Урок 27. Система полива: модель на ESP32
| Класс | 9 |
| Модуль | Робототехника |
| Тема урока | Система полива: модель на ESP32 |
| Урок | 27 из 34, 45 минут |
Целеполагание
Цель урока: создать условия, при которых ученик программирует модель полива с порогом, гистерезисом и защитой от перелива.
Планируемые результаты
Личностные: думает о последствиях ошибки автоматики.
Предметные — ученик:
- реализует включение «насоса» по порогу с гистерезисом;
- добавляет ограничение времени работы насоса.
Метапредметные:
- регулятивные: работает по порядку «допуск — работа — проверка» и исправляет ошибку по результату проверки;
- познавательные: предусматривает отказ датчика;
- коммуникативные: договаривается о ролях в паре и меняется ими.
Инструментальный блок
Задачи урока
- Ответить на вопрос урока: «Что будет с цветком?»
- Выполнить задание: модель полива с защитой.
- Проверить результат: гистерезис.
Тип урока: практическая работа.
Учебно-методический комплекс
- Оборудование: ESP32, макетная плата, провода — на пару; компьютер с Arduino IDE; потенциометр как имитатор датчика влажности почвы, светодиод как насос, AHT20.
- Источники информации:
- Дидактическое сопровождение: задание двух уровней и критерии оценивания (ниже).
Задание
Базовый уровень. Модель полива с защитой.
Повышенный уровень. Отправка статуса по MQTT.
Организационно-деятельностный блок
Основные понятия: порог, гистерезис, защита по времени, отказ датчика.
Межпредметные связи: биология — водный режим растений.
Организация пространства и формы работы: парная, роли в паре (исполнитель и контролёр) меняются в середине работы. Рабочие места пар.
Ход урока
| Этап | Мин | Деятельность учителя | Деятельность учеников |
|---|---|---|---|
| Задача | 5 | Датчик влажности почвы сломался и всё время показывает «сухо». Что будет с цветком? | Отвечают: перелив. |
| Инструктаж и допуск | 7 | Порог, гистерезис, защита по времени работы насоса, признак отказа датчика (значение не меняется час). | Записывают три защиты. |
| Работа в парах | 22 | Раздаёт модель: потенциометр вместо датчика почвы, светодиод вместо насоса. | Программируют полив с гистерезисом и защитой по времени, проверяют потенциометром. |
| Проверка | 7 | Просит «сломать» датчик — выставить потенциометр на «сухо». | Показывают, что насос выключается по защите. |
| Итог и рефлексия | 4 | Где такая защита в реальных системах? | Отвечают. |
Оценивание
- гистерезис;
- защита по времени проверена.
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.