Робототехника: роботы вокруг нас. Какие бывают роботы
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока каждый ученик назовёт не менее трёх роботов, распределит роботов по месту работы и назначению, а также составит в паре простую схему действий робота из 3–4 шагов.
- Познакомить детей с понятием «робот» и показать, какие роботы помогают людям дома, в школе, на производстве, в медицине и космосе.
- Учить сравнивать роботов по внешнему виду, месту работы и выполняемым действиям, выделять общее и различия.
- Развивать умение считать шаги алгоритма, устанавливать последовательность действий и представлять её с помощью стрелок или рисунков.
- Воспитывать интерес к технике, ответственное отношение к безопасному использованию устройств и уважение к труду людей, создающих роботов.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют интерес к современным технологиям и понимают, что роботы создаются для помощи человеку.
- Осознают необходимость осторожного и ответственного обращения с техническими устройствами.
- Принимают учебную задачу и стремятся довести игровое задание до результата.
- Положительно относятся к совместной работе и учитывают мнение товарища.
Метапредметные
- Познавательные: извлекают информацию из изображений, сравнивают объекты, классифицируют роботов по заданному признаку.
- Регулятивные: принимают цель, действуют по короткой инструкции, проверяют последовательность шагов и исправляют ошибку.
- Коммуникативные: работают в паре, договариваются о выборе ответа, задают уточняющие вопросы и представляют общий результат.
- Используют математические представления о счёте, порядке действий, направлении движения и количестве шагов.
Предметные
- Знать, что робот — это устройство, которое может выполнять запрограммированные действия.
- Уметь называть роботов-помощников и описывать их простыми предложениями.
- Уметь распределять изображения роботов по группам: домашние, медицинские, промышленные, космические и роботы-исследователи.
- Уметь составлять и читать простой алгоритм движения робота из 3–4 команд.
- Уметь считать количество шагов и определять направление движения по клетчатому полю.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознают смысл учебной деятельности через вопрос «Как робот может помочь человеку?».
- Проявляют любознательность при знакомстве с разными видами роботов.
- Оценивают собственный вклад в парную работу.
- Соблюдают правила безопасного поведения рядом с техникой.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную цель и называют последовательность действий на уроке.
- Планируют выполнение задания по карточке и распределяют роли в паре.
- Сверяют результат с образцом или условием задания.
- Находят неверный шаг алгоритма и предлагают исправление.
Познавательные УУД
- Распознают роботов по изображениям и выделяют их назначение.
- Сравнивают роботов по месту работы, форме и выполняемым действиям.
- Строят простую модель маршрута робота на клетчатом поле.
- Устанавливают причинно-следственную связь: «роботу нужна программа, чтобы он знал, что делать».
Коммуникативные УУД
- Слушают партнёра и по очереди высказывают свои предположения.
- Договариваются, кто выбирает карточку, а кто объясняет ответ.
- Используют фразы «Я думаю…», «Я согласен», «Давай проверим».
- Представляют классу общий результат пары коротким высказыванием.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить изображения или игрушки роботов: робот-пылесос, робот-манипулятор, медицинский робот, робот-исследователь, космический робот и робот-доставщик.
- Распечатать карточки с изображениями роботов и карточки с местами работы: «дом», «больница», «завод», «космос», «улица» — по одному комплекту на пару.
- Подготовить на каждую пару клетчатое поле 5×5, фишку-робота и стрелки-команды «вперёд», «назад», «налево», «направо».
- Распечатать по одной карточке с маршрутом для каждой пары: старт, 3–4 команды движения и финиш.
- Подготовить стикеры трёх цветов для приёма «Светофор»: зелёный — «понятно», жёлтый — «есть вопрос», красный — «нужна помощь».
- Вывести на доску или экран крупную схему: «Робот получает команду → выполняет действие → получает следующую команду».
- Подготовить магнитные карточки с цифрами от 1 до 5 и стрелками для подсчёта шагов.
- Освободить место для короткой физкультминутки «Роботы просыпаются».
- Подготовить лист выхода на каждого ученика с тремя пиктограммами: робот дома, робот в больнице, робот в космосе.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: заинтересовать детей темой урока и включить их в игровую учебную ситуацию.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает закрытую коробку с игрушкой-роботом: "Здравствуйте, ребята! Сегодня к нам пришёл необычный гость. Он умеет выполнять команды, но сам не знает, что делать, пока человек не составит для него понятную программу. Давайте попробуем догадаться, кто находится в коробке." | Рассматривают коробку, высказывают предположения: "Там робот", "Там машина", "Там игрушка". |
2 мин | Учитель показывает робот-пылесос или его изображение и говорит: "Посмотрите, этот робот помогает убирать пол. А где ещё вы встречали роботов? Подумайте несколько секунд, затем обсудите ответ с соседом по парте. Это приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»." | Сначала думают индивидуально, затем 1 минуту обсуждают в парах и называют примеры: "робот-пылесос", "робот на заводе", "робот в космосе". |
1 мин | Учитель формулирует тему: "Сегодня мы узнаем, какие бывают роботы, где они работают и почему роботу нужны точные команды. В конце урока каждая пара составит небольшой маршрут для робота." | Записывают или проговаривают тему урока, принимают игровую задачу. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что роботы уже встречаются в нашей жизни. Теперь проверим, что мы знаем о них и какие вопросы нам нужно решить сегодня."
Этап 2. Актуализация знаний. Что умеют роботы? (5 мин)
Цель этапа: актуализировать представления детей о роботах и выявить, что робот выполняет заданные действия.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает по очереди изображения робота-пылесоса, промышленного робота и космического робота: "Назовите каждого робота и скажите одним предложением, что он делает. Отвечаем полным предложением: «Этот робот…»." | Называют роботов и действия: "Робот-пылесос убирает пол", "Промышленный робот собирает детали", "Космический робот исследует поверхность планеты". |
2 мин | Учитель проводит игру «Верю — не верю»: "Если утверждение верное, поднимите зелёную карточку, если неверное — красную. Робот может сам выполнить любую человеческую работу. Роботу нужны команды. Робот-пылесос помогает убирать. Все роботы выглядят одинаково." После каждого ответа просит объяснить выбор. | Поднимают карточки и объясняют: "Роботу нужны команды", "Роботы выглядят по-разному", "Робот не умеет всё без программы". |
1 мин | Учитель фиксирует на доске три слова: «робот», «команда», «действие»: "Посмотрите на нашу схему. Робот получает команду и выполняет действие. Как вы думаете, что будет, если команда непонятная или перепутанная?" | Предполагают: "Робот остановится", "робот поедет не туда", "получится ошибка". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы выяснили, что роботы разные, но всем им нужны понятные команды. Теперь поставим вопрос, на который ответим в ходе открытия нового знания."
Этап 3. Постановка проблемы и цели урока (4 мин)
Цель этапа: подвести детей к пониманию необходимости классификации роботов и точной последовательности команд.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает две карточки: робот-врач и робот-пылесос: "Оба устройства называют роботами. Но могут ли они выполнять одну и ту же работу? Где будет полезен каждый робот? Почему роботу-пылесосу нельзя дать команду «лечи пациента»?" | Сравнивают карточки и отвечают: "Роботы предназначены для разных дел", "Робот-пылесос убирает, а медицинский робот помогает врачу", "Команды должны подходить роботу". |
2 мин | Учитель предлагает сформулировать цель: "Сегодня нам нужно узнать, какие бывают роботы, распределить их по месту работы и научиться давать роботу команды по порядку. Как мы проверим, что научились?" Учитель принимает ответы и записывает на доске план из трёх пунктов. | Формулируют план: "Назовём роботов", "Разложим их по группам", "Построим маршрут из стрелок". |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: узнать роботов и научиться составлять для них понятный маршрут. Сначала познакомимся с группами роботов, а затем сами станем составителями программ."
Этап 4. Открытие нового знания. Какие бывают роботы? (8 мин)
Цель этапа: сформировать представление о видах роботов через наблюдение, сравнение и классификацию.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель демонстрирует изображения и коротко объясняет: "Робот-пылесос работает дома и помогает поддерживать чистоту. Робот-манипулятор работает на заводе и перемещает детали. Медицинский робот помогает врачу в больнице. Робот-исследователь отправляется туда, где человеку трудно или опасно находиться. Космический робот изучает поверхность планет и собирает сведения." | Рассматривают изображения, повторяют названия и соотносят робота с местом работы. |
3 мин | Учитель раздаёт каждой паре набор карточек и даёт инструкцию: "Разложите карточки на пять групп: дом, больница, завод, космос, исследование. Сначала каждый предложит один вариант, затем договоритесь и положите карточку в выбранную группу. Если сомневаетесь, спросите: «Что делает этот робот?»" | Работают в парах: читают или рассматривают карточки, обсуждают, раскладывают их по пяти группам, объясняют выбор. |
2 мин | Учитель проверяет классификацию и задаёт вопросы: "Какой робот помогает дома? Какой работает с деталями? Чем робот-исследователь отличается от робота-пылесоса? Что общего у всех роботов?" | Отвечают: "Все роботы выполняют полезные действия по программе"; сравнивают роботов по месту работы и назначению. |
Запись в тетрадях
- Робот — устройство, которое выполняет заданные команды.
- Роботы бывают домашние, медицинские, промышленные, космические и исследовательские.
- Роботу нужна точная последовательность команд.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы научились объединять роботов в группы по месту работы и назначению. Теперь проверим, умеем ли мы давать роботу команды так, чтобы он пришёл именно туда, куда нужно."
Этап 5. Физкультминутка «Роботы просыпаются» (3 мин)
Цель этапа: снять напряжение, поддержать двигательную активность и закрепить направления движения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель говорит: "Представьте, что вы роботы. По моей команде вы выполняете только одно движение. «Вперёд» — шаг вперёд, «назад» — шаг назад, «вправо» — поворот вправо, «влево» — поворот влево." | Выполняют команды с небольшими шагами, не толкая соседей. |
1 мин | Учитель ускоряет игру: "Сейчас я дам три команды подряд. Слушайте внимательно: вперёд, вправо, вперёд. Затем: влево, вперёд, назад." | Запоминают последовательность и выполняют её. |
1 мин | Учитель завершает: "Робот не должен начинать действие до команды. Замрите, проверьте расстояние до соседа и спокойно возвращайтесь на места." | Останавливаются, проверяют безопасное расстояние, садятся. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы почувствовали, как важно слушать каждую команду и выполнять её в правильном порядке. Теперь применим это умение на клетчатом поле."
Этап 6. Парная работа. Составляем маршрут робота (10 мин)
Цель этапа: научить детей составлять и проверять простой алгоритм движения с использованием счёта и направлений.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает на доске клетчатое поле и фишку: "Робот находится на старте. Ему нужно попасть к батарее. Одна стрелка означает один шаг в соседнюю клетку. Сначала положите стрелки, затем пересчитайте их и только после проверки передвигайте фишку. В паре один ученик — программист, другой — робот. Потом поменяйтесь ролями." | Рассматривают поле, называют старт, финиш и направления, распределяют роли в паре. |
5 мин | Учитель раздаёт карточки маршрутов: "Составьте путь робота от старта до финиша. Проговаривайте каждую команду: «вперёд, вперёд, направо…». Сосед проверяет, не пропущена ли клетка. Если робот пришёл не туда, найдите ошибку и замените одну стрелку." | В парах выкладывают стрелки, считают шаги, передвигают фишку и исправляют маршрут при ошибке. Используют фразы: "Сейчас два шага вперёд", "Проверь поворот", "Мы пришли к финишу". |
3 мин | Учитель приглашает две пары продемонстрировать маршруты: "Покажите классу свой маршрут и назовите количество команд. Сколько всего шагов сделал робот? Какая команда была первой? Какая — последней?" | Две пары показывают поле, называют последовательность и считают шаги, например: "Четыре шага: вперёд, вперёд, направо, вперёд". Остальные проверяют по клеткам. |
Эталон решения
Для маршрута «старт — две клетки вперёд — одна клетка вправо — одна клетка вперёд» эталон таков: 1) поставить фишку на старт; 2) выполнить команду «вперёд»; 3) повторить команду «вперёд»; 4) выполнить команду «направо»; 5) выполнить команду «вперёд»; 6) проверить, что фишка стоит на финише. Всего робот сделал $4$ шага.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы убедились, что роботу недостаточно сказать «иди туда». Нужны точные команды и правильный порядок действий. Сейчас каждый самостоятельно проверит, умеет ли он распознать робота и составить короткую программу."
Этап 7. Самостоятельная работа и самопроверка (6 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание видов роботов, их назначения и последовательности команд.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт лист с тремя заданиями: "В первом задании соедините робота с местом работы. Во втором обведите робота, который помогает дома. В третьем поставьте стрелки в правильном порядке, чтобы робот дошёл до финиша. Работайте тихо и сначала выполняйте то, что умеете лучше всего." | Индивидуально соединяют изображения, выбирают робота-пылесоса, выкладывают или рисуют последовательность стрелок. |
2 мин | Учитель показывает эталон на доске: изображения «дом — робот-пылесос», «больница — медицинский робот», «космос — робот-исследователь», а также маршрут из четырёх стрелок: "Проверьте себя карандашом. За каждый правильный ответ поставьте маленькую точку. Ошибку не стирайте сразу — сначала найдите, на каком шаге возникло затруднение." | Сравнивают свою работу с эталоном, отмечают верные ответы и исправляют ошибки. |
1 мин | Учитель проводит «Светофор»: "Покажите цвет, который показывает ваше состояние. Зелёный — могу назвать роботов и составить маршрут, жёлтый — нужна ещё тренировка, красный — нужна помощь." | Поднимают карточку выбранного цвета и называют, что получилось или что было трудно. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "У каждого получился личный результат. Ошибка в маршруте — это не неудача, а подсказка, какую команду нужно проверить. Осталось вспомнить главное и показать, чему мы научились."
Этап 8. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: осознать результаты урока, связать новые знания с жизнью и определить дальнейшую учебную задачу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель возвращается к цели урока: "В начале мы хотели узнать, какие бывают роботы, где они работают и как составлять для них команды. Поднимите руку, кто может назвать три разных робота. Кто может объяснить, зачем роботу программа?" | Называют роботов: "робот-пылесос, медицинский робот, космический робот"; объясняют: "Программа помогает роботу знать порядок действий". |
2 мин | Учитель раздаёт лист выхода: "Выберите и отметьте одну картинку робота, о котором вы узнали. Под ней допишите или скажите соседу: «Этот робот помогает…». Затем нарисуйте одну стрелку команды, которую может выполнить робот." | Заполняют лист выхода, формулируют предложение и рисуют стрелку. |
1 мин | Учитель сообщает домашнее задание: "Дома найдите или нарисуйте одного робота. Подпишите, где он работает и чем помогает человеку. Если хотите, добавьте три стрелки его маршрута." | Записывают домашнее задание, задают уточняющие вопросы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня вы узнали, что роботы бывают разными и каждый выполняет свою работу. Вы научились объединять роботов по назначению и составлять для них короткие программы. На следующем уроке мы попробуем создавать более длинные алгоритмы и искать в них ошибки."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — ученик правильно распределил не менее пяти карточек роботов, составил маршрут из 3–4 команд, верно посчитал шаги и смог объяснить назначение одного робота.
- «4» — ученик правильно распределил не менее четырёх карточек и составил маршрут, допустив одну неточность, которую исправил после проверки.
- «3» — ученик с помощью учителя распределил не менее трёх карточек и составил маршрут из 2–3 команд, допустив ошибки в направлении или подсчёте шагов.
- При парной работе дополнительно учитывается умение договориться о ролях, выслушать партнёра и совместно проверить маршрут.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какого робота ты сегодня запомнил и чем он помогает человеку? | Выявление понимания назначения роботов и связи темы с жизненным опытом. |
Почему роботу нужны точные команды? | Проверка осознания роли алгоритма и последовательности действий. |
Что было труднее: распределить роботов по группам или составить маршрут? | Выявление точки затруднения для дальнейшей дифференциации. |
Какой цвет светофора ты выбрал и почему? | Субъективная оценка степени освоения материала и эмоционального состояния. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы увидели, что роботы окружают нас и помогают людям в самых разных местах. Мы научились различать домашних, медицинских, промышленных и космических роботов, а также давать роботу команды по порядку. Помните: робот выполняет не любую случайную команду, а только точную программу. На следующем уроке мы продолжим составлять алгоритмы и попробуем найти ошибку в маршруте робота."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Нарисовать одного робота и подписать два предложения: где он работает и чем помогает человеку. | Закрепляет понятие «робот» и умение описывать назначение устройства; при проверке обратить внимание на соответствие робота месту работы. |
Средний (повышающий) | Нарисовать двух разных роботов, распределить их по группам и составить для одного робота маршрут из трёх команд-стрелок. | Закрепляет классификацию и последовательность действий; проверить правильность направления и количество шагов. |
Продвинутый (дополнительный) | Придумать своего робота-помощника, назвать его, указать место работы и записать алгоритм из четырёх действий. | Развивает творческое мышление и умение проектировать простой алгоритм; проверить, что действия расположены в понятном порядке. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Что такое робот? Назови одного домашнего робота. Где может работать медицинский робот? Зачем роботу нужны команды? Сколько шагов в маршруте, если робот сделал два шага вперёд и один шаг вправо?»
