Материал: Методическое пособие для учителя Знакомство с контроллером 9 проектов начального уровня с CyberPi в среде mBlock 5

© education.makeblock.com
13
План урока (45 минут)
Тайминг
Контент
5 минут

Входные и выходные данные
15 минут

Планируйте программу с псевдокодом

Напишите алгоритм

Напишите и загрузите программу

Перезагрузите CyberPi.
20 минут

Создание звуковой машины
5 минут

Презентация проектов

Домашнее задание

© education.makeblock.com
14
Активности
Введение
[5 минут]
Входные и выходные данные
1. Обсудите со студентами следующие определения.
Понятие
Определение*
Input
Устройство или компонент, позволяющий передавать информацию компьютеру.

© education.makeblock.com
15
CyberPi
Input
Output
Микрофон
Кнопки (A, B & Home)
Джойстик
Порт зарядки
Bluetooth
Датчик движения (гироскоп)
Датчик освещённости
Звук / микрофон
Динамик
Экран
Светодиодная лента
Светодиодный индикатор (показывает зарядку и питание)
С использованием Pocket Shield и mBuild Kit
Мультидатчик касания
«Ползунок»
Ультразвуковой датчик расстояния
Сторонние датчики
Моторы ( в том числе с энкодером и серво)
Светодиодная лента
Сторонние модули
Теоретическая часть
[15 минут]
Создание алгоритма программы
1.
Обсудите со студентами важность создания алгоритма программы перед ее разработкой в программном обеспечении. Познакомьте учащихся с алгоритмом, который может быть полезным инструментом для планирования проекта mBlock.
Понятие
Определение
Алгоритм
Письменная последовательность шагов для программы, написанная на родном языке программиста.
2. Используя следующее описание, подведите студентов к написанию алгоритма для проекта.
Звуковая машина
Описание
проекта
Создайте проект, в котором CyberPi непрерывно издает звук после нажатия кнопки A и включает все светодиоды после нажатия кнопки B. При нажатии средней кнопки джойстика выключаются и звуки, и свет.
Алгоритм
Когда нажата кнопка А:
Включить все светодиоды одним цветом
Когда нажата кнопка B:

© education.makeblock.com
16
Включить воспроизведение динамиком одной ноты.
Если нажата средняя кнопка Джойстика:
Остановить воспроизведение звука и погасить
3. Попросите учащихся изучить приведенный выше алгоритм и определить входные и выходные данные для программы.
Проект «Звуковая машина»
Input
Output
Кнопка A
Кнопка B
Средняя кнопка джойстика
Динамик
Светодиоды
Написание программы
1. Теперь, когда написан алгоритм, пора узнать о новых блоках, необходимых для программы.
Категория
Блок
Функции
События
Определяет действие на
CyberPi, которое запускает выполнение прикрепленных действий..
Управление
Блок бесконечного цикла
Непрерывно выполнять действия, вложенные в блок.
Останавливает все скрипты, включая все циклы.
АУДИО
Воспроизведите звук на зуммере CyberPi в течение определенного времени.
Диапазон частот: от 0 до 1000
Герц
Светодиоды
Зажечь все или отдельный светодиод на борту контроллера заданным цветом.
Диапазон значений цвета: от 0

© education.makeblock.com
17
до 255
Выключает все или отдельный бортовой светодиод.
2. Запустите программу mBlock 5 или mBlock 5 Web version
. Добавьте CyberPi на вкладке
«Устройства» и подключитесь в режиме реального времени.
3. 3. Напомните учащимся, как перетаскивать блоки из категорий с цветовой кодировкой в области блоков. Попросите их собрать каждый из следующих сценариев:
Внимание: Опцию, нажатия средней кнопки джойстика, можно найти в раскрывающемся меню.
4. Протестируйте программу в режиме реального времени и / или в режиме загрузки.
5. Предложите учащимся поэкспериментировать с различными значениями для зуммера и светодиодных блоков, чтобы понаблюдать за работой CyberPi..
6. Дополнительно: если позволяет время, научите студентов значениям цвета RGB. Или разрешите им использовать палитру цветов для определения значений RGB определенных цветов.
Рандомизация вывода
7. В приведенном выше коде, были запрограммированы конкретная частота зуммера и значение цвета RGB. CyberPi навсегда повторяет один и тот же звук и один и тот же цвет светодиода.
Следующий блок может использоваться, чтобы позволить программе выбирать случайное значение каждый раз, когда цикл навсегда повторяется.
Category
Block
Function

© education.makeblock.com
18
Операторы
Компьютер или CyberPi выбирает случайное значение из указанного диапазона.
1. Измените предыдущие программы, включив в них следующие случайные блоки:
Обратите внимание, эти диапазоны соответствуют диапазону значений, принятых для каждого блока.
2. 2. Предложите учащимся протестировать новую программу. Обратите внимание: учащиеся могут изменить значение секунд в блоке звукового сигнала воспроизведения на десятичную дробь, если им нужен более быстрый звуковой сигнал.
Перезагрузка CyberPi
Программирование кнопки для перезапуска CyberPi может быть полезным инструментом на следующих уроках. Итак, научимся программировать кнопку для ручного перезапуска CyberPi.
Category
Block
Function
Управление
Перезапускает или перезагружает устройство
CyberPi. CyberPi воспроизведет последнюю загруженную на устройство программу.
3. 3. Попросите учащихся создать следующий сценарий и протестировать программу:
Практическая часть
[20 минут]
Создать звуковую машину
1. Дайте студентам время поэкспериментировать с существующим кодом. Предложите им попробовать разные значения параметров в блоках.

© education.makeblock.com
19 2. Предложите учащимся изучить другие блоки в категориях «Светодиод» и «Аудио» в области блоков.
3. После того, как они исследуют различные блоки. Попросите учащихся написать свой алгоритм для расширенной версии проекта «Звуковая машина».
4. Предложите учащимся создать свой проект, используя алгоритм в качестве руководства..
Выводы
[5 минут]
Демонстрация Проекта:
1. Сгруппируйте учащихся в пары и попросите учащихся представить свою звуковую машину
CyberPi своему партнеру.
2. Попросите учащихся задать друг другу следующие вопросы:

Чем вы больше всего гордитесь в своем проекте?

Что было самым сложным в этом проекте?
Дополнительное задание:

• Запрограммируйте кнопку остановки, используя блок с блоком

• Используйте кнопки джойстика, чтобы запрограммировать несколько различных звуков и световых шоу.

© education.makeblock.com
20
Предмет: Информатика
Продолжительность: 45 минут
Уровень сложности: Начальный
Цели
К концу этого урока студенты:
• Создадут программу в mBlock, которая записывает и воспроизводит аудио.
• Исследуют итеративный процесс для разработки решения вычислительной проблемы.
Обзор
Объединив динамик, микрофон и интегрированное хранилище, студенты превратят CyberPi в карманный диктофон. Посредством итеративного процесса студенты будут оценивать свои проекты и улучшать свои диктофоны.
Ключевые моменты
• Запись звука с помощью CyberPi
• Воспроизведение записей
• Использование итеративного процесса проектирования.
Необходимо для урока
• Компьютеры с установленным mBlock 5 или веб-версией mBlock
• CyberPi с кабелем USB-C
• Pocket Shild (опция)
• Пример программ, включенные в программное обеспечение mBlock:
-
CyberPi – Lesson 3 – Sound Recorder 1
- CyberPi – Lesson 3 – Sound Recorder 2
Урок 3
Диктофон

© education.makeblock.com
21
План урока (45 минут)
Тайминг
Контент
10 минут

Развивающиеся вычислительные решения
10 минут

Составить план

Создать диктофон на основе Create Sound Recorder 1.0 20 минут

Создать диктофон на основе Create Sound Recorder 2.0 5 минут

Выводы

Дополнительные задания
Активности
Введение
[10 минут]
Развивающиеся вычислительные решения
3. Обсудите со студентами, как вычисления решают повседневные проблемы реального мира. В классе составьте список вычислительных решений, с которыми студенты и их семьи сталкиваются ежедневно. Некоторые примеры могут включать: o Смартфон o Будильник o Холодильная сигнализация o Автомобили o Общественный транспорт o GPS o микроволновая печь o Отчет о погоде или приложение
4. Обсудите со студентами, как вычислительные решения развивались с течением времени.
Вот конкретный пример, которым вы можете поделиться:
Эволюция получения маршрута к пункту назначения o Использование распечатанной дорожной карты или карты общественного транспорта для определения маршрута из одного места в другое до отправления. o Использование веб-сайта на компьютере для создания инструкций для печати до отправления. (например, Mapquest или транзитный веб-сайт)

© education.makeblock.com
22
o Использование мобильного устройства для просмотра веб-сайта с указаниями по маршруту. o Использование мобильного устройства для просмотра карты во время маршрута (маршруты не указаны). (Обратите внимание, это была первая итерация приложения Google Maps; у него не было направлений.) o Использование мобильного устройства для просмотра карты с маршрутами проезда или общественного транспорта. o Использование мобильного устройства для предоставления пошаговых маршрутов движения по GPS (пока нет поддержки для транспорта или пешеходов). o Использование мобильного устройства для предоставления пошаговых GPS- маршрутов движения с корректировкой маршрута на основе данных о дорожном движении в реальном времени. o Использование мобильного устройства для предоставления маршрутов движения, ходьбы или общественного транспорта с помощью GPS в режиме реального времени.
Использование GPS-направлений на смартфоне или мобильном устройстве со временем эволюционировало. Например, в первой итерации Google Maps отсутствовали многие ключевые функции (пешеходные маршруты, общественный транспорт, движение в реальном времени, закрытые дороги, информация о пункте назначения и т. Д.), Которые со временем добавлялись посредством оценки решения, отзывов пользователей и Сбора данных.
Теоретическая часть
[10 минут]
Составьте план.
4. Используя следующую постановку задачи, помогите студентам спланировать решение проблемы.
Вам предоставлен образец решения. Обратите внимание, что исходное решение должно быть очень простым. Это позволит учащимся повторять и добавлять функции в процессе разработки многофункционального устройства записи звука..
Sound Recorder 1.0
Проблема
Один из ваших одноклассников посещает уроки иностранного языка. Они хотели бы попрактиковаться в произношении слов, которые выучили в классе, но к тому времени, как они вернутся домой, они забывают, как их учитель сказал эти слова.
Как можно использовать CyberPi, чтобы помочь однокласснику с этой проблемой?

© education.makeblock.com
23
Предложенное
решение
Создайте звукозапись с помощью CyberPi, чтобы записать, как учитель произносит слова, а затем воспроизведите запись во время учебы дома.
Алгоритм
Когда нажата кнопка А:
Начать запись
При нажатии средней кнопки джойстика:
Остановить запись
Когда нажата кнопка B:
Воспроизвести запись
Создание Sound Recorder 1.0
5.
Теперь, когда программа спланирована, пора узнать о новых блоках, необходимых для программирования:
Категории
Блоки
Функции
АУДИО
Старт записи Аудио.
Лимит времени записи 10 секунд.
Остановка записи Аудио
Проиграть последнюю запись, сохранённую в CyberPi.
6. Запустите программу mBlock 5 или mBlock 5 Web version
. Добавьте CyberPi на вкладке
«Устройства» и подключитесь в режиме реального времени.
7. Напомните учащимся, как перетаскивать блоки из категорий с цветовой кодировкой в области блоков. Попросите студентов создать следующие сценарии и протестировать программу: a. 5. Спросите учащихся, готово ли устройство помогать однокласснику при использовании на уроке иностранного языка. Многие студенты начнут определять области улучшения этого функционала. Предложите учащимся провести мозговой штурм и составить список способов улучшить это базовое устройство звукозаписи. Если учащимся требуется дополнительное руководство, подумайте о том, чтобы задать следующие вопросы: