Образовательная программа внеурочной деятельности «Основы робототехники. Образовательная программа по робототехнике.docx - Образовательная программа по робототехнике Программа робототехника срок обучения 5 лет

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Голышмановская средняя общеобразовательная школа № 4»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

составитель:

Кузьминых И. Г.

учитель физики МАОУ

«Голышмановская СОШ № 4»

р. п. Голышманово

рецензенты:

Парунина Л. В.

канд. пед. наук, заведующая

школьным отделением ГАПОУ ТО

Байтимерова Л. С.

канд. пед. наук, заведующая

цикловой комиссией математических

и естественных дисциплин ГАПОУ ТО

«Тюменский педагогический колледж»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

Пояснительная записка

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции, подготовки высококвалифицированных кадров. Внешние условия служат предпосылкой для реализации творческих возможностей личности, имеющей в биологическом отношении безграничный потенциал.

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать. Предмет робототехники – это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на привлечение учащихся к современным технологиям конструирования , программирования и использования роботизированных устройств.

Введение дополнительной образовательной программы «Робототехника» в школе неизбежно изменит картину восприятия учащимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных. Применение детьми на практике теоретических знаний, полученных на математике или физике, ведет к более глубокому пониманию основ, закрепляет полученные навыки, формируя образование в его наилучшем смысле.

Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа:

учебного плана МАОУ «ГСШО № 4»;

закона об образовании.

Место программы «Роботехника и лего конструирование» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 34 часа (1 час в неделю) во 2 – 4 классах и на 34 часа (1 час в неделю) во 5 – 8 классах.

Для реализации программы д анный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название:WeDo™ RoboticsConstructionSet Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием. В качестве базового оборудования для старшей группы используются конструкторы Lego Mindstorms NXT, 0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT которые позволяют через занятия робототехникой познакомить подростка с законами реального мира и особенностями функционирования восприятия этого мира кибернетическими механизмами.

Цель образовательной программы

формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования

Задачи образовательной программы

Образовательные

Использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся

Реализация межпредметных связей с физикой, информатикой и математикой

Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Развивающие

Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем

Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности

Развитие креативного мышления и пространственного воображения учащихся

Воспитательные

Повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем

Формирование у учащихся стремления к получению качественного законченного результата

Формирование навыков проектного мышления, работы в команде

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе способствует развитию коммуникативных способностей обучающихся, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Новизна программы заключается в изменении подхода к обучению подростков, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, сенсорное развитие интеллекта учащихся, который реализуется в телесно-двигательных играх, побуждающих учащихся решать самые разнообразные познавательно-продуктивные, логические, эвристические и манипулятивно-конструкторские проблемы.
В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Возраст детей, участвующих в реализации данной программы

8 - 10 лет – основная группа

11 -15 лет – старшая группа

Основная группа

Цель – обучение основам робототехники

Для эффективного развития технического мышления школьников, целенаправленного развития способностей инженерно-технического направления.

1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка

2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда

3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

На каждом занятии, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота . В ходе изучения курса учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач :

творческое мышление при создании действующих моделей;

развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

установление причинно-следственных связей;

анализ результатов и поиск новых решений;

коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

проведение систематических наблюдений и измерений;

использование таблиц для отображения и анализа данных;

написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

Изучение каждой темы предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей).

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Установление взаимосвязей . При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса.

Конструирование. Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия . В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO® - коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

Формы организации занятий

комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы в начальной школе:

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6.. Формирование и совершенствование умений и навыков (изучение нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

защита итоговых проектов;

участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

развитие коммуникативных качеств;

приобретение уверенности в себе;

формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

знание основных принципов механической передачи движения ;

умение работать по предложенным инструкциям;

умения творчески подходить к решению задачи;

умения довести решение задачи до работающей модели;

умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Учащийся должен знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

основные источники информации;

виды информации и способы её представления;

основные информационные объекты и действия над ними;

назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

создавать и запускать программы для забавных механизмов;

основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB -кабель, меню, панель инструментов.

для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1.Введение

2

Раздел 2. Изучение механизмов

2

Раздел 3. Изучение датчиков и моторов

3

Раздел 4. Программирование WeDo

3

Раздел 5. механизмов.

20

Раздел 6. Разработка, сборка и программирование своих моделей

4

34

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Вводное занятие

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма об использовании роботов. Техника безопасности

Введение. Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение механизмов

Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания.

Изучение датчиков и моторов

Среда конструирования. О сборке и программировании.

Мотор и ось. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая и повышающая зубчатые передачи. Датчики наклона, касания, расстояния. Увеличение и снижение скорости

Программирование WeDo

Среда программирования. О сборке и программировании.

Блок «Цикл».

Блок «Прибавить к экрану», «Вычесть из Экрана». Блок «Начать при получении письма»

Забавные механизмы

1. Танцующие птицы

2. Умная вертушка 3. Порхающая птица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, порхающая птица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Звери 1.Голодный аллигатор 2. Рычащий лев

3.Обезьянка-барабанщица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Голодный аллигатор, рычащий лев обезьянка-барабанщица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Футбол

1.Нападающий

2.Вратарь

3.Ликующие болельщики

Создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели.

Создание и программирование моделей. Создание моделей с использованием ресурсных

Приключения 1.Спасение самолета 2. Спасение от великана 3. Непотопляемый парусник

Написание и обыгрывание сценария «Приключение Маши и Макса» с использованием трех моделей (из раздела «Приключения»)

Развитие (создание и программирование) модели с более сложным поведением.

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Разработка индивидуальных моделей с использованием ресурсных моделей ЛЕГО.

Старшая группа

Конструктор LEGO Mindstorms позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Занятия по программе формируют специальные технические умения, развивают аккуратность, усидчивость, организованность, нацеленность на результат. Работает Lego Mindstorms на базе компьютерного контроллера NXT, который представляет собой двойной микропроцессор, Flash-памяти в каждом из которых более 256 кбайт, Bluetooth-модуль, USB-интерфейс, а также экран из жидких кристаллов, блок батареек, громкоговоритель, порты датчиков и сервоприводов. Именно в NXT заложен огромный потенциал возможностей конструктора lego Mindstorms. Память контроллера содержит программы, которые можно самостоятельно загружать с компьютера. Информацию с компьютера можно передавать как при помощи кабеля USB, так и используя Bluetooth. Кроме того, используя Bluetooth можно осуществлять управление роботом при помощи мобильного телефона. Для этого потребуется всего лишь установить специальное java-приложение.

Цель : развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:
1. Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем.

2. Реализация межпредметных связей с информатикой и математикой

3. Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Обоснование выбора данной программы.

Р еализация программы осуществляется с использование методических пособий, специально разработанных фирмой "LEGO" для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов Lego Mindstorms NXT как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на уроках робототехники. Курс предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

Структура и содержание программы

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Знакомство с конструктором, основными деталями и принципами крепления.

Создание простейших механизмов, описание их назначения и принципов работы. Создание трехмерных моделей механизмов в среде визуального проектирования. Силовые машины. Использование встроенных возможностей микроконтроллера: просмотр показаний датчиков, простейшие программы, работа с файлами.

Знакомство со средой программирования Robolab.

Базовые команды управления роботом, базовые алгоритмические конструкции. Простейшие регуляторы: релейный, пропорциональный. Использование регуляторов. Решение задач с двумя контурами управления или с дополнительным заданием для робота (например, двигаться по линии и объезжать препятствия).

Освоение текстового программирования в среде RobotC.

Исследовательский подход к решению задач. Использование памяти робота для повторения комплексов действий. Элементы технического зрения. Расширения контроллера для получения дополнительных возможностей робота. Работа над творческими проектами. Участие в учебных состязаниях.

Формы организации занятий

Основными формами учебного процесса являются:

групповые учебно-практические и теоретические занятия;

работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);

участие в соревнованиях между группами;

комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы, основываются на педагогических технологиях:

Сотрудничество.

Проектный метод обучения.

Технологии использования в обучении игровых методов.

Информационно-коммуникационные технологии.

Частично-поисковый.

Исследовательский.

Создание ситуаций творческого поиска.

Стимулирование (поощрение).

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;

участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;

участие в школьных конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Самостоятельная подготовка к состязаниям, стремление к получению высокого результата.

В области конструирования, моделирования и программирования:

Знакомство с языком Си. Расширенные возможности текстового программирования. Умение составить программу для решения многоуровневой задачи. Процедурное программирование. Использование нестандартных датчиков и расширений контроллера. Умение пользоваться справочной системой и примерами.

Способность к постановке задачи и оценке необходимых ресурсов для ее решения. Планирование проектной деятельности, оценка результата. Исследовательский подход к решению задач, поиск аналогов, анализ существующих решений.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

По окончанию курса обучения учащиеся должны

Знать :

Теоретические основы создания робототехнических устройств;

Элементную базу при помощи которой собирается устройство;

Порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

Порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

Правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

Уметь:

Проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

Создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1. Введение: информатика, кибернетика, робототехника. Инструктаж по ТБ

2

Раздел 2. Основы конструирования Изучение механизмов

3

Раздел 3. Программирование

4

Раздел 4. Разработка, сборка и программирование моделей.

20

Раздел 5. Творческие проекты. Разработка, сборка и программирование своих моделей.

5

34

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Робототехника для начинающих, базовый уровень

Основы робототехники.

Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания

Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах

Твой конструктор (состав, возможности)

Основные детали (название и назначение)

Датчики (назначение, единицы измерения)

Двигатели

Микрокомпьютер NXT

Аккумулятор (зарядка, использование)

Как правильно разложить детали в наборе

Компьютерная база ФМЛ, Конструктор 9797 ”Lego Mindstorms NXT”

ПО ”Lego Mindstorms NXT Edu”, дополнительные датчики.

Соединительные элементы.
Конструкционные элементы.
Специальные детали.

Электронные компоненты
Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком.
Три мотора со встроенными датчиками.
Ультразвуковой датчик (датчик расстояния).
Датчик касания.
Датчик звука – микрофон.
Датчик освещенности.

Моя первая программа

Программное обеспечение NXT

Требования к системе.

Установка программного обеспечения.

Интерфейс программного обеспечения.

Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр.

Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.

Ознакомление с визуальной средой программирования

Палитра программирования. Панель настроек.

Понятие «среда программирования», «логические блоки».

Программирование и робототехника.

Показ написания простейшей программы для робота.

Интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу

Робот в движении.

Сборка модели по технологическим картам.

Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ)

Написание линейной программы.

Понятие «мощность мотора», «калибровка». Применение блока «движение» в программе.

Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой.

Программа с циклом

Написание программы с циклом. Понятие «цикл».

Использование блока «цикл» в программе.

Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке»

Робот движется по окружности, в произвольном направлении

Понятие «генератор случайных чисел». Использование блока «случайное число» для управления движением робота

Создание программы для движения робота по случайной траектории

Робот движется по заданной линии

Теория движения робота по сложной траектории

Написание программы для движения по контуру треугольника, квадрата

Робот, повторяющий воспроизведенные действия

Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения»

Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий

Робот, определяющий расстояние до препятствия

Ультразвуковой датчик

Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия. Робот-охранник

Ультразвуковой датчик управляет роботом

Робот, реагирующий на звук.

Цикл и прерывания. Применение регуляторов.

Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.

Робот-прилипала

Программа с вложенным циклом. Подпрограмма.

Поиск объектов.

Слежение за объектом.

Основы технического зрения.

Команды управления движением.

Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние. Настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика

Использование нижнего датчика освещенности

Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.

Робот, останавливающийся на черной линии. Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет.

Движение вдоль линии

Калибровка датчика освещенности

Робот, движущийся вдоль черной линии.

Соревнования роботов

Робототехнические соревнования

Соревнования роботов. Зачет времени и количества ошибок

Робот с несколькими датчиками

Датчик касания, освещения, звука.

Создание робота и его программы с задним датчиком касания и передним ультразвуковым.

Футбол роботов

Программирование коллективного поведения и удаленного управления. Простейший искусственный интеллект.

Командные игры с использованием инфракрасного мяча и других вспомогательных устройств.

Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»

Трехмерное моделирование.

Удаленное управление по bluetooth.

Создание собственных роботов учащимися и их презентация.

Список литературы

Для педагога

Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я.А. – М.: Машиностроение, 2002.

Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.

http:// www. legoeducation. info/ nxt/ resources/ building- guides/

http://www.legoengineering.com/

Для детей и родителей

Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.

Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Поима Белинского района Пензенской области

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса «Робототехника»

муниципального образовательного учреждения

средней общеобразовательной школы

с. Поима Белинского района Пензенской области

Рабочая программа составлена на основе программы курса по робототехнике Автор-составитель: учитель Гаврилов Михаил Сергеевич ( )

Программа курса «Робототехника»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Статус документа

Программа разработана как самостоятельная дисциплина, являющаяся образовательным компонентом общего среднего образования. Вместе с тем, выражая общие идеи формализации, она пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно, становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. Основное назначение курса "Робототехники" состоит в выполнении социального заказа современного общества, направленного на подготовку подрастающего поколения к полноценной работе в условиях глобальной информатизации всех сторон общественной жизни.

Робототехника является одним из важнейших направлений научно - технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.

За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Многие устройства, принимающие решения на основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами - таковы, например, лифты, без которых уже немыслима наша жизнь.

Структура документа

Программа информатике представляет собой целостный документ, включающий три раздела: пояснительную записку; основное содержание с распределением учебных часов по разделам курса и требования к уровню подготовки выпускников.

Общая характеристика учебного курса

Программа рассчитана на 35 часов и адаптирована под Конструктор Mindstorms NXT 9797.

Цель образовательной программы «Лего-конструирование и робототехника» заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.

Конструктор Лего предоставляет ученикам возможность приобретать важные знания, умения и навыки в процессе создания, программирования и тестирования роботов. «Мозгом» робота Lego Mindstorms Education является микрокомпьютер Lego NXT, делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения. Для связи между компьютером и NXT можно использовать также беспроводное соединение Bluetooth. На NXT имеется три выходных порта для подключения электромоторов или ламп, помеченные буквами А, В и С. С помощью функции NXT Program (Программы NXT) можно осуществлять прямое программирование блока NXT без обращения к компьютеру. Датчики получают информацию от микрокомпьютера NXT.

Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.

В окружающем нас мире очень много роботов: от лифта в вашем доме до производства автомобилей, они повсюду. Конструктор Mindstorms NXT приглашает ребят войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных технологий.

Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок - новая тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных группами.

В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих роботов.

Можно выделить следующие этапы обучения:

І этап – начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел.

На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя – показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как сделать, чтобы победила моя модель?»

Вот здесь можно начинать следующий этап.

ІІ этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением изменений, внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели. Повторений в защитах быть не должно.

ІІІ этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты.

Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы, изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь.

Цели курса:

Главной целью курса является развитие информационной культуры, учебно-познавательных и поисково-исследовательских навыков, развитие интеллекта.

Основные задачи:

Знакомство со средой программирования NXT-G;

Усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов;

сформировать умения строить модели по схемам;

получить практические навыки конструктивного воображения при разработке индивидуальных или совместных проектов;

проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде функционирующей модели;

развитие умения ориентироваться в пространстве;

Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов обратной связи;

Проектирование роботов и программирование их действий;

Через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в реальной жизни;

Расширение области знаний о профессиях;

Умение учеников работать в группах.

Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе.

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 9 до 14 лет. Дети данного возраста способны выполнять задания по образцу, а так же после изучения блока темы выполнять творческое репродуктивное задание.

Место курса «Робототехника » в учебном плане МОУ СОШ с. Поима

Учебный план МОУ СОШ с. Поима предусматривает изучение робототехники в объеме 35 часов. В том числе в 5-7 классе – 35 часов, в 8-11 классе – 35 часов.

Преподавание ведется с использованием материалов книги С.А. Филиппова «Робототехника для детей и родителей» и компьютеров.

Общеучебные умения, навыки и способы деятельности

Программа предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенции. В этом направлении приоритетами для учебного предмета «Робототехника» являются: определение адекватных способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов; комбинирование известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное применение одного из них; использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет-ресурсы и базы данных; владение умениями совместной деятельности (согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого поведения).

Lego позволяет учащимся:

Совместно обучаться в рамках одной бригады;

Распределять обязанности в своей бригаде;

Проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;

Проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;

Создавать модели реальных объектов и процессов;

Видеть реальный результат своей работы.

Режим занятий:

Занятия проводятся:

В младшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год);

В старшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год).

Ожидаемые результаты освоения программы.

После завершения курса обучения:

Обучающийся будет знать:

конструкцию, органы управления и дисплей NXT;

датчики NXT;

сервомотор NXT;

интерфейс программы Lego Mindstorms Education NXT;

основы программирования, программные блоки.

Обучающийся будет уметь:

структурировать поставленную задачу и составлять план ее решения;

использовать приёмы оптимальной работы на компьютере

извлекать информацию из различных источников

Составлять алгоритмы обработки информации

ставить задачу и видеть пути её решения;

разрабатывать и реализовывать проект;

проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов;

собирать робота, используя различные датчики

программировать робота.

Основное содержание (35 часов)

Тема 1. Введение, 3 часа

Конструктор Mindstorms NXT. Знакомство с набором 9797, изучение его деталей. Получение представлений о микропроцессорном блоке NXT, являющимся мозгом конструктора LEGO Mindstorms 9797. Подготовка конструктора и NXT к дальнейшей работе.

Тема 2. Конструирование, 8 часов

Знакомство с электронными компонентами и их использование:

Модуль NXT с батарейным блоком; датчики: ультразвуковой (датчик расстояния), касания, звука - микрофон, освещенности; соединительные кабели разной длины для подключения датчиков и сервоприводов к NXT и USB - кабели для подключения NXT к компьютеру.

Тема 3. Управление, 6 часов

Составление программ передвижения робота вперед и назад, который имеет мотор, способный изменять вращение оси машины. Робот имеет правый и левый моторы, подключенные к портам B и C. Сборка и программирование робота Mindstorms NXT, который должен двигаться вперед и поворачивать под прямым углом направо. Определение общих для всех датчиков параметров, которые надо проверить перед работой и настроить по заданным параметрам.

Тема 4. Проектно-конструкторская деятельность, 15 часов

Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-соревнованиях, описаниях моделей, технологии сборки и программирования Лего-роботов. Сборка своих моделей. Анализ умений программирования робота. Подведение итогов курса – проведение соревнований (турниров), учебных исследовательских конференций.

Тема 5 Свободное моделирование, 3 часа

Литература для учащихся

Литература для учителя

/02.31/t45.htm

Интернет - ресурсы

Календарно-тематическое планирование занятий кружка «Робототехника»

Литература для учащихся

Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.

Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» - «Наука» 2010г.

Литература для учителя

Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» – .

Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009

Концепция модернизации российского образования /02.31/t45.htm

«Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г

Интернет - ресурсы

/projects/lego/lego6/beliovskaya/

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЦЕНТР ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ»

методическим советом Директор

протокол № _____ Кадяева С.В.

от «___» ___ 20__ г. «___» ______ 20__ г.

Дополнительная общеобразовательная

программа «Робототехника»

педагог дополнительного образования

первой квалификационной категории

МАУ ДО «ЦДОД»

Кунгурский район – 2016

Подготовлено за счет денежных средств Фонда поддержки детей, находящихся в трудной жизненной ситуации в рамках реализации инновационного социального проекта «Подросток в техносфере - путь в будущее!»

Пояснительная записка
В настоящее время робототехника является одним из передовых направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий переплетаются с проблемами искусственного интеллекта. Роботы совершенствуются, а сфера их применения становится всё шире, сейчас они используются в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом промышленном производстве. Развитие автоматизированных систем и робототехники изменило не только деловую сферу нашей жизни. Идёт интенсивная разработка домашних и обслуживающих роботов. Во многих странах есть национальные программы по развитию именно STEM образования, потому что место страны в мировой экономике в XXI веке будет определяться не количеством природных ресурсов, а уровнем самых передовых технологий, который определяется уровнем интеллектуального потенциала.
Актуальность программы.

В Федеральной целевой программе «Развитие дополнительного образования детей в Российской Федерации до 2020 года», а также в Концепции развития дополнительного образования детей в РФ подчёркивается важность разработки инновационных образовательных программ в области научно-технического творчества детей и создания необходимых условий для занятий детей техническими видами деятельности.

Дополнительная общеобразовательная программа «Робототехника» позволяет объединить конструирование и программирование в одном курсе и привить подрастающему поколению интерес к техническому творчеству.
Новизна программы.

Дополнительная общеразвивающая программа «Робототехника» реализуется в рамках федерального инновационного социального проекта «Подросток в техносфере – путь в будущее!».

Новизна программы заключается в занимательной форме знакомства обучающихся с основами робототехники , радиоэлектроники и программирования. Избегая сложных математических формул, на практике, через эксперимент, обучающиеся постигают физику процессов, происходящих в роботах, включая двигатели, датчики, источники питания и микроконтроллеры. Эти занятия дают детям представление о роботостроении и IT-технологиях, что является ориентиром в выборе будущей профессии.

Проектный метод является основной формой обучения.

Дополнительная общеразвивающая программа «Робототехника» является целостной и непрерывной в течение всего процесса обучения, и позволяет детям раскрыть способности к техническому творчеству и изобретательству, что позднее поможет успешно самореализоваться. В процессе конструирования и программирования, учащиеся получают дополнительное образование области физики, механики, электроники и информатики.

Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных роботов. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

Обучение по данной программе позволяет учащимся:

• 
  совместно обучаться в рамках одной команды;
• 
  распределять обязанности в своей команде;
• 
  проявлять повышенное внимание культуре и этике общения ;
• 
  проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
• 
  создавать модели реальных объектов и процессов;
• 
  видеть реальный результат своей работы.

Цель: создание условий для раскрытия способностей к техническому творчеству и развитию инженерного мышления учащихся.
Задачи:

• 
  формировать знания и умения в области разработки и редактирования трѐхмерных компьютерных моделей;
• 
  развивать логическое, конструкторское и пространственное мышление;
• 
  формировать навыки разработки и анализа сложных механизмов;
• 
  формировать устойчивую мотивацию к дальнейшему изучению робототехники;
• 
  воспитывать аккуратность, самостоятельность, умение работать в коллективе.

Отличительные особенности программы

Реализация программы осуществляется с использованием методических пособий, специально разработанных фирмой "LEGO" для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов LEGO WeDo и Lego Mindstorms EV3 как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях по робототехнике. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии.

Блок «Перворобот LEGO WiDo» знакомит учащихся с основными терминами и понятиями: среда программирования, интерфейс, датчик, контроллер и др. Происходит обучение работе по инструкции , анализ получившейся модели и дальнейшая творческая самостоятельная её доработка.

Блок «Робот Mindstorms EV3» знакомит учащихся со способами конструирования и программирования более сложных роботов.

Дополнительная общеразвивающая программа научно-технической направленности «Робототехника» рассчитана на 1 год. Возраст обучающихся детей, участвующих в реализации данной дополнительной общеобразовательной программы колеблется от 8 до 15 лет.

Личностные результаты

• 
  критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;
• 
  осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;
  развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;
• 
  развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической деятельности любого человека;
• 
  развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления;
  воспитание чувства справедливости, ответственности ;
• 
  начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.

• 
  принимать учебную задачу, планировать учебную деятельность, осуществлять итоговый и пошаговый контроль реализации поставленной задачи;
• 
  адекватно воспринимать оценочные суждения педагога и товарищей;
• 
  различать способ и результат действия;
• 
  вносить коррективы в действия с учетом сделанных ошибок;
• 
  в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;
  проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;

• 
  осуществлять поиск информации; использовать средства информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;
• 
  осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков; проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;
• 
  устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;
• 
  синтезировать, составлять целое из частей , в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;
• 
  аргументировать свою точку зрения, выслушивать собеседника и вести диалог, признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;
• 
  планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками

• 
  правила безопасной работы;
• 
  основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
• 
  конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
• 
  компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
• 
  виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
• 
  конструктивные особенности различных роботов;
• 
  основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ЭВМ.

• 
  использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;
• 
  конструировать различные модели; использовать созданные программы;
• 
  применять полученные знания в практической деятельности;

1.Вводное (организационное) занятие

Знакомство с правилами поведения кабинете робототехники. Задачи и содержание занятий по робототехнике в текущем году с учётом конкретных условий и интересов учащихся. Расписание занятий, техника безопасности.

Блок «Перворобот LEGO WeDo »

1.1.Знакомство с технической деятельностью и конструктором

Беседа о техническом конструировании и моделировании как о технической деятельности. Общие элементарные сведения о технологическом процессе, рабочих операциях. Просмотр фильмов, журналов и фотографий, где ребята смогут познакомиться с технической деятельности человека. Ученики соберут своего первого робота.

Практическая работа.

Изучение состава конструктора LEGO WeDo, сборка неэлектрифицированной конструкции на свободную тему.

1.2. Среда программирования LEGO Education

Изучение среды программирования LEGO Education. Общие сведения о программных блоках.

1.3. Модель «Танцующие птички»

Ученики соберут роботизированную модель «Танцующие птички». Изучат ременную передачу.

Практическая работа.

Сборка модели «Птички». Написание собственной программы

1.4. Модель «Умная вертушка»

Ученики соберут роботизированную модель «Умная вертушка». Изучат зубчатые колеса. Узнают как применяется датчик расстояния.

Практическая работа.

Сборка модели «Умная вертушка». Написание собственной программы

1.5. Модель «Голодный аллигатор»

Ученики соберут роботизированную модель «Голодный аллигатор». Применение датчика расстояния.

Практическая работа.

Сборка модели «Голодный аллигатора». Написание собственной программы

1.6. Модель «Обезьянка-барабанщик»

Ученики соберут роботизированную модель «Обезьянка-барабанщик». Изучат применение рычага и кулачкового механизма.

Практическая работа.

Сборка модели «Обезьянка-барабанщик». Написание собственной программы

1.7. Модель «Рычащий лев»

Ученики соберут роботизированную модель «Рычащий лев». Изучат применение датчика наклона.

Практическая работа.

Сборка модели «Рычащий лев». Написание собственной программы

1.8. Модель «Порхающая птичка»

Ученики соберут роботизированную модель «Порхающая птичка». Изучат применение датчика наклона и датчика расстояния

Практическая работа.

Сборка модели «Порхающая птичка». Написание собственной программы

1.9. Модель «Вратарь»

Ученики соберут роботизированную модель «Вратарь». Изучат применение зубчатой передачи

Практическая работа.

Сборка модели «Вратарь». Написание собственной программы

1.10. Модель «Ликующие болельщики»

Ученики соберут роботизированную модель «Вратарь». Изучат применение блока «Экран»

Практическая работа.

Сборка модели «Ликующие болельщики». Написание собственной программы

1.11. Модель «Спасение самолета»

Ученики соберут роботизированную модель «Спасениеа». Выполнение дополнительных заданий.

Практическая работа.

Сборка модели «Спасение самолета». Написание собственной программы

1.12. Модель «Спасение от великана»

Ученики соберут роботизированную модель «Спасение от великана». Выполнение дополнительных заданий.

Практическая работа.

Сборка модели «Спасение от великана». Написание собственной программы

1.13. Модель «Непотопляемый парусник»

Ученики соберут роботизированную модель «Непотопляемый парусник». Выполнение дополнительных заданий.

Практическая работа.

Сборка модели «Непотопляемый парусник». Написание собственной программы

1.14.Работа над собственным творческим проектом

Ученики соберут роботизированную модель по собственному проекту. Выполняют программирование.

Практическая работа.

Сборка модели по собственному проекту. Программирование

1.15.Защита творческих проектов

Блок «Робот Mindstorms EV 3»

2.1. Микрокомпьютер

Изучение микрокомпьютера EV3. Назначение портов (моторов и сенсоров), порта USB, динамика, дисплея и кнопок.

Практическая работа.

Подключение EV3 и написание простейших алгоритмических задач.

2.2. Динамики

Что представляет собой динамик, его назначение. Освоение способов и приёмов работы с динамиками микрокомпьютера.

Практическая работа.

2.3. Экран EV3

Для чего нужен экран (дисплей). Изучение экрана EV3.

Практическая работа.

Сборка робота. Написание программы.

2.4. Программирование

Повторение известных алгоритмов.

Практическая работа.

Сборка робота. Написание программы.

2.5. Изучение датчика касания

Назначение датчика касания. Изучение специфических особенностей датчика касания. Получение знаний в программировании датчика касания.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование датчика касания.

2.6. Изучение датчика цвета

Назначение датчика цвета. Изучение специфических особенностей датчика цвета. Получение знаний в программировании датчика цвета.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование датчика цвета.

2.7. Изучение ультразвукового датчика

Назначения ультразвукового датчика. Изучение специфических особенностей ультразвукового датчика. Получение знаний в программировании ультразвукового датчика.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование ультразвукового датчика.

2.8. Изучение гироскопического датчика

Назначение гироскопического датчика. Изучение специфических особенностей гироскопического датчика. Получение знаний в программировании гироскопического датчика.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование гироскопического датчика.

2.9. Движение вперед, назад, повороты влево, вправо

Программирование моторов на движение вперед, назад, на повороты влево, вправо.

Практическая работа.

2.10. Движение с ускорением, с замедлением

Программирование моторов на движение интегрированным с ускорением, - замедлением , на равноускоренное и равнозамедленное движение.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование моторов. Внесение корректировок в работу модели.

2.11. Движение по линии, по квадрату, по кругу

Программирование моторов на движение по линии, по квадрату, по кругу.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование моторов. Внесение корректировок в работу модели.

2.12. Движение с препятствием

Программирование моторов и наблюдение за ними и их показателями, в различных узлах модели при движении с препятствием.

Практическая работа.

Сборка робота. Программирование моторов. Внесение корректировок в работу модели.

2.13. Соревнования

Подготовка моделей к соревнованиям. Тестирование моделей. Доработка. Проведение соревнований.

Список использованных источников и литературы

1. 
   Дружинин В.Н. Психология общих способностей - СПБ.: Питер, 2002.- 157-209 с.
2. 
   Концепция развития дополнительного образования детей от 04.09.2014.
3. 
   Симановский А.Э. Развитие творческого мышления детей. Популярное пособие для родителей и педагогов. /Ярославль: «Академия развития», 2006. –11-27с.
4. 
   Тамберг Ю.Г. Развитие творческого мышления ребёнка.– СПб.: Речь,2002.–30-75 с.
5. 
   Овсяницкая Л.Ю., Овсяницкий Д.Н., Овсяницкий А.Д.. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства. - Челябинск: Мякотин И.В.. - 2014.
6. 
   Григорьев Д. В., Степанов П. В. « Внеурочная деятельность школьников»- М., Просвещение, 2010
7. 
   Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). - М.; «ЛИНКА - ПРЕСС», 2001.
8. 
   LEGO Education WeDo Teacher"s Guide

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Направленность программы – техническая. Отличительная особенность данной дополнительной общеобразовательной программы от уже существующих дополнительных образовательных программ в том, что при осваивании приемов проектирования и конструирования, обучающиеся приобретают опыт создания реальных и виртуальных демонстрационных моделей. Рабочая программа кружка «Роботостроение»

адаптирована под конструктор с платформой LEGO MINDSTORMS Education EV3. Программа направлена на использование конструктора LEGO EV3 и позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 обучающиеся приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с обучающимися, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи. LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет обучающимся получить результат в пределах одного или пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3. Актуальность. Одной из важных проблем в России являются её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Сейчас необходимо вести популяризацию профессии инженера. Интенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы. Необходимо прививать интерес обучающихся к области робототехники и автоматизированных систем.
В связи с этим возникает необходимость в:
1. Развитии личности обучающегося посредством формирования коммуникативной и социальной компетентности, творческого и алгоритмического мышления, самостоятельности и активности в учебной деятельности, формирования информационной культуры ученика.
2. Повышении эффективности учебно-воспитательного процесса через максимальное использование всех возможностей информационных технологий обучения для стимулирования мотиваций познания, инициативности познавательной деятельности обучающихся. Педагогическая целесообразность. Необходимость прививать интерес обучающимся к области роботостроения и автоматизированных систем. Цель программы: Изучение программы «Роботостроение» на уровне начального и основного общего образования направлено на достижение следующей цели: развитие интереса обучающихся к технике и техническому творчеству. Задачи:
3
1. Познакомить с практическим освоением технологий проектирования, моделирования и изготовления простейших технических моделей. 2. Развивать творческие способности и логическое мышление. 3. Выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.
Возраст обучающихся, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 9 до 14 лет. Дети данного возраста способны выполнять задания по образцу, а так же после изучения блока темы выполнять творческое репродуктивное задание. Для проведения занятий планируется свободный набор в группы в начале учебного года. Состав группы – постоянный. Количество детей в группе – 15 человек.
 1 группа – 3-4 классы
 2 группа -5-9 классы. Срок реализации программы Количество учебных недель – 35 часов. Количество не учебных недель – 5 часов. Количество часов в неделю -1 час.
Общая продолжительность составляет 40 часов. Программа рассчитана на 1 год обучения.
Формы и режим занятий Формы организации занятий:  беседа;  урок-консультация;  практикум;  урок-проект;  выставка;  соревнование.
Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения конструирования и программирования модели робота для решения предложенной задачи. Формы занятий и методы обучения:
Программа предусматривает использование следующих форм работы:  фронтальная – подача учебного материала всему коллективу.  индивидуально – самостоятельная работа обучающихся с оказанием учителем помощи при возникновении затруднения, не уменьшая активности обучающихся и содействуя выработки навыков самостоятельной работы.  групповая – когда учащимся предоставляется возможность самостоятельно построить свою деятельность на основе принципа взаимозаменяемости, ощутить помощь со стороны друг друга, учесть возможности каждого на конкретном этапе деятельности. Всё это способствует более быстрому и качественному выполнению задания. Особым приёмом при организации групповой формы работы является ориентирование обучающихся на создание так называемых минигрупп по желанию с учётом их возраста и опыта работы. Используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов. 1. Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей). 2. Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий).
4
При организации практических занятий и творческих проектов формируются малые группы, состоящие из 2-3 обучающихся. Для каждой группы выделяется отдельное рабочее место, состоящее из компьютера и конструктора.
Режим занятий:
 Организационный момент (1-2 мин).
 Разминка: короткие логические, математические задачи и задачи на развитие внимания (2-4 мин).
 Разбор нового материала (6-8 мин).
 Физкультминутка (1-2 мин).
 Работа с конструктором (30 мин).
 Подведение итогов занятия (1 мин). Ожидаемые результаты, формируемы УУД и способы их проверки Стимулировать мотивацию обучающихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда. Сформировать навыки конструирования и программирования роботов. Сформировать мотивацию к осознанному выбору инженерной направленности обучения в дальнейшем. Подведение итогов работы проходит в форме общественной презентации (выставка, состязание, конкурс, конференция и т.д.). Для реализации программы используются образовательные конструкторы фирмы Lego, конструктор LEGO MINDSTORMS Education EV3. Он представляет собой набор конструктивных деталей, позволяющих собрать многочисленные варианты механизмов, набор датчиков, двигатели и микрокомпьютер EV3, который управляет всей построенной конструкцией. C конструктором LEGO MINDSTORMS Education EV3 идет необходимое программное обеспечение. В результате изучения программы обучающиеся должны: знать/понимать: 1. Роль и место робототехники в жизни современного общества; 2. Основные сведение из истории развития робототехники в России и мире; 3. Основных понятия робототехники, основные технические термины, связанные с процессами конструирования и программирования роботов; 4. Правила и меры безопасности при работе с электроинструментами; 5. Общее устройство и принципы действия роботов; 6. Основные характеристики основных классов роботов; 7. Общую методику расчета основных кинематических схем; 8. Порядок отыскания неисправностей в различных роботизированных системах; 9. Методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей; 10. Основы популярных языков программирования; 11. Правила техники безопасности при работе в кабинете оснащенным электрооборудованием; 12. Основные законы электрических цепей, правила безопасности при работе с электрическими цепями, основные радиоэлектронные компоненты; 13. Определения робототехнического устройства, наиболее распространенные ситуации, в которых применяются роботы;
5
14. Иметь представления о перспективах развития робототехники, основные компоненты программных сред; 15. Основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных исполнительных устройств; 16. Различные способы передачи механического воздействия, различные виды шасси, виды и назначение механических захватов. уметь 1. Собирать простейшие модели с использованием EV3; 2. Самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и роботов различного назначения; 3. Использовать для программирования микрокомпьютер EV3 (программировать на дисплее EV3) 4. Владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня сложности; 5. Разрабатывать и записывать в визуальной среде программирования типовые управления роботом; 6. Пользоваться компьютером, программными продуктами, необходимыми для обучения программе; 7. Подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и отлаживать конструкции базовых роботов; 8. Правильно выбирать вид передачи механического воздействия для различных технических ситуаций, собирать действующие модели роботов, а также их основные узлы и системы; 9. Вести индивидуальные и групповые исследовательские работы. Познавательная деятельность Использование для познания окружающего мира различных методов (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент, моделирование и др.). Определение структуры объекта познания, поиск и выделение значимых функциональных связей и отношений между частями целого. Умение разделять процессы на этапы, звенья; выделение характерных причинно-следственных связей. Определение адекватных способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов. Комбинирование известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное применение одного из них. Сравнение, сопоставление, классификация, ранжирование объектов по одному или нескольким предложенным основаниям, критериям. Умение различать факт, мнение, доказательство, гипотезу, аксиому. Исследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике. Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих работ. Творческое решение учебных и практических задач: умение мотивированно отказываться от образца, искать оригинальные решения; самостоятельное выполнение различных творческих работ; участие в проектной деятельности. Информационно-коммуникативная деятельность
6
Адекватное восприятие устной речи и способность передавать содержание прослушанного текста в сжатом или развернутом виде в соответствии с целью учебного задания. Осознанное беглое чтение текстов различных стилей и жанров, проведение информационно-смыслового анализа текста. Использование различных видов чтения (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др.). Владение монологической и диалогической речью. Умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение). Создание письменных высказываний, адекватно передающих прослушанную и прочитанную информацию с заданной степенью свернутости (кратко, выборочно, полно). Составление плана, тезисов, конспекта. Приведение примеров, подбор аргументов, формулирование выводов. Отражение в устной или письменной форме результатов своей деятельности. Умение перефразировать мысль (объяснять «иными словами»). Выбор и использование выразительных средств языка и знаковых систем (текст, таблица, схема, аудиовизуальный ряд и др.) в соответствии с коммуникативной задачей, сферой и ситуацией общения. Использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет-ресурсы и другие базы данных. Рефлексивная деятельность Самостоятельная организация учебной деятельности (постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств и др.). Владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть возможные последствия своих действий. Поиск и устранение причин возникших трудностей. Оценивание своих учебных достижений, поведения, черт своей личности, своего физического и эмоционального состояния. Осознанное определение сферы своих интересов и возможностей. Соблюдение норм поведения в окружающей среде, правил здорового образа жизни. Владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого поведения (лидер, подчиненный и др.).
Оценивание своей деятельности с точки зрения нравственных, правовых норм, эстетических ценностей. Использование своих прав и выполнение своих обязанностей как гражданина, члена общества и учебного коллектива.
Планируется использование следующих методов отслеживания результативности:
- Педагогическое наблюдение.
- Педагогический анализ результатов анкетирования, тестирования, зачѐтов, взаимозачѐтов, опросов, выполнения учащимися диагностических заданий, участия воспитанников в мероприятиях (выставках, конкурсах), защиты проектов, решения
задач поискового характера, активности обучающихся на занятиях и т.п.
Для отслеживания результативности планируется использовать:
– Оформление фотоотчета;
– Пополнение портфолио обучающихся.
7
Формы подведения итогов реализации программы Итогом изучения программы служит групповой проект, который выбирается обучающимися самостоятельно или из предложенных тем. Планируется организация выставки «Мой первый робот», на которой обучающиеся покажут работу своего робота и расскажут о своей работе над этим проектом. Примерные темы проектов:
1. Спроектируйте и постройте автономного робота, который движется по правильному многоугольнику и измеряет расстояние и скорость.
2. Спроектируйте и постройте автономного робота, который может передвигаться:
 на расстояние 30 см;

 используя для передвижения колеса;
 а также может отображать на экране пройденное им расстояние.
3. Спроектируйте и постройте автономного робота, который может перемещаться и:
 вычислять среднюю скорость;
 а также может отображать на экране свою среднюю скорость.
4. Спроектируйте и постройте автономного робота, который может передвигаться:
 на расстояние не менее 30 см;
 используя хотя бы один мотор;
 не используя для передвижения колеса.
5. Спроектируйте, постройте и запрограммируйте робота, который может двигаться вверх по как можно более крутому уклону.
6. Спроектируйте, постройте и запрограммируйте робота, который может передвигаться по траектории, которая образует повторяемую геометрическую фигуру (например: треугольник или квадрат).
7. Спроектируйте и постройте более умного робота, который реагирует на окружающую обстановку. Запрограммируйте его для использования датчиков цвета, касания, и ультразвукового датчика для восприятия различных данных.
8. Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо, которое может воспринимать окружающую среду и реагировать следующим образом:
 издавать звук;
 или отображать что-либо на экране модуля EV3.
9. Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо, которое может:
 чувствовать окружающую обстановку;
 реагировать движением.
10. Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо, которое может:
 воспринимать условия света и темноты в окружающей обстановке;
 реагировать на каждое условие различным поведением.
Презентация группового проекта:
Процесс выполнения итоговой работы завершается процедурой презентации действующего робота.
8
Презентация сопровождается демонстрацией действующей модели робота и представляет собой устное сообщение (на 5-7 мин.), включающее в себя следующую информацию:
– тема и обоснование актуальности проекта;
– цель и задачи проектирования;
– этапы и краткая характеристика проектной деятельности на каждом из этапов. Учебно-тематический план
№
п/п
Название раздела,
темы
Количество часов
Формы контроля
Всего
Теория
Практика
1
Введение в роботостроение
1
1
2
Конструирование
8
4
4

3
Программирование
15
7
8
Педагогическое наблюдение, самоанализ, демонстрация моделей, проверка работоспособности робота
4
Проектная деятельность в малых группах
16
16
Педагогическое наблюдение, самоанализ, демонстрация моделей, проверка работоспособности робота Содержание программы Раздел 1. Введение в роботостроение Теория: Знакомство с миром Lego. История создания и развития компании Lego. Введение в предмет. Изучение материальной части курса. Раздел 2. Конструирование Теория: инструктаж по технике безопасности.Конструирование полигона. Знакомство с программированием. Практика: сборка опытной модели. Написание простейшего алгоритма и его запуск. Применение алгоритма и модели на полигоне. Повторение изученного. Развитие модели и сборка более сложных моделей. Раздел 3. Программирование Теория: создания языка Lab View. Визуальные языки программирования Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с RCX. Инфракрасный
9
передатчик. Передача программы. Запуск программы. Команды визуального языка программирования Lab View. Практика: изучение Окна инструментов. Изображение команд в программе и на схеме. Работа с пиктограммами, соединение команд. Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы.Составление программы. Сборка модели с использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация. Сборка модели с использование лампочки. Составление программы, передача, демонстрация. Линейная и циклическая программа. Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход. Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий). Датчик освещенности (Датчик освещенности. Влияние предметов разного цвета на показания датчика освещенности. Знакомство с командами: жди темнее, жди светлее). Раздел 4. Проектная деятельность в малых группах Практика: разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.
10
Календарный учебный график
1 группа
№
п/п
Дата
Форма занятия
Кол-во часов
Раздел/Тема
Форма контроля Раздел 1. Введение в робототехнику (1 ч) 1. 6.09. Урок – беседа 1
Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Раздел 2. Конструирование (8 ч) 2. 13.09.
Беседа

Педагогическое наблюдение 3. 20.09.

Педагогическое наблюдение 4. 27.09.

Педагогическое наблюдение 5. 4.10.

Педагогическое наблюдение 6. 11.10.
Беседа, практикум 1
Датчик касания. Устройство датчика.Решение задач на движение с использованием датчика касания.
Педагогическое наблюдение 7. 18.10.

Педагогическое наблюдение 8. 25.10.

Педагогическое наблюдение 9. 1.11.
Беседа, практикум 1

Контрольное занятие Раздел 3. Программирование (15 ч) 10. 8.11.
Беседа, практикум 1


Педагогическое наблюдение
11
программы. 11. 15.11.
Практикум 2

Педагогическое наблюдение 12. 22.11.
Практикум
Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.
Педагогическое наблюдение 13. 29.11.
Беседа, практикум 2
Программное обеспечение EV3.
Среда LABVIEW.
Педагогическое наблюдение 14. 6.12.
Беседа, практикум
Программное обеспечение EV3.
Среда LABVIEW.
Педагогическое наблюдение 15. 13.12.
Беседа, практикум 2
Редактор контента.
Демонстрация моделей 16. 20.12.
Беседа, практикум

Педагогическое наблюдение 17. 27.12.
Урок-консультация
Практикум 2

Педагогическое наблюдение 18. 10.01.
Урок-консультация
Практикум
Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.
Самоанализ 19. 17.01.
Урок-консультация
Практикум 2

Педагогическое наблюдение 20. 24.01.
Урок-консультация
Практикум
Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии.
Педагогическое наблюдение 21. 31.01.
Практикум 1

Тестирование 22. 7.02.
Беседа, практикум 2


12
23. 14.02.
Беседа, практикум
Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из клеток.
Проверка работоспособности робота 24. 21.02
. 1
.
Проверка работоспособности робота
Раздел 4. Проектная деятельность (16 ч) 25. 28.02.
Беседа, практикум 1

Педагогическое наблюдение 26. 7.03.
Беседа, практикум 1

Сканирование местности.
Педагогическое наблюдение 27. 14.03.
Беседа, практикум 1

Практическое занятие 28. 21.03.
Практикум 1


Практическое занятие 29. 28.03.
Практикум 1

Проверка работоспособности робота 30. 4.04.
Урок-консультация
Практикум 2

Проверка работоспособности робота 31. 11.04.
Урок-консультация
Практикум
Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков.
Проверка работоспособности робота 32. 18.04.
Практикум 2

движение.
Проверка работоспособности робота 33. 25.04.
Практикум
Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное
Проверка
13
движение.
работоспособности робота 34. 16.05.


Проверка работоспособности робота 35. 23.05.
Практикум Соревнование роботов
Работа над проектами. Правила соревнований.
Проверка работоспособности робота 36. 30.05.

Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок
Проверка работоспособности робота 37. 6.06.


Проверка работоспособности робота 38. 13.06.

Конструирование собственной модели робота
Проверка работоспособности робота 39. 20.06.
Урок-консультация урок-проект 2

Проверка работоспособности робота 40. 27.06.
Урок-консультация урок-проект
Программирование и испытание собственной модели робота
Проверка работоспособности робота
14
Календарный учебный график
2 группа
№
п/п
Дата
Форма занятия
Кол-во часов
Раздел/Тема
Форма контроля Раздел 1. Введение в робототехнику (1 ч) 1. 1.09. Урок – беседа 1
Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Раздел 2. Конструирование (8 ч) 2. 8.09.
Беседа
1 Правила работы с конструктором LEGO. Основные механические детали конструктора и их назначение.
Педагогическое наблюдение 3. 15.09.
Беседа, практикум 1 Модуль EV3. Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение.
Педагогическое наблюдение 4. 22.09.
Беседа, практикум 1 Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Сборка модели робота по инструкции.
Педагогическое наблюдение 5. 29.09.
Беседа, практикум 1 Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.
Педагогическое наблюдение 6. 6.10.
Беседа, практикум 1
Датчик касания. Устройство датчика. Решение задач на движение с использованием датчика касания.
Педагогическое наблюдение 7. 13.10.
Практикум 1 Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с использованием датчика
Педагогическое наблюдение 8. 20.10.
Практикум 1 Ультразвуковой датчик. Решение задач на движение с использованием датчика расстояния
Педагогическое наблюдение 9. 27.10.
Беседа, практикум 1
Подключение датчиков и моторов. Интерфейс модуля EV3. Приложения модуля. Представление порта. Управление мотором.
Контрольное занятие Раздел 3. Программирование (15 ч) 10. 3.11.
Беседа, практикум 1
Среда программирования модуля. Создание программы.
Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие
Педагогическое наблюдение
15
программы. 11. 10.11.
Практикум 2
Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.
Педагогическое наблюдение 12. 17.11.
Практикум
Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.
Педагогическое наблюдение 13. 24.11.
Беседа, практикум 2
Программное обеспечение EV3.
Среда LABVIEW.
Педагогическое наблюдение 14. 1.12.
Беседа, практикум
Программное обеспечение EV3.
Среда LABVIEW.
Педагогическое наблюдение 15. 8.12.
Беседа, практикум 2
Программные блоки и палитры программирования.
Редактор контента.
Демонстрация моделей 16. 15.12.
Беседа, практикум
Программные блоки и палитры программирования.
Редактор контента.
Педагогическое наблюдение 17. 22.12.
Урок-консультация
Практикум 2
Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.
Педагогическое наблюдение 18. 29.12.
Урок-консультация
Практикум
Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.
Самоанализ 19. 12.01.
Урок-консультация
Практикум 2
Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии.
Педагогическое наблюдение 20. 19.01.
Урок-консультация
Практикум
Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии.
Педагогическое наблюдение 21. 26.01.
Практикум 1
Решение задач на движение вдоль линии. Калибровка датчика освещенности.
Тестирование 22. 2.02.
Беседа, практикум 2
Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из клеток.
Проверка работоспособности робота
16
23. 9.02.
Беседа, практикум
Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из клеток.
Проверка работоспособности робота 24. 16.02.


Проверка работоспособности робота
Раздел 4. Проектная деятельность (16 ч) 25. 2.03.
Беседа, практикум 1
Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов.
Педагогическое наблюдение 26. 9.03.
Беседа, практикум 1
Измерение расстояний до объектов.
Сканирование местности.
Педагогическое наблюдение 27. 16.03.
Беседа, практикум 1
Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость вращения сервомотора. Мощность.
Практическое занятие 28. 23.03.
Практикум 1
Управление роботом с помощью внешнихвоздействий.
Реакция робота на звук, цвет, касание. Таймер.
Практическое занятие 29. 30.03.
Практикум 1
Движение по замкнутойтраектории. Решение задач на криволинейное движение.
Проверка работоспособности робота 30. 6.04.
Урок-консультация
Практикум 2
Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков.
Проверка работоспособности робота 31. 13.04.
Урок-консультация
Практикум
Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков.
Проверка работоспособности робота 32. 20.04.
Практикум 2
Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное
движение.
Проверка работоспособности робота 33. 27.04.
Практикум
Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное
Проверка
17
движение.
работоспособности робота 34. 4.05.
Практикум Соревнование роботов 2
Работа над проектами. Правила соревнований.
Проверка работоспособности робота 35. 11.05.
Практикум Соревнование роботов
Работа над проектами. Правила соревнований.
Проверка работоспособности робота 36. 18.05.
Практикум Соревнование роботов 1
Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок
Проверка работоспособности робота 37. 25.05.
Урок-консультация урок-проект 2
Конструирование собственной модели робота
Проверка работоспособности робота 38. 1.06.
Урок-консультация урок-проект
Конструирование собственной модели робота
Проверка работоспособности робота 39. 8.06.
Урок-консультация урок-проект 2
Программирование и испытание собственной модели робота
Проверка работоспособности робота 40. 15.06.
Урок-консультация урок-проект
Программирование и испытание собственной модели робота
Проверка работоспособности робота
18
Методическое обеспечение программы Материально-техническое оснащение 1. Наборконструкторов LEGO MINDSTORMS Education EV3 2. Программное обеспечение LEGO 3. Материалы сайта http://www.prorobot.ru/lego.php 4. Средства реализации ИКТ материалов на уроке (компьютер, проектор, экран).
Интернет – ресурсы
1. Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru 2. Материалы сайтов: http://www.prorobot.ru/lego.php http://nau-ra.ru/catalog/robot http://www.239.ru/robot http://www.russianrobotics.ru/actions/actions_92.html http://habrahabr.ru/company/innopolis_university/blog/210906/STEM-робототехника http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928 http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681 http://www.slideshare.net/odezia/180914-39396539
3. Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html
4. Программы для робота [Электронный ресурс] / http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655 Список использованной литературы
1. «Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г
2. http://www.lego.com/ru-ru/mindstorms/build-a-robot 3. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов/ Д. Г. Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 – 292 с.
4. Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru
5. Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] / http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks
6. Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009
7. Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html
8. Программы для робота [Электронный ресурс] / http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655
19
9. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» – «Наука» 2010г.
10. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». – М.: ИНТ, 2001 г