Проектные задачи в робототехнике

Продолжая развивать идею проектных задач, как прообраза проектной деятельности (начало здесь), отмечу, что единых требований к их представлению не существует. Однако выделяются определённые критерии, согласно которым задачу можно считать проектной. Это следующие особенности: - проетные задачи выполняются малыми группами; - результат работы заранее неизестен; - проектные задачи связаны с жизнью; - не содержат чёткой формулировки (её необходимо додумать); - в результате решения участники получают продукт, которого ранее не существовало. Проектная задача может иметь определённую структуру: 1. Описание проблемной ситуации. В описании должна быть скрыта формулировка проектной задачи. 2. Анализ проблемной ситуации и формулировка учащимися самой задачи. 3. Поиск путей решения проектной задачи, создание возможных вариантов конечного результата, которых может быть несколько. 4. Решение задачи, т.е. создание «продукта», который впоследствии будет представлен и оценен. Такая структура задания подходит для занятий по робототехнике, поскольку здесь используются задачи на развитие конструкторских умений, навыков программирования, а также для повышения коммуникативных компетенций и навыков планирования и проектирования. Имеющиеся умения учащимся предлагается применить в новой, незнакомой ситуации. В качестве примера приведём краткий план занятия по робототехнике, в рамках которого решается проектная задача. Занятие по робототехнике. Решение проектной задачи: движение по заданной траектории 1. Мотивационная часть. Постановка проблемы. Задача (движение из пункта А в пункт В). Робот Крошка решил съездить в гости в соседний класс (в соседнюю школу, в соседний город). У Крошки есть заданная траектория движения. Напишите для Крошки программу, которая, будучи заложена в блок NXT, поможет справиться с задачей. 2. Формализация задачи. Поиск ответов на вопросы. - какие данные являются исходными? - нужны ли ещё данные для успешного решения? где и как можно их найти? - каким образом полученные данные будут обработаны? - к каким результатам необходимо прийти в программе для робота? - каких знаний нам не хватает для успешного решения задачи и где мы можем их получить? 3. Проектирование. Подбор датчиков для робота, которые необходимо задействовать в решении. Изучение работы датчика освещённости. Выяснение местоположения датчиков в создаваемой модели. Конструирование и сборка (в случае, если робот не собран предварительно). Калибровка датчиков. 4. Программирование. Работа в среде визуального программирования NXT 2.0 Programming. Написание программы, использующей цикл с предусловием для организации работы моторов по показаниям датчика освещённости. 5. Эксперимент. Тестирование рабочей модели с заложенной в блок NXT программой. Выводы о чёткости работы датчиков, плавности движения. Выявление моментов, которые требуют совершенствования. 6. Отладка. Дополнение программы новыми элементами в связи с выявленными недочётами в работе. 7. Моделирование. Усложнение задачи: - Уменьшение резкости движений робота. - Ускорение на прямолинейных участках, замедление на крутых поворотах. - Ускорение по подсказке (звуку). - Остановка перед препятствием. - На пути робота появляются светофоры. - Пройти данный путь за минимальное время. 8. Представление результатов и рефлексия. Обмен результатами. Ответы на вопросы. Какие ещё задачи для робота мы можем теперь решить, используя то, чему научились?