План уроков, блок 6: Манипулирование объектами

Класс:
9-11

Исходные материалы:

9-й класс, основы науки и математики

Изучаемые концепции:

В рамках настоящего блока учащиеся изучат различные типы и категории манипуляторов роботов. Учащиеся узнают, какие манипуляторы существуют в реальном мире, а также изучат основные принципы их работы. Затем учащиеся создадут объектный манипулятор по собственному проекту для использования в соревновательном роботе.

Учебные задачи:

• Учащиеся смогут продемонстрировать основные концепции манипуляторов и сборщиков.
• Учащиеся смогут создать примеры для каждой концепции.

Связи STEM:

Учащиеся используют примеры манипуляторов, существующих в реальной жизни.

Необходимые материалы:

• Руководство к блоку
• Бумага
• Карандаши
• Линейки
• Доступ к сети Интернет
• Словари
• Набор VEX Robotics
• Контейнеры для хранения
• Он-лайн источники
• Компьютер с установленной средой Autodesk Inventor

Ключевые термины:

• Manipulators
• Plow
• Scoops
• Traction
• Friction
• Claw
• Elasticity
• Accumulators
• Conveyor
• Magazine
• Indexing
• Hopper
• Conveyance

План ежедневных занятий:

День 1:

Введение в блок, таблица ключевых терминов, проектный отчет

Выяснить, что учащиеся уже знают об объектных манипуляторах.

Организовать учащихся в группы и попросить их дать определения ключевым терминам.

Позволить учащимся представить результаты своих исследований перед классом или перед своими группами.

Разработать базовые концепции.

День 2:

Манипуляторы. Работа с таблицей терминов, описание и объяснение к каждому типу манипуляторов, учащиеся создадут список в проектных отчетах.

Анализ концепций из Дня 1.

Дать учащимся возможность определить, какие робототехнические манипуляторы существуют в их городе. Примеры: строительство, производство, медицина.

Учащиеся внесут в проектный отчет схематические изображения для каждого из типов.

Учащиеся также используют Autodsk Inventor, чтобы выполнить схематические чертежи некоторых известных им манипуляторов.

День 3:

Презентация сборщиков

Провести и выполнить анализ таблицы терминов

Учащиеся создадут список и приступят к выполнению схематических чертежей в проектных отчетах, с описанием и пояснениями к каждому типу сборщиков

Учащиеся также используют Autodesk Inventor, чтобы визуально представить типы сборщиков.

День 4:

Коллективный поиск решений, схематические чертежи в проектных отчетах, утверждение для начала работы над созданием объектного манипулятора

Объяснение процесса коллективного поиска решений

Организовать учащихся в команды и дать им специальные темы для коллективного поиска решений

Проекты манипуляторов

Проекты сборщиков

Позволить учащимся выполнить схематический чертеж или использовать Inventor для планирования своих манипуляторов

День 5:

Начать процесс сборки манипулятора

День 6:

Испытание функций и доработка

День 7:

Завершить все последние доработки

Презентация своих роботов группами

День 8:

Представление проектных отчетов

Последующая оценка презентаций групп

Возможность вернуться к анализу тех концепций, с которыми у учащихся возникли трудности.

Общие вопросы для проектного отчета:

1. 1. Почему вы выбрали именно этот, а не другой, тип манипулятора?
   2. Как результаты испытаний помогли в процессе усовершенствования проектов?