Робототехника — самый STEMный STEM!

Новости

На одном из тренингов робототехники еще в 2015 году меня спросили: «А робототехника — это STEM? Если да, то почему? ». Действительно, интересный вопрос. Давайте попробуем разобраться.

Что такое STEM, думаю, не нужно объяснять. А вот о робототехнику немного остановимся.

Начнем с того, что такое робототехника.

Робототехника — это комплексная наука, изучающая весь процесс создания робота: от идеи до реализации, обязательно должен включать в себя: постановку задачи, которую должен выполнить робот, генерирование идеи, моделирование, конструирование, программирование, тестирование и совершенствование работа.

Отсюда следует, что каждое занятие обязательно должно включать в себя:

1) Идею и мотивацию создания конкретного работа, техническое задание;

2) Моделирование работа (создание эскизов и моделей в 3D-дизайнерах)

3) Конструирование работа (из готовых конструкторов, сбора из подручных материалов, 3D-Принтинг)

4) Изучение основ микроэлектроники (этот пункт исключается, если идет работа с готовыми модульными наборами)

5) Составление алгоритма работы, проведение необходимых расчетов и программирования работа по идеи технического задания;

6) Тестирование работа (совершенствование конструкции и программы, если в этом есть необходимость).

А вот теперь разложим все вышеописанное на буквы STEM.

S — Science

Изучение определенной темы по предметам естественного цикла и постановка проблемного вопроса. Для решения проблемного вопроса является идея создать робота с конкретными функциями.

Т — Technology

Технологии дважды используются во время урока робототехники.

Первая часть: определение технического задания, проектирования и моделирования работа или отдельных его частей. Иногда эту часть относится к инженирингу.

Вторая часть: составление алгоритма и создание прогорел. Применяется после того, как робот уже собран и проведены все необходимые расчеты.

E — Engineering

Конструирование работа с различных элементов, исследование работы его узлов и механизмов. Проверка на соответствие техническому заданию.

M — Mathematics

Для того, чтобы писать программу необходимо провести различные расчеты, касающиеся работы сенсоров и моторов.

Пример.

Теперь приведу пример STEM на основе работа LEGO Mindstorms EV3 Education и географии. Принципиально беру условно далек от роботов предмет.

В разных классах часто приходится работать с кривыми линиями на картах: работа с планами, протяженность с севера на юг и с запада на восток материков и стран, береговая линия материков, границы государств, реки, транспортные магистрали и т. Кроме того, для расчетов необходимо понимать масштаб. Для измерения кривых линий используется специальный прибор — курвимет.

S — Повторить / Изучить масштаб. Необходимо создать универсальную модель робо-курвиметра, который бы помог измерять криволинейные объекты для решения картографических задач. Прибор должен быть достаточно точным и выводить на дисплей значение длины криволинейного объекта в километрах. Обязательно должен быть выбор масштаба в зависимости от карты, которая будет использована.

Т — На этом этапе можно сделать эскиз модели или собрать ее в 3D дизайнере: LDD, MLCad, LDCad тому подобное.

После того, как робот будет сконструирована и проведены все расчеты, необходимо составить алгоритм работы и написать программу.

Е — В течение этого этапа идет сборка работа в соответствии с требованиями и 3D модели, конура выполнена в течение прошлого этапа.

М — для написания программы необходимые расчеты. Во-первых надо рассчитать длину окружности колеса (диаметр и число ПИ), определить количество градусов поворота выходного вала двигателя в 1 миллиметре пройденного пути, определить масштаб карты и провести расчеты для получения финального значения.

После тестирования работа и программы часто возникает необходимость вернуться к одному из этапов и внести коррективы в модель, расчеты или программу.

Итак, как мы видим, робототехника — самый STEMный STEM.

Конечно, есть много вопросов к такому уроку. Как организовать? Какова продолжительность? Как взаимодействовать коллегам? Какая методика проведения? Что делать, если что-то не получается? Предметы, кроме географии можно связывать с работами и как там реализовать STEM подходы?

На все эти вопросы есть ответ, но это будет в одной из следующих статей.

Этот урок, как и многие другие робототехнических уроков по географии, биологии, химии, физики, основ здоровья были проведены мной лично и неоднократно.

Продолжение следует 🙂

Автор: Анатолий Василюк.

Если вы другое мнение, что подсказывает ваш длительный опыт работы в образовательной робототехники — пишите комментарии.

Копирование и использование материалов без личного согласия автора — запрещено!

Post a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*