План урока на тему «Автоматический полив растений»

Название темы:

Создание автоматизированной системы полива с использованием Arduino и Tinkercad

Цель урока:

Научить студентов моделировать автоматизированную систему полива с помощью Arduino и датчика влажности почвы в среде Tinkercad, развить навыки практического программирования и работы с цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР).

Задачи:

Обучающие:

– Ознакомить с принципами работы датчика влажности и компонентов Arduino.

– Научить собирать и моделировать автоматизированную систему.

– Развить навыки визуального программирования в Tinkercad.

Развивающие:

– Повысить уровень цифровой компетентности.

– Развить алгоритмическое мышление.

– Стимулировать интерес к образовательной робототехнике.

Воспитательные:

– Формировать аккуратность при работе с цифровыми схемами.

– Содействовать развитию самостоятельности и ответственности за результат.

Методы обучения:

– Частично-поисковый

– Интерактивный (работа в Tinkercad)

– Визуальный (скринкаст, схемы, презентации)

– Практико-ориентированный

Формы организации:

– Индивидуальная работа в Tinkercad

– Фронтальная работа (вводная часть)

– Мини-группы (обсуждение ошибок и доработок)

Средства обучения:

– ЦОР: симулятор Tinkercad, скринкаст, презентация, пошаговая инструкция

– Технические средства: ноутбуки/ПК, интернет

– Программное обеспечение: Arduino-блоки в Tinkercad

Процесс проведения урока (практическая реализация эксперимента) показана на таблице 1.

1. Вводная часть:

– Преподаватель кратко напоминает теоретические основы автоматизации и сенсорных систем.

– Обе группы получают одинаковую вводную лекцию.

– Демонстрируется скринкаст по созданию системы автоматического полива (экспериментальная группа смотрит его отдельно или вместе).

2. Постановка задачи:

– Всем студентам представляется задание: собрать в симуляторе Tinkercad систему полива, использующую Arduino, влагомер, двигатель и светодиоды.

– Поясняется цель: автоматизировать полив в зависимости от показаний датчика.

3. Работа с ЦОР (экспериментальная группа):

– Используется пошаговая инструкция.

– Ссылка на скринкаст, а также проект Tinkercad передаётся через ссылку.

– Студенты повторяют действия по этапам: сборка схемы, ввод переменных, условная логика (if-else), визуальное тестирование модели.

4. Традиционное обучение (контрольная группа):

– Работа с распечатанными схемами и устными объяснениями.

– Преподаватель помогает им без использования симуляторов и видео.

5. Проверка:

– Все студенты запускают проект в Tinkercad (при наличии или ментально).

– Преподаватель оценивает точность сборки, корректность логики, наличие отклика на изменение влажности.

6. Оценивание:

– Максимальный балл – 15.

– Критерии: правильность подключения, работа кода, логика работы датчиков и светодиодов, отражение результата на интерфейсе.

7. Заключение:

– Студенты дают обратную связь: что было понятно/сложно.

– Подведение итогов, анализ различий в восприятии материала с ЦОР и без.​​​​​​