Урок 6. Практическая работа «Световая и звуковая сигнализация»
| Класс | 6 |
| Модуль | Робототехника |
| Тема урока | Практическая работа «Световая и звуковая сигнализация» |
| Урок | 6 из 30, 45 минут |
Целеполагание
Цель урока: создать условия, при которых ученик добавляет платформе поворотники, стоп-сигнал и звуковой сигнал заднего хода, которые работают, не останавливая езду.
Планируемые результаты
Личностные: думает о пешеходах рядом с машиной.
Предметные — ученик:
- рассчитывает резистор для светодиода от вывода 3,3 В;
- делает мигание через millis(), а не delay(), и объясняет разницу.
Метапредметные:
- регулятивные: работает по порядку «допуск — работа — проверка» и исправляет ошибку по результату проверки;
- познавательные: находит, почему программа «замирает», и меняет способ отсчёта времени;
- коммуникативные: договаривается о ролях в паре и меняется ими.
Инструментальный блок
Задачи урока
- Ответить на вопрос урока: «Почему?»
- Выполнить задание: поворотники и стоп-сигнал через millis() по состоянию моторов.
- Проверить результат: резистор рассчитан и стоит в цепи.
Тип урока: практическая работа.
Учебно-методический комплекс
- Оборудование: учебная платформа (ESP32, два мотора с энкодерами, драйвер TB6612, аккумулятор) на пару; светодиоды, резисторы 220 Ом, активный бузер, провода; компьютер с Arduino IDE.
- Источники информации:
- Углублённо — Первая программа: мигающий светодиод
- Углублённо — Неблокирующее мигание: два дела сразу
- Углублённо — Активный бузер и неблокирующие сигналы
- Закон Ома и делители
- Дидактическое сопровождение: задание двух уровней и критерии оценивания (ниже).
Задание
Базовый уровень. Поворотники и стоп-сигнал через millis() по состоянию моторов.
Повышенный уровень. Звуковой сигнал заднего хода и габарит на 30 % яркости через ШИМ.
Организационно-деятельностный блок
Основные понятия: светодиод, токоограничивающий резистор, millis(), неблокирующий код, бузер.
Межпредметные связи: физика — закон Ома; ПДД — сигналы транспортных средств.
Организация пространства и формы работы: парная, роли в паре (исполнитель и контролёр) меняются в середине работы. Рабочие места пар; трасса или поле на полу.
Ход урока
| Этап | Мин | Деятельность учителя | Деятельность учеников |
|---|---|---|---|
| Задача | 5 | Включает на платформе поворотник, написанный через delay(500). Платформа едет рывками. Почему? | Предполагают: пока плата «спит» в delay, она не управляет моторами. |
| Инструктаж и допуск | 7 | Расчёт резистора: (3,3 В − 2 В) / 10 мА ≈ 130 Ом, берём 220 Ом. Разбирает мигание через millis(): «прошло 500 мс — переключи». Допуск: схема проверена при отключённом питании. | Считают номинал, читают фрагмент кода с millis(). |
| Работа в парах | 22 | Проверяет схемы до включения, следит за полем. | Ставят 4 светодиода и бузер. Пишут: поворот — мигает своя сторона, торможение — горят оба красных, задний ход — прерывистый писк. Всё через millis(). |
| Проверка | 7 | Проверяет сценарий «вперёд — поворот — торможение — назад» на ходу. | Показывают, что платформа едет плавно при мигании и писке. |
| Итог и рефлексия | 4 | Почему в настоящей машине сигналы не мешают двигателю? | Отвечают: отдельные задачи, неблокирующий код. |
Оценивание
- резистор рассчитан и стоит в цепи;
- в коде сигналов нет delay(), платформа едет без рывков;
- сигналы соответствуют движению.
Безопасность
- Схему собирают и меняют при отключённом питании. Питание — только от USB или батарейного блока, не выше 9 В. Нагрелся элемент — отключить питание и позвать учителя.
- На ходу колёса и шестерни руками не трогают. Программу заливают, когда платформа стоит на подставке колёсами вверх.