору «Лего» дети при встрече нового физического понятия могут сформировать достоверное представление о его физической сущности. Конструкторы могут быть использованы, в частности, при изучении разделов «Механика»: блоки, рычаги, виды движения, преобразование энергии, законы сохранения (Закон сохранения энергии и Закон сохранения импульса). «Молекулярная физика»: свойства газов, реальные газы, элементарные механизмы, пневматика и гидравлика в средней и старшей школе, а также разделы «Элементы квантовой физики»: фотоэффект и законы Столетова в старшей школе.
Использование леготехнологий на уроках физики Принцип обучения: «шаг за шагом» («stepbystep «)
Дмитриева Ольга Александровна
ГБОУ школа 717 г. Москва
Лего-конструкторы задуманы таким образом, что учителя могут постоянно черпать в них новые идеи, позволяющие привлечь и удержать внимание учащихся. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе конструкторов, позволяют учащимся создавать модели собственного изобретения. Все комплекты лего полностью соответствуют индивидуальным возможностям каждого учащегося и способствуют успешному обучению.
Встраивание элементов робототехники в современный урок: проблемы и перспективы
Вахрушев Дмитрий Игоревич,
педагог дополнительного образования
МОУ ДОД «Станция юных техников» Копейского городского округа Челябинской области
В настоящее время вопросам включения в образовательное пространство изучения основ робототехники во всем мире уделяется достаточно внимания. Основная задача при этом состоит в том, чтобы охватить как можно больше молодёжи с целью привлечения её к науке и инженерному делу.
Актуальность развития робототехники в сфере образования обусловлена необходимостью подготовки инженерно-технических кадров для промышленных отраслей. В связи с этим перед сферой образования встаёт задача включения робототехники в различные уровни учебного процесса.
Возможности использования
Библиографическое описание: Ершов М. Г. Возможности использования образовательной робототехники в преподавании физики [Текст] / М. Г. Ершов // Проблемы и перспективы развития образования: материалы IV междунар. науч. конф. (г. Пермь, июль 2013 г.). — Пермь: Меркурий, 2013. — С. 81-87.
В последние годы в Российском образовании всё более популярной становится образовательная робототехника. Сотни школ используют конструкторы нового поколения в дополнительном и основном образовании. Многие практики робототехники рассматривают образовательную робототехнику как новую педагогическую технологию, направленную на приобщение детей и молодёжи к техническому творчеству, развитию навыков конструирования, моделирования и программирования.
Во многих регионах России образовательная робототехника успешно развивается на протяжении уже нескольких лет. Среди таких регионов Московская область, Санкт-Петербург, Архангельск, Челябинск, Екатеринбург, Курган, Нижний Новгород, Новосибирск и многие другие. Робототехника становится сегодня популярным и эффективным средством в изучении информатики, физики, технологии, химии, биологии и других предметов, что позволяет достигать высоких результатов в обучении и мотивации школьников к выбору профессий инженерно-технического профиля.
Измерение механической работы и мощности
В повседневной жизни понятие «работа» воспринимается как любой благотворный труд работника, врача, учителя, ученика.
В физике определение «работа» немного другое. Это физическая величина, следовательно, ее возможно определить. В предмете физика отслеживается в первую очередь механическая работа.
Механическая работа производится тогда, когда сила, воздействуя на объект (например, сила трения), сокращает скорость его движения.
Данная разработка урока посвящена измерению механической работы и мощности.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РОБОТОТЕХНИКИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ
В связи с внедрением Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) нового поколения одним из возможных вариантов изменения форм организации современного учебного процесса является встраивание образовательной робототехники, в различные составляющие учебного процесса.
При создании методики использовании робототехники в подготовке учебных дисциплинах, в частности физики, в первую очередь требуется определить задачи ее применения.
Методические рекомендации «Роботы на уроках физики»
Автор: Василенко О.В.
Учитель физики, первой квалификационной категории
Роботы на уроках физики
В настоящее время сохраняется высокая конкуренция развитых стран в научно-технической сфере. Результаты такой конкуренции определяют не только степень обороноспособности страны и роль её на мировой арене, но и многие политические, экономические, социальные процессы, происходящие в обществе. Приоритетные научно-технические направления Стратегии развития науки и инноваций в Российской Федерации определяются Федеральным законом «О науке и государственной научно технической политике», а также Указом Президента Российской Федерации от 07 июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации». Эти направления включают развитие таких систем, как информационно телекоммуникационные, транспортные, авиационные и космические системы, перспективные вооружения, военная и специальная техника. Осваивая новейшие технологии, Россия в последние годы сделала значительный шаг в развитии информационно коммуникационной сферы и начала двигаться по линии развития робототехники.
Актуальность развития робототехники в сфере образования обусловлена необходимостью подготовки инженерно-технических кадров для промышленных отраслей. В связи с этим перед сферой образования встаёт задача включения робототехники в различные уровни учебного процесса. В ряде регионов Российской Федерации образовательная робототехника развивается достаточно интенсивно: ведётся подготовка педагогических кадров, разрабатываются методические материалы, выпускаются учебные фильмы, организуются профессиональные конкурсы и выставки образовательных робототехнических конструкторов, выстраиваются связи между различными уровнями образования и промышленными предприятиями с целью согласования учебных программ на всех этапах подготовки специалистов.
Для организации деятельности школьников в сфере образовательной робототехники сегодня на рынке предлагается ряд конструкторов, которые позволяют школьнику достаточно быстро собрать конструкцию, подключить датчики и электродвигатели, составить программу и запустить модель робота. Следует отметить, что почти все образовательные конструкторы для сборки роботов разработаны и выпускаются за рубежом. Наиболее популярным конструктором для организации занятий по робототехнике в большинстве учебных заведений является конструктор LEGO MINDSTORMS (Дания).
Эти конструкторы выпускаются с 1998 года и широко распространены не только в России, но во многих странах мира. Высокое качество деталей конструктора LEGO сочетается с достаточной прочностью, безопасностью, простотой сборки, не требующей специальных инструментов. Системы программирования конструкторов адаптированы для соответствующего возраста детей. Имеется методическая и дидактическая поддержкаразличных наборов в виде пошаговых инструкций, рекомендаций для педагога, разработок занятий, учебных курсов. Существует ряд фирм (HiTechnic, Mindsensors, Vernier), выпускающих оборудование, совместимое с конструкторами LEGO, что позволяет значительно расширить возможности базового конструктора.
Для использования новых технологий в учебном процессе компания LEGO производит ряд специализированных наборов по физике и технологии. Известны следующие тематические наборы:
«Технология и физика»,
«Возобновляемые источники энергии»,
«Энергия, работа, мощность»,
Каждый набор сопровождаются соответствующим методическим пособием по использованию конструктора в учебном процессе.
Наиболее популярными для программирования роботов LEGO являются программные продукты компании National instruments (США). Эта компания является одним из мировых лидеров в технологии программного управления системами сбора данных и управления техническими объектами и технологическими процессами, а также вразработке и изготовлении аппаратного и программного обеспечения для систем автоматизированного тестирования. Фирма имеет более 40 представительств в различныхстранах мира. Среда графического инженерного программирования LabVIEW компанииNational instruments с 1986 года успешно используется в управлении техническими объектами и технологическими процессами. В последних версиях программы имеются специализированные блоки для программирования микропроцессора NXT робототехнических конструкторов LEGO MINDSTORMS. Кроме того фирмой разработаны адаптированные для учащихся школ модификации среды: Robolab,LEGOEducationWeDo, NXT-G.
В связи с внедрением Федеральных государственных образовательных стандартов(ФГОС) нового поколения одним из возможных вариантов изменения форм организациисовременного учебного процесса является встраивание образовательной робототехники,в различные составляющие учебного процесса:
1) урочные формы работы (выполнение учебных проектов, подготовка демонстрационного эксперимента, экспериментальных установок для лабораторных работ и работ школьного физического практикума);
2) формы внеурочной деятельности (творческие проектно-конструкторские работыучащихся, участие в конкурсах и научно-практических конференциях, включая их дистанционные и сетевые формы реализации);
3) работа в системе дополнительного образования (клубная и кружковая работа).
Современные требования ФГОС хорошо согласуются с базовыми принципами организации деятельности школьников при работе с робототехническими комплексами.
Конструирование, моделирование, программирование роботов в комплексе с использованием ИКТ-технологий, как правило, отличается высокой степенью творчества, самостоятельности, соперничества, коммуникации в группе. У учащихся формируются компетенции, необходимые современному школьнику. Среди них предметные, метапредметные, ИКТ-компетенции, коммуникативные.
Несмотря на положительный эффект применения робототехники в урочной деятельности, как показывает опыт многих учителей-предметников, образовательная робототехника пока превалирует в клубной и кружковой работе. Это объясняется недостаточной разработанностью методики использования робототехники в учебном процессе,отсутствием учебных пособий для учащихся и методических рекомендаций для учителей. Вместе с тем можно отметить, что существует ряд методических пособий зарубежных авторов по использованию робототехники в проектной работе по физике, химии, биологии, что может быть использовано в работе учителей-предметников.
При разработке методики применения образовательной робототехники в преподавании учебных предметов, в частности физики, прежде всего необходимо сформулировать цели ее использования:
1) демонстрация возможностей робототехники как одного из ключевых направлений научно-технического прогресса;
2) демонстрация роли физики в проектировании и использовании современнойтехники;
3) повышение качества образовательной деятельности:
углубление и расширение предметного знания,
развитие экспериментальных умений и навыков,
совершенствование знаний в области прикладной физики,
формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования;
4) развитие у детей мотивации изучения предмета, в том числе познавательногоинтереса;
5) усиление предпрофильной и профильной подготовки учащихся, их ориентацияна профессии инженерно-технического профиля.
Возможно выделить следующиенаправления использования роботов в преподавании физики:
2. Робот как средство измерения в традиционном эксперименте. Датчики базового конструктора и дополнительные виды датчиков (Vernier, HiTechnic и др.) используются как измерительная система в физическом эксперименте с обработкой и фиксациейего результатов в различных видах.
4. Робот как средство учебного моделирования и конструирования. Применениеобразовательной робототехники в проектно-исследовательской и конструкторской работе учащихся:
использование имеющихся роботов с другими системами,
создание нового робота,
модернизация робота (разработка и проектирование новых датчиков и другихсистем робота, расширяющих возможности его использования, в том числе вновых условиях).
Можно выделить следующие положительные стороны использования элементовробототехники на уроках, включающих демонстрационный физический эксперимент,а также на лабораторных занятиях по физике:
1. Обработка результатов измерения физических величин может быть запрограммирована и проведена в автоматическом режиме при выполнении программы.
2. Исключаются случайные ошибки измерения, связанные с использованием органов чувств человека при измерении: со скоростью реакции человека, глазомером, восприятием событий на слух и т.д.
3. Непрерывный мониторинг значения физической величины в ходе экспериментав течение указанного промежутка времени и с регулируемой частотой снятия показанийдатчика от единичного измерения за всё время эксперимента до нескольких десятков разв секунду.
5. График, полученный в результате эксперимента, а также инструменты для егоисследования дают дополнительные возможности для анализа закономерностей физического процесса:
Кроме названных достоинств можно указать недостатки использования робототехнических комплексов в школьном эксперименте.
Во-первых, экспериментальная установка с применением робота требует предварительной сборки и программирования, что сопровождается затратам времени. Для минимизации временных затрат рекомендуется:
предварительное создание пошаговых инструкций по сборке установки;
создание банка программ, подготовленных для использования на различных установках;
замена некоторых узлов конструкции установки неразборными аналогами;
предварительная сборка установки школьниками до урока (в рамках выполненияиндивидуального или группового творческого задания).
Во-вторых, наличие инструментальной погрешности датчиковых систем и необходимость их учёта.
При проведении лабораторных работ с применением робототехники возможенразный уровень сложности выполнения учебных заданий. Данный уровень определяется:
1) степенью участия школьников в сборке и настройке автоматизированного эксперимента:
работа на готовой установке;
самостоятельная сборка и наладка установки, программная настройка датчиков, разработка программы для обработки результатов;
2) уровнем дидактической поддержки учебной работы школьников:
выполнение проекта по инструкции;
выполнение проекта по инструкции с применением конструктивных схем посборке;
выполнение проекта по инструкции с указаниями по программированию робота;
Рассмотрим несколько примеров использования робототехники на уроках физики вучебном процессе с некоторыми рекомендациями по их использованию.
Пример 1. Лабораторная установка по определению ускорения.
В состав конструкции лабораторной работы по определению ускорения входит наклонный жёлоб, закреплённый с помощью штатива, шарик из набора Mindstorms, датчики света, закреплённые вверху и внизу жёлоба, пусковое устройство, отпускающее шарик по сигналу с микропроцессорного модуля NXT, и датчик расстояния, определяющийперемещение шарика.
При запуске шарика по наклонной плоскости происходит срабатывание первогодатчика света, в результате чего запускается секундомер в микропроцессорном модулеNXT. Когда шарик прокатывается мимо второго шарика, срабатывает второй датчик.
При сигнале со второго датчика происходит остановка секундомера и результат измерения промежутка времени выводится на дисплей модуля NXT. Одновременно происходит измерение расстояния, которое прокатился шарик с помощью ультразвукового датчика. Датчик расстояния работает по принципу эхолота в ультразвуковом диапазоне ирасположен на уровне стартовой позиции шарика.
Рис. 1 Рис. 2
Данная работа предполагает варианты использования других датчиков. Возможныразличные комбинации использования датчиков света, звука и касания:
1) заменить нижний датчик света датчиком касания. В этом случае датчик касаниянужно установить на жёлобе таким образом, чтобы шарик при ударе нажимал кнопкудатчика. В программе потребуется изменить тип датчика. Эту работу могут проделатьучащиеся на уроке;
2) заменить нижний датчик света датчиком звука. Остановка секундомера можетбыть запрограммирована на срабатывание датчика звука при ударе шарика о препятствие;
3) заменить верхний датчик света датчиком касания и развернуть его кнопкойвверх для удобства нажатия. В программе нужно настроить одновременный запуск шарика и секундомера;
4) заменить верхний датчик света датчиком звука. В программе нужно настроитьодновременный запуск шарика и секундомера при срабатывании датчика звука, например, на хлопок в ладоши;
5) заменить оба датчика света датчиками звука и касания в любой комбинацииверхнего и нижнего положения.
Для демонстрации магнитного взаимодействия возможен и другой вариант,
имеющий простую конструкцию (рис. 6). В этой модели использованы два магнита с чередующимися линейными полюсами, один из которых закреплён на оси электродвигателя. Для этой модели подойдут и простые магниты подковообразного типа. Даннаяконструкция собрана из деталей набора LEGO WeDo, который используется для обучения робототехнике в начальной школе.
Пример 3. Лабораторная установка по определению ускорения свободного падения.
Предлагаемая лабораторная установка по определению ускорения свободного падения имеет простую конструкцию, включающую блок NXT и датчик расстояния. Дляопределения времени падения и пройденного расстояния используется стандартнаяфункция построения графика в языке NXT-G. Следует отметить, что для данной работыне требуется составление программы. Все необходимые данные берутся из графика (рис.
Датчик расстояния крепится на штативе и устанавливается таким образом, чтобыбыло удобно измерять расстояние от датчика до падающего предмета (рис. 8). В качестве падающего предмета удобнее всего взять небольшой планшет или кусок фанеры размером формата А4 –А5. Шарик для данного опыта не подходит, так как от него ультразвук в обратном направлении практически не отражается.
Пример 4. Лабораторная установка по определению КПД наклонной плоскости.
Реализуя различные варианты сборки и настройки лабораторной установки, учащиеся знакомятся с принципом модульности современной техники, алгоритмами сборкии разборки технических конструкций, их ремонта, получают представление о некоторыхтехнологических процессах.
Возможности применения робототехнических конструкторов в учебном процесседостаточно широки и их реализация требует от учителя методической и техническойподготовки. Соотнося задачи школьного образования с перспективами автоматизации ироботизации современного производства, необходимо координировать усилия образовательных учреждений, промышленных предприятий, вузов, органов управления образованием для эффективного развития технического мышления школьников, целенаправленного развития способностей инженерно-технического направления.