Мастер-класс для педагогов и студентов: Лего-конструирование

Мастер-класс для педагогов и студентов: Лего-конструирование

«Обезьянка-барабанщица»

Цель: Создать условия для распространения в массовую образовательную практику деятельности по лего-конструированию, направленной на создание детьми старшего дошкольного возраста моделей и программирования их на выполнение механических действий.

Задачи:

Формировать навыки работы с конструктором LEGOWeDo.

Развивать коммуникативные навыки, познавательный интерес.

Воспитывать умение сотрудничать друг с другом, аккуратность, бережливость.

Оборудование:наборы конструкторов LEGO WeDo, программа LEGO EducationWeDo, ноутбук, интерактивная доска, мультимедийная презентация «Обезьяны и барабан».

Словарная работа: Зубчатые колёса, вращение, скорость. Блоки программного обеспечения: «Начало», «Мотор по часовой стрелке», «Звук», «Цикл».

Вводная часть:

Процесс развития научно-технического творчества и его первой ступени - лего-конструирования является важной составляющей современной системы образования. Конструирование – важнейший для дошкольников вид деятельности по моделированию реально существующих и придуманных детьми объектов. Оно позволяет в наглядной форме дать знания о многих физических явлениях, познакомить с принципами работы некоторых механизмов, установить взаимосвязи между действиями (изменение модели) и результатами (поведение модели), сформировать навыки самостоятельного создания новых моделей. По словам швейцарского психолога Ж. Пиаже, ребенок в подобных случаях действует как «зодчий, возводящий здание собственного интеллекта».

Образовательная робототехническая платформа LEGO WeDo – это увлекательное и простое в использовании средство, позволяющее детям создавать и «оживлять» различные модели и конструкции. Используя этот конструктор, дети строят Лего-модели, подключают их к Лего-коммутатору и управляют ими посредством компьютерных программ. Программная среда понятна и проста в работе, и устроена таким образом, что ребенок не пишет программу, а составляет ее из готовых блоков. В его распоряжении имеется палитра, из которой он может брать готовые блоки, перетаскивать их на рабочее поле и встраивать их в цепочку программы (с помощью этих программ модели «оживают»). Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик.

В подготовительной группе с использованием Базового набора LEGO WeDo можно создать движущуюся модель-игрушку «Обезьянки-барабанщицы».

Ход деятельности:

Этап. Установление взаимосвязей

Педагог беседует с аудиторией слушателей о зоопарке.

Меня удивило одно умное и очень смешное животное. Что это за животное вы поймете, отгадав загадку.

Чьи ужимки без труда

Повторяет детвора?

Кто живет среди лиан?

Стая диких... (Обезьян).

Педагог беседует с аудиторией слушателей:

Расскажите, пожалуйста, где живут, чем питаются обезьяны? (Обезьяны живут в Африке, Южной Америке. Питаются насекомыми, семенами, ягодами и фруктами.)

Обезьяны — это представители отряда приматов (человекообразные). Обезьяны бывают крупные и мелкие. Самая мелкая обезьяна – карликовая игрунка, а самая большая – горилла. Живут обезьяны в группах, это милые, забавные, причудливые, пугливые, осторожные и очень бдительные животные. Сообразительна ли обезьяна? Да. Обезьяна «понимает» — чтобы достать банан, надо взять в руки палку. А ведь её этому никто не учил.

Специально обученные обезьяны умеют делать многое, даже играть на барабанах.

Умеет ли кто-нибудь из вас играть на музыкальных инструментах? Как при этом извлекаются звуки? Если это духовые инструменты – то надо дуть. Фортепьяно, струнные или ударные инструменты, то надо механически воздействовать на струны или поверхность барабана, чтобы заставить их вибрировать. Знаете ли вы, что руки барабанщика действуют как рычаги. Они двигаются вверх и вниз, вращаясь вокруг оси.

Сегодня мы с вами будем работать с конструктором LEGO и соберём Обезьянку-барабанщицу, которая запускается в движение с помощью компьютерной программы.

Она будет двигать руками вверх-вниз с определённым ритмом. Используем рычаги, чтобы заставить руки обезьянки двигаться вверх и вниз, а кулачки - чтобы сделать эти движения разнообразными.

План действий

Собрать модель обезьянки-барабанщицы.

Создать программу.

Испытать модели обезьянки-барабанщицы.

Оценить свою работу.

Педагог обсуждает с аудиторией правила работы при конструировании

Этап. Конструирование

Педагог:Построим модель обезьянки-барабанщицы. Для работы нам понадобятся следующие детали, найдите и приготовьте их для работы.

На столах лежат картинки с изображением необходимых для постройки деталей.

Кирпич 2×6, желтый – 2шт.,

балка с шипами и отверстием, 1×2, темно-серая - 4 шт.,

кирпич 2×2, красный,

кирпич 1×6, желтый – 2шт.,

балка с шипами 1×6, красная – 2 шт.,

кирпич 2×4, желтый – 2 шт.,

кирпич для перекрытия 2×2/45 градусов, желтый – 2 шт.,

ось, 3-модульная, серая,

ось, 8-модульная, черная

кулачок, темно-серый – 4 шт.,

пластина с отверстиями 2×6, белая - 3 шт.,

пластина 1×8, белая - 4 шт.,

втулка серая – 4 шт.,

зубчатое колесо, малое, 8-зубчатое,

балка с шипами 1×2, красная – 2 шт.,

зубчатое колесо, 24-зубое, коронное, серое,

кирпич для перекрытия 2×2/45 градусов, обратный, красный – 2 шт.,

кирпич 2×2, желтый – 2 шт.,

кирпич для перекрытия 2×3/25 градусов, обратный, желтый – 2 шт.,

кирпич 1×4, желтый – 2шт.,

кирпич для перекрытия 2×3/25 градусов, желтый – 2 шт.,

кирпич для перекрытия 2×2/45 градусов, красный – 2 шт.,

кирпич 1×2, с соединительным штифтом, темно-серый -2 шт.,

пластина 2×4, зеленая - 3 шт.,

кирпич для перекрытия 2×2/45 градусов, желтый – 2 шт.,

кирпич 1×2, желтый – 2шт.,

петля 1×2, красная – 2 шт.,

кирпич 1×1, с изображением глаза – 2шт.,

основание, красное – 2 шт.,

пластина 1×4, белая - 3 шт.,

кирпич 2×6, красный – 2 шт.,

балка с шипами 1×16, красная – 2 шт.,

кирпич 8×16, темно-серый,

мотор серый,

ЛЕГО-коммутатор, серый

План действий

Сборка модели обезьянки-барабанщицы

Педагог предлагает детям начать сборку модели обезьянки-барабанщицы.

На экране демонстрация поэтапной инструкции сборки обезьянки-барабанщицы

по компьютерной программе Лего-Ведо

Создание программы

Педагог: Создадим для обезьяны программу, которая приведет в движение ее лапы. Посмотрите на экран и назовите, какие блоки программирования мы будем брать.

1. «Начало»

2. «Мотор по часовой стрелке»

3. «Звук 4», «Звук 5», «Звук 1»,

Запуск модели обезьянки-барабанщицы

Педагог:А теперь познакомьтесь с правилами испытания обезьянки-барабанщицы.

Обезьянка-барабанщица двигает руками вверх-вниз с определённым ритмом. Используем рычаги, чтобы заставить руки обезьянки двигаться вверх и вниз, а кулачки - чтобы сделать эти движения разнообразными.

Энергия передается от компьютера на мотор. От мотора энергия передается сначала маленькому зубчатому колесу, затем, с поворотом оси вращения на 90 - коронному зубчатому колесу, насаженному на одну ось с кулачками. Кулачки поворачиваются и нажимают на рычаги, которые поднимают и опускают «руки» модели.

Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колес, кулачков, движение рычагов).

Как работает кулачок? Кулачок имеет яйцеобразную форму, поэтому соприкасающаяся с ними деталь совершает колебательное движение.

Каждая группа подходит к педагогу и испытывает обезьянку

Педагог:А сейчас давайте испытаем наши программы.

Аудитория испытывают свои программы, приводя в движение лапы обезьяны, под лапы обезьяны вместо барабана подставляются – пластиковые стаканчики, металлические пластины, тем самым меняются извлекаемые звуки

Рефлексия 

Педагог: сегодня мы конструировали Обезьянку-барабанщицу.

Педагог задет вопросы аудитории:

Как называется передача, если работают вместе зубчатые колеса? (Эта передача называется зубчатой).

Что вам больше всего сегодня понравилось делать на занятии?

Ответы и рассуждения аудитории..

Педагог:У меня есть нарисованное солнце, я предлагаю набор смайликов. Выберете смайлик:

Веселый смайлик – у меня все получилось, я молодец!

Равнодушный смайлик – у меня не все получилось, но я доволен своей работой.

Грустный смайлик – я ничего не собрал, на занятии мне было очень сложно.

(Аудитория слушателей выбирают смайлики в зависимости от того, как они чувствовали себя на занятии, насколько им было комфортно,

и прикрепляют их на солнце).

Развитие

Педагог: В таблице экспериментирования зафиксируйте изменения положения кулачков, а также то, как каждое положение влияет на характер движений рычагов.

Закончив исследование кулачков и рычагов, обсудим выводы для таблицы экспериментирования.

Опишите, что вы видите и слышите, когда один кулачок сориентирован вверх, а другой - вниз, как это показано в первом ряду таблицы.

(Когда одна рука обезьянки поднимается, то другая опускается. При этом раздаётся равномерная барабанная дробь с частотой примерно два удара в секунду.)

Что происходит после изменения положения правого кулачка, как показано во втором ряду таблицы?

(Обе руки по-прежнему поднимаются и опускаются в разное время, но ритм барабанной дроби изменяется: тук-тук - пауза. При этом частота стука составит те же два удара в секунду.)

Что происходит после добавления ещё одного кулачка с правой стороны, как показано в третьем ряду таблицы?

(Правый рычаг поворачивается и наносит удары вдвое быстрее левого рычага. При этом частота стука возрастает до трех ударов в секунду: быстрые тук-тук-тук – пауза.)

Что происходит после добавления еще одного кулачка с левой стороны?

(Руки опять поднимаются и опускаются не одновременно, но в два раза быстрее, чем в первом примере, с частотой четыре удара в секунду: тук-тук-тук-тук.)

Заключение:Таким образом, конструктор LEGO WeDo формирует у детей старшего дошкольного возраста навыки конструирования моделей Lego-роботов, их программирования, умение находить и решать сложные и нестандартные технические задачи, расширяет словарный запас, развивает мелкую моторику и навыки работы в команде, стимулирует интерес и любознательность, развивает способности к решению проблемных ситуаций – умение исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, побуждает к умственной активности.