Личный кабинет

СОЗДАНИЕ ПРОЕКТОВ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ НА ОСНОВЕ АППАРАТНОЙ ПЛАТФОРМЫ ARDUINO

Ключевые слова: Проектная деятельность, аппаратная платформа ARDUINO, светодиод, электронные устройства, программирование.


Одним из важных видов деятельности на современном этапе образования является проектная деятельность. На современном этапе использования проектной деятельности на уроках Информатики, проектная деятельность базируется на прикладных программах (язык гипертекстовой разметки НТМI, презентации, электронные таблицы, базы данных и т.п.). В данной статье б

 «Школьник понимает физический опыт только тогда хорошо, когда делает его сам. Но ещё лучше он понимает его, если сам делает прибор для эксперимента». (П.Л.Капица)

Главная задача современного образования – научить ребенка учиться.  Важно отметить, что для того, чтобы учиться -  необходимо действовать как самому педагогу, так и обучающемуся! Один из выдающихся общественных деятелей Бернард Шоу сказал: «Единственный путь, ведущий к знаниям, - это деятельность». А для того, чтобы призвать учеников к деятельности, необходимо их заинтересовать.

Одним из важных видов деятельности на современном этапе образования является проектная деятельность.

Проектный метод, в настоящее время, получил широкое распространение в обучении школьников. Данный метод  можно использовать в любой школьной дисциплине, где решаются большие по объему задачи.

«Метод проектов - это способ познания действительности, способствующий развитию и становлению личности в современном динамично изменяющемся мире». "Все, что я познаю, я знаю, для чего это мне надо и где и как я могу эти знания применить" - вот основной тезис современного понимания метода проектов [7].

Использование проектной деятельности в современном образовании особенно важно, так как данный вид деятельности  развивает у учеников логическое мышление, самостоятельность, познавательный интерес, расширяет  умственные способности, а также помогает ребенку не только изучить новый материал, но и применить его в практической деятельности.

На уроках информатики метод проектов может быть использован в полной мере, т.к. на этих уроках чаще всего используется компьютерная поддержка. Так же на уроках информатики важную роль играет практическая деятельность, что играет важную роль, при создании проектных работ. Так как, практическая деятельность,  выполненная  на уроках информатики, может быть применена  в  проектной работе.

Информатика является одной из школьных дисциплин, часто использующих проектный метод обучения. Данный предмет позволяет составлять  проекты  с использованием языков программирования (РаsсаlABC, С++, Python и других языков программирования, изучаемых в школьном курсе информатики или выходить за рамки школьной программы). Или создавать проекты на основе прикладных программах (графические редакторы, презентации, язык гипертекстовой разметки НТМI, базы данных, электронные таблицы и т.п.).  В данной статье будет рассмотрен один из самых современных видов использования  проектной деятельности на уроках информатика – создание проектов на базе аппаратной платформы Arduino.

 Создание проектов на основе данной платформы, в современной образовательной среде, позволяет  учащимся исследовать, как создаются современные гаджеты и другие технические устройства, как ими управлять, как их проектировать. На основе проектной деятельности  при использовании  аппаратной платформы Arduino, ребята  начинают понимать, что ходом различных физических процессов можно управлять с помощью программ, а также,  что  в основе любого устройства находится контроллер, который реагирует на изменения одних параметров изменением других. Использование  аппаратной платформы Arduino развивает инновационное мышление и формирует качественно новый взгляд на сегодняшний технологический мир. Это будет взгляд программиста и инженера, а не потребителя, что особенно важно при обучении современных детей и такой взгляд возможно и нужно воспитать у детей на уроках информатики.

Что же такое электронный конструктор Arduino?

«Arduino – это удобная платформа быстрой разработки электронных устройств. Программируется на специальном языке программирования, который основан на C/C++. Работу созданного алгоритма можно наглядно проверить на физическом устройстве. Платформа Arduino позволяет не просто собирать всевозможные электронные устройства и их программировать, но и проводить экспериментальные и исследовательские лабораторные работы, стимулирующие познавательную активность учащихся. Это важнейшее условие эффективности образовательного процесса. Написав программу, учащиеся сразу видят результаты своей деятельности. Непонятная последовательность английских слов превращается в алгоритм управления реальным устройством, причём, собранного своими руками» [1].

«В процессор Arduino можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму. Таким образом, можно создать бесконечное количество уникальных моделей по собственной задумке Язык программирования устройств Ардуино основан на C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент Arduino — это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах» [8].

Рассмотрим плюсы использования аппаратной платформы Ардуино при разработке проектов обучающимися:

  1. Простой и увлекательный способ изучить программирование;
  2. Помощь при изучении работы различных устройств (проекты, созданные на базе аппаратной платформы Ардуино, помогают изучить работу датчиков, устройств регистрации, устройств отображения информации, устройства с использованием различных беспроводных видов связи и GPS);
  3. Важность практического применения (создание проектов для автоматизации жилья, проекты для исследования природы и автоматизации сельского хозяйства).

Рассмотрим несколько фрагментов разработки простых базовых  моделей, с использованием аппаратной платформой Ардуино:

  1. Создание мигающего светодиода на Arduino:

Светодиод — полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении [4].

Этапы создания модели:

  1. Подключаем резистор
  2. К резистору подключаем анод
  3. Катод подсоединяем к ячейке GND
  4. Загружаем код на контроллер Arduino
  5. Подключаем уже готовую модель к компьютеру

 

 «Школьник понимает физический опыт только тогда хорошо, когда делает его сам. Но ещё лучше он понимает его, если сам делает прибор для эксперимента». (П.Л.Капица)

Главная задача современного образования – научить ребенка учиться.  Важно отметить, что для того, чтобы учиться -  необходимо действовать как самому педагогу, так и обучающемуся! Один из выдающихся общественных деятелей Бернард Шоу сказал: «Единственный путь, ведущий к знаниям, - это деятельность». А для того, чтобы призвать учеников к деятельности, необходимо их заинтересовать.

Одним из важных видов деятельности на современном этапе образования является проектная деятельность.

Проектный метод, в настоящее время, получил широкое распространение в обучении школьников. Данный метод  можно использовать в любой школьной дисциплине, где решаются большие по объему задачи.

«Метод проектов - это способ познания действительности, способствующий развитию и становлению личности в современном динамично изменяющемся мире». "Все, что я познаю, я знаю, для чего это мне надо и где и как я могу эти знания применить" - вот основной тезис современного понимания метода проектов [7].

Использование проектной деятельности в современном образовании особенно важно, так как данный вид деятельности  развивает у учеников логическое мышление, самостоятельность, познавательный интерес, расширяет  умственные способности, а также помогает ребенку не только изучить новый материал, но и применить его в практической деятельности.

На уроках информатики метод проектов может быть использован в полной мере, т.к. на этих уроках чаще всего используется компьютерная поддержка. Так же на уроках информатики важную роль играет практическая деятельность, что играет важную роль, при создании проектных работ. Так как, практическая деятельность,  выполненная  на уроках информатики, может быть применена  в  проектной работе.

Информатика является одной из школьных дисциплин, часто использующих проектный метод обучения. Данный предмет позволяет составлять  проекты  с использованием языков программирования (РаsсаlABC, С++, Python и других языков программирования, изучаемых в школьном курсе информатики или выходить за рамки школьной программы). Или создавать проекты на основе прикладных программах (графические редакторы, презентации, язык гипертекстовой разметки НТМI, базы данных, электронные таблицы и т.п.).  В данной статье будет рассмотрен один из самых современных видов использования  проектной деятельности на уроках информатика – создание проектов на базе аппаратной платформы Arduino.

 Создание проектов на основе данной платформы, в современной образовательной среде, позволяет  учащимся исследовать, как создаются современные гаджеты и другие технические устройства, как ими управлять, как их проектировать. На основе проектной деятельности  при использовании  аппаратной платформы Arduino, ребята  начинают понимать, что ходом различных физических процессов можно управлять с помощью программ, а также,  что  в основе любого устройства находится контроллер, который реагирует на изменения одних параметров изменением других. Использование  аппаратной платформы Arduino развивает инновационное мышление и формирует качественно новый взгляд на сегодняшний технологический мир. Это будет взгляд программиста и инженера, а не потребителя, что особенно важно при обучении современных детей и такой взгляд возможно и нужно воспитать у детей на уроках информатики.

Что же такое электронный конструктор Arduino?

«Arduino – это удобная платформа быстрой разработки электронных устройств. Программируется на специальном языке программирования, который основан на C/C++. Работу созданного алгоритма можно наглядно проверить на физическом устройстве. Платформа Arduino позволяет не просто собирать всевозможные электронные устройства и их программировать, но и проводить экспериментальные и исследовательские лабораторные работы, стимулирующие познавательную активность учащихся. Это важнейшее условие эффективности образовательного процесса. Написав программу, учащиеся сразу видят результаты своей деятельности. Непонятная последовательность английских слов превращается в алгоритм управления реальным устройством, причём, собранного своими руками» [1].

«В процессор Arduino можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму. Таким образом, можно создать бесконечное количество уникальных моделей по собственной задумке Язык программирования устройств Ардуино основан на C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент Arduino — это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах» [8].

Рассмотрим плюсы использования аппаратной платформы Ардуино при разработке проектов обучающимися:

  1. Простой и увлекательный способ изучить программирование;
  2. Помощь при изучении работы различных устройств (проекты, созданные на базе аппаратной платформы Ардуино, помогают изучить работу датчиков, устройств регистрации, устройств отображения информации, устройства с использованием различных беспроводных видов связи и GPS);
  3. Важность практического применения (создание проектов для автоматизации жилья, проекты для исследования природы и автоматизации сельского хозяйства).

Рассмотрим несколько фрагментов разработки простых базовых  моделей, с использованием аппаратной платформой Ардуино:

  1. Создание мигающего светодиода на Arduino:

Светодиод — полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении [4].

Этапы создания модели:

  1. Подключаем резистор
  2. К резистору подключаем анод
  3. Катод подсоединяем к ячейке GND
  4. Загружаем код на контроллер Arduino
  5. Подключаем уже готовую модель к компьютеру

 

  1. Создание модели дисплея:

Дисплей - устройство, предназначенное для вывода информации. Дисплеем в большинстве случаев можно назвать часть законченного устройства, используемую для отображения цифровой, цифро-буквенной или графической информации электронным способом.

Самый быстрый и удобный способ использования i2c дисплея в Ардуино – это покупка готового экрана со встроенной поддержкой протокола. Но таких экранов не очень много и стоят они недешево. А вот разнообразных стандартных экранов выпущено уже огромное количество. Поэтому самым доступным и популярным сегодня вариантом является покупка и использование отдельного I2C модуля – переходника. Для подключения необходимы сама плата Ардуино, дисплей, макетная плата, соединительные провода и потенциометр.

Этапы создания модели:

  1. Жидкокристаллический монитор с поддержкой i2c подключается к плате
  2. Вывод GND подключается к GND на плате
  3. Вывод VCC – на 5V
  4. SCL подключается к пину A5
  5. SDA подключается к пину A4
  6. Загружаем код на контроллер Arduino
  7. Подключаем уже готовую модель к компьютеру

В век современного технологического мира  каждый  ребёнок окружен различными устройствами, но, при этом, дети не имеют представления, из чего состоят данные устройства и как они работают. Современная образовательная среда позволит вместе с учениками исследовать, как создаются такие устройства, как ими управлять, как их проектировать. Учащиеся начинают понимать, что ходом физических процессов можно управлять с помощью программ и,  что в основе любого устройства находится контроллер, который реагирует на изменения одних параметров изменением других. Использование проектной деятельности в школе на основе Arduino позволяет учащимся, проявить как свои творческие способности и воображение, так развивает инновационное мышление и формирует  новый взгляд на сегодняшний технологический мир.

  1. Создание модели дисплея:

Дисплей - устройство, предназначенное для вывода информации. Дисплеем в большинстве случаев можно назвать часть законченного устройства, используемую для отображения цифровой, цифро-буквенной или графической информации электронным способом.

Самый быстрый и удобный способ использования i2c дисплея в Ардуино – это покупка готового экрана со встроенной поддержкой протокола. Но таких экранов не очень много и стоят они недешево. А вот разнообразных стандартных экранов выпущено уже огромное количество. Поэтому самым доступным и популярным сегодня вариантом является покупка и использование отдельного I2C модуля – переходника. Для подключения необходимы сама плата Ардуино, дисплей, макетная плата, соединительные провода и потенциометр.

Этапы создания модели:

  1. Жидкокристаллический монитор с поддержкой i2c подключается к плате
  2. Вывод GND подключается к GND на плате
  3. Вывод VCC – на 5V
  4. SCL подключается к пину A5
  5. SDA подключается к пину A4
  6. Загружаем код на контроллер Arduino
  7. Подключаем уже готовую модель к компьютеру

В век современного технологического мира  каждый  ребёнок окружен различными устройствами, но, при этом, дети не имеют представления, из чего состоят данные устройства и как они работают. Современная образовательная среда позволит вместе с учениками исследовать, как создаются такие устройства, как ими управлять, как их проектировать. Учащиеся начинают понимать, что ходом физических процессов можно управлять с помощью программ и,  что в основе любого устройства находится контроллер, который реагирует на изменения одних параметров изменением других. Использование проектной деятельности в школе на основе Arduino позволяет учащимся, проявить как свои творческие способности и воображение, так развивает инновационное мышление и формирует  новый взгляд на сегодняшний технологический мир.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    avatar 21.04.2020 | 01:32
    Александр Терентьев Участник

    К сожалению, нет схем и фотографий этого замечательного урока


     

Добавлено: 20.04.2020
Рейтинг: 8.3545454545455
Комментарии:
1
footer logo © Образ–Центр, 2021. 12+