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乐高EV3智能控制初级作品一自动泊车

发布时间:2023/1/3 9:47:03   

大家好,机械结构的几种模型已经学过了,我们已经知道了如何用简单的机械方式让我们的机械做不同的动作,接下来,我会先说EV3部分,虽然wedo也很好玩,但EV3的可玩性对于成年人的吸引力更大,所以我有更大的兴趣先入手它。而这部分,我跳过了EV3的基础入门,之后我会再补充。

在说具体案例之前,我会说一套思维理论。因为EV3学习更加强调STEM学科教育,也就是学会分析问题以及解决问题,这里所提到的思维方式不仅对孩子适用,通用也适用于成年人,或许因为成年人的固化思维,接受起来更加困难,所以我每次还是选择不厌其烦地先说一下这种思维方式。如果看腻了,可以直接跳到后面的案例部分。

内容取自乐高官方EV3套装原理模型,教学材料,需要套装和扩展包。

按照我的理解,就是麻烦找上门了,你需要去找到一个套路去解决这个麻烦,并且优化这个套路,以便下次遇到同样的麻烦的时候,可以直接套取出来,从而快速解决问题。

这也就是所谓的建模。

案例开始:

自动泊车:

目标:

1、了解算法能够执行一系列指令。

2、通过对比轮式机器人不同的移动方式探究输出的概念。

(按照我的理解就是:学生通过这堂课必须知道智能控制哪里是大脑,哪里又是被指挥的部分。)

词汇:

输出、算法、伪代码、调试。

(学生必须了解这几个词的概念:

1、输出:编程中,主程序将指令下达给目标的过程,如指挥电机转动,就是输出指令。

2、算法:是一系列解决问题的清晰指令,它可以有个流程图,但不必是个完整的程序。

3、伪代码:介于自然语言和计算机语言之间:

if九点以前then

do私人事务;

if9点到18点then

工作;

else

下班;

endif

这样的话,结构清晰,而且还方便易懂。

4、调试:保证程序正常运行的过程。)

准备:

1、,也就是教育版EV3套装;

2、EV3编程软件。

年级:6-8

1

联系

围绕下列问题进行展开课堂讨论:

-无人驾驶汽车的工作原理是什么?

-怎样才能确保无人驾驶汽车的安全?

-无人驾驶汽车需要进行哪些类型的动作?

允许学生选择最适合自己获取及分享想法的工具。鼓励他们以文本、视频、图像、草图笔记或其他创意性媒介的方式,将自己的想法记录下来。

(可以联系之前的百度无人驾驶事件引发讨论。)

2

建构

搭建:

对于初次接触EV3的孩子,引导他进行搭建,认识零件,以及学会使用零件很有必要。如果是有自己想法的学生,可以让其自由发挥,不过还是不能太偏离主题,及两个大型电机的基础。

在对机器人进行编程之前,先让学生对搭建的系统进行检查:

-连接线是否正确地从电机连接到端口B和C?

-机器人的轮子是否正确安装?

-A的轮子是否自由旋转?

程序:

让学生在EV3编程环境中新建一个项目。

让他们创建一个程序进行练习,需实现让机器人转向三次。

鼓励学生探索使带轮机器人移动的不同方式,让他们描述改变所使用每个模块的参数对机器人的影响。

可以尝试一下这种解决办法:

三点调头:

1、启动程序;

2、转动驱动基底并在1.5秒后停止;

3、使驱动基底向左转向并在1秒后停止;

4、使驱动基底向前移动3秒。

00:15

这个转向视频的三种转向方式,之前的基础课应该详细讨论过,后面会添加,这时候再复习一下也可以。

活动准备:

在分派下一个任务之前,请确保您已标定机器人的行进路径,并未任务开展预留了足够空间,最好能让学生在宽大的工作台或地板上开展任务。

3

反思

让学生选择一个或所有这些无人驾驶情境,并对其进行编程:

-平行停车

-斜角停车

-非字型停车

对于每种的解决方案,他们应该采用不同的编程画布。

提供一种解决方案:

自动平行停车:

1、启动程序;

2、以所需速度沿直线前进;

3、等待1秒;

4、反转电机,转动车轮1.5圈;

5、转向另一个方向时,反转电机,转动车轮1.5圈;

6、向后直线移动0.5圈;

7、向前直线行进1圈。

分层教学部分:

对于掌握得不错的学生,可以适当增加教学内容。

让学生创建一个程序,模拟停车时适用的各种警示灯(例如,使用EV3程序块状态灯来模拟倒车警示灯。)

提供一种解决方案:

模拟倒档及倒档警示灯:

1、启动程序;

2、以所需速度沿直线前进;

3、等待1秒;

4、打开灯(倒档警示灯);

5、反转电机,转动车轮1.5圈;

6、转向另一个方向时,反转电机,转动车轮1.5圈;

7、向后直线移动0.5圈;

8、向前直线行进1圈。

分享:

允许学生选择最适合自己的工具,分享自己的作品。其中包含自己的创造、独特的思维及学习过程。

4

延续

使用基于文本的编程语言进行编程。

此次难度颇大,一定要是6-8年级的孩子才适合适当补充,否则很容易打击积极性。

官方提供了ROBOTC编程语言,基本的几个操作指令还挺简单,但是控制语言确实需要背一下。

现在国内许多都是好高骛远,或者说教师的教学水平参差不齐,导致大家都在比一些表面上的东西,如我家孩子二年级都已经学习EV3了,你家怎么二年级连个wedo都没学到。乐高教材真的只是工具而已,我们应该问的是孩子学习到了哪部分知识,而对于这一块的知识体系,我相信国内大部分自称是乐高机构的都不完善。

另外,因为最近莱芜同学的打赏,让我这个断更了近一个月的懒人变得不好意思起来,今天开始坚持把最爱的EV3部分慢慢整理出来吧。

谢谢大家!

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