Урок «Крипер» по LEGO WeDo 2.0: шагающий робот

Курс: Minecraft на WeDo 2.0, занятие 2 из 5
Возраст: 7–9 лет
Длительность: 45 минут
Набор: LEGO Education WeDo 2.0 (45300)
Среда программирования: WeDo 2.0 и Scratch 3
Модель: Крипер — шагающий робот, 24 шага сборки
Автор модели: legogbc.com
Электроника: смартхаб и мотор

Это сокращённый конспект. Полная презентация с заметками педагога к каждому слайду, пошаговой сборкой модели и всеми программами — в курсе «Minecraft на WeDo 2.0» (5 занятий). А это занятие можно скачать целиком бесплатно: презентация урока целиком, со сборкой и заметками педагога.

Тема урока

Крипер — шагающий робот. Собираем модель из LEGO® Education WeDo 2.0 и учим её ходить без единого колеса — переваливаясь, как живое существо.

Сюжет урока

База, приём! Мы поставили камеры в чаще. Ночью по тропе кто-то ходит — но следов от колёс нет. Только вмятины, будто существо переваливается с лапы на лапу. Нам нужен робот-разведчик, который пройдёт там, где колёсная машина застрянет. Пусть он шагает — медленно, зато уверенно. Назовём его Крипер.

Вопрос классу: Почему по лесу трудно ехать на колёсах? Назовите три помехи, которые есть в лесу и нет на дороге.
Задача: Собрать шагающего робота и научить его двигаться вперёд, назад и с разной скоростью.

План урока на 45 минут

Изучаем, 5 мин. Разбираемся, чем шаг отличается от езды на колесе
Собираем, 20 мин. Проходим 24 шага сборки и получаем Крипера
Программируем, 15 мин. Учим робота идти вперёд, назад и менять скорость
Испытываем, 5 мин. Устраиваем гонку по неровной поверхности

Правило урока: сначала думаем — потом строим. Каждый шаг сверяем с картинкой.

О чём рассказать детям

Как передвигаются в лесу. Колесо любит ровную дорогу. А в лесу дороги нет — там корни, ямы и камни.
Четыре способа двигаться. Колесо — быстро и экономно. Гусеница — не тонет в грязи и снегу. Шаг — перешагивает препятствия.
Ровная дорога и лесная тропа. Ровно — на гладком асфальте колесо катится почти без усилий. Неровно — среди корней колесо буксует.
Три детали, без которых робот не поедет. Мозг, мышцы и еда: на прошлом уроке мы разобрали смартхаб и мотор по отдельности. Смартхаб — мозг — сам ничего не двигает. Мотор — мышцы — сам ничего не решает.
У мотора две стороны вращения. Вперёд — и назад. Для Крипера это не мелочь: смена направления вращения означает, что робот пойдёт задним ходом. По часовой — блок «Мотор вперёд». Против часовой — блок «Мотор назад».

Главный механизм: эксцентрик

Ось крутится ровно по кругу. Почему же корпус подпрыгивает?

Эксцентрик — колесо, надетое не по центру. Одна сторона толще
Подъём — толстая сторона внизу — корпус приподнимается
Шаг — корпус наклоняется вперёд и опускается — робот сдвинулся

Вопросы на повторение с ответами

Чем шаг лучше колеса? Проходит по неровному. Лапа переступает через корень или камень, а колесо на них буксует.
Что такое эксцентрик? Колесо не по центру. Ось проходит не через середину — поэтому при вращении лапа то поднимает корпус, то опускает.
Сколько шестерён у Крипера в передаче? Две. Ведущая — на моторе, ведомая — на оси с лапами. Они цепляются зубцами.

Программы

Задание 1. Первые шаги. Самая простая программа: включить мотор, подождать, выключить.
Задание 2. Медленно и быстро. Добавим блок «Мощность» и сравним две скорости на одном и том же пути.
Задание 3. Вперёд и назад. Блок «Мотор назад» крутит ось в другую сторону.
Задание 4. Крипер оживает. Добавим звук и свет — и робот станет по-настоящему живым.
Scratch 3. Соберём патруль «вперёд-назад» в Scratch 3.

Задание для изобретателей

Длинные лапы. Замени лапы на детали подлиннее. Шаг станет больше — а устойчивость?
Шесть лап. Добавь ещё пару лап. Стал ли робот идти ровнее?
Полоса препятствий. Построй трассу из пластин и книг. Пройдёт ли Крипер через горку?
Гонки. Устройте с соседом заезд на 30 сантиметров. Кто настроит мотор удачнее?

Заметки педагогу

Обязательно замерить путь линейкой — это превращает урок в маленький эксперимент.
Часто на максимальной мощности лапы проскальзывают и путь оказывается короче. Это отличное открытие.

Что в полном комплекте

Презентация урока на 43 слайда (PPTX, 16:9) с заметками педагога к каждому слайду
Пошаговая сборка модели прямо в презентации: 24 шага, с подсказками педагога
Четыре программы в WeDo 2.0 и одна в Scratch 3
Викторина с ответами, чек-лист проверки модели и экран достижений

Другие занятия курса: Стив, Воин, Пугало, Хэллоуин. Все 5 занятий — в курсе «Minecraft на WeDo 2.0».

{{title}}