 |
2.3. Датчик наклона вездехода. 2.4. Совместная работа с другими вездеходами. 3. «Тяга» (8 часов)
|
|
|
|
2. 3. Датчик наклона вездехода
Исследование.
Когда вездеходы находят то, что они ищут, они отправляют сообщение на базу.
Вопросы для обсуждения.
1. Почему обмен данными между вездеходом и базой имеет важное значение?
Если вездеход успешно выполняет свою миссию, но не отправляет
результаты ученым, вся работа оказывается бесполезной. Обмен данными связывает удаленную миссию и базу.
2. Какими способами вы могли бы обмениваться данными с вездеходами?
В настоящее время для передачи радиосигналов между базой и вездеходом используются спутники.
Создание.
На основе предоставленных инструкций по сборке ваши обучающиеся будут
строить устройство, используя датчик наклона, который может отправить сообщение на базу. Строка программы будет запускать два действия в зависимости от угла, обнаруженного датчиком наклона:
· При наклоне вниз загорается красный светодиодный индикатор.
· При наклоне вверх на устройстве появляется текстовое сообщение.
Обмен результатами.
В этом разделе проекта дети могут сделать снимок экрана итоговой программы. Так они попрактикуются в документировании программных строк, которые они использовали в своём проекте.
2. 4. Совместная работа с другими вездеходами
Исследование.
Итак, вездеход нашел образец растения и пора нести его обратно. Но, образец оказался слишком тяжёлый. Необходимо предложить обучающимся работать совместно с другим вездеходом, чтобы вместе перемещать образец.
Создание.
Объединить группы в пары, чтобы завершить последнюю часть миссии:
1. Предложите им построить транспортное устройство, физически
соединяющее два вездехода.
2. Предложите обучающимся создать собственные строки программы, чтобы они могли перемещать образец из точки А в точку Б.
|
|
|
3. Когда все будут готовы, можно попросить группу осторожно переместить образец растения.
Обмен результатами.
Предоставить учащимся возможность рассказать о своих выводах:
· Почему совместная работа важна для решения задачи?
· Приведите пример успешного общения групп.
Обучающиеся должны оформить свой документ с помощью инструмента документирования, собирая и выделяя важную информацию.
3. «Тяга» (8 часов)
Исследование.
Вступительный ролик.
Прошло много времени с тех пор, как люди впервые попробовали перемещать большие объекты. От древних цивилизаций до современности для того, чтобы тянуть или толкать объекты, использовались различные инструменты.
1. Если не удается сдвинуть что-то, это происходит потому, что такая же или большая сила тянет объект в противоположном направлении.
2. Если объект начинает перемещаться, это означает, что сила в направлении движения больше.
3. На Земле трение играет в этой системе важную роль.
4. По поверхности с меньшим трением тот же вес тянуть легче, чем по неровной поверхности.
Область науки о силах и движении была подробно изучена и разъяснена
ученым Исааком Ньютоном в XVII веке. Мы каждый день сталкиваемся с
законами физики, описанными им.
Вопросы для обсуждения
1. Какими способами можно привести объект в движение?
Чтобы заставить объект двигаться, надо тянуть или толкать объект, другими
словами, нужно приложить к нему силу.
2. Можете ли вы объяснить трение? По какой поверхности легче тянуть
предмет: по обычной или скользкой?
Этот вопрос относится к трению. Перемещать объект по гладкой
поверхности легче, чем по шероховатой. В зависимости от массы объекта, объект может быть труднее перемещать по скользкой поверхности, потому что сцепление в данном случае при тяге оказывается меньше.
|
|
|
3. Спрогнозируйте, что произойдет, если сила тяги в одном направлении больше, чем в другом.
Этот ответ должен быть основан на прогнозах обучающихся, высказанных на начальном этапе. Это означает, что на данный момент ответы обучающихся
могут быть неверными. После урока обучающиеся должны иметь возможность
обсудить тот факт, что объект будет перемещаться в направлении
наибольшей толкающей или тянущей силы.
Создание.
1. Построить робот-тягач.
В этом проекте используется модуль колебаний — коническая шестерня.
Коническое зубчатое колесо изменяет ось вращения из вертикального
положения до горизонтального, передавая движение от мотора на колеса. Корзина содержит ряд скользящих кубиков, чтобы уменьшить трение.
2. Запрограммировать робота для перетаскивания.
Эта программа будет отображать цифры 3, 2, 1 перед включением двигателя
на мощности 10 на 2 секунды.
Тестирование робота-тягача
Используя эту модель, обучающиеся должны провести исследование сил тяги.
1. Провести исследование, добавляя сначала небольшие, а затем тяжелые предметы в корзину, пока устройство не остановится. Обучающиеся могут использовать любой предмет, но не слишком тяжелый, так как целью этого этапа является достижение равновесия. На этом этапе обучающиеся получают уравновешенные силы. Они увеличат трение со стороны корзины.
2. Используя то же количество кубиков, установить на модель большие шины и проверить, что произойдет. Обучающиеся будут устанавливать шины на робот-тягач. Это приведёт к тому, что трение между колесами и поверхностью будет больше со стороны робота-тягача, увеличивая силу тяги в том направлении.
3. Найдите самый тяжелый объект, который может тянуть ваша модель, когда она оснащена шинами. Этот последний этап будет зависеть от трения поверхности, на которой работают обучающиеся.
Дополнительное исследование для старших или более подготовленных обучающихся.
В роботе-тягаче, с которым работают обучающиеся, используется коническая зубчатая передача, чтобы изменять направление вращения мотора. Это не оказывает существенного влияния на показатели движения.
1. Соберите ещё один робот-тягач.
Предложить обучающимся исследовать новые проекты для тяговой машины.
Пусть они построят собственную модель, выполнят те же испытания, как и с
первым роботом-тягачом, и сравнят результаты двух исследований.
|
|
|
2. Выберите самую сильную машину в классе.
· Объединить группы в пары по две.
· Соедините роботов задними частями друг к другу цепью.
· Перед началом соревнования попросите группы поместить в корзины
равный груз.
· Необходимо запустить моторы по сигналу, чтобы роботы тянули в противоположные стороны.
Обмен результатами.
Попросить учащихся задокументировать свой проект различными способами:
· попросите их сделать снимок экрана с результатами;
· предложить обучающимся сравнить эти изображения с реальными;
· попросите обучающихся записать видео, описывающее их проект, и представить его в классе.
|
|
|
