大家好,機械結構的幾種模型已經學過了,我們已經知道了如何用簡單的機械方式讓我們的機械做不同的動作,接下來,我會先說EV3部分,雖然wedo也很好玩,但EV3的可玩性對於成年人的吸引力更大,所以我有更大的興趣先入手它。而這部分,我跳過了EV3的基礎入門,之後我會再補充。
在說具體案例之前,我會說一套思維理論。因為EV3學習更加強調STEM學科教育,也就是學會分析問題以及解決問題,這裡所提到的思維方式不僅對孩子適用,通用也適用於成年人,或許因為成年人的固化思維,接受起來更加困難,所以我每次還是選擇不厭其煩地先說一下這種思維方式。如果看膩了,可以直接跳到後面的案例部分。
內容取自樂高官方EV3套裝原理模型,教學材料,需要45544套裝和45560擴展包。
按照我的理解,就是麻煩找上門了,你需要去找到一個套路去解決這個麻煩,並且優化這個套路,以便下次遇到同樣的麻煩的時候,可以直接套取出來,從而快速解決問題。
這也就是所謂的建模。
案例開始:
自動泊車:
目標:
1、了解算法能夠執行一系列指令。
2、通過對比輪式機器人不同的移動方式探究輸出的概念。
(按照我的理解就是:學生通過這堂課必須知道智能控制哪裡是大腦,哪裡又是被指揮的部分。)
詞彙:
輸出、算法、偽代碼、調試。
(學生必須了解這幾個詞的概念:
1、輸出:編程中,主程序將指令下達給目標的過程,如指揮電機轉動,就是輸出指令。
2、算法:是一系列解決問題的清晰指令,它可以有個流程圖,但不必是個完整的程序。
3、偽代碼:介於自然語言和計算機語言之間:
如
if 九點以前 then
do 私人事務;
if 9點到18點 then
工作;
else
下班;
end if
這樣的話,結構清晰,而且還方便易懂。
4、調試:保證程序正常運行的過程。)
準備:
1、45544,也就是教育版EV3套裝;
2、EV3編程軟體。
年級:6-8
1
聯繫
圍繞下列問題進行展開課堂討論:
-無人駕駛汽車的工作原理是什麼?
-怎樣才能確保無人駕駛汽車的安全?
-無人駕駛汽車需要進行哪些類型的動作?
允許學生選擇最適合自己獲取及分享想法的工具。鼓勵他們以文本、視頻、圖像、草圖筆記或其他創意性媒介的方式,將自己的想法記錄下來。
(可以聯繫之前的百度無人駕駛事件引發討論。)
2
建構
搭建:
對於初次接觸EV3的孩子,引導他進行搭建,認識零件,以及學會使用零件很有必要。如果是有自己想法的學生,可以讓其自由發揮,不過還是不能太偏離主題,及兩個大型電機的基礎。
在對機器人進行編程之前,先讓學生對搭建的系統進行檢查:
-連接線是否正確地從電機連接到埠B和C?
-機器人的輪子是否正確安裝?
-A的輪子是否自由旋轉?
程序:
讓學生在EV3編程環境中新建一個項目。
讓他們創建一個程序進行練習,需實現讓機器人轉向三次。
鼓勵學生探索使帶輪機器人移動的不同方式,讓他們描述改變所使用每個模塊的參數對機器人的影響。
可以嘗試一下這種解決辦法:
三點調頭:
1、啟動程序;
2、轉動驅動基底並在1.5秒後停止;
3、使驅動基底向左轉向並在1秒後停止;
4、使驅動基底向前移動3秒。
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這個轉向視頻的三種轉向方式,之前的基礎課應該詳細討論過,後面會添加,這時候再複習一下也可以。
活動準備:
在分派下一個任務之前,請確保您已標定機器人的行進路徑,並未任務開展預留了足夠空間,最好能讓學生在寬大的工作檯或地板上開展任務。
3
反思
讓學生選擇一個或所有這些無人駕駛情境,並對其進行編程:
-平行停車
-斜角停車
-非字型停車
對於每種的解決方案,他們應該採用不同的編程畫布。
提供一種解決方案:
自動平行停車:
1、啟動程序;
2、以所需速度沿直線前進;
3、等待1秒;
4、反轉電機,轉動車輪1.5圈;
5、轉向另一個方向時,反轉電機,轉動車輪1.5圈;
6、向後直線移動0.5圈;
7、向前直線行進1圈。
分層教學部分:
對於掌握得不錯的學生,可以適當增加教學內容。
讓學生創建一個程序,模擬停車時適用的各種警示燈(例如,使用EV3程序塊狀態燈來模擬倒車警示燈。)
提供一種解決方案:
模擬倒檔及倒檔警示燈:
1、啟動程序;
2、以所需速度沿直線前進;
3、等待1秒;
4、打開燈(倒檔警示燈);
5、反轉電機,轉動車輪1.5圈;
6、轉向另一個方向時,反轉電機,轉動車輪1.5圈;
7、向後直線移動0.5圈;
8、向前直線行進1圈。
分享:
允許學生選擇最適合自己的工具,分享自己的作品。其中包含自己的創造、獨特的思維及學習過程。
4
延續
使用基於文本的程式語言進行編程。
此次難度頗大,一定要是6-8年級的孩子才適合適當補充,否則很容易打擊積極性。
官方提供了ROBOTC程式語言,基本的幾個操作指令還挺簡單,但是控制語言確實需要背一下。
現在國內許多都是好高騖遠,或者說教師的教學水平參差不齊,導致大家都在比一些表面上的東西,如我家孩子二年級都已經學習EV3了,你家怎麼二年級連個wedo都沒學到。樂高教材真的只是工具而已,我們應該問的是孩子學習到了哪部分知識,而對於這一塊的知識體系,我相信國內大部分自稱是樂高機構的都不完善。
另外,因為最近萊蕪同學的打賞,讓我這個斷更了近一個月的懶人變得不好意思起來,今天開始堅持把最愛的EV3部分慢慢整理出來吧。
謝謝大家!
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