Текст книги "Образовательная робототехника на базе Apitor SuperBot. Книга педагога"

Автор книги: Алексей Борисов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 1 страниц)

Алексей Борисов
Образовательная робототехника на базе Apitor SuperBot. Книга педагога

Предисловие

Вы держите в руках или читаете на планшете книгу, которая посвящена конструктору Apitor SuperBot. Что же из себя представляет этот конструктор?

Apitor SuperBot – это не только конструктор, но и набор для обучения по методологии STEM, позволяющий детям реализовывать свои идеи с помощью набора блоков и датчиков. SuperBot поможет вашему ребёнку развить воображение, пространственное мышление и познакомит с основами программирования, используя визуальный редактор, позволяющий собрать настоящего робота без специальных навыков [1].

STEM-обучение соединяет в себе междисциплинарный и проектный подход, основой для которого становится интеграция естественных наук в технологии, инженерное творчество и математику.

STEM-образование с помощью практических занятий демонстрирует детям применение научно-технических знаний в реальной жизни. На каждом уроке они разрабатывают, строят и развивают продукты современной индустрии. Они изучают конкретный проект, в результате чего своими руками создают прототип реального продукта.

Например, юные инженеры, строя ракету, знакомятся с такими понятиями как процесс инженерного дизайна, угол пуска, давление, сила протяжения, сила трения, траектория и координатные оси.

Задача STEM-обучения в младшей школе создавать предварительные условия для развития интереса у учеников к естественнонаучным и техническим дисциплинам. Любовь к проделанной работе является основой развития интереса [2].

Так в чем же отличие этого конструктора от других?

Не смотря на немного меньшее количество деталей, данный конструктор способен заменить конструкторы известных марок или дополнить их. Главное преимущество – это цена Apitor SuperBot. По сравнению с аналогами он дешевле в 4-10 раз, что делает его более доступным как родителям, так и образовательным организациям. Его недостаток – это отсутствие учебных материалов, которые бы объясняли основы робототехники. Этой книгой мы постараемся устранить этот недостаток и сделать конструктор Apitor SuperBot конкурентноспособным с аналогами.

1. Содержание набора

Apitor

SuperBot

Набор Apitor SuperBot содержит разнообразные детали, которые совместимы с другими конструкторами (рисунок 1).

Рисунок 1 – Состав набора Apitor SuperBot

На данный момент ресурсного набора у конструктора не предусмотрено.

Для выполнения заданий желательно иметь базовую пластину (рисунок 2).

Рисунок 2 – Базовая пластина

Главным блоком управления является хаб со встроенными моторами (рисунок 3).

Рисунок 3 – Хаб в Apitor SuperBot

К хабу подключаются датчики обнаружения, камера, датчики движения. Также на нем расположены цветные светодиодные индикаторы, которые можно запрограммировать.

2. Установка программного обеспечения и основы работы с ним

В программном обеспечении Apitor SuperBot представлены стандартные инструкции для построения более 18 моделей, происходит управление построенной моделью, а таже представлена возможность самостоятельно программировать построенную модель.

Скачать приложение можно в AppStore (https://apps.apple.com/us/app/apitor-robot/id1459478668) и Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.tudao.ApitorRobot&hl=ru).

Само приложение включает в себя несколько вкладок. Давайте их рассмотрим.

Во вкладке «Home» («Домой» в русскоязычной версии приложения) содержатся заранее разработанные модели, которые производители Apitor SuperBot предлагают собрать (рисунок 4). На данный момент всего 19 разнообразных моделей, которые пополняются производителем с определенной периодичностью.

Рисунок 4 – Вкладка «Home» («Домой»)

Также в выбранной модели содержится инструкция по сборке («Build» или «Строить») и вызов окна управления моделью («Control» или «Управлять»).

Окно «Build» или «Строить» выглядит следующим образом (рисунок 5).

Рисунок 5 – Окно «Build» или «Строить»

Окно «Control» или «Управлять» выглядит следующим образом (рисунок 6).

Рисунок 6 – Окно «Control» или «Управлять»

Чтобы подключить собранную модель к Вашему устройству, нужно нажать на значок Bluetooth в верхнем правом углу экрана. Появится окошко, представленное на рисунке 7.

Рисунок 7 – Подключение собранной модели к планшету

Когда устройство будет подключено к модели, Вы увидите следующую картинку (рисунок 8).

Рисунок 8 – Подключенная к устройству модель

Следующая вкладка «Code» или «Код» (рисунок 9).

Рисунок 9 – Вкладка «Code» или «Код»

На этой вкладке представлен код, который производитель уже сделал и предлагает Вам протестировать собранную модель при помощи этого кода. Вы можете сами изменять этот код, и посмотреть на полученные результаты. Более подробно структуру этой вкладки мы рассмотрим в одном из следующих параграфов.

Справа внизу также есть кнопка «Create» или «Создать». Нажав на эту кнопку, можно создавать собственный код для любой модели (пример в английской и русской версиях представлен на рисунке 10).

Рисунок 10 – Пример кода в английской и русской версиях

Следующей вкладкой является «Tutorial» или «Инструкция» (рисунок 11).

Рисунок 11 – Вкладка «Tutorial» или «Инструкция»

Нажав на кнопку «Practice» или «Практика», Вы попадете обучающий комплекс, который расскажет об основах программирования в среде Apitor SuperBot. В этой вкладке предложены задания, при выполнении которых открываются следующие задания, то есть обучение происходит постепенно.

Инструкции из приложения в данной книге мы рассматривать не будем, так как они общедоступны и предназначены в основном для игры, а не для обучения. В следующих параграфах мы рассмотрим применение конструктора Apitor SuperBot в образовательных целях.

3. Обучающий комплект на базе конструктора

Apitor

SuperBot

Рекомендации: по завершении определённого цикла заданий проводите занятие-зачёт по сборке конструкций соответствующей тематики.

3.1. Механика. Шестерёнки. Направление вращения

Цель:

1) познакомиться с понятиями: шестерёнка (зубчатое колесо), зацепление, передача;

2) выяснить, при каком количестве шестерёнок в передаче можно изменить направление вращения.

Общие сведения.

Название детали: зубчатое колесо.

а. Ведущее и ведомое колесо [3].

Если мы приставим к колесу другое колесо и начнём вращать первое колесо, то вращение перейдёт на второе колесо. То колесо, которое мы вращаем сами или вращает двигатель называется ведущее, а то колесо, которое вращается при соприкосновении с ведущим колесом называют ведомым колесом. Ведомых колёс может быть несколько (рисунок 12).

Ведомое колесо Ведущее колесо

Рисунок 12 – Ведущее и ведомое колесо

В данном примере ученикам объясняется возможность передачи вращения и основные термины.

б. Зачем появились зубья на шестерёнках?

Колеса у нас гладкие и может случится так, что ведущее колесо будет крутиться, а ведомое будет слишком тяжело прокрутить и тогда ведущее колесо будет проскальзывать, как скользит колесо буксующей на льду машины. Чтобы колесо не проскальзывало на него нанесли зубья и назвали получившуюся деталь шестерёнка.

В данном примере ученикам объясняется почему именно зубчатые колеса – шестеренки используются для передачи вращения.

в. Вращение шестеренок

Когда ведущая шестерёнка вращается, её зуб давит на зуб ведомой шестерёнки и заставляет её вращаться (рисунок 13).

Рисунок 13 – Вращение ведущей шестеренки

В данном примере учащимся объясняется, каким образом зубья шестерёнок передают движение от одной шестерёнки к другой и в каком направлении вращаются при этом шестерёнки.

г. Виды зубьев шестеренок

Если зубья одной из шестеренок будут слишком большими или слишком маленькими по сравнению с зубьями другой шестеренки – то не получится зубьям одной шестеренки давить на зубья другой шестеренки (рисунок 14) и невозможно будет передать вращение.

Рисунок 14 – Несовпадение зубьев у шестеренок

В данном примере ученикам объясняется, что для вращения важен размер зубьев соединяемых шестеренок и их форма и что шестеренки зубьями разных размеров не смогут вращаться.

д. Размеры шестерёнок

Шестеренки бывают маленькие и большие. При одинаковом размере зуба, чем больше шестерёнка, тем больше на ней разместится зубов (рисунок 15).

Рисунок 15 – Соотношение размера шестеренки и количества зубов

В данном примере ученикам объясняется, что в зависимости от размеров шестерёнок на них будет разное количество одинаковых по размеру зубьев.

Вращение: направление и скорость

а. Вращение трёх шестерёнок (в ряд)

Если добавляем третью шестерёнку, то она будет вращаться в обратную сторону со второй и в туже сторону, как и ведущая шестерёнка (рисунок 16). Как будет вращаться четвертая шестерёнка? Как будет вращаться пятая шестерёнка?

Рисунок 16 – Стороны вращения шестеренок

В данном примере ученикам объясняется вращение более двух шестерёнок. Сначала объясняется, в каком направлении и почему вращаться каждая из шестерёнок. Затем учитель задаёт вопрос о направлении вращения добавленных четвертой, пятой шестерёнок в ряд.

б. Вращение ведущей и ведомых шестерёнок

К ведущей шестерёнке добавляется две или более ведомые шестерёнки таким образом, чтобы ведомые шестерёнки не соприкасались друг с другом. При этом все ведомые шестерёнки, подсоединённые к ведущей, будут вращаться в одну сторону (рисунок 17).

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Назад к карточке книги "Образовательная робототехника на базе Apitor SuperBot. Книга педагога"