урок
Самокеровані авто
Цей урок складається з теоретичної частини, дискусії, демонстрації відео, практичної роботи із власними сматфонами та домашнього завдання.
1
45-90 хвилин
Тривалість
2
Початковий
Рівень складності
3
10+ років
Адаптовано для віку
Для проведення уроку рекомендуємо
завантажити матеріали.
Цілі:

  • Учні, які прослухали цей курс, матимуть базове уявлення про те, як працюють самокеровані автомобілі та які технології для цього використовуються;
  • Учні ознайомляться з термінологією, яка пов'язана з цією галуззю автомобілебудування та інформатики;
  • Учні матимуть змогу розглянути сучасні приклади використання технології, обговорити у класі відмінності між керуванням автомобілем людиною і роботом та дізнаються про професії, які дозволяють глибше вивчати технології штучного інтелекту й автомобілебудування майбутнього.
Увага: Урок побудовано за принципом BYOD (Bring Your Own Device - "принеси власний гаджет"), тож радимо учням користуватися власними смартфонами під час виконання практичного завдання.
Урок містить:

✓ Навчальний матеріал / план уроку
✓ Питання для дискусії
✓ Відео матеріали
✓ Слайди / зображення для проектора
✓ Завдання для самостійної роботи
✓ Завдання для роботи у групі
✓ Завдання для роботи з власними смартфонами / планшетами
✓ Друковані матеріали
✓ Домашнє завдання
Що необхідно для проведення уроку:

Проектор для демонстрації відео та слайдів;
Класна дошка, крейда або маркери;
Смартфони на платформі Android чи iOS із додатком Futurio;
Додаток Futurio: AppStore, Google Play;
Презентація: відкрити презентацію;
Відеоматеріали;
Роздрукований А4-маркер для практичної роботи в класі та домашньої роботи. Завантажити маркер.

Як використовувати цей урок?

Цей урок розраховано на академічну годину, але за бажанням вчителя його можна розширити до 90 хвилин. Важливий елемент уроку— можливість для учнів висловлювати думки вільно, навчитися мислити критично, аналізувати факти й долучатися до дискусії.

Під час уроку учням дозволяється використовувати власні смартфони, але важливо, щоб вони завчасно завантажили відповідні додатки, а вчитель підготував роздруковані «маркери» — спеціальні зображення для практичної роботи.

Структура уроку складена таким чином, щоб учні могли відповісти на питання: «Що я знаю про самокеровані автомобілі?», «Які технології забезпечують роботу самокерованих авто?», «Чи може машина керувати собою так само, як це робила б людина?»

На цій сторінці ви знайдете план уроку, який містить інформацію для викладення матеріалу, список слайдів презентації та відео, а також рекомендації для активності в класі в певний час уроку. Ви також знайдете важливу інформацію в підказках для спікера всередині презентації.

Урок не містить брендованого контенту, однак він побудований на реальних прикладах сучасних компаній і їхні назви позначені в підказках для вчителя. Чи озвучувати їх під час уроку, залишаємо на розсуд учителя відповідно до внутрішньої політики навчального закладу.

Ви можете провести урок «як є» або приділити певним частинам більше уваги та часу.

Після проведення уроку поділіться з нами своїми враженнями, будь ласка. Чи був урок цікавим саме вам? Чи легко було розібратися в темі? Чи вистачило матеріалів та відео? Які додаткові питання ставили учні? Як ми могли б покращити урок?

Ви знайдете форму зворотнього зв'язку наприкінці уроку. Давайте спілкуватися!

Успіхів!
Стуктура уроку
Повідомлення теми
Частина 1
5 хвилин


Вчитель починає урок із цікавого, жвавого обговорення теми, ставить питання учням, мотивує мислити критично, креативно, вільно, модерує дискусію.

Елементи уроку: дискусія.
Актуалізація знань
Частина 2
10 хвилин


Вчитель чітко формулює мету уроку, пояснює роль самокерованих авто в житті людини, аргументує, чому важливо знатися на цій темі.

Елементи уроку: демонстрація відео, дискусія.
Усвідомлення / Засвоєння знань
Частина 3
10 хвилин


Вчитель пояснює теоретичний матеріал і термінологію, демонструє схожість і відмінність у керуванні автомобілем людиною та автопілотом на прикладах із життя.

Елементи уроку: теоретична частина, креативне мислення, дискусія, конспект, демонстрація відео.
Рефлексія
Частина 4
10 хвилин


Вчитель запрошує до дискусії, перевіряє, чи зрозуміли учні матеріал та чи змінили свою думку, яку висловлювали на початку уроку.

Елементи уроку: демонстрація відео, дискусія, креативне мислення, критичне мислення.
Практична робота, BYOD
Частина 5
5 хвилин


Практична робота у групі або самостійно з AR-додатком Futurio (BYOD)

Елементи уроку: BYOD, самостійна робота, робота в групі, практична робота, критичне мислення, аналітичне мислення.
Домашнє завдання
Частина 6
2 хвилини


Вчитель заохочує продовжити вивчати матеріал самостійно за допомогою інтерактивного домашнього завдання.

Елементи уроку: домашнє завдання, самостійна робота, аналітичне мислення, критичне мислення.
частина 1 (5 хвилин)
Повідомлення теми
Наше життя щодня стає простішим завдяки різноманітним хатнім помічникам.

Ми «навчили» їх робити різні справи, поки ми зайняті чимось цікавішим.

Хто скаже, яких помічників я маю на увазі?

Підказки:
— використовуємо пральну машину замість того, щоб прати руками;
— використовуємо тостер замість того, щоб обсмажувати чи розігрівати хліб;
— використовуємо мультиварки, пароварки та хлібопічки для приготування їжі.
Слайд 1
Дискусія
Життя простіше разом із ними, чи не так?

Завантажили собі брудний одяг, обрали програму прання, натиснули «Старт» і маємо 2 години вільного часу.

Можливо, у вас теж є ідеї певних пристроїв/речей/моделей. Сміливо пропонуйте щось нове.

Можливо, ви станете саме тією людиною, яка змінить світ.
Дискусія
Креативне мислення
частина 2 (10 хвилин)
Актуалізація знань
Сьогодні ми говоритимемо про те, що допомагає нам долати великі відстані, вчасно встигати до місця призначення, але потребує високої концентрації уваги з боку людини.

Можливо, натяк не зрозумілий достатньо, але ще одне слово — і все буде зрозуміло.

Більшість ваших батьків сьогодні цим уже скористалися, щоб ви не спізнилися на перший урок.

Підказка:
Керування автомобілем.
Дискусія
Так, поговоримо про авто. Але про такі авто, які також дозволять нам використовувати час у дорозі для цікавіших речей.

Для цього авто мають самі собою керувати.

Вони вже існують. Сьогоднішній урок — про самокеровані автомобілі.

День, коли можна сісти в автомобіль і читати газету або увімкнути улюблений серіал, поки машина сама їде до пункту призначення, вже настав.

Так, принаймні, стверджують автовиробники. На міжнародних автосалонах регулярно показують нові безпілотні автомобілі.
Слайд 2
Перегляньмо відео.
Слайд 3

Відео

частина 3 (10 хвилин)
Усвідомлення / Засвоєння знань
Чим відрізняється звичайна машина від автомобіля, який здатен сам собою керувати?

По-перше, самокерована автівка — це більш комп'ютеризована версія нормального автомобіля.

Її мозок — це комп'ютерна програма, яка приймає рішення про наступний крок так само, як і людина.

Розгляньмо, які людські здібності замінили комп'ютерними пристроями для того, щоб машина сама визначала, як їй рухатися й куди їхати.

Назвіть навички та вміння, які дозволяють людям керувати автомобілем і нікуди не врізатися.

Підказки:
Зір, озирання навколо, натискання педалей, реакція на обставини, знання правил дорожнього руху.
Креативне мислення

Дискусія

Систематизація знань
1. Знання правил дорожнього руху

Людина:

Перед тим як виїхати на дорогу, водієві необхідно знати правила дорожнього руху. Для цього люди ходять у спеціальні автошколи, де вивчають знаки та відмінності в дорожній розмітці.

Автомобіль:

Уся теоретична інформація завантажується в комп'ютер автомобіля під час виробництва.
Слайд 4
2. Знання місцевості

Людина:

Людина, яка виросла в певному місті, знає, на яку вулицю треба повернути, аби приїхати до школи, кіно чи магазину.

Вона знає, де в місті розташовані автозаправки чи паркувальні місця.

У незнайомих місцях людина може використовувати GPS-навігацію [Джи-Пі-Ес навігацію].

Автомобіль:

Разом із правилами дорожнього руху в пам'ять автомобільного комп'ютера завантажуються географічні карти всього світу або певної місцевості.

Перед початком подорожі людина має запрограмувати самокерований автомобіль на певний маршрут: ввести на дисплеї назву місця призначення (наприклад, назву нашої школи) або точну адресу.
Слайд 5
3. Вміння бачити та розпізнавати розмітку

Людина:

Під час руху водій має бути дуже уважним та дивитися вперед на дорогу. І не тільки це.

Він має стежити за дорожніми знаками, які вказують, наприклад, у кого перевага руху на перехресті або дозволяють обганяти машину, яка їде попереду.

Автомобіль:

У самокерованому автомобілі цю функцію виконує фронтальна камера.

Камера «читає» все, що бачить перед собою. Програмне забезпечення, вмонтоване в «мозок» автомобіля, обробляє зображення та розпізнає на ньому дорожню розмітку і знаки, світлові стоп-сигнали та інші об'єкти.

Машина також може мати лідар.

Лідар звучить дуже схоже на «радар», чи не так?

Слово «радар» вам, мабуть, добре відоме. Обидва ці слова навіть колись були акронімами.

Перед тим, як стати самостійним словом, радар розшифровувався з англійської мови як Radio Detection and Ranging [Редіо Детекшн Енд Ренжін] - RADAR.

Як ви знаєте, радар використовує радіохвилі, що відбиваються, для визначення відстані до різних об'єктів. Наприклад, субмарин або літаків.

Лідар розшифровується з англійської мови як Light Identification, Detection and Ranging [Лайт Ідентіфікейшн, Детекшн Енд Ренжін] - LIDAR.

Light [Лайт] - це «світло». Цей спосіб ідентифікації відстані до об'єктів використовує світловий жмут, наприклад, лазер. Спеціальні сенсори розпізнають світло, яке відбивається, так само, як у випадку з радіохвилями.

Лідар закріплений на автомобілі. Обертаючись навколо своєї осі, він використовує лазерний жмут, щоб генерувати 360-градусне зображення свого оточення.
Слайд 6

Конспект
4. Пильнування за поведінкою інших учасників дорожнього руху

Людина:

Людина має постійно дивитися не тільки перед себе, а й пильнувати за іншими машинами та об'єктами на дорозі, чи не так?

Чи не вибіг на дорогу кіт? Чи не викотився м'яч, бо хтось грається неподалік?

Інші машини, велосипедисти та мотоциклісти на дорозі ⎯ теж об'єкти пильної уваги водія.

Автомобіль:

У самокерованому автомобілі цю функцію виконують фронтальний радар та ультразвукові сенсори.

Фронтальний радар використовує мікрохвилі, що відбиваються, для визначення місцеперебування об'єктів та швидкості, з якою вони рухаються.

Ультразвукові сенсори ⎯ це звукові хвилі, які відбиваються.

Їх використовують для того, щоб визначити відстань до об'єктів, які перебувають поблизу.

Таким чином сенсори машини збирають дані про об'єкти, які перебувають неподалік. Наприклад, їхній розмір та швидкість руху.

Сенсори також класифікують об'єкти ⎯ велосипедистів, пішоходів чи інші машини та предмети, ⎯ базуючись на їхній поведінці.
Слайд 7
Інколи самокеровані автомобілі можуть дещо більше, ніж людина. Деякі з цих функцій уже присутні у сучасних автомобілях, які ви бачите на дорозі щодня.

Наприклад:

1. Уникати зіткнень.

Системи, які базуються на даних радарів, лазерів або камер, можуть попереджати про можливе зіткнення і в деяких випадках самостійно гальмувати.

2. Попереджати занесення.

Якщо авто починає відхилятися від своєї смуги, деякі системи попереджають водія і застосовують протидію до руху керма.

3. Дивитися у «сліпі зони».

Камери або радар можуть розпізнавати інші автомобілі у сліпій зоні водія й попереджати його за допомогою звуків або світлових сигналів.

4. Утримувати або допомагати не перевищувати швидкість.

Ця функція називається «круїз-контроль» і ви про неї вже, мабуть, чули, адже вона існує в багатьох сучасних авто.

Це коли машина може утримувати задану швидкість, а також, у більш сучасних варіаціях, ще й дистанцію до автомобіля, який рухається попереду. Якщо машина попереду вповільнюється, ваше авто теж зменшує швидкість.

5. Самостійно паркуватися.

Головний біль багатьох новачків!

Уявіть, що машина сама маневрує на задане місце паркування. Але зазвичай, водій має самостійно гальмувати й виконувати підказки.
Слайд 8
Розгляньмо ілюстрацію, аби проаналізувати, чим зовні відрізнятиметься самокероване авто від звичайного.

Майже нічим, правда?
Слайд 9

Дискусія
Ось як «бачить» камера компьютера різні об'єкти на дорозі.
Слайд 10
Багато об'єктів одночасно, чи не так?

Треба брати до уваги багато різноманітних факторів одночасно, які, до того ж, постійно змінюються.

Згідно з дослідженнями, людині потрібно до 26 секунд, щоб повністю «включитися» в управління автомобілем, якщо до цього вона відволікалася на інші справи. Для критичної ситуації це може бути надто довго. Натомість самокерований автомобіль ніколи не відволікається.
ЧАСТИНА 4 (10 ХВИЛИН)
Рефлексія
Отже, сьогодні ми говорили про самокеровані автомобілі – майбутнє, яке багато обіцяє.

Можливо, скоро ми забудемо про те, як сиділи за кермом й у містах будуть створені спеціальні автодроми для того, щоб знову відчути механіку авто. За гроші, звичайно.

Але зараз, як і все нове, самокеровані автомобілі перебувають під прискіпливим наглядом критиків. Давайте спробуємо й самі стати критиками та запропонувати аргументи проти «автопілотів».

Як ви думаєте, які можуть бути недоліки використання цієї технології?

Підказки:

може зникнути професія водія;
— автопілот теж може помилитися;
— не всі дороги обладнані розміткою, знаками і ліхтарями;
— автоперегони можуть зникнути як спорт;
— комп'ютерну систему автомобіля можуть «хакнути» зловмисники і змінити напрямок руху або налаштування безпеки;
— людині в самокерованому авто теж треба бути наготові, якщо раптом проштрикнеться шина чи інші водії в «не самокерованих» автах припускатимуться помилок, на які комп'ютер не встигатиме; реагувати;
— людина може керувати автомобілем, навіть коли розмітка стерлася, а дорожні знаки не можна чітко розпізнати через гілля дерев чи інші об'єкти;
— людина може розпізнати емоційну чи агресивну поведінку іншого водія і їхати від нього на відстані.

Безпілотні системи поки що не ідеальні, але автовиробники наполягають, що люди помиляються значно частіше, ніж роботи.

До того ж, люди схильні діяти емоційно, а через це — відволікатися, перевищувати швидкість або поводитися агресивно на дорозі.

Наприклад, «підрізати» інших, різко гальмувати або не утримувати достатню дистанцію від автомобіля, який їде попереду.

Це дуже небезпечна поведінка, якої треба уникати.

Із роботизованими або, іншими словами, самокерованими автомобілями такого статися не може.

До того ж, вчені підрахували, що використання авто з автопілотом підвищить пропускну спроможність магістралей на 273 відсотка, а середня швидкість при цьому значно зросте.

Оскільки серце самокерованої автівки — це комп'ютер, існує також загроза хакерських атак.

Теоретично зловмисники можуть зламати комп'ютерну систему автомобіля й перехопити керування.

Інженери роблять усе можливе, аби зламати систему управління автомобіля з автопілотом нікому не вдалося.

Це дуже важливе питання, особливо на тлі зростання уваги до активності хакерів.

Окрім критиків, у світі багато «адвокатів» самокерованих авто.

Візьмімо на себе цю роль і поговорімо про переваги нової технології.

Підказки:

— час у «корках» або в дорозі можна використовувати з користю: для навчання або відпочинку;
— самокеровані авто знають і завжди пам'ятають абсолютно всі правила дорожнього руху;
— самокеровані авто не діють емоційно і не стомлюються.
Дискусія

Критичне мислення

Креативне мислення
ЧАСТИНА 5 (5 ХВИЛИН)
Практична робота із додатком
Futurio (BYOD)
Futurio app
За допомогою додатку уроки про новітні технології стануть більш
цікавими та інтерактивними.
А тепер погляньмо на власні очі, як працюють самокеровані авта.

Для цього ми з вами виконаємо суперзавдання.

Ви отримали спеціальні малюнки.

  1. Дістаньте свої смарфони чи планшети.
  2. Відкрийте додаток Futurio.
  3. Покладіть малюнок перед собою (роздрукований А4-маркер для практичної роботи: завантажити маркер).
  4. Наведіть камеру смартфону так, щоб весь малюнок помістився на екрані.
  5. Що ви бачите?

Роздивіться малюнок з усіх боків. Наблизьте камеру до малюнка або навпаки, збільшіть відстань.

Питання для аналізу й роботи в класі (самостійно або у групах) або в якості домашнього завдання (рекомендовано):

1. Яке завдання виконує самокероване авто? (Паркування)
2. Назвіть системи, які допомагають автопілоту керувати машиною. (Бортовий комп'ютер, лідар, фронтальна камера / камери, сенсори, GPS-навігація)
3. Наведіть один аргумент «за» використання автопілотів на міських дорогах та один аргумент «проти».
Слайд 11

Практична робота з AR-маркерами та додатком Futurio

Дискусія

Учні працюють в групах або самостійно, знайомляться із прикладом роботи сонячних панелей, аналізують побачене та підсумовують вивчене
ЧАСТИНА 6
Домашнє завдання
Візьміть малюнки додому.

На аркушах із малюнками ви знайдете тестові питання.

Попрацюйте вдома з додатком самостійно. Уважно роздивіться те, що бачите на екрані.

Дайте відповіді на тестові питання.

Тест / Домашня робота

Учні відповідають на тестові питання, що розміщення на аркушах з малюнками
Ви можете використовувати презентацію для проведення уроку

Зворотній зв'язок
Дякуємо за те, що використовуєте наші уроки!
Сподіваємося, вони корисні й цікаві для дітей та зручні й інформативні для вас.

Будемо вдячні, якщо ви зможете приділити нам кілька хвилин та залишити свій відгук.

Ваша відповідь допоможе зрозуміти, як покращити проект, а також звітувати перед партнерами та інвесторами про те, де саме використовуються наші матеріали.

Ми продовжуємо створювати нові уроки та безкоштовно надавати їх українським школам.
З повагою, Олександр Лісовський
засновник проекту The Future

hello@thefuture.news
http://thefuture.news
Made on
Tilda