Робототехника в начальной школе

Игнатьева Е. Ю.

Саблина Е. А.
Шабанов А. А.

РОБОТОТЕХНИКА

В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

9 785970 608333

ISBN 978-5-97060-833-3

Интернетмагазин:
www.dmkpress.com

Оптовая продажа: 
КТК «Галактика»
email: books@alians-kniga.ru
www.дмк.рф

Книга учителя

РОБОТОТЕХНИКА В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

www.pacpac.ru  

В этом методическом пособии подробно описываются подготовка 
и ход занятий по робототехнике в начальной школе. Ученики начальных классов на уроках технологии и робототехники или в 
рамках внеурочной деятельности под руководством педагога собирают множество моделей и программируют их на выполнение 
простых действий. По мере повышения сложности задач учащиеся совершенствуют навыки механической сборки, сборки электрических схем и изучают программирование с помощью стандартных блок-схем.

Учебный материал распределен по следующим модулям:
• 
Знакомство с конструктором

• 
Знакомство со средой программирования

• 
Создание линейных алгоритмов

• 
Создание алгоритмов с циклами

• 
Создание алгоритмов с ветвлениями

• 
Создание многопоточных программ

• 
Творческий проект

Пособие позволит учителю грамотно организовать процесс занятий и 
эффективно использовать конструктор fischertechnik «BT Стартовый 
набор». В числе программируемых моделей – светофор, карусель, маяк, 
холодильник, стиральная машина, сушилка для рук, шлагбаум. 

Для более глубокого закрепления знаний учащихся предусмотрена 
рабочая тетрадь, которая составляет единый комплект с этим пособием.

Е. Ю. Игнатьева, Е. А. Саблина, А. А. Шабанов 

Робототехника  
в начальной школе

Методическое пособие

На базе конструктора «BT Стартовый набор» 

Москва, 2020

Общество с ограниченной ответственностью «ПАКПАК» 
при поддержке fischertechnik GmbH

УДК 004.43, 59.30
ББК 32.81
И26

Игнатьева Е. Ю., Саблина Е. А., Шабанов А. А.
И26 Робототехника в начальной школе: методическое пособие. – М.: ДМК Пресс, 
2020. – 150 с.: ил. 

ISBN 978-5-97060-833-3

Издание представляет собой сборник заданий и методических рекомендаций для изучения робототехники в начальной школе. Для выполнения заданий необходимы конструктор 
fischertechnik «BT Стартовый набор», батарейка типа Крона или аккумулятор fischertechnik, 
компьютер и рабочая тетрадь.
Каждая глава представляет собой развернутый план урока, включающий этап подготовки, 
последовательность действий и подведение итогов. В числе собираемых и программируемых 
моделей светофор, карусель, сушилка для рук и другие. В приложениях приводятся сведения 
об элементах конструктора, советы по программированию в виде блок-схем, методы поиска 
и устранения неисправностей, рекомендации по технике безопасности.
Методическое пособие предназначено для преподавателей технологии и информатики, 
учителей начальных классов, а также для педагогов дополнительного образования и преподавателей кружков робототехники.

УДК 004.43, 59.30
ББК 32.81

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой 
бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.

 
© ООО «ПАКПАК», 2019
ISBN 978-5-97060-833-3 
© Оформление, издание, ДМК Пресс, 2020

Содержание

Введение .......................................................................................................................................................6

Урок № 1. Знакомство с конструктором ..........................................................................13

Урок № 2. Знакомство со средой программирования .........................................25

Урок № 3. Светофор для пешеходов .................................................................................35
Исполнительное устройство «Лампа» ................................................................................................ 36
Задание № 1. Линейная программа для светофора .....................................................................37
Дополнительное задание. Программа для светофора с циклом ............................................ 40

Урок № 4. Регулируемый светофор для пешеходов .............................................42
Датчик «Кнопочный переключатель» ................................................................................................. 43
Задание № 1. Проверка модели светофора в режиме «Тест» ................................................. 44
Задание № 2. Программа с проверкой нажатия кнопки ........................................................... 44
Задание № 3. Программа с миганием зеленого сигнала светофора ................................... 46

Урок № 5. Карусель ...........................................................................................................................48
Исполнительное устройство «Мотор» и механизм «Редуктор» ............................................... 50
Задание № 1. Блок-схема простой линейной программы для карусели ............................ 50
Задание № 2. Проверка модели карусели в режиме «Тест» .................................................... 51
Задание № 3. Программа с блоком Проверка кнопки с ожиданием ................................... 51

Урок № 6. Карусель (продолжение) ....................................................................................54
Задание № 1. Программа для карусели с циклом ........................................................................ 55
Задание № 2. Программа с изменением направления вращения мотора ........................ 55

Урок № 7. Маяк .....................................................................................................................................59
Задание № 1. Программа для прерывистого режима работы маяка ................................... 60
Задание № 2. Программа для режима быстрого мерцания маяка ....................................... 61
Задание № 3. Программа для режима медленного мерцания маяка .................................. 62

Урок № 8. Холодильник ................................................................................................................64
Задание № 1. Программа для лампы внутреннего освещения холодильника ................ 66
Задание № 2. Программа для сигнальной лампы ........................................................................ 68

Урок № 9. Стиральная машина ................................................................................................74
Задание № 1. Программа стирки ......................................................................................................... 76

Содержание

4

Задание № 2. Программа стирки с проверкой закрытия дверцы ......................................... 78
Задание № 3. Программа полоскания ............................................................................................... 79
Задание № 4. Программа сушки .......................................................................................................... 80
Задание № 5. Программа всех режимов стирки с индикацией этапа стирки .................. 82

Урок № 10. Сушилка для рук ....................................................................................................84
Датчик «Фототранзистор» и особенности работы светового барьера................................. 86
Задание № 1. Экспериментальная программа для светового барьера ............................... 86
Задание № 2. Программа для сушилки для рук ............................................................................ 90
Задание № 3. Эксперимент для проверки безопасности электроприборов ..................... 94

Урок № 11. Шлагбаум .....................................................................................................................97
Задание № 1. Программа для шлагбаума с концевыми выключателями .......................... 99
Дополнительное задание. Безопасность работы шлагбаума ..................................................100

Урок № 12. Работа над творческим проектом ........................................................103

Приложение № 1. Исполнительное устройство «Мотор» ...............................110

Приложение № 2. Исполнительное устройство «Лампа» ...............................114

Приложение № 3. Датчик «Кнопочный переключатель» ..............................121

Приложение № 4. Датчик «Фототранзистор» ..........................................................125

Приложение № 5. Особенности конструкции и работы  
контроллера BT Smart .................................................................................................................130

Приложение № 6. Технические характеристики  
электромеханических и электронных компонентов конструктора .......133

Приложение № 7. Поиск и устранение неисправностей .................................135

Приложение № 8. Советы по программированию ...............................................138

Приложение № 9. Техника безопасности при работе  
с конструктором ................................................................................................................................142

Приложение № 10. Тематическое планирование творческой  
проектной деятельности ............................................................................................................146

Список используемой литературы.....................................................................................148

В работе с методическим пособием вам помогут специальные значки:

Фронтальная беседа, дискуссия
Форма работы: коллективная

Практическая работа с конструктором
Форма работы: парная

Работа за компьютером
Форма работы: парная

Выполнение задания в рабочей тетради
Форма работы: индивидуальная

Смотрите в «Инструкции по сборке»

Смотрите в рабочей тетради

Обратите внимание!

Соблюдайте технику безопасности!

Ссылки на перечень замеченных неточностей и опечаток, а также на архив 
с примерами управляющих программ, использованных в данном пособии, приведены на веб-сайтах издательства (www.dmkpress.com) и компании ПАКПАК 
(www.pacpac.ru).

Введение

Предмет: 
Информатика и ИКТ, Технология

Класс: 
2–4

Возраст детей: 7–12 лет
Тип урока: 
комбинированный

Вид урока: 
урок-практикум

Цели

Освоение информационных и коммуникационных технологий направлено на 
достижение следующих целей: 

 
 предметные:
– ознакомление с основами автоматики и робототехники с помощью 
конст руктора «BT Стартовый набор» фирмы fischertechnik, Германия;
– систематизация знаний по теме «Алгоритмы» на примере работы программной среды ROBO Pro Light1 с использованием блок-схем;
– овладение трудовыми умениями и навыками при работе с конструктором, приобретение опыта практической деятельности по созданию 
автоматизированных систем управления, полезных для человека и общества;
– знакомство с законами реального мира;
– овладение умением применять теоретические знания на практике;
– усвоение знаний о роли автоматизированных систем управления в преобразовании окружающего мира;

 
 метапредметные:
– формирование алгоритмического мышления через составление алгоритмов в компьютерной среде ROBO Pro Light;
– овладение способами планирования и организации созидательной деятельности;

 
 личностные:
– развитие пространственного воображения, логического и визуального 
мышления, наблюдательности, креативности;
– развитие мелкой моторики рук;
– формирование первоначальных представлений о профессиях, в которых информационные технологии играют ведущую роль;
– воспитание интереса к информационной и коммуникационной деятельности.

1 Программная среда ROBO Pro Light является «усеченной» версией полнофункциональной среды программирования ROBO Pro.

6

Введение

7

Задачи

В качестве основных задач при работе с конструктором «BT Стартовый набор» 
ставятся:

 
 познавательные:
– начальное освоение компьютерной среды ROBO Pro Light для управления моделями;
– систематизация и обобщение знаний по теме «Алгоритмы» в ходе создания управляющих программ в среде ROBO Pro Light;
– освоение навыков создания моделей из деталей конструктора;
– развитие умения строить трехмерные модели по двумерным чертежам;
– освоение принципов механики и слаботочных электрических соединений;
– создание завершенных проектов с использованием освоенных навыков 
конструирования и структурного программирования.

 
 регулятивные:
– выработка навыков планирования – определения последовательности 
промежуточных целей с учетом конечного результата;
– освоение способов контроля в форме сопоставления способа действия 
и его результата с заданным образцом с целью обнаружения отличий от 
эталона.

 
 коммуникативные:
– выработка умения работать над проектом в команде;
– эффективно распределять обязанности.
Внутренняя структура задач освоения навыков программирования допускает 
модульную организацию программы обучения. Предлагается следующий набор 
учебных модулей:

 
 «Знакомство с конструктором»;

 
 «Знакомство со средой программирования»;

 
 «Создание линейных алгоритмов»;

 
 «Создание алгоритмов с циклами»;

 
 «Создание алгоритмов с ветвлениями»;

 
 «Создание многопоточных программ»;

 
 «Творческий проект».

Результаты

Личностные результаты

К личностным результатам освоения навыков конструирования и программирования с конструктором «BT Стартовый набор» относятся:

 
 осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий с жизненными ситуациями;

 
 начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с информационными и коммуникационными технологиями.

Введение

8

Метапредметные результаты

I. Технологический компонент
Регулятивные универсальные учебные действия:

 
 освоение способов решения проблем творческого характера в жизненных 
ситуациях;

 
 формирование умений ставить цель – создание творческой работы, планирование достижения этой цели, создание вспомогательных эскизов в процессе работы;

 
 оценивание получающегося творческого продукта и соотнесение его с изначальным замыслом, выполнение по необходимости коррекции либо 
продукта, либо замысла.
Познавательные универсальные учебные действия:

 
 поиск информации в индивидуальных информационных архивах учащегося, информационной среде образовательного учреждения, в федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;

 
 использование средств информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач.
Коммуникативные универсальные учебные действия:

 
 подготовка выступления.

II. Логико-алгоритмический компонент
Регулятивные универсальные учебные действия:

 
 планирование последовательности шагов алгоритма для достижения цели;

 
 поиск ошибок в плане действий и внесение в него изменений.
Познавательные универсальные учебные действия:

 
 моделирование – преобразование объекта из чувственной формы в модель, где выделены существенные характеристики;

 
 анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных);

 
 синтез – составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;

 
 установление причинно-следственных связей;

 
 построение логической цепи рассуждений.
Коммуникативные универсальные учебные действия:

 
 аргументирование своей точки зрения на выбор способов решения поставленной задачи;

 
 выслушивание собеседника и ведение диалога.

Введение

9

Предметные результаты

Модуль «Знакомство с конструктором» 
В результате изучения данного модуля учащиеся должны:

 
 знать названия различных типов компонентов конструктора:
– контроллер (специализированный микрокомпьютер);
– исполнительные устройства – мотор, лампа (светодиод);
– датчики – кнопочный переключатель (кнопка), фототранзистор;
– соединительные провода;
– строительные блоки;

 
 уметь:
– выполнять соединение деталей типа «ласточкин хвост»;
– выполнять электрические соединения с помощью проводов со штекерами;
– проверять подключение контроллера к источнику питания.

Модуль «Знакомство со средой программирования»
В результате изучения данного модуля учащиеся должны уметь:

 
 запускать компьютерную программу ROBO Pro Light и завершать работу 
с ней;

 
 находить Панель инструментов, панели Элементы программы и Тест 
BT конт роллера в рабочем окне программы;

 
 перемещать программные блоки в рабочее окно программы;

 
 рисовать соединительные линии между блоками;

 
 удалять программные блоки и соединительные линии;

 
 сохранять управляющие программы на компьютере в папке для проектов.

Модуль «Создание линейных алгоритмов»
В результате изучения данного модуля учащиеся должны уметь:

 
 составлять словесное описание последовательности действий модели;

 
 понимать построчную запись алгоритмов и запись в виде блок-схем;

 
 рисовать линейные блок-схемы на основе словесного описания действий 
модели;

 
 создавать управляющую программу на основе блок-схем в среде программирования ROBO Pro Light;

 
 сохранять созданную управляющую программу и вносить в нее изменения.

Модуль «Создание алгоритмов с циклами»
В результате изучения данного модуля учащиеся должны уметь:

 
 составлять словесные описания циклических действий моделей;

 
 рисовать блок-схемы с циклами;

 
 создавать управляющую программу с циклом в среде программирования 
ROBO Pro Light.