Архив Галактики

Проектные задачи в робототехнике

natyanikova / 19.03.2014

Продолжая развивать идею проектных задач, как прообраза проектной деятельности (начало здесь), отмечу, что единых требований к их представлению не существует. Однако выделяются определённые критерии, согласно которым задачу можно считать проектной. Это следующие особенности:
- проетные задачи выполняются малыми группами;
- результат работы заранее неизестен;
- проектные задачи связаны с жизнью;
- не содержат чёткой формулировки (её необходимо додумать);
- в результате решения участники получают продукт, которого ранее не существовало.

Проектная задача может иметь определённую структуру:
1. Описание проблемной ситуации. В описании должна быть скрыта формулировка проектной задачи.
2. Анализ проблемной ситуации и формулировка учащимися самой задачи.
3. Поиск путей решения проектной задачи, создание возможных вариантов конечного результата, которых может быть несколько.
4. Решение задачи, т.е. создание «продукта», который впоследствии будет представлен и оценен.

Такая структура задания подходит для занятий по робототехнике, поскольку здесь используются задачи на развитие конструкторских умений, навыков программирования, а также для повышения коммуникативных компетенций и навыков планирования и проектирования. Имеющиеся умения учащимся предлагается применить в новой, незнакомой ситуации. В качестве примера приведём краткий план занятия по робототехнике, в рамках которого решается проектная задача.

Занятие по робототехнике. Решение проектной задачи: движение по заданной траектории

1. Мотивационная часть. Постановка проблемы.
Задача (движение из пункта А в пункт В). Робот Крошка решил съездить в гости в соседний класс (в соседнюю школу, в соседний город). У Крошки есть заданная траектория движения. Напишите для Крошки программу, которая, будучи заложена в блок NXT, поможет справиться с задачей.

2. Формализация задачи. Поиск ответов на вопросы.
- какие данные являются исходными?
- нужны ли ещё данные для успешного решения? где и как можно их найти?
- каким образом полученные данные будут обработаны?
- к каким результатам необходимо прийти в программе для робота?
- каких знаний нам не хватает для успешного решения задачи и где мы можем их получить?

3. Проектирование.
Подбор датчиков для робота, которые необходимо задействовать в решении. Изучение работы датчика освещённости. Выяснение местоположения датчиков в создаваемой модели. Конструирование и сборка (в случае, если робот не собран предварительно). Калибровка датчиков.

4. Программирование.
Работа в среде визуального программирования NXT 2.0 Programming. Написание программы, использующей цикл с предусловием для организации работы моторов по показаниям датчика освещённости.

5. Эксперимент.
Тестирование рабочей модели с заложенной в блок NXT программой. Выводы о чёткости работы датчиков, плавности движения. Выявление моментов, которые требуют совершенствования.

6. Отладка.
Дополнение программы новыми элементами в связи с выявленными недочётами в работе.

7. Моделирование.
Усложнение задачи:
- Уменьшение резкости движений робота.
- Ускорение на прямолинейных участках, замедление на крутых поворотах.
- Ускорение по подсказке (звуку).
- Остановка перед препятствием.
- На пути робота появляются светофоры.
- Пройти данный путь за минимальное время.

8. Представление результатов и рефлексия.
Обмен результатами. Ответы на вопросы.
Какие ещё задачи для робота мы можем теперь решить, используя то, чему научились?



Коллеги, есть ли у вас опыт работы с проектными задачами?