Меню

Конструктор лего это оборудование или



Обзор железок для занятий робототехникой с детьми — 2

Под катом мы попытались как-то обобщить и систематизировать наш опыт по выбору платформы для занятий с детьми. Если вы организуете кружок робототехники, возможно, вам это будет полезно.
К прошлой серии было много справедливых замечаний, по такому случаю я полностью переработал материал.

Введение

Платформы для создания роботов, как правило, включают в себя следующие компоненты:

  1. механика;
  2. периферийная электроника;
  3. управляющий модуль;
  4. софт (среда разработки).

Платформы бывают закрытыми (Lego, Fischertechnik) и открытыми (Arduino, Multiplo), можно так же выделить промежуточные варианты (Huna). Свойством закрытых является то, что их компоненты плохо совместимы с другими платформами, и очень редко находятся любители, например, подцеплять к Лего какие-то отдельные датчики; поэтому закрытые платформы имеет смысл рассматривать целиком, для открытых мы каждый из четырех перечисленных выше компонентов рассмотрим отдельно.

Сначала лирическое отступление.
В свое время я был одним из самых счастливых детей в Екатеринбурге, потому что отец привез мне из Германии целый чемодан Лего (тогда в России его еще совсем мало было). И я думаю, это очень здорово повлияло на мое умственное развитие — мелкая моторика, пространственное мышление. Однако у людей есть такое свойство: взрослея они иногда начинают нелюбить ту среду, из которой вышли, так и меня часто упрекают в предвзятости к Лего. Сейчас я все-таки попытаюсь это преодолеть.

image

Итак, главное достоинство леговской механики — это скорость сборки. Наверно, раз в десять выше, чем на винтах, раза в два выше, чем на заклепках. По большому счету главный соединительный элемент Lego Technic — это та же заклепка, которую не нужно зажимать, раскрывается сама за счет упругости:
image

Второй элемент — ось с крестообразным сечением:
image

По сути это заменитель винта, только “гайки” на ней не закручиваются, а держатся за счет продольного трения.
Плюс к этому в Лего есть специальные детали для сборки некоторых специфичных узлов, например, дифференциала. Все это позволяет быстро собирать очень сложные механизмы, и для детей это действительно здорово. Жаль только, что не навсегда мы остаемся детьми, и вот тогда возникает проблема: во взрослой жизни такие соединения нигде не используются, и плавный переход с Лего на что-то другое, насколько мне известно, еще никому не удавалось реализовать. Кроме того, возникает еще одна неприятность, с которой я сам при взрослении столкнулся: в Лего все из коробки подогнано идеально, до микронов, ребенок к этому привыкает, принимает как данность. В реальности для такой точности нужно прикладывать огромные усилия, и я этому уже в студенчестве долго учился, кажется, до сих пор толком не научился.

Управляющий модуль у Лего скучный.

image

С одной стороны, он очень прочный, почти не ломается, с другой имеет всего 8 разъемов и туда не влезает ничего, кроме кроме фирменных леговских проводов (кстати, насколько я знаю, самая ломкая часть). Разумеется, штатно с ним работают только леговские датчики и моторы.
С точки зрения преподавателя Леговская электроника самая малохлопотная: все легко подключается, почти никогда ничего не ломается, однако и простора для творчества очень мало.

Поскольку Лего — это большая компания, об инфраструктуре она позаботилась: подавляющее число соревнований по робототехнике имеют ограничение — только Лего.

image

Кроме того проводится множество разных конференций и мероприятий для преподавателей.

Резюме следующее: вещь невероятно классная, это действительно так, однако, как и для всех игрушек, чем раньше ребенок с нее соскочит, тем лучше, по нашему опыту седьмой класс — в самый раз. Так же Лего — единственный конструктор, который не требует от преподавателя серьезной технической подготовки. Ну а еще по идеологии своей он очень похож на Майкрософт, некоторые Майкрософт не любят.

Fischertechnik

habrahabr.ru/company/neuronspace/blog/243929
image
Если я правильно понимаю, история с этим конструктором произошла следующая: Лего очень удачно запатентовало свои соединения и Алану Артуру Фишеру не оставалось ничего, кроме как использовать какое-то не слишком подходящее для этих целей соединение (кажется, “ласточкин хвост” оно называется).
image

По этой причине какие-то простые механизмы на Fischertechnik делать не очень удобно, но зато там есть множество специальных элементов, с которыми можно делать совершенно невероятные вещи: пневмоприводы, хемотроника, ионисторы, электрохимические суперконденсаторы и др. (подробнее см. ссылку выше). Кроме того, есть специализированные наборы, моделирующие то или иное производство.
В целом идеология Fischertechnik повторяет идеологию Лего, все-таки это игрушка, но очень технически продвинутая.

Кроссплатформенные управляющие модули

Сначала немного терминологии. Вся переферийная электроника для взрослой робототехники имеет стандартные разъемы, работает по стандартным протоколам. Fischertechnik, Лего и другие закрытые продукты создает искусственные препятствия для подключения через эти разъемы и протоколы. Продукты по-проще, например, Raspberry, хотя и не являются опенсорсными, но все стандарты поддерживают. Вообще по нашему опыту в данном случае опенсорсность железа не имеет столь большого значения: все разъемы стандартны, среды разработки тоже стандартны и, как правило, опенсорсны, и железная прокладка между ними существенной роли не играет, переход на другую железку никаких проблем не вызовет. Здесь еще можно по-рассуждать о нашей миссии по развитию опенсорсного железа, но для краткости опустим это, к теме не очень относится.

Итак, управляющие модули можно разделить на 2 категории: ардуино-подобные (с простым контроллером) и Rapberry-подобные (с полноценным Линуксом на борту).
Преимущества ардуино:

  1. Низкая цена.
  2. Быстрый старт: воткнул USB-провод, открыл среду разработки, загрузил пример, поехали. С Raspberry придется еще помучиться: образ на карточку загрузить, подключиться, настроить автозапуск скриптов и т.д.
  3. Большее удобство подключение периферии (например, на плате уже есть аналоговые входы, к Raspberry АЦП подключить сложно), большое количество разнообразных шилдов.
  4. Низкое энергопотребление.

Преимущество Raspberry в том, что это полноценный Линукс, благодаря этому поддерживаются все популярные языки программирования, можно пускать параллельные процессы, запускать их по крону, подключать разные девайсы по USB, запускать разные софтины, например, для обработки изображение, есть веб-сервер, короче, полный комплект радости ИТшника из коробки. Отдельно отмечу поддержку языка Python. Это наиболее перспективный учебный язык программирования, на западе учебные заведения постепенно переводят на него свои учебные программы, C++ в образовании — это прошлый век.

По сравнению со своими аналогами Raspberry является самой распространенной и дешевой, по характеристикам последняя ее версия аналогам ничем особо не уступает, поэтому мы работаем с ней.
image

Среди ардуин мы выбрали Uno, поскольку, опять же, самая распространенная и дешевая (в Китае стоит порядка 30 юаней или

300 рублей). Характеристики у нее не самые, но нам вроде хватает.
image

Направление, над которым мы сейчас работаем — это совмещение Raspberry и Ардуины, нам оно кажется наиболее перспективным.Существуют следующие варианты:

  1. Интегрирование разъемов арудино в плату, аналогичную Raspberry (например). Таким образом Raspberry лишается своего недостатка неудобства подключения внешних устройств.
  2. Подключение к оригинальной Raspberry специального переходника с разъемами ардуино (например). Это дает те же преимущества, что и в предыдущем пункте, плюс к этому появляется дополнительная гибкость: можно отцепить этот переходник и использовать оригинальные разъемы Raspberry (редко, но с ними тоже бывает удобнее). Кроме того, если одна плата сгорит, это не помешает продолжить использовать другую.
  3. Интегрирование в одну плату процессора Raspberry, процессора и разъемов ардуино (http://www.udoo.org/). Помимо преимуществ из предыдущих пунктов такая схема дает преимущества двухпроцессорной схемы, некоторые вещи на ней делать гораздо удобнее.
  4. Специальная плата ардуино, имеющая разъем для подключения к Raspberry (например, Arduberry). Помимо преимуществ предыдущего пункта это дает гибкость.
  5. Подключение ардуины к Raspberry через USB. Не так удобно, как предыдущий вариант, скорость передачи данных ниже, зато гораздо дешевле. Собственно это то, над чем мы сейчас работаем.

Отдельно упомянем контроллер Трик:
image
Вроде как единственная отечественная разработка. В него уже встроены драйверы моторов, и разные сенсоры. Штука классная, но уж очень дорогая.

Конструкторы

Можно выделить три основных направления работы детей в сфере робототехники:

  1. Сборка электрических схем с микроконтроллером. Соответствующие комплекты поставляет, например Амперка: wiki.amperka.ru
  2. Сборка и программирование простейших машинок, типа такой: amperka.ru/product/turtle-chassis. В основном эти машинки занимаются тем, что ездят по нарисованной линии (лайнфоловеры).
  3. Сборка более сложных механизмов из конструкторов, о них далее и пойдет речь.

Мы работаем с Multiplo.
image
Во-первых, он, кажется, единственный опенсорсный. Во-вторых, дешевый. В-третьих, основные детали можно самому вырезать с помощью лобзика и дрели.

Из других конструкторов наиболее популярен Huna (кстати, вроде бы отчасти российская разработка):
image

Трик предлагает неплохой конструктор, но, опять же, уж очень дорогой.
image

Общий принцип у всех конструкторов примерно один и тот же: плоские детали и уголки соединяемые винтами, по сути старый советский железный конструктор. При этом у каждого свои особенности: в Мультипло основные детали вырезаны из трехмиллиметрового пластика + маленькие алюминиевые уголки + пластиковые заклепки; в Huna плоский металл дополняется объемными пластиковыми деталями, похожими на Лего; Трик просто очень массивен.

Читайте также:  Монтаж демонтаж насосного оборудования

Источник

Игрушки и прочий инвентарь для детского сада

Редакция сайта klerk.ru «Клерк» — крупнейший сайт для бухгалтеров. Мы не берем денег за статьи, новости или скачивание документов. Мы делаем все, чтобы сделать работу бухгалтеров проще.«Клерк» Рубрика Учет в госсекторе

Деятельность детских дошкольных образовательных учреждений (ДОУ) невозможно представить без наличия в них игрушек, спортивного инвентаря, уличных игровых площадок и прочей подобной атрибутики. Какие требования предъявляются к этим объектам нефинансовых активов и как их следует учитывать, рассмотрим в данной статье.

Требования к материальному обеспечению ДОУ

Требования к развивающей предметно-пространственной среде заключаются в том, что данная среда призвана обеспечивать максимальную реализацию образовательного потенциала пространства ДОУ, а также территории, прилегающей к нему или находящейся на небольшом удалении, приспособленной для реализации программы. Материалы, оборудование и инвентарь для развития детей дошкольного возраста должны соответствовать их возрастным особенностям, способствовать охране и укреплению их здоровья, учитывать особенности и коррекцию недостатков их развития.

Развивающая предметно-пространственная среда должна обеспе­чивать возможность общения и совместной деятельности детей (в том числе детей разного возраста) и взрослых, двигательной активности детей, а также возможности для уединения (п. 3.3.2 ФГОС № 1155).

Развивающая предметно-пространственная среда должна обеспе­чивать (п. 3.3.3ФГОС № 1155):

  • реализацию различных образовательных программ;
  • в случае организации инклюзивного образования – необходимые для него условия;
  • учет национально-культурных, климатических условий, в которых осуществляется образовательная деятельность;
  • учет возрастных особенностей детей.

Кроме этого, она должна быть содержательно-насыщенной, трансформируемой, полифункциональной, вариативной, доступной и безопасной (п. 3.3.4 ФГОС №1155).

Насыщенность среды должна соответствовать возрастным возможностям детей и содержанию образовательной программы.

При этом образовательное пространство должно быть оснащено средствами обучения и воспитания (в том числе техническими), соответствующими материалами, в том числе расходным игровым, спортивным, оздоровительным оборудованием, инвентарем (в соответствии со спецификой учреждения).

Организация образовательного пространства и разнообразие материалов, оборудования и инвентаря (в здании и на участке) должны обеспечивать:

  • игровую, познавательную, исследовательскую и творческую активность всех воспитанников, экспериментирование с доступными детям материалами (в том числе с песком и водой);
  • двигательную активность, в том числе развитие крупной и мелкой моторики, участие в подвижных играх и соревнованиях;
  • эмоциональное благополучие детей во взаимодействии с предметно-пространственным окружением;
  • возможность самовыражения детей.

Для детей младенческого и раннего возраста образовательное пространство должно предоставлять необходимые и достаточные возможности для движения, предметной и игровой деятельности с разными материалами.

Трансформируемость пространства предполагает возможность изменений предметно-пространственной среды в зависимости от образовательной ситуации, в том числе от меняющихся интересов и возможностей детей.

Полифункциональность материалов предполагает:

  • возможность разнообразного использования различных составляющих предметной среды, например, детской мебели, матов, мягких модулей, ширм и т. д.;
  • наличие в ДОУ полифункциональных (не обладающих жестко закрепленным способом употребления) предметов, в том числе природных материалов, пригодных для использования в разных видах детской активности (в том числе в качестве предметов-заместителей в детской игре).

Вариативность среды предполагает:

  • наличие в ДОУ различных пространств (для игры, конструирования, уединения и пр.), а также разнообразных материалов, игр, игрушек и оборудования, обеспечивающих свободный выбор детей;
  • периодическую сменяемость игрового материала, появление новых предметов, стимулирующих игровую, двигательную, познавательную и исследовательскую активность детей.

Доступность среды предполагает:

  • доступность для воспитанников, в том числе детей с ограниченными возможностями здоровья и детей-инвалидов, всех помещений, где осуществляется образовательная деятельность;
  • свободный доступ детей, в том числе детей с ограниченными возможностями здоровья, к играм, игрушкам, материалам, пособиям, обеспечивающим все основные виды детской активности;
  • исправность и сохранность материалов и оборудования.

Безопасность предметно-пространственной среды предполагает соответствие всех ее элементов требованиям по обеспечению надежности и безопасности их использования.

Согласно п. 3.3.5 ФГОС № 1155 образовательная организация самостоятельно определяет средства обучения, в том числе технические, соответствующие материалы (включая расходные), игровое, спортивное, оздоровительное оборудование, инвентарь, необходимые для реализации образовательной программы.

Поскольку все требования предъявляются в рамках ФГОС, учреждение для их исполнения вправе рассчитывать на финансирование за счет средств субсидий на выполнение государственного (муниципального) задания.

Однако далеко не все субъекты РФ могут обеспечивать в полной мере такое финансирование, а значит, учреждения должны уже самостоятельно изыскивать средства и способы для исполнения данных требований.

Приведем классификацию игрушек в зависимости от видов деятельности: игровой, познавательно-исследовательской, продуктивной, двигательной (Письмо Минобразования РФ от 15.03.2004 № 03‑51‑46ин/14-03).

Для игровой деятельности необходимы:

  • сюжетные игры и игрушки;
  • игрушки-персонажи (куклы, фигурки людей, животных, сказочных и фантастических персонажей);
  • игрушки-предметы (посуда, игрушечные инструменты и материалы);
  • различные транспортные игрушки (особенно для мальчиков);
  • игры с правилами;
  • мячи, наборы кеглей, кольцебросы и т. п. – на физическую компетенцию;
  • детское домино (с картинками), шашки, шахматы, нарды и т. п. – на умственную компетенцию;
  • настольные игры типа «гусек» и «лото» – на удачу (шансовые).

Для познавательно-исследовательской деятельности необходимы дидактические (обучающие) или развивающие игры и игрушки. К ним относятся:

  • пирамидки, различные вкладыши, мозаики, сборно-разборные игрушки, головоломки и др.;
  • настольно-печатные игры и материалы, стимулирующие у ребенка способность к классификации и обобщению, – разрезные картинки, пазлы, наборы с изображением фруктов, овощей, различных предметов;
  • материалы для простейшего экспериментирования – металлические, деревянные, безопасные стеклянные и другие предметы, позволяющие ребенку познакомиться со свойствами материалов предметов, узнать, что тонет, что плавает и т. д.

Эта деятельность в целях безопасности ребенка должна осуществляться только со взрослыми людьми.

К продуктивным видам детской деятельности относятся рисование, лепка, аппликация и конструирование. Для развития этих видов деятельности необходимо иметь краски, бумагу, пластилин, ножницы (с тупыми концами) и др. Обязательно наличие строительных наборов, конструкторов.

Для двигательной деятельности ребенка необходимо иметь следующие предметы:

  • мячи, обруч, скакалку, серсо, кольцеброс – для развития быстроты двигательных реакций;
  • набивной мяч для балансирования, обруч, шнур для ходьбы по нему и др. – для развития координации и ловкости;
  • различные массажеры, мелкие предметы (колечки, палочки, шарики для захвата пальцами ног) – для укрепления стопы и профилактики плоскостопия;
  • эспандеры, гимнастические палки и др. – для формирования правильной осанки ребенка.

При наличии «стационарного» оборудования (гимнастических стенок, колец, канатов) необходимо иметь гимнастический мат для предупреждения травматизма детей.

Приведенная классификация может быть полезной при подготовке документации для проведения конкурсных процедур определения поставщиков данных товаров в соответствии с федеральными законами от 05.04.2013 № 44‑ФЗ «О контрактной системе закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд» и от 18.07.2011 № 223‑ФЗ «О закупках товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц».

Бухгалтерский учет игрушек

В соответствии с п. 38 Инструкции № 157н [1] материальные объекты имущества, независимо от их стоимости, со сроком полезного использования более 12 месяцев, предназначенные для неоднократного или постоянного использования в процессе деятельности учреждения при выполнении им работ, оказании услуг, принимаются к учету в качестве основных средств.

Пунктом 99 Инструкции № 157н установлено, что к материальным запасам относятся предметы, используемые в деятельности учреждения в течение периода, не превышающего 12 месяцев, независимо от их стоимости, а также целый ряд материальных ценностей, поименованных далее. В этом перечне нет игрушек и игрового инвентаря, но это не значит, что они не могут быть учтены в составе материальных запасов.

Окончательное решение о том, к какому виду нефинансовых активов отнести те или иные игрушки и инвентарь, должна принять комиссия учреждения по поступлению и выбытию активов. Исходя из приведенных определений рассматриваемые нами объекты могут быть отнесены как к основным средствам, так и к материальным запасам.

На каких же аналитических счетах следует учитывать игрушки, принимаемые к учету в качестве основных средств и материалов?

В составе основных средств игровой инвентарь нужно учитывать на счете 101 06 «Производственный и хозяйственный инвентарь» (п. 53 Инструкции № 157н).

В соответствии с ОК 013‑94 «Общероссийский классификатор основных фондов», утвержденным Постановлением Госстандарта РФ от 26.12.1994 № 359 (ОКОФ), отдельным объектам, например спортивному инвентарю ДОУ, могут быть присвоены коды ОКОФ:

  • 16 3693550 «Изделия спортивные для учебных заведений и дошкольных учреждений»;
  • 16 3693552 «Оборудование и инвентарь спортивный для дошкольных учреждений»;
  • 16 3693553 «Наборы спортивные детские».

Остальному имуществу присваивается код ОКОФ 19 0009000 «Прочие материальные основные фонды, не указанные в других группировках».

В составе материалов игрушки следует учитывать на счете 105 06 «Прочие материальные запасы».

В силу Указаний о порядке применения бюджетной классификации Российской Федерации, утвержденных Приказом Минфина РФ от 01.07.2013 № 65н, игрушки, которые планируется учитывать в составе основных средств, будут приобретаться за счет статьи 310 «Увеличение стоимости основных средств» КОСГУ, а игрушки, принимаемые в состав материальных запасов, – за счет статьи 340 «Увеличение стоимости материальных запасов» КОСГУ.

Читайте также:  Старый окоф машины и оборудование

Поступление игрового инвентаря в ДОУ. Способов поступления игрушек в ДОУ несколько:

  • приобретение за плату;
  • поступление от учредителя;
  • поступление от организаций и физических лиц в качестве благотворительных взносов и пожертвований.

Основанием для принятия к бухгалтерскому учету и отражения на балансе учреждения является приходный ордер на приемку материальных ценностей (нефинансовых активов) (ф. 0504207). Форма данного документа утверждена Приказом №52н [2] и составляется при поступлении материальных ценностей (в том числе основных средств и материальных запасов) в учреждение. Кроме этого, учетной политикой учреждения может быть установлена обязанность составлять акт о приемке-передаче объектов нефинансовых активов (ф. 0504101) при приобретении и безвозмездном поступлении таких активов. В обязательном порядке он должен составляться при передаче нефинансовых активов между учреждениями, между учреждениями и организациями (иными правообладателями), в том числе при закреплении права оперативного управления.

Рассмотрим, какими бухгалтерскими записями отражается поступление игрового инвентаря в учреждение в соответствии с Инструкцией № 183н [3] .

Источник

Возможности использования конструктора LEGO в учебном процессе

Рубрика: 12. Технические средства обучения

Опубликовано в

Дата публикации: 05.12.2016

Статья просмотрена: 792 раза

Библиографическое описание:

Келбусова, С. С. Возможности использования конструктора LEGO в учебном процессе / С. С. Келбусова, Д. М. Соколова. — Текст : непосредственный // Аспекты и тенденции педагогической науки : материалы I Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, декабрь 2016 г.). — Санкт-Петербург : Свое издательство, 2016. — С. 198-201. — URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/209/11539/ (дата обращения: 27.06.2021).

В последние годы в российском образовании всё более популярной становится образовательная робототехника. Сотни школ используют конструкторы нового поколения в дополнительном и основном образовании. Во многих регионах России образовательная робототехника успешно развивается на протяжении уже нескольких лет. Робототехника становится сегодня популярным и эффективным средством в изучении информатики, физики, технологии и других предметов, что позволяет достигать высоких результатов в обучении и мотивации школьников к выбору профессий инженерно-технического профиля. [1,c.104]

При знакомстве с робототехникой учащиеся на практике начинают понимать, как применять математические формулы для расчёта траектории движения, физические законы для расчета заряда аккумулятора и мощности моторов, химические формулы и процессы для проведения замеров и расчётов. [3,c.1]

Для организации занятий школьников в области робототехники на рынке предлагается много различных конструкторов, которые дают возможность ученику собрать конструкцию робота, составить программу и запустить модель. Наиболее популярным конструктором является LEGO, т. к. основными идеями его являются модульность и совместимость. Приобретая разные наборы конструктора можно собирать всевозможныемодели автомобилей, самолетов, кораблей.

В 2014 году в комплекте с оборудованием для кабинета физики в нашу школу были поставлены LEGOMINDSTORMS NXT конструкторы. Первоначально их использовали для участия в соревнованиях по робототехнике «Битва роботов», которые организовывает и проводит Череповецкий государственный университет для старшеклассников школ города — своих будущих абитуриентов. К сожалению, не во всех учебных заведениях нашего города есть такие конструкторы, и наша школа в числе немногих явились счастливыми обладателями тренажеров для соревнований «Битва роботов». После уроков учителя информатики и ученики 10-х классов собирали ЛЕГО модели, знакомились со средой программирования NXT-G и учились писать программы для преодоления трассы вдоль черной линии и участия в состязании кегельринг. Оказалось, что собрать робота достаточно просто, а вот программировать сложнее. В интернете есть обучающие сайты по программированию в среде NXT, однако по готовой программе работать не так-то и просто, приходилось отлаживатьее, придумывать свои модули, поскольку чтобы победить, нужен не стандартный подход к решению.

Впервые принимая участие в соревнованиях «Битва роботов» (LEGO конструктора у нас тогда не было) не смогли пройти в итоговый раунд конкурса из-за отсутствия практического опыта. В прошлом году оказались в финале и в первом конкурсе движение по черной линии показали лучшее время. Во втором туре кегельринг уступили соперникам. В этом году с учениками старших классов решили попробовать свои силы и поучаствовать в конкурсе «РобоФест iCity — 2016», который проходил в Череповце в рамках межрегионального форума информационных технологий «ИТ-форум #iCity2016». После интенсивных тренировок удалось придумать и написать рабочую программу для движения робота собственной конструкции вдоль черной линии. Соревнования проходили по олимпийской системе, из каждой пары в заезде проходил далее только один робот. После шести часов соревнований (сборка робота, программирование, отладка и сами заезды) в упорной борьбе мы победили.

Соревнования роботов — это интересно и увлекательно, но возникает вопрос: Почему LEGO конструкторы находились в учебном комплекте кабинета физики? Изучив различные источники, захотелось на практике доказать, что конструктор в изучении физики принесет новую волну интереса школьников. Решили подготовить и провести лабораторную работу по физике для 9 класса «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении».

Так как у учащихся огромный интерес к изучению нового, то без труда нашли помощников для проведения эксперимента, написания программы для работы установки и создания описания к работе, а также инструкции для сборки установки в программе LEGODigitalDesigner. И вот что получилось.

Лабораторная работа по теме «Измерение ускорения тела при равноускоренном движении».

Цель работы: вычислить ускорение, с которым скатывается шарик по наклонному желобу.

Приборы и материалы: конструктор LEGO MINDSTORMS, ноутбук или компьютер с программным обеспечением NXTSoftware, программа для работы системы.

Порядок выполнения работы:

  1. Сборка базовой конструкции.

Конструкция представляет собой модификацию традиционной установки, дополненную:

1) датчиком света (устанавливается в нижней части наклонной плоскости и реагирует на прокатывающийся мимо него шарик, останавливая программный секундомер, который замеряет время скатывания шарика с наклонной плоскости);

2) датчиком расстояния (устанавливается в верхней части наклонной плоскости, крепится на устройство для запуска шарика, измеряет длину наклонной плоскости);

3) датчиком касания (устанавливается в любой точке установки, приводит в «движение» установку);

4) микропроцессорным блоком NXT (устанавливается на поверхности стола, в процессе демонстрации на экран микропроцессорного блока выводится время движения и перемещение шарика).

На рисунке 1 показаны датчики, которые использовались для сборки установки (датчик света, датчик касания, датчик расстояния).

На рисунке 2 показан пример установки, которую собрали на уроке, на базе конструктора LEGO MINDSTORMS с микропроцессорным блоком NXT, до начала эксперимента (а) и после него (б).

Рис. 2а. Установка до эксперимента

Рис. 2б. Установка после эксперимента

Основной частью установки является наклонный желоб, состоящий из деталей LEGO конструктора (балки и штифты), по которому скатывается шарик. В верхней части желоба закрепляется устройство, которое по команде программы управления установкой отпускает шарик, программа пишется до начала урока и загружается в микропроцессор NXT с ноутбука при помощи USB кабеля. В момент нажатия на кнопку датчика касания (пуска шарика) микропроцессорный блок запускает программный секундомер, который останавливает шарик, прокатываясь мимо датчика света.

В начале эксперимента шарик помещается на верхнюю часть плоскости и удерживается от скатывания балками, прикреплёнными к сервомотору.

1) Включить ноутбуки, открыть файл инструкция. lfx, расположенный на рабочем столе. Собрать установку для измерения ускорения движения тела по наклонной плоскости.

2) Установить шарик в установку.

3) Открыть файл программа.rbt, расположенный на рабочем столе и загрузить готовую программу в микропроцессор NXT.

4) Запустить программу, загруженную в микропроцессор.

5) Записать показания датчика расстояния S c экрана микропроцессора.

6) Нажать датчик касания.

7) Записать время движения шарика t с экрана микропроцессора.

8) Рассчитать значение модуля ускорения: a= 2S/t2.

9) Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:

9) Сделать вывод.

После ряда удачных экспериментов было решено использовать лабораторную работу на уроке физики в 9 классе. По итогам урока учащимся было предложено заполнить анкету рефлексии.

Вопросы

да

нет

незнаю

Понравилось тебе необычная практическая работа?

Интересно было собирать экспериментальную установку в LEGO конструкторе?

Хотел бы ты сам придумать и провести эксперимент по физике или другому школьному предмету, используя LEGO конструктор?

Хотел бы ты научиться писать программы для управления экспериментальными установками?

Что больше всего понравилось в работе на уроке? (1.собирать установку по инструкции, 2.проводить эксперимент, ……)

Конструктор LEGO помогает обучающимся лучше усваивать материал по физике через игровую и учебно-исследовательскую деятельность на уроке. Спланированная и организованная работа с образовательным конструктором значительно упрощает подачу практического материала, обучающиеся с интересом выполняют предложенные задания.

Применение на занятиях конструктора LEGO способствует развитию навыков конструирования и алгоритмического мышления. Осуществляется комплексный подход к развитию таких качеств личности, как внимательность, терпение, трудолюбие, а также происходит развитие коммуникативных навыков при работе в группах и устных или письменных рассуждениях [2, c.20].

Читайте также:  Монтаж и ремонт деревообрабатывающего оборудования

Продолжим работать с конструктором LEGOMINDSTORMSNXT в данном направлении и поможем учителям физики нашей школы собрать картотеку практических работ с подробными инструкциями и программами в среде LEGONXT-G для проведения лабораторного практикума.

  1. Ершов М. Г. Робототехника как средство индивидуализации образовательного процесса по физике // Пермский педагогический журнал. — 2014. — № 5. — С. 104–109.
  2. Образовательная робототехника: дайджест актуальных материалов / ГАОУ ДПО «Институт развития образования Свердловской области»; Библиотечно-информационный центр; сост. Т. Г. Попова. — Екатеринбург: ГАОУ ДПО СО «ИРО», 2015. — 70 с
  3. Особенности изучения робототехники в школе // ROBOT.UNI-ALTAI. URL: http://robot.uni-altai.ru/metodichka/publikacii/osobennosti-izucheniya-robototehniki-v-shkole (дата обращения: 30.08.2016).

Похожие статьи

Робототехника: конструирование и программирование

Серия «Ожившая механика» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3.

Основные термины (генерируются автоматически): самостоятельная работа, NXT, датчик цвета, задание, упражнение, блок, STEM, датчик касания, робототехника, соревнование.

Обзор программируемого комплекта робототехники Lego

Работа с конструктором детей этой возрастной группы направлена на развитие гибкого, творческого мышления, речи и воображения.

LEGO Mindstorms NXT, снабженный входными портами для датчиков и выходными портами для исполнительных устройств, делающий.

Легоконструирование как составная часть робототехники

Гипотеза: конструктор «LEGO» является составной частью робототехники.

— для детей старше 10 лет будут интересны наборы — Creator, Mindstorms, Technic. В процессе написания работы было проведено анкетирование среди учащихся 1-го и 4-го классов.

Развитие робототехники в школе | Статья в сборнике.

LEGO Mindstorms — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков)

В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микропроцессором, и наборами датчиков.

Разработка механизма на основе конструктора Лего модели NXT (RCX).

Разработка робота для передвижения по пересеченной местности.

Овсяницкая, Л. Ю. Алгоритмы и программы движения робота Lego Mindstorms EV3 по линии

— для детей 3-6 лет конструкторы «LEGO» представлены в самом большом ассортименте

Создание робота-гонщика на платформе Arduino. Электронный блок — это печатная плата с.

Возможности использования образовательной робототехники.

· Сборка демонстрационных и лабораторных установок из робототехнического оборудования.

В 2006 году начался выпуск второго поколения LEGO Mindstorms с блоком NXT, а в 2013 году третьего поколения с блоком EV3.

Конструкторы lego и робототехника в современном школьном.

Те, кто занимался в робототехнических центрах и кружках знают, что основным материалом для занятий (кроме хорошего настроения, творческого подхода и энтузиазма) являются конструкторы Lego WeDo и Lego Mindstorms.

Управление «творчеством» робота | Статья в журнале.

Серия «Ожившая механика» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3. самостоятельная работа, NXT, датчик цвета, задание, упражнение, блок, STEM, датчик касания, робототехника.

Разработка робота для транспортировки малогабаритных.

Нестабильная работа ИК-датчиков за счет эффекта их взаимной засветки.

– систематизация и обобщение знания по теме «Ветряк» в ходе конструирования модели; – умение работать с конструктором Lego Mindstorms Education NXT.

Источник

LEGO, LEGO DUPLO и их аналоги. Обзор и сравнение совместимых конструкторов.

LEGO — конструктор, не нуждающийся в рекламе. Это строительный материал на все случаи жизни, долгие годы занимающий и детей и взрослых, это возможность почувствовать себя архитектором и построить целый город, наконец, это возможность совмещать несовместимое и создавать новые миры за считанные часы. Пираты и супергерои, монстры и ниндзя, полицейские, пожарные и строители – порядка 60 серий радуют сегодня и будут радовать завтра ребятишек разных возрастов со всего мира.

LEGO DUPLO — не менее известная версия конструктора для более маленьких пользователей с более крупными деталями: даже годовалые малыши легко скрепляют детали, а получившиеся конструкции отличаются надежностью и безопасностью.

Качество этих известных датских конструкторов не подвергается сомнению — детали сделаны из безопасных материалов, в них даже добавлен безопасный сульфат бария, который позволяет увидеть детали на рентгеновском снимке, если малыш по неосторожности проглотил деталь.

Одним из немногих минусов данных конструкторов является высокая цена. Именно в связи с этим на рынке появилось много их аналогов.

Наверное, самым известным аналогом является Sluban. Этот конструктор собирает множество положительных отзывов не только в России, но и за рубежом.

  • очень много тем, в том числе широко представлена военная тема (есть даже танк со стреляющей пушкой)
  • совместимость строительных деталей с LEGO
  • в отличии от леговских деталей, у фигурок-детей на ножках есть отверстия, их можно полноценно уложить спать
  • детальные подробные инструкции, не уступающие инструкциям оригинала
  • конструктор легко собирается ребёнком без помощи взрослых (кроме колёс)
  • детали без запаха и заусенцев
  • есть запасные детали
  • надписи и картинки не нарисованы прямо на кубиках, а расположены на специальных наклейках
  • надёжность наборов в игре
  • доступная цена
  • серия «Железнодорожный вокзал» отличается от Лего способом крепления рельсов и вагонов, паровозик — обычная игрушка, работающая от батарейки
  • сложности при надевании шин на колеса (понадобится помощь взрослого).

Степень совместимости: очень высокая

Ещё одним достойным аналогом выступает китайский конструктор Brick. Это не подделка, а именно аналог, т.к. Brick разрабатывает свои тематики, коробки и инструкции к наборам.

  • полная совместимость с LEGO
  • множество тем
  • детальки без неприятного запаха (исключение — запах резины от новых колес машинок)
  • конструктор легко собирается ребёнком без помощи взрослого
  • конструкции надежны в активной игре
  • доступная цена
  • нет фигурок-детей, только взрослые персонажи
  • принты человечков начинают стираться в процессе интенсивной игры
  • через несколько лет активного использования начинают разбалтываться крепления колёс.
  • Степень совместимости: высокая

Ausini — этот аналог конструкторов Lego давно пользуется заслуженной популярностью.

  • собственная разработка тем
  • полная совместимость с LEGO
  • детали ровные, без заусенцев, не имеют запаха
  • крепление надёжное
  • есть оригинальные наборы, не представленные в LEGO
  • очень широкая железнодорожная серия
  • подробные инструкции
  • детали сложнее закрепить
  • более низкое качество специфических деталей

Степень совместимости: высокая

Ещё один конструктор от китайских производителей Bela является скорее не аналогом, а именно копией Lego.

  • совместимость с Lego
  • отсутствие посторонних запахов
  • неплохое качество деталей
  • подробная инструкция
  • небольшая цена
  • очень непрочный принт фигурок
  • узкий набор тем
  • явная копия Lego (в инструкциях используются фотографии оригинала)

Степень совместимости: средняя

Ещё один аналог, представленный на российском рынке, это BanBao.

  • наборы красочные, качественные
  • крепления деталей надежные
  • доступная цена
  • нет 100%-й совместимости с деталями Lego, т. к. детали не соответствуют друг другу по толщине и высоте «пупырышек» у кубиков.

Степень совместимости: низкая

Конструктор, который начинает набирать популярность среди аналогов LEGO DUPLO – Smoneo.

  • 100% совместимость с оригинальными деталями
  • надёжное крепление
  • большое разнообразие тем
  • детали сделаны из качественного безопасного пластика
  • простота сборки. Малыши могут сами собирать конструктор, без помощи взрослых
  • доступная цена.
  • бренд еще не «раскручен», поэтому на него существует мало отзывов и не так много магазинов, которые его продают.

Степень совместимости: очень высокая

Также среди достойных аналогов Lego Duplo стоит выделить конструктор Play BIG.

  • абсолютная совместимость с Lego Duplo
  • детальки крепкие, яркие, качественные
  • не имеют постороннего запаха
  • доступная цена
  • нет наборов со стандартными деталями
  • крепление не такое надежное как у оригинала

Степень совместимости: высокая

Конструктор, который имеет аналог и маленького Lego и большого Lego Duplo это Dr.Luck.

  • есть конструкторы и с маленькими, и с более крупными деталями для малышей
  • оба размера отлично соединяются с леговскими аналогами
  • доступная цена
  • большой выбор тем
  • качество пластика несколько ниже, чем у оригинального Лего
  • не прослужит также долго, как оригинал
  • менее надежные соединения деталей

Степень совместимости: средняя

Город мастеров — аналог также от китайских производителей.

Достоинства:

  • товар русифицирован
  • есть наборы отечественной тематики и мульт-сюжеты (чебурашка, кот Леопольд, Ну Погоди! и др.)
  • хорошее надежное крепление деталей
  • доступная цена
  • у деталей часто встречаются острые заусеницы. Именно поэтому изделие нужно тщательно проверить, а только потом отдавать ребёнку
  • разная высота блоков конструктора в сравнению с оригинальным Duplo.

Степень совместимости: средняя

1 TOY — популярный китайский производитель, который быстро завоёвывает отечественный рынок.

  • выпускает русские серии, так приглянувшиеся покупателям
  • приемлимые цены
  • среди минусов можно отметить плохую совместимость с другими конструкторами, так как детали отличаются по высоте
  • качество заметно ниже, это можно отметить уже с первого прикосновения

Степень совместимости: очень низкая

Подводя итог, можно сказать, что среди зарубежных аналогов очень много как качественного продукта, лишь немногим уступающим оригиналу, так и откровенных подделок, которые не на 100% отвечают всем запросам детей и их родителей. Главным и безусловным плюсов является цена наборов, их совместимость с оригинальными LEGO и LEGO DUPLO, наличие интересных тематических наборов. Всё это позволяет дать ребёнку именно те возможности для полёта фантазии, которые необходимы для создания собственных фантастических миров из простых деталей конструктора.

Источник