Составление алгоритмов для ЛЕГО - роботов NXT 6 класс

Разрезать раздаточный материал и раздать ученикам

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО - робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Тема урока: «Составление алгоритмов для ЛЕГО - роботов NXT»

Предмет: Информатика

Класс: 6

Ключевые слова: информатика, урок, типы алгоритмов, линейный алгоритм, циклический алгоритм, разветвляющийся алгоритм, алгоритмы и исполнители, ЛЕГО - робот NXT, составление простейших алгоритмов, тест алгоритмы.

Аннотация: На изучение темы «Алгоритмы и исполнители» в 6 классе отводиться 10 часов, после того как введены понятия алгоритм, линейный алгоритм, разветвляющийся алгоритм, циклический алгоритм, исполнитель. Один-два урока (лучше, урок-пара) можно посвятить исполнителю LEGO-робот NXT.

Оборудование: мультимедийный комплекс, интерактивная доска, LEGO MINDSTORMS Education, ЛЕГО - роботы NXT, другие дидактические материалы (тест, листочки с распечатанными условиями задач) и компьютеры.

Формы работы: фронтальная, коллективная, индивидуальная.

Цели:

• Развивать представление учащихся об алгоритмах;

• Формировать представление о линейных, разветвляющихся, циклических алгоритмах;

• Вырабатывать навыки разработки линейных, разветвляющихся, циклических алгоритмов;

Задачи урока:

Формировать умение разработки линейных, разветвляющихся, циклических алгоритмов для исполнителя ЛЕГО - роботов NXT.

Основные понятия урока:

• Алгоритм;

• Линейный алгоритм;

• Разветвляющийся алгоритм;

• Циклический алгоритм;

• Исполнитель;

• Блок-схема.

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие учащихся

2. Повторение материала изученного ранее.

Повторить основные понятия можно в ходе фронтального выполнения интерактивного теста. Для выполнения теста можно использовать интерактивную доску, учащиеся по очереди выходят и вводят верный ответ. Если нет интерактивной доски, можно использовать мультимедийный проектор одному ученику предложить вводить ответы на компьютере, которые будут давать другие учащиеся. (Папка «Приложение тест», ответы на вопросы теста вводить строчными буквами).

Содержание теста

Оценивание ответов ученика на вопросы теста

Количество ошибок

оценка

Нет ошибок

отлично

1

хорошо

2,3

удовлетворительно

4,5,6

неудовлетворительно

Определение типа алгоритма представленного блок-схемой, можно провести по рисункам. Задание можно предложить для выполнения на интерактивной доске (вписывать ответы) или большом экране через мультимедийный проектор, либо на карточке ученику с уровнем знаний – средний. После того как класс выполнит тестирование, данный ученик оглашает свой ответ, указывая каждый тип алгоритма на рисунке.

Задание на интерактивной доске (или на карточке)

Укажите, на каком рисунке изображена блок-схема линейного, разветвляющегося, циклического алгоритма.

Ответ рис.1 - _______________; рис.2 -______________________; рис.3 - ______________.

Ответ к заданию: рис.1 - разветвляющийся; рис.2 - циклический; рис.3 - линейный.

3. Объяснение нового материала

Ученикам предлагаются вопросы.

вопросы

ответ

Ребята, кто составляет алгоритмы?

Человек

Для кого человек составляет алгоритмы?

Для исполнителя

Каких исполнителей вы знаете?

Люди, устройства, роботы

Сегодня мы с вами познакомимся с исполнителем ЛЕГО-робот NXT. Составим для него алгоритмы решения некоторых задач и удостоверимся в том, что ЛЕГО-робот NXT их решает.

Учащимся предлагается несколько моделей уже собранных роботов (в нашем случае – 7), например, по одному роботу на двух учащихся. Дальше работу можно продолжать в парах. Проводится знакомство с моделью.

У робота имеется «мозг», устройство которое обрабатывает информацию и посылает команды – это сам компьютер NXT (или микрокомпьютер).

Далее ученикам предлагаются вопросы (мотивация к обучению). Получив модель в руки (модели примерно одинаковые), обычно учащиеся на эти вопросы отвечают правильно.

П
родемонстрировать перечисленные элементы примерной модели на рисунке (на интерактивной доске или большом экране через мультимедийный проектор).

Разные датчики фиксируют изменение разных воздействий на робота. Датчик расстояния (ультразвуковой) – изменение расстояния, звуковой датчик (микрофон) – изменение громкости звука, световой датчик – изменение освещенности, датчик касания – реагирует на прикосновение и другие (у нас в наличии только эти датчики).

Вопросы (примерные) для учащихся

ответы

Как Вы думаете, как заставить робота решить какую либо задачу, например, перемещаться вперед?

Написать для него алгоритм решения этой задачи.

На каком языке должен быть написан алгоритм для робота?

На языке понятном роботу.

Учащимся предлагается для знакомства среда LEGO MINDSTORMS (компьютерная программа), в которой можно составлять алгоритмы, выполняемые ЛЕГО - роботом.

Вдаваться глубоко в подробности данной среды на уроках в 6 классе не стоит.

Учащимся надо дать возможность удостовериться в правильности составленных алгоритмов для реального исполнителя.

Поэтому, учащимся необходимо показать, как составляются простейшие линейные, разветвляющиеся, циклические алгоритмы в этой среде. Шаги алгоритма изображаются маленькими картинками – пиктограммами.

4. Закрепление

Учащимся предлагаются задачи для решения (распечатанные на листочках).

Задачи

1. Составьте алгоритм движения ЛЕГО-робота вперед в течение 5 секунд, поворота направо и движения вперед в течение 5 секунд.

2. Составьте алгоритм движения ЛЕГО-робота, по сторонам мысленного квадрата.

3. Составьте алгоритм движения ЛЕГО-робота до тех пор, пока на его пути не появится препятствие и остановки перед ним.

Решения задач.

Одновременно учитель показывает (на интерактивной доске или большом экране через мультимедийный проектор) дети выполняют на ученических компьютерах (программная среда LEGO MINDSTORMS должна быть заранее открыта).

Задача 1

Составим возможный алгоритм решения этой задачи.

В
основной палитре выберем блок движение [шаг1] и поместим его на рабочей области для составления алгоритма [шаг 2], выполним настройки, соответствующие условию задачи, движение вперед (оба двигателя В и С направление вперед) в течение 5 секунд (продолжительность 5 сек) [шаг 3].

Д
алее выбираем блок движение и применяем настройки – поворот вправо (отключаем двигатель В, двигатель С совершает один оборот) [шаг 4]

Опять выбираем блок движение и применяем настройки – движение вперед (оба двигателя В и С направление вперед) в течение 5 секунд (продолжительность 5 сек) [шаг 5]

Составленный алгоритм надо передать роботу, чтобы он его выполнил. Для передачи будем использовать USB-кабель, который подключается к ЛЕГО - роботу и персональному компьютеру и пульт управления в рабочей области [шаг 6]. Перед учащимися поставить вопрос.

вопрос

ответ

Чем будет являться USB-кабель в процессе передачи информации

Информационным каналом

Задача 2

Учащимся предлагается самостоятельно составить алгоритм решения задачи. Необходимо только показать блок, обозначающий цикл.

Ответ к задаче 2

З
адача 3

Для составления алгоритма будем использовать блок – переключатель. Поместим его в рабочую область и выполним настройки [шаг 1]. Пусть робот не доезжает до препятствия 10 см. То есть, будем проверять условие «расстояние больше 10 см.

О
твет к задаче 3

Необходимо показать учащимся обозначение ветки «да» (условие выполняется) и ветки «нет» (условие не выполняется).

Достроить алгоритм предлагается учащимся самостоятельно.

Если расстояние до препятствия больше 10 см (условие выполняется), то двигатели В и С работают без ограничений (движение прямо) [шаг 2], если расстояние до препятствия меньше 10 см (условие «расстояние до препятствия больше 10 см» не выполняется), то двигатели В и С надо остановить [шаг 3].

З
агрузить алгоритм в микрокомпьютер NXT убедиться в правильности составления алгоритма для Лего - робота.

5. Подведение итогов

Выставление оценок.

6. Домашнее задание

Придумать три задачи для ЛЕГО-робота, представить алгоритмы решения в виде блок-схем (линейный, разветвляющийся, циклический алгоритмы).