Подготовка команд к соревнованиям по образовательной

Подготовка команд к
соревнованиям по
образовательной
робототехнике
Кагапов Р.Р.,
учитель информатики
МАОУ «СОШ № 67»
города Магнитогорска
Челябинской области
ПОДГОТОВКА МОДЕЛИ РОБОТА К
СОРЕВНОВАНИЯМ
Этапы подготовки модели
робота к соревнованиям
• Изучить регламент (требования к конструкции и программе, принцип
судейства)
• Составить план подготовки (обозначить крайний срок)
• Подобрать идеи решения (свой/чужой опыт, Интернет)
• Проанализировать идеи решения заданий (плюсы и минусы)
• Сделать эскиз (схема реализации)
• Сделать конструкцию (согласно приоритету):
• Основные механизмы (проверить работу с помощью программы)
• Второстепенные механизмы (проверить работу с помощью программы)
• Контроллер (микрокомпьютер NXT)
• Составить программу (согласно приоритету)
• Протестировать и выявить слабые места
• Исправить программу
Тренировочные соревнования
Цель: закрепить навыки решения распространенных заданий, встречаемых на
соревнованиях:
 Следование по траектории с различные усложнениями (инверсия, изгибы,
разрывы)
 Ориентирование на траектории (перекрестки, тупики)
 Преодоление препятствий (горки, кочки, барьеры, объезд банки)
 Транспортировка предметов (перетаскивание, подъем)
 Сортировка предметов
Схема реализации модели робота
№
1
Задача
Конструкция
Программа
2 мотора
Блоки управления моторами
2 датчика освещенности
3
Перемещение по полю
(движение по траектории)
Ориентирование по
траектории
Изгиб траектории
4
Разрывы траектории
2 датчика освещенности
5
Барьеры
Горка
Кочки
Захват и транспортировка
шарика:
1) Обнаружение
2) Захват
3) Транспортировка
Объезд препятствия
1) Обнаружение
2) Объезд
Колеса, гусеницы
Устойчивость
Колеса, гусеницы
Алгоритм движения по
траектории (П-регулятор)
Алгоритм движения по
траектории (П-регулятор)
Алгоритм движения по
траектории (П-регулятор)
Увеличение мощности моторов
Увеличение мощности моторов
Увеличение мощности моторов
2
6
7
8
9
2 датчика освещенности
1) Датчик (расстояния)
1) Блоки работы с датчиками
2) Манипулятор
2) Блоки управления
3) Контейнер для хранения
моторами
1) Датчик (расстояния)
2) Моторы, датчики
(освещенности)
1) Блоки работы с датчиками
2) Блоки управления
моторами
ПОДГОТОВКА КОМАНДЫ
Упражнения на уровне
конструирования
• На подготовительном этапе:
•
•
•
•
Найди все возможные способы соединения деталей
Придумай новый способ крепления деталей
Собери простую модель по памяти
Найди 10 отличий между 2 простыми моделями
• На этапе воспроизведения конструкции модели:
• Определи, что поменялось
• Найди лишнюю деталь (добавить деталь в конструкцию)
• Собери без детали (убрать деталь из конструкции)
• На завершающем этапе:
• Выполнение дополнительных заданий
• Определение границ возможностей (например,
максимальная высота подъема и т.д.)
Упражнения на уровне
программирования
• На подготовительном этапе:
• Определи разницу между двумя программами
• На этапе тестирования программы:
• Найди ошибку в программе
• Определи, что поменялось в поведении робота
• На завершающем этапе:
• Выполнение дополнительных заданий
• Определение границ возможностей, «гибкости» программы
(например, максимальное количество программ работы с
кубиками и т.д.)
Дополнительные задания
Использование имеющихся
элементов поля
• Дополнительные
шарики/карточки
• Дополнительные
цилиндры
• Дополнительные
кубики/столбики
Использование других
элементов
• Добавление
дополнительных
перемещаемых
элементов (шарики,
цилиндры, кубики и
т.п.)
Дополнительные задания
World Robot Olympiad 2012
• Младшая возрастная группа
Робот «Менделеев»:
• 2 черных шарика – сбить с
подставки
• 2 красных шарика – оставить на
подставке
Дополнительные задания
World Robot Olympiad 2012
• Средняя возрастная группа
Робот «Колумб»:
• 2 шарика – сбить с подставки
Дополнительные задания
World Robot Olympiad 2012
• Старшая возрастная группа
Робот «Ван Гог»:
• 4 шарика – оставить на подставках
Советы тренеру команды
Выдержки из руководства тренера по направлению Jr.FLL
• В Jr.FLL дети принимают все важные решения при разработке и
реализации проектов.
• Навязывая свое решение, вы оказываете плохую услугу вашей
команде. Помните, что дети должны думать самостоятельно, и вы
не должны игнорировать даже самые отчаянные идеи.
• Взаимное доверие и уважение — фундамент для создания
благоприятной обучающей среды. Должно быть услышано мнение
каждого ребенка; вы должны рассмотреть все идеи с терпением и
открытым сердцем.
• Вдохновляйте вашу команду на эксперименты; позволяйте детям
делать выбор из нескольких вариантов решения.
• Как бы вам ни нравилось конструировать самому, помните, что
разрабатывать и строить модели должны дети, а не вы или другие
взрослые наставники.
• Если работу выполняет сам тренер или куратор, это значит, что он
не справляется со своими обязанностями.
Советы тренеру команды
Выдержки из руководства тренера по направлению Jr.FLL
• Один из методов тренинга — отвечать на вопросы другим,
тщательно продуманным вопросом, ответ на который
позволит детям применить свои научные знания и сделать
логические выводы:
• Что получится, если…
• А затем…
• Как это будет работать?
Работа по формированию
навыков коллективной работы
Выдержки из руководства тренера по направлению Jr.FLL
• Игра в интервью
• Что ты любишь делать больше всего?
• Чтобы ты хотел изобрести? Где бы ты применил свое
изобретение?
• У тебя есть домашнее животное? Что это такое? Как его зовут?
• Какой твой любимый предмет в школе? Почему?
• Какой твой любимый цвет?
• У тебя большая семья? Ты старший из братьев (сестер)?
Младший? Средний?
• Чем занимаются ученые и инженеры?
• Назови лучшее, что случилось с тобой сегодня.
• Кем ты хочешь стать, когда вырастешь?
Работа по формированию
навыков коллективной работы
Выдержки из руководства тренера по направлению Jr.FLL
• Узнайте возможности каждого
• Соберите вашу команду и добровольцев в круг, попросите их
вытянуть перед собой руки, растопырив пальцы. Объясните
условия игры:
• «Я скажу вам свое имя и затем совершу действие. Вы услышите
мое имя и посмотрите, что именно я сделаю. Когда я снова
замру, вы скажете: «Привет,<ваше имя>!» и повторите мое
действие. Затем следующий участник (укажите на участника
справа) скажет свое имя и сделает то же, что и я, а мы все
скажем ему «Привет», и так далее по кругу. С каждым кругом мы
будем узнавать друг о друге что-то новое, поэтому, наблюдайте
очень внимательно»
• «Привет, я Тед!» Тед два раза хлопает в ладоши.
• «Привет, Тед!» Все хлопают в ладоши два раза.
• «Привет, я Дженни!» Дженни два раза хлопает в ладоши.
• «Привет, Дженни!» Все хлопают в ладоши два раза.
Работа по формированию
навыков коллективной работы
Выдержки из руководства тренера по направлению Jr.FLL
• Лучшие/Худшие впечатления
• В конце тренировки, мероприятия или сезона усадите
участников команды и добровольцев в круг и попросите
каждого поделиться лучшими и худшими впечатлениями.
Благоприятная, неформальная
обучающая среда
• Доверие и уважение — Взаимное доверие и уважение –
важнейший принцип для создания благоприятной обучающей
среды. Должно быть услышано мнение каждого ребенка
• Процессы, организуемые детьми — Вдохновляйте детей на
самостоятельный поиск решений; это – важная часть
процесса построения команды. Это рождает творческие идеи и
приводит к хорошо продуманным решениям. Когда вы ведете
обсуждение или вносите предложение, дайте шанс участникам
команды проявить себя.
• Не усложняй! — Объясните команде суть принципа «Не
усложняй!». В мире инженеров простые решения гораздо более
востребованы, нежели сложные. В сложном решении слишком
много компонентов, которые могут отказать, гораздо сложнее
ремонт, выше затраты и более сложное управление.