Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка занятия по робототехнике: «Волшебная коробка робота — материнская плата. Работа с электронными частями»»
«Волшебная коробка робота — материнская плата. Работа с электронными частями»
Цель занятия: сформировать представление о назначении и устройстве управляющего модуля (материнской платы) робота на базе HUNA MRT и освоить навыки правильного подключения электронных компонентов.
Познавательные: анализ схемы подключения, сравнение типов портов.
Коммуникативные: распределение ролей в паре, аргументация выбора порта.
Предметные: умение идентифицировать порты на плате HUNA, правильно подключать моторы и датчики.
ХОД ЗАНЯТИЯ
ЭТАП 1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ (5 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
0–2 мин
«Добрый день, юные инженеры! Проверьте, пожалуйста, свои рабочие места. Перед вами должны быть: коробка с конструктором HUNA MRT, лоток для мелких деталей, инструкция и маршрутный лист. Поднимите руку, кому не хватает оборудования?»
Проверяют наличие компонентов. Поднимают руки при отсутствии чего-либо. Раскладывают детали на лотке.
«Сегодня мы работаем в парах. Это не случайно: в реальной инженерии никто не работает в одиночку. Договоритесь сейчас: кто будет "Инженером-сборщиком" (работает с деталями), а кто — "Инженером-контролёром" (проверяет по схеме, ведёт запись). Через минуту поменяетесь ролями. Время пошло!»
Обсуждают в парах, распределяют роли. Записывают имена в маршрутный лист. Готовят инструменты.
Формирование коммуникативных УУД. Чёткое распределение функций снижает хаос.
4–5 мин
«Отлично! Вижу, все готовы к открытиям. Начинаем наше путешествие внутрь робота!»
Настраиваются на работу, смотрят на педагога/экран.
Эмоциональный настрой.
ЭТАП 2. МОТИВАЦИЯ И ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ (10 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
5–8 мин
«Посмотрите на экран. [Показывает видео/анимацию: робот дёргается, но не едет]. Что вы видите? Робот получил команду, моторы целые, батарейка заряжена... Но он не двигается. Как вы думаете, в чём может быть причина?»
«Запишите в маршрутный лист 2–3 ваши гипотезы. У вас 1 минута».
Смотрят видео. Обсуждают в парах. Записывают гипотезы: • «Провод не туда вставили» • «Сломан порт» • «Нет связи между частями»
«Кто хочет озвучить свою гипотезу? [Выслушивает 3–4 ответа]. Интересные версии! А теперь представьте: внутри робота есть "главный командный пункт", куда стекается вся информация и откуда раздаются команды. Как он называется в компьютере? А в роботе?»
«Верно! Это — материнская плата, или контроллер. Сегодня мы узнаем, как она устроена в конструкторе HUNA MRT, и научимся правильно подключать к ней "органы чувств" и "мышцы" робота. Сформулируйте цель нашего занятия».
Отвечают: «Процессор!», «Материнская плата!». Формулируют цель (с помощью педагога): «Узнать, как устроена плата робота и научиться подключать к ней детали».
Подведение к теме через аналогию. Развитие регулятивных УУД (целеполагание).
12–15 мин
«Запишите тему и цель в маршрутный лист. Тема: "Волшебная коробка робота — материнская плата". Цель: [помогает сформулировать]. А теперь — в путь!»
Записывают тему и цель.
Фиксация образовательного вектора.
ЭТАП 3. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ (10 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
15–18 мин
«Блиц-опрос! Отвечаем быстро, можно с места. Вопрос 1: Что нужно, чтобы лампочка загорелась?» «Вопрос 2: Где в теле человека обрабатывается информация от глаз и ушей?» «Вопрос 3: Если мотор — это "мышца" робота, то что тогда "нервы", которые передают команду?»
Актуализация знаний из физики и биологии. Межпредметные связи.
18–22 мин
«Молодцы! А теперь — внимание на экран. [Показывает слайд: материнская плата ПК и контроллер HUNA MRT рядом]. Что общего? Чем отличаются?»
«[После ответов] Верно! И там, и там — "мозг", к которому подключаются устройства. Но в HUNA всё проще и безопаснее: порты защищены от неправильного подключения. Найдите у себя на контроллере HUNA прямоугольную "коробочку" с разъёмами. Это и есть наша "волшебная коробка"!»
Рассматривают слайд. Отвечают: • «Общее: много разъёмов, чипы" • «Отличие: HUNA меньше, ярче, безопаснее» Берут контроллер HUNA, находят плату, рассматривают.
Наглядность. Переход от абстракции к конкретному объекту.
22–25 мин
«Положите контроллер на стол разъёмами к себе. Возьмите лупу. Что вы видите над каждым разъёмом? Есть ли буквы, цифры, значки?»
Рассматривают плату через лупу. Читают маркировку: «M1», «M2», «S1», значки батарейки, стрелочки. Делают пометки в «Паспорте порта».
Развитие наблюдательности. Подготовка к практической работе.
ЭТАП 4. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА (15 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
25–30 мин
«Откройте "Паспорт порта". Это ваша шпаргалка на сегодня. [Показывает на слайде]. Порты, подписанные M1, M2 — это для МОТОРОВ, "мышц" робота. Порты S1, S2, S3, S4 — для СЕНСОРОВ, "органов чувств". Заполните первую колонку: "Название порта — для чего предназначен"».
Заполняют таблицу в «Паспорте»: • M1, M2 → моторы • S1–S4 → датчики Сверяются с соседями, спрашивают педагога.
Работа с раздаточным материалом. Фиксация теоретических знаний.
30–35 мин
«А теперь — главный секрет HUNA! Возьмите кабель мотора. Посмотрите на его коннектор — видите маленький выступ-ключ? [Показывает крупно на слайде]. Этот ключ — как пазл: он входит в порт только одной стороной! Попробуйте вставить кабель "неправильно". Что происходит?»
Берут кабель. Пытаются вставить в порт перевёрнутым. Фиксируют: «Не входит!», «Мешает выступ!». Делают вывод: «Ключ не даёт ошибиться».
Исследовательский приём. Формирование понимания защиты от «дурака».
35–40 мин
«Запишите в "Паспорт" правило: "Коннектор входит только в одном положении — по ключу". А теперь найдите на плате порты разного цвета. Как вы думаете, почему?»
«[После ответов] Да, цвет помогает быстро ориентироваться: синие — моторы, жёлтые — датчики. Но главное — не цвет, а форма ключа! Запомнили?»
Записывают правило. Рассматривают цветовую маркировку. Отвечают: «Чтобы не перепутать!». Кивают.
Акцент на ключевом принципе. Мнемонический приём (цвет + форма).
ЭТАП 5. ФИЗКУЛЬТМИНУТКА (5 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
40–42 мин
«Инженеры, устали глаза и пальцы? Объявляю "электронную разминку"! Встаём. Представьте: вы — электроны в проводе. По моей команде "Ток!" — передаёте импульс: хлопок в ладоши и поворот к соседу. Начали: Ток!»
Смена деятельности. Снятие статического напряжения.
42–45 мин
«А теперь — для глаз. Следим за "сигналом" на экране. [Включает анимацию: точка движется по траектории]. Вверх-вниз, влево-вправо. Молодцы! Садимся. Пальчики разомнём: "собираем" воображаемый коннектор — большой и указательный палец соединяем-разъединяем 10 раз».
Следят глазами за точкой. Выполняют упражнение для пальцев. Садятся.
Профилактика утомления. Подготовка к тонкой моторике.
ЭТАП 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (30 минут) ⭐ КЛЮЧЕВОЙ ЭТАП
📋 Задание 1: «Подключи моторы» (10 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
45–48 мин
«Переходим к практике! Задание 1: Подключите два мотора к контроллеру HUNA. "Инженер-сборщик" берёт моторы и кабели. "Инженер-контролёр" держит "Паспорт порта" и следит за схемой. Начинайте!»
Сборщик: берёт моторы, кабели. Контролёр: открывает «Паспорт», указывает порты M1/M2. Вместе: вставляют коннекторы по ключу до щелчка.
Чёткое распределение ролей. Педагог наблюдает, не вмешивается без запроса.
48–52 мин
«[Ходит между парами, комментирует]. Вижу, пара №3 уже подключила! Проверьте: коннектор вошёл плотно? Провода не мешают друг другу? [Обращается к классу]. Если мотор подключён правильно, вы должны почувствовать лёгкое сопротивление при повороте вала рукой. Попробуйте».
Проверяют плотность подключения. Вручную прокручивают вал мотора — чувствуют нагрузку от контроллера. Исправляют, если кабель вставлен криво.
Формирующий контроль. Тактильная проверка качества соединения.
52–55 мин
«Время! Поднимите руку, у кого оба мотора подключены и провода уложены аккуратно. Отлично! "Инженеры-контролёры", поставьте "+" в маршрутный лист за задание 1. Меняемся ролями!»
Поднимают руки. Контролёры отмечают выполнение. Меняются ролями для следующего задания.
Рефлексия промежуточного результата. Подготовка к следующему этапу.
📋 Задание 2: «Подключи датчик касания» (10 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
55–58 мин
«Задание 2: Добавляем "орган чувств" — датчик касания. Найдите его в наборе. Вопрос на засыпку: в какой порт его подключать — M или S? Почему?»
Находят датчик. Отвечают: «В порт S! Потому что это сенсор, а не мотор!». Новый сборщик берёт датчик, контролёр указывает порт S1.
Актуализация только что изученного правила.
58–62 мин
«Подключайте! Помните правило ключа. После подключения — проверьте: нажмите кнопку датчика. Если подключили верно, на контроллере загорится индикатор [или: в ПО появится сигнал]».
Подключают датчик в порт S1. Нажимают кнопку. Наблюдают за реакцией контроллера (световой сигнал/звук). Фиксируют результат в маршрутном листе.
Немедленная обратная связь от оборудования. Мотивация через визуальный результат.
62–65 мин
«Кто столкнулся с трудностью? [Выслушивает 1–2 вопроса]. Пара №5 спрашивает: "А если датчик не срабатывает?". Отличный вопрос! Первая проверка: плотно ли вставлен коннектор? Вторая: в тот ли порт подключили? Попробуйте переподключить».
«Задание 3 — для настоящих детективов! Возьмите "Карту ошибок". На ней изображена схема подключения, но в ней спрятаны 3 ошибки. Ваша задача: найти их, обвести красным и написать, как исправить. Время — 7 минут».
Берут «Карту ошибок». Анализируют схему в паре: • «Тут мотор в порт S вставлен!» • «Коннектор перевёрнут!" • «Провод пересекает колесо!» Обводят, записывают исправления.
Развитие критического мышления. Работа с типичными ошибками в безопасной среде.
68–72 мин
«Время вышло! Кто хочет озвучить одну из найденных ошибок? [Выслушивает]. Пара №2 нашла ошибку с перевёрнутым коннектором — верно! А как это выглядит в реальности? Покажите на своём контроллере».
Озвучивают ошибки. Демонстрируют на реальном оборудовании, как выглядит неправильное подключение. Сравнивают с «Картой».
Связь теории и практики. Публичное предъявление результата.
72–75 мин
«Молодцы! Вы теперь видите ошибки "на глаз". Запишите в маршрутный лист: "Я научился находить ошибки подключения". Это важный навык инженера!»
Записывают рефлексивную фразу. Делают пометки в «Паспорте».
Фиксация личностного прироста.
ЭТАП 7. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА (10 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
75–80 мин
«Проводим "Диагностику робота". По моей команде "Инженеры-контролёры" встают и проверяют соседнюю пару по чек-листу: 1. Все коннекторы вставлены до щелчка? 2. Моторы — в порты M, датчики — в S? 3. Провода уложены аккуратно? Ставьте "+" за каждый пункт».
Контролёры перемещаются к соседям. Проверяют по чек-листу, задают вопросы: «Покажите, как вставлен этот коннектор?». Отмечают баллы. Возвращаются на место.
Взаимоконтроль. Развитие объективности и коммуникативных навыков.
80–83 мин
«А теперь — самооценка. Откройте лист самооценки. Честно поставьте галочки: "Справился сам / С помощью / Нужна помощь". Это не для оценки, а чтобы Я понимал, кому помочь на следующем уроке».
Заполняют лист самооценки. Анализируют свои трудности.
Формирующее оценивание. Снижение тревожности.
83–85 мин
«Спасибо за честность! Вижу, у большинства — "Справился сам". Это отличный результат! Завтра будем программировать эти подключения».
Слушают. Проявляют интерес к следующему занятию.
Анонс перспективы. Поддержание мотивации.
ЭТАП 8. РЕФЛЕКСИЯ (5 минут)
Время
Слова педагога (дословно)
Действия учеников
Методические комментарии
85–88 мин
«Завершаем урок приёмом "Незаконченное предложение". Продолжите фразу: • "Сегодня я узнал, что материнская плата робота..." • "Самым сложным для меня было..." • "Я горжусь, что смог..." Кто хочет поделиться?»
Поднимают руки. Отвечают: • «...что у неё есть ключи-защиты!» • «...не перепутать порты M и S» • «...что нашёл ошибку на "Карте"!»
Рефлексия содержания, процесса и личностного результата.
88–90 мин
«Спасибо за работу, инженеры! Вы сегодня настоящие профессионалы. Убираем оборудование: кабели сматываем, детали — в лотки, контроллеры — в коробки. До встречи на следующем занятии!»
Убирают рабочие места по инструкции. Сдают маршрутные листы. Уходят.
Формирование культуры труда. Завершение занятия.
ЭТАП 9. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ (объявляется в конце)
Слова педагога
Пояснение
«Домашнее задание — творческое. Нарисуйте схему подключения "Робота вашей мечты": какие моторы, датчики и куда они подключены на плате HUNA. Подпишите порты. Можно добавить пояснения: зачем этот датчик? Что будет делать робот? Приносите на следующий урок — лучшие схемы станем собирать в реальности!»
Задание дифференцированное: можно нарисовать просто схему, можно с описанием. Связь с будущим занятием. Мотивация через возможность реализации идеи.
