© education.makeblock.com
35
Предмет: Информатика
Продолжительность: 45 минут
Уровень сложности: Начальный
Цели
К концу этого урока студенты смогут:
Описать, как датчики CyberPi обнаруживают окружающую среду.
Отлаживать ошибки в программах в mBlock.
Документировать программу, используя комментарии в mBlock.
Обзор
Узнайте, как встроенные датчики CyberPi отображают громкость и интенсивность света окружающей среды.
Студенты узнают о представлении данных и построении графиков значений датчиков.
Ключевые моменты
Представление данных
Отладка программ
Что такое датчики
Необходимо для урока
For the teacher:
• 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 6 – Sensor Meter
CyberPi – Lesson 6 – Sensor Meter V2
Урок 6
Данные с датчиков
© education.makeblock.com
36
План урока (45 минут)
Тайминг
Контент
5 минут
Данные и общество
15 минут
Изучение данных, получаемых от датчиков
Данные от датчика звука
20 минут
Данные от датчика освещённости
5 минут
Документация
Дополнительные задания
Активности
Введение
[5 минут]
Данные и общество
Найдите информацию об устройствах для умного дома, чтобы её его классу. Обсудите, как в этих решениях используются датчики для обеспечения безопасности, удобства и автоматизации для потребителей.
Теоретическая часть
[15 минут]
Exploring Sensor Data
1. Откройте программное обеспечение mBlock 5 или веб-версию mBlock 5. Добавьте CyberPi на вкладке «Устройства» и подключитесь в режиме реального времени.
2. Откройте пример проекта «Lesson 6 - Sensor Meter». Щелкните зеленый флаг, чтобы запустить программу. Обратите внимание на значения CyberPiVolume и CyberPiLightIntensity.
3. Попросите учащихся запустить программу и понаблюдать за показаниями датчиков и графиками в различных сценариях, например:
CyberPi на столе
Закрытие CyberPi (интенсивность света должна уменьшиться)
Включите фонарик на CyberPi (интенсивность света должна увеличиться)
Старайтесь вести себя как можно тише (громкость должна уменьшиться).
© education.makeblock.com
37
Хлопайте в ладоши или разговаривайте рядом с CyberPi (громкость должна увеличиться)
4. Попросите учащихся определить минимальные и максимальные значения, которые датчики сообщают компьютеру. Обратите внимание, что датчик освещенности и датчик звука имеют диапазон от 0 до 100..
5. Познакомьте учащихся с блоками, которые используются для датчиков CyberPi.:
Категория
Блок
Функции
Сенсоры
Сохраняет числовое значение, представляющее интенсивность света, обнаруженную датчиком освещенности на CyberPi.
Сохраняет числовое значение, громкости, обнаруженное звуковым датчиком CyberPi.
Данные от датчика звука
6. Познакомьте учащихся с блоками, предназначенными для создания линейной диаграммы на
CyberPi:
Категория
Блок
Функция
Показать
Наносит точку на линейной диаграмме на дисплее CyberPi.
Изменяет горизонтальный интервал линейной диаграммы.
Устанавливает цвет линейного графика.
7. Откройте программное обеспечение mBlock 5 или веб-версию mBlock 5. Добавьте CyberPi на вкладке «Устройства» и подключитесь в режиме реального времени.
8. Попросите учащихся создать следующий сценарий и протестировать программу:
© education.makeblock.com
38
Практическая часть
[20 минут]
Данные от датчика освещённости
1. Попросите учащихся изменить код, включив в него красную линейную диаграмму для интенсивности света. CyberPi должен отображать обе диаграммы одновременно.
2. Некоторые решения сначала могут показаться правильными. Но поощряйте студентов критически мыслить и полностью проверять свое решение. Например, следующий код неправильно отображает данные. При тестировании этого кода вы должны заметить, что громкий звук рядом с CyberPi приводит к увеличению красной и синей линий.
3. Поощряйте студентов продолжать исправлять и отлаживать свой код, пока они не получат правильное решение. Следующее - правильное решение:
© education.makeblock.com
39
Выводы
[5 минут]
Документация
При программировании может быть полезно документировать программы, чтобы облегчить их отслеживание, тестирование и отладку. Часто над одним проектом работают несколько программистов.
Попросите учащихся использовать комментарии, чтобы объяснить, как работает код.
Дополнительные задания
Попросите учащихся запрограммировать светодиоды или динамик на реакцию на громкость или интенсивность света.
Попросите учащихся добавить в проект название и инструкции к игре.
Попросите учащихся запрограммировать спрайт или фон для смены костюмов в зависимости от громкости или интенсивности света. (Обратите внимание, что для хранения каждого значения датчика требуется переменная.)
© education.makeblock.com
40
Предмет: Информатика
Продолжительность: 45 минут
Уровень сложности: Начальный
Цели
К концу этого урока студенты смогут:
• Использовать переменные для хранения значений.
• Изменять переменную на основе ввода данных пользователем.
• Написать программу в mBlock, которая выполняется, если выполняется условие.
Обзор
Студенты познакомятся с переменными для создания цветового микшера CyberPi. Эта программа будет использовать джойстик и кнопки для управления значениями цвета R, G, B всех встроенных светодиодов.
Также, учащиеся будут использовать условные выражения, чтобы гарантировать, что значения R, G, B не выходят за пределы допустимого диапазона.
Ключевые моменты
• Хранение данных с переменными
• Использование условных операторов
Необходимо для урока
Компьютеры с установленным mBlock 5 или веб-версией mBlock
CyberPi с кабелем USB-C
Pocket Shild (опция)
Пример программы, включенный в программное обеспечение mBlock:
CyberPi – Lesson 7 – Color Mixer
Урок 7
Цветовой микшер
© education.makeblock.com
41
План урока (45 минут)
Тайминг
Контент
5 минут
Игра с условными операторами
15 минут
Хранение данных с переменной
Использование условного оператора
20 минут
Завершение программы
5 минут
Переменные
Дополнительные задания
© education.makeblock.com
42
Активности
Введение
[5 минут]
Игра с условными операторами
8. Сыграйте со своим классом в игру, похожую на «Саймон говорит», чтобы продемонстрировать условные утверждения. Вместе со своими учениками прочтите каждое утверждение ниже и попросите учеников подчиниться команде. (Не стесняйтесь писать свои собственные команды для своих учеников.) o ЕСЛИ в вашем имени есть буква «S», ЗАТЕМ поднимите руку. o ЕСЛИ у вас есть домашняя кошка, ТОГДА хлопните в ладоши. o ЕСЛИ вы занимаетесь спортом, ТОГДА топайте ногами. o ЕСЛИ на вас носки, ТОГДА прикоснитесь к ногам. o ЕСЛИ ваше любимое мороженое шоколадное, ТОГДА скажите «Ням».
9. Расскажите учащимся, что эти команды являются примерами условных выражений. В программировании условные операторы используются для выполнения определенных действий, если условие истинно.
Теоретическая часть
[15 минут]
Хранение данных с переменными
7. Обсудите со студентами следующее определение:
Термин
Определение
Переменная
Величина, которая может изменяться и иметь множество различных значений.
8. Повторите со студентами следующую задачу и алгоритм:
Цветовой микшер
Описание
Проекта
Создайте проект, в котором джойстик и кнопки CyberPi управляют значениями R, G, B всех светодиодов
© education.makeblock.com
43
Алгоритм Когда джойстик поднят:
Увеличьте значение красного (R) всех светодиодов на 5
Когда джойстик опущен:
Уменьшите значение красного (R) всех светодиодов на 5
Когда джойстик вытянут вправо:
Увеличьте значение зеленого (G) всех светодиодов на 5
Когда джойстик отведен влево:
Уменьшите значение зеленого (G) всех светодиодов на 5
Когда нажата кнопка А:
Увеличьте значение синего (B) всех светодиодов на 5
Когда нажата кнопка B:
Уменьшите значение синего (B) всех светодиодов на 5 9. Чтобы запрограммировать этот проект, необходимо использовать переменную для хранения значения каждого из светодиодов. При запуске CyberPi переменные будут начинаться с нуля (0) и будут регулироваться с помощью джойстика или кнопок.
10. Откройте программное обеспечение mBlock 5 или веб-версию mBlock 5. Добавьте CyberPi на вкладке
«Устройства» и подключитесь в режиме реального времени.
11. Перейдите в раздел «Переменные» в области блокировки. Нажмите кнопку "Создать переменную".
12. Назовите новую переменную redValue и оставьте выделенной для всех спрайтов.
13. Познакомьте учащихся со следующими новыми блоками, которые теперь доступны в разделе
«Переменные».:
1 2 3 4
Категория
Блок
Функции
Переменные
Устанавливает для переменной определенное значение.
Изменяет переменную на определенное значение
(положительное или отрицательное).
Возвращает текущее значение, хранящееся в переменной.
Операторы
Сравнивает два значения и определяет, меньше ли первое значение второго.
Возвращает ИСТИНА или ЛОЖЬ.
© education.makeblock.com
44
Сравнивает два значения и определяет, больше ли первое значение второго.
Возвращает ИСТИНА или ЛОЖЬ.
14. Попросите учащихся создать следующие сценарии и протестировать программу, чтобы наблюдать, как элементы управления джойстиком вверх / вниз увеличивают красное значение всех светодиодов.:
Использование условного оператора
15. Напомните учащимся, что значения R, G, B имеют диапазон от 0 до 255. В приведенной выше программе переменная redValue может быть изменена на значение, выходящее за пределы этого диапазона. Мы можем использовать условные операторы для управления минимальным и максимальным значениями. Попросите учащихся изменить код и добавить в программу следующие условные операторы:
Обратите внимание: учащиеся также могут добавить блок, чтобы установить яркость на 100% при запуске программы.
16. Объясните учащимся, как условные выражения не позволяют redValue когда-либо быть больше 255 или меньше 0.
© education.makeblock.com
45
Практическая часть
[20 минут]
Завершение программы
1. Попросите учащихся завершить программу на основе алгоритма, приведенного ранее в уроке. Ниже приведен пример завершенной программы:
2. Учащимся может быть полезно добавить следующий скрипт внутри цикла forever, чтобы увидеть значения переменных на дисплее CyberPi:
© education.makeblock.com
46
Выводы
[5 минут]
Применение переменных в устройствах.
Обсудите со студентами, как переменные используются для хранения информации в различных вычислительных устройствах и приложениях. Обсудите со студентами следующие примеры: o Фитнес-трекеры хранят количество шагов. o Автомобили (с цифровым дисплеем) хранят количество пройденных миль. o Мобильные устройства хранят уровень заряда батареи и сообщают его в процентах. o На карточках магазинов хранится количество посещений до тех пор, пока вы не получите вознаграждение. o Видеоигры хранят здоровье персонажа, уровень жизни и результаты.
Дополнительные задания.
Попросите учащихся добавить название и инструкции к проекту.
Попросите учащихся создать переменную для LEDNumber и использовать среднюю кнопку джойстика для управления изменяемым светодиодом.
© education.makeblock.com
47
Предмет: Информатика
Продолжительность: 45 минут
Уровень сложности: Начальный
Цели
К концу этого урока студенты смогут:
• Написать программу в mBlock, которая ведет счет.
• Написать программу, которая выполняет действия в течение определенного промежутка времени.
• Отображать текст на дисплее Cyberpi.
Обзор
На этом уроке ученики создадут забавную игру с CyberPi, в которой игрок встряхивает CyberPi в течение десяти секунд. Учащиеся запрограммируют игру, чтобы подсчитать, во сколько раз сила сотрясения превышает 50.
Ключевые моменты
• Ведение счета
• Использование таймера CyberPi
• Отображение текста на дисплее CyberPi
Необходимо для урока
Компьютеры с установленным mBlock 5 или веб-версией mBlock
CyberPi с кабелем USB-C
Pocket Shild (опция)
Пример программы, включенный в программное обеспечение mBlock:
Lesson 8 – Strength Meter
Урок 8
Измеритель силы встряски
© education.makeblock.com
48
План урока (45 минут)
Тайминг
Контент
5 минут
Обзор переменных
15 минут
Определение силы встряски
Сохранение очков
20 минут
Создание измерителя силы встряски 2.0 5 минут
Датчик движения
Дополнительные задания
© education.makeblock.com
49
Активности
Введение
[5 минут]
Обзор переменных
Просмотрите переменные с классом и объясните, как можно использовать переменные для отслеживания результатов в проекте mBlock. Обсудите со студентами, как создать переменную, установить переменную и изменить переменную в mBlock.
Теоретическая часть
[15 минут]
Обнаружение встряски
1. Повторите со студентами следующую задачу и алгоритм:
Измеритель силы встряски 1.0
Описание
проекта
Создайте игру, в которой пользователь встряхивает CyberPi в течение 10 секунд и зарабатывает балл за каждый раз, когда сила встряхивания превышает 50.
Алгоритм
Когда нажата кнопка B:
Установить счет на ноль (0)
Сбросить таймер
Повторяйте встряхивание в течение 10 секунд
Если сила встряхивания больше 50, тогда
Изменить счет на один (1)
Когда нажата кнопка А:
Показать результат на дисплее CyberPi
2. Откройте программное обеспечение mBlock 5 или веб-версию mBlock 5. Добавьте CyberPi во вкладку «Устройства» и подключитесь в режиме реального времени.
3. Познакомьте учащихся со следующими новыми блоками:
Category
Block
Function
Управление
Условный цикл
Выполнять действия, вложенные в блок, пока условие не станет равно
ИСТИНА.