Урок «Python в SPIKE» по LEGO SPIKE Prime: от блоков к тексту

Курс: «Инженерное бюро ПРАЙМ», занятие 28 из 36
Раздел: Отдел автоматизации: системы с обратной связью
Возраст: 5–7 класс
Длительность: 2 академических часа: теория 0,5 ч, практика 1,5 ч
Набор: LEGO Education SPIKE Prime (45678)
Тип занятия: занятие открытия новых знаний

Это сокращённый конспект. Полный — с ходом урока по минутам, вопросами педагога, протоколом испытаний и критериями приёмки — в программе «Инженерное бюро ПРАЙМ» для SPIKE Prime: 36 занятий, 72 часа.

Задача от заказчика

Внутреннее распоряжение бюро: программы для заказчиков теперь оформляют текстом — так их проще хранить, сравнивать и пересылать. Нужно перевести программу движения по линии с блоков на Python и доказать, что робот ведёт себя так же.

Чему научатся дети

переключать SPIKE App в режим Python
находить соответствие блоков и строк кода
понимать роль отступов и импорта модулей
читать сообщение об ошибке синтаксиса

Что понадобится

набор SPIKE Prime — один на пару
устройство с SPIKE App в режиме Python
карточки соответствия «блок → строка кода»
распечатка кода с ошибками
инженерный дневник, разворот 28

План занятия

Заказ от «заказчика» — 5 мин
Инженерный совет: гипотезы — 7 мин
Техническая справка — 8 мин
Сборка — 20 мин
Программирование — 15 мин
Перерыв — 10 мин
Испытание по протоколу — 15 мин
Инженерный вызов — 10 мин
Приёмка и рефлексия — 7 мин
Разборка и уборка — 3 мин

Сборка. Конструктивных изменений нет — используется робот с занятия 25. Время занятия отдано программированию.

Программа. Перенос программы движения по линии с блоков на Python; поиск и исправление трёх ошибок в подготовленном коде; сравнение поведения робота под блочной и текстовой программой.

Что рассказать на теории

Программа на Python начинается с импорта нужных модулей (например, from hub import port).
Вложенность задаётся отступами — это часть синтаксиса, а не оформление.
Соответствия: «повторять» → for/while, «если» → if/else, «задать переменную» → присваивание =, «свой блок» → def.
Ошибка синтаксиса останавливает программу до запуска; сообщение указывает номер строки — читать его обязательно.
Преимущества текста: компактность, точность, возможность сравнивать версии, использовать библиотеки и работать в команде.

Испытание

Гипотеза: «Блочная и текстовая программы, реализующие один алгоритм, дадут одинаковое время круга в пределах погрешности измерения». Серия — 2 испытания. В протокол записывают: версия программы; время круга, с (среднее из 3); число строк / блоков; время на внесение правки, мин.

Вопросы на повторение

Как в Python показана вложенность?
Отступами. Это часть синтаксиса, а не оформление.

Чему соответствует блок «повторять 4 раза»?
Строке for i in range(4).

Зачем переходить на текст, если блоки работают?
Текст компактнее, точнее, его удобно сравнивать по версиям и пересылать. Блоки нагляднее.

Инженерный вызов

Для тех, кто справился быстрее: найдите в коде соседней пары все синтаксические ошибки за 5 минут, не запуская программу. Объясните каждую.

Линия поддержки: работает с готовым кодом: меняет числовые параметры (скорость, уставку) и наблюдает результат.
Базовая линия: переносит собственную программу на Python, исправляет три ошибки, сравнивает версии.
Линия вызова: выполняет вызов; оформляет код с комментариями и функцией def для повторяющейся части.

Итог урока

Форма записи не влияет на поведение робота, но влияет на удобство работы человека: текст компактнее и быстрее правится, блоки нагляднее.

Что в полном комплекте

Программа ДООП «Инженерное бюро ПРАЙМ» (DOCX и PDF, 135 страниц): паспорт, учебный план, результаты по ФГОС, аттестация и 36 конспектов занятий
Инженерный дневник ученика (75 страниц, 36 разворотов): заказ, гипотеза, протокол испытаний, вывод, самооценка
Альбом эталонных узлов (12 узлов) и 12 кинематических схем в PNG

Другие занятия раздела «Отдел автоматизации»: Движение по линии · Пропорциональный регулятор · Объезд препятствий · Манипуляторы · Сортировочная станция.

{{title}}