Авторы:

Солонко Татьяна Владимировна, учитель начальных классов,

Греф Вячеслав Францевич, педагог дополнительного образования.

Тема

Интегрированный урок математики и робототехники «Робототехника. Шаг в будущее. Решение жизненных задач».

Класс

3 Б «Школа России»

(рассадка детей в группы по 4-5 человек)

Педагогическая задача

Демонстрация возможностей робототехники как одного из основных направлений научно-технического прогресса и новой технологии;

профильная подготовка учащихся, их ориентация на профессии инженерно-технического профиля;

интеграция знаний в области математических, инженерно-технических наук и информатики, углубление межпредметных связей.

Тип урока

Интегрированный. Практико-ориентированный.

Планируемые результаты (предметные)

Вычислять площадь прямоугольника, расход жидкости.

Создать программируемую модель для демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими системами.

Уметь работать по алгоритму, с информацией, таблицей.

Личностные результаты

Уметь работать в группах, отстаивать свою точку зрения, принимать отличную точку зрения;

использовать приобретенные навыки учебного сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных ситуациях;

осознавать важность в учебной деятельности мышления, внимания, наблюдательности, аккуратности, личной ответственности.

Универсальные учебные действия (метапредметные)

Регулятивные: контролировать и оценивать собственную деятельность и деятельность партнеров, корректировать свою деятельность;

Коммуникативные: уметь достаточно полно и четко выражать свои мысли, слушать собеседника и вести диалог.

Основные понятия

Площадь. Единицы площади.

Алгоритм (линейный, циклический). Микрокомпьютер или блок управления, сервомотор, программное обеспечение.

Образовательные ресурсы

Презентация PowerPoint, конструктор LEGO EV3, программное обеспечение Лего.

Ссылки на источники (для дополнительного материала)

Выставка роботов: https://dzen.ru/a/WoavXDxQ96-yFx-0

Профессии, связанные с роботостроением https://disshelp.ru/blog/obzor-professij-svyazannyh-s-robototehnikoj-spisok-harakteristika-suzy-i-vuzy-dostoinstva-i-nedostatki/

Этап урока

Ход урока

Вступительное слово

- Сегодня у нас будет необычный урок. У вас на уроке будут не один, а два учителя. Круто? Мы познакомимся с работой конструкторского бюро.

- Как вы думаете, что это? (Организованная группа инженерно-технических работников предприятия, ведущая разработку новых или изменение старых конструкций, изделий.)

Но это будет чуть позже.

Создание проблемной ситуации

- Мне попалось на глаза вот такое заявление. Ознакомьтесь с его содержанием. (В нашей школе возникла проблема: увольняется наша техничка Надежда Петровна и возникает проблема: как поддерживать чистоту в школе и нашем классе?)

-Что узнали?

- От кого заявление?

- Какие идеи есть?

- Кто догадался о причине увольнения?

Да труд техничек, которые работают в нашей школе – это тяжелый труд.

Большие площади нашей школы, иногда дети, которые сознательно мусорят в нашем с вами доме.

- Как выйти из такой ситуации? Какой выход можете предложить?

Справка о роботах и законах робототехники

Познакомьтесь, это портрет Айзека Азимова, американского писателя-фантаста и учёного. Именно он сформулировал обязательные правила поведения для роботов в рассказе «Хоровод» (1942)

- Что общего в этих законах? (полное повиновение без вреда человеку)

- Как вы думаете, какой робот поможет решить проблему Надежды Петровны? (Робот-уборщик).

Постановка учебной задачи

- Возьмите рабочие листы, изучите алгоритм урока, всем понятно? (Приложение 1)

- Какие задачи поставим? (Решить задачу, которая возникла в школе, выяснить площадь поверхности для уборки и расход жидкости, необходимой для увлажнения пола роботу-уборщику, собрать робота.)

Практическая работа (Решение жизненных задач)

Предлагаю решить следующую задачу. (На увлажнение 1м² поверхности роботу - уборщику требуется 100 граммов воды. Сколько воды потребуется роботу для увлажнения поверхности пола нашего кабинета?)

- Хватает ли данных? (Нет. Мы не знаем площадь кабинета).

- Как узнать? (Измерить).

- С помощью чего это можно сделать? (Линейка, палетка, рулетка, метровая линейка)

- Какие величины нужно знать, чтобы вычислить площадь пола? (Длину, ширину кабинета.)

- Мальчики измеряют вместе со мной площадь пола, девочки площадь поверхности стола, которую тоже нужно убирать)

- Данные заносим в таблицу на рабочих листах.

- Высчитываем площадь самостоятельно, сверяем результат внутри группы.

(Проверка результатов вычислений общая)

-Теперь данных достаточно?

- Высчитываем количество воды. (Решение по цепочке)

(Дополнительно: перевод граммов в различные единицы измерения жидкостей)

- Молодцы. С расчетами закончили, переходим к конструированию.

Работа конструкторского бюро.

Сборка роботов

(20 мин)

Следующий этап нашей работы – открытие конструкторского бюро.

Каждая ваша группа – это небольшой отдел большого конструкторского бюро. Возьмите конверты, откройте их, достаньте бейджики, определите свои роли, кто может брать на себя эту работу и сделать её качественно для общего дела. Оденьте бейджики. (Главный конструктор – контролирует весь процесс, программист - программирует, конструктор - собирает, помощник конструктора– подбирает необходимые детали, контролёр качества – контролирует правильность выполнения сборки, и конечно, начальник отдела, который отвечает за результат всей работы)

Слово предоставляется В.Ф.

-А вы знаете, что не всегда человек может измерить расстояние сам? Измерение расстояния распространения лавы во время извержения вулкана, лесничество – распространение зоны огня … И еще многое другое.

- Что может помочь? (Роботы)

- Собираем?

- Вспомним основные детали робота для движения и поворота (Микрокомпьютер или блок управления, 2 сервомотора, программное обеспечение).

- В каком алгоритме вы будете работать? (Линейный, цикличный)

- Начинаем работу. Напоминаю, время работы ограничено. (ТАЙМЕР)

Дополнительно (для тех, кто справится быстрее, информация на листах, расположенных в разных углах кабинета «Профессии в робототехнике», кюар-коды с видео-выставок «Топовые и современные человекоподобные роботы - 2022»)

Новый материал. Измерение расстояния с помощью роботов

- Вы производили измерения с помощью метра, рулетки. А с помощью роботов это можно сделать так: флажочек на колесо, а более современное и совершенное измерение производят с помощью датчиков. (Демонстрация работы датчика расстояния.)

Домашнее задание

- Заняли свои рабочие места.

Познакомьтесь с домашним заданием. Выберите то, что вас больше привлекает.

1. Виды роботов.

2. Где и как использует роботов человек.

3. Робот, которого я хотел бы иметь у себя дома (рисунок с обоснованием выбора).

Рефлексия

- А теперь подведем итог нашей совместной работы. Справились ли мы с поставленными задачами? Кто хочет сказать? (собрали робота-помощника, рассчитали расход жидкости, необходимой для увлажнения пола).

- Возвращаемся к рабочим листам. Проводим самооценку.

Итог урока

- Мы понимаем, что наш робот на первый взгляд – игрушка. Но это не так, это наш первый опыт по созданию и знакомству с машинами такого класса. А скоро вам самим предстоит выбирать таких помощников, а может быть кому-то и конструировать.

- А пока, мы можем просто помочь нашим техническим работникам: не сорить, убирать за собой, поддерживать чистоту.