Programma didattico delle attività extracurriculari “Fondamenti di Robotica. Programma educativo in robotica.docx - Programma educativo in robotica Programma di robotica durata dello studio 5 anni

Istituzione Educativa Generale Autonoma Comunale

"Scuola secondaria Golyshmanovskaya n. 4"

Programma di lavoro per le attività extracurriculari

"Robotica e costruzione di Lego"

compilatore:

Kuzminykh I. G.

insegnante di fisica MAOU

"Scuola secondaria Golyshmanovskaya n. 4"

R. Golyshmanovo

revisori:

Parunina LV

can. ped. scienze, capo

dipartimento scolastico GAPOU TO

Baytimerova L.S.

can. ped. scienze, capo

commissione ciclica di matematica

e discipline naturali GAPOU TO

"Collegio Pedagogico Tyumen"

Programma di lavoro per le attività extracurriculari

"Robotica e costruzione di Lego"

Nota esplicativa

L'attuale fase di sviluppo della società è caratterizzata da un ritmo accelerato di sviluppo di attrezzature e tecnologie. Nuove idee sono costantemente necessarie per creare prodotti competitivi e formare personale altamente qualificato. Le condizioni esterne servono come prerequisito per la realizzazione delle possibilità creative di una persona che ha un potenziale biologicamente illimitato.

L'istruzione scolastica deve rispettare gli obiettivi dello sviluppo avanzato. Per questo la scuola deve provvedere

studiando non solo le conquiste del passato, ma anche le tecnologie che saranno utili in futuro,

formazione incentrata sulla conoscenza e sugli aspetti di attività del contenuto dell'istruzione.

La robotica soddisfa questi requisiti.

Nel nostro tempo di robotica e informatizzazione, gli adolescenti hanno bisogno di imparare a risolvere i problemi utilizzando automi che possono progettare loro stessi, a difendere la loro soluzione e tradurla in un modello reale, ad es. progettare e programmare direttamente. L'argomento della robotica è la creazione e l'uso di robot, altri mezzi di robotica e sistemi tecnici e complessi basati su di essi per vari scopi.

Il focus del programma è scientifico e tecnico. Il programma mira ad attirare gli studenti alle moderne tecnologie di progettazione, programmazione e utilizzo di dispositivi robotici.

L'introduzione a scuola di un programma educativo aggiuntivo "Robotica" cambierà inevitabilmente il quadro della percezione da parte degli studenti delle discipline tecniche, trasferendole dalla categoria delle speculative a quella delle applicate. L'applicazione pratica da parte dei bambini delle conoscenze teoriche acquisite in matematica o fisica porta a una comprensione più profonda dei fondamenti, rafforza le abilità acquisite, plasmando l'educazione nel suo senso migliore.

Documenti normativi sulla base dei quali è stato sviluppato il programma di lavoro:

curriculum di MAOU "GSSHO No. 4";

legge sull'istruzione.

Il posto del programma "Robotica e Lego Design" nel curriculum

Questo programma e la pianificazione tematica elaborata calcolato per 34 ore (1 ora a settimana) nelle classi 2-4 e per 34 ore (1 ora a settimana) nelle classi 5-8.

Per implementare il programma d questo corso è fornito da Costruisci i primi Robots Education Labs (Articolo: 9580 Nome: WeDo™ RoboticsConstructionSet Anno: 2009) e un CD con il software collaborare con il costruttore PervoRobot LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo), computer, stampante, scanner, apparecchiature video. Come attrezzatura di base per il gruppo senior, vengono utilizzati Lego Mindstorms NXT, 0 costruttori e un ambiente di programmazione visiva per l'insegnamento della robotica LEGO MINDSTORMS Education NXT, che consentono, attraverso la robotica, di far conoscere a un adolescente le leggi del mondo reale e il funzionamento della percezione di questo mondo da parte dei meccanismi cibernetici.

Scopo del programma educativo

formazione di abilità e abilità nel campo della progettazione tecnica, modellistica e costruzione

Obiettivi del programma educativo

Educativo

L'uso degli sviluppi moderni della robotica nel campo dell'istruzione, l'organizzazione sulla base delle attività extracurriculari attive degli studenti

Implementazione di connessioni interdisciplinari con fisica, informatica e matematica

Gli studenti risolvono una serie di problemi cibernetici, ognuno dei quali si tradurrà in un meccanismo funzionante o in un robot controllato autonomamente

Educativo

Sviluppo del pensiero ingegneristico negli scolari, abilità nella progettazione, programmazione e uso efficace dei sistemi cibernetici

Sviluppo della motricità fine, consapevolezza, accuratezza e ingegno

Sviluppo del pensiero creativo e dell'immaginazione spaziale degli studenti

Educativo

Aumentare la motivazione degli studenti a inventare e creare i propri sistemi robotici

Formazione negli studenti del desiderio di ottenere un risultato finale di alta qualità

Formazione di capacità di pensiero progettuale, lavoro di squadra

La rilevanza di questo programmaè che la robotica a scuola contribuisce allo sviluppo delle capacità comunicative degli studenti, sviluppa le capacità di interazione, indipendenza nel processo decisionale, rivela il loro potenziale creativo. I bambini e gli adolescenti capiscono meglio quando creano o inventano qualcosa da soli. Quando si tengono lezioni di robotica, questo fatto non viene solo preso in considerazione, ma viene effettivamente utilizzato in ogni lezione.

L'attuazione di questo programma aiuta lo sviluppo delle capacità comunicative degli studenti attraverso l'interazione attiva dei bambini nel corso delle attività di progetto di gruppo.

Novità del programmaè cambiare l'approccio all'insegnamento degli adolescenti, vale a dire, l'introduzione di nuove tecnologie dell'informazione nel processo educativo, lo sviluppo sensoriale dell'intelletto degli studenti, che si realizza nei giochi corpo-motori che incoraggiano gli studenti a risolvere un'ampia varietà di problemi cognitivamente produttivi , problemi di progettazione logici, euristici e manipolativi.
Nel nostro tempo di robotica e informatizzazione, gli adolescenti hanno bisogno di imparare a risolvere i problemi utilizzando automi che possono progettare loro stessi, a difendere la loro soluzione e tradurla in un modello reale, ad es. progettare e programmare direttamente.

Età dei bambini che partecipano all'attuazione di questo programma

8 - 10 anni - gruppo principale

11-15 anni - gruppo senior

Gruppo principale

L'obiettivo è insegnare le basi della robotica

Per lo sviluppo efficace del pensiero tecnico degli scolari, lo sviluppo mirato delle capacità dell'ingegneria e della direzione tecnica.

1. Stimolare la motivazione degli studenti ad acquisire conoscenze, aiutare a plasmare la personalità creativa del bambino

2. Promuovere lo sviluppo dell'interesse per la tecnologia, il design, la programmazione, l'alta tecnologia, per formare capacità di lavoro di squadra

3. Instillare abilità di programmazione attraverso lo sviluppo di programmi in un ambiente di programmazione visiva, sviluppare il pensiero algoritmico

Il materiale didattico si basa sullo studio dei principi di base della trasmissione meccanica del moto e della programmazione elementare. Lavorando individualmente, in coppia o in gruppo, gli studenti delle scuole elementari possono imparare a creare e programmare modelli, condurre ricerche, scrivere rapporti e discutere le idee che emergono lavorando con questi modelli.

Ad ogni lezione, utilizzando elementi LEGO familiari, oltre a un motore e sensori, lo studente costruisce un nuovo modello, lo collega a un laptop tramite un cavo USB e programma le azioni del robot. Durante lo studio del corso, gli studenti sviluppano capacità motorie della mano, pensiero logico, capacità progettuali, padroneggiano la creatività congiunta, abilità pratiche nell'assemblaggio e nella costruzione di un modello, acquisiscono conoscenze speciali nel campo del design e della modellazione e fanno conoscenza con semplici meccanismi.

Il WeDo Job Set fornisce i mezzi per ottenere il tutto complesso di compiti educativi:

pensiero creativo durante la creazione di modelli di lavoro;

sviluppo del vocabolario e delle capacità comunicative durante la spiegazione del funzionamento del modello;

instaurazione di rapporti causali;

analisi dei risultati e ricerca di nuove soluzioni;

sviluppo collettivo di idee, perseveranza nell'attuazione di alcune di esse;

studio sperimentale, valutazione (misurazione) dell'influenza dei singoli fattori;

condurre osservazioni e misurazioni sistematiche;

utilizzo di tabelle per visualizzare e analizzare i dati;

scrivere e riprodurre una sceneggiatura usando un modello per chiarezza ed effetto drammatico;

sviluppo dei piccoli muscoli delle dita e capacità motorie della mano degli scolari più piccoli.

Lo studio di ogni argomento prevede l'attuazione di piccoli compiti di progetto ( montaggio e programmazione dei loro modelli).

L'apprendimento con LEGO® Education consiste sempre in 4 passaggi:

stabilire relazioni,

costruzione,

Riflessione,

Sviluppo.

Costruzione di relazioni. Quando stabiliscono relazioni, gli studenti, per così dire, "impongono" nuove conoscenze a coloro che già possiedono, ampliando così le loro conoscenze. Una presentazione animata con la partecipazione di figure di eroi - Masha e Max - è allegata a ciascuno dei compiti del set.

Disegno. L'utilizzo dei prodotti LEGO Education si basa sul principio dell'apprendimento pratico: prima pensare, poi creare modelli. Istruzioni dettagliate passo passo sono fornite in ogni attività del kit per la fase di "Progettazione".

Riflessione. Nella sezione "Riflessione", gli studenti esplorano come il comportamento del modello è influenzato da un cambiamento nella sua progettazione: sostituiscono parti, eseguono calcoli, misurazioni, valutano le capacità del modello, creano report e fanno presentazioni. In questa fase, l'insegnante ha un'eccellente opportunità per valutare i risultati degli studenti.

Sviluppo. La sezione Sviluppo per ogni lezione include idee per costruire e programmare modelli con comportamenti più complessi.

Il software di costruzione PervoRobot LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) è progettato per creare programmi trascinando i blocchi dalla tavolozza nell'area di lavoro e incorporandoli nella catena del programma. Per il controllo di motori, sensori di inclinazione e distanza sono previsti appositi Blocchi. Oltre a questi, sono presenti i Blocchi per il controllo della tastiera e del display del computer, del microfono e dell'altoparlante. Il software rileva automaticamente ogni motore o sensore collegato alle porte LEGO® Switch. La sezione Guida introduttiva del software WeDo ti introduce alla costruzione e alla programmazione del LEGO WeDo First Robot 2009580. Il set contiene 12 attività. Tutte le attività sono fornite con animazioni e istruzioni di montaggio dettagliate.

Forme di organizzazione delle classi

classi combinate.

Metodi didattici di base utilizzato nel passaggio del programma nella scuola elementare:

1. Orale.

2. Problematico.

3. Ricerca parziale.

4. Ricerca.

5. Progettazione.

6.. Formazioneemiglioramentoabilitàeabilità (apprendimentonuovo materiale, pratica).

7. Generalizzazione e sistematizzazione delle conoscenze (lavoro indipendente, lavoro creativo, discussione).

8. Controllo e verifica di abilità e abilità (lavoro autonomo).

9. Creazione di situazioni di ricerca creativa.

10. Stimolazione (incoraggiamento).

protezione dei progetti finali;

partecipazione a convegni scientifici e pratici scolastici e cittadini (concorsi di ricerca).

Nel campo dell'istruzione:

adattamento del bambino alla vita nella società, la sua autorealizzazione;

sviluppo delle qualità comunicative;

acquisire fiducia in se stessi;

formazione di indipendenza, responsabilità, mutua assistenza e mutua assistenza.

conoscenzaprincipi di base della trasmissione meccanica del moto;

capacità di lavorare secondo le istruzioni proposte;

la capacità di affrontare in modo creativo il problem solving;

la capacità di portare la soluzione del problema a un modello funzionante;

la capacità di esprimere i pensieri in una chiara sequenza logica, di difendere i propri punto di vista, analizzare la situazione e trovare autonomamente risposte alle domande attraverso il ragionamento logico;

Capacità di lavorare su un progetto in team, distribuire efficacemente le responsabilità.

Lo studente dovrebbe conoscere/capire:

l'impatto delle attività tecnologiche umane sull'ambiente e sulla salute;

portata e scopo di strumenti, macchine varie, dispositivi tecnici (compresi i computer);

principali fonti di informazione;

tipi di informazioni e modalità della loro presentazione;

principali oggetti informativi e azioni su di essi;

nomina dei principali dispositivi informatici per l'immissione, l'emissione e l'elaborazione di informazioni;

regole di comportamento sicuro e di igiene quando si lavora con un computer.

Essere in grado di:

ricevere le informazioni necessarie sull'oggetto dell'attività, utilizzando disegni, schemi, schizzi, disegni (su supporto cartaceo e elettronico);

creare ed eseguire programmi per meccanismi divertenti;

concetti di base utilizzati nella robotica: motore, sensore di inclinazione, sensore di distanza, porta, connettore, cavo USB, menu, barra degli strumenti.

per:

ricerca, trasformazione, archiviazione e applicazione di informazioni (compreso l'utilizzo di un computer) per risolvere vari problemi;

rispetto delle regole di igiene personale e sicurezza dei metodi di lavoro con le tecnologie dell'informazione e della comunicazione.

Educativo - piano tematico

Nomi delle sezioni

Numero di ore

la pratica

Sezione 1 Introduzione

2

Sezione 2 Studio dei meccanismi

2

Sezione 3 Studio di sensori e motori

3

Sezione 4 Programmazione WeDo

3

Sezione 5. Meccanismi.

20

Sezione 6. Progettazione, costruzione e programmazione dei modelli

4

34

numero di classe

Argomento della lezione

Parte teorica

Parte pratica

Lezione introduttiva

Il concetto di "robot", "robotica". L'uso dei robot in vari ambiti della vita umana, l'importanza della robotica. Guarda un video sull'uso dei robot. Sicurezza

Introduzione. Introduzione al Lego. Cosa c'è nel PervoRobot LEGO® WeDo™ 9580. Organizzazione del posto di lavoro.

Studio dei meccanismi

Come lavorare con le istruzioni. Progettazione di modelli di robot. Simboli. Terminologia.

Mostra il modello attuale del robot e i suoi programmi: basato sul sensore di luce, sensore a ultrasuoni, sensore tattile.

Studio di sensori e motori

Ambiente di costruzione. A proposito di assemblaggio e programmazione.

motore e asse. Ruote dentate. Ingranaggio intermedio. Ridurre e aumentare gli ingranaggi. Sensori di inclinazione, tocco, distanza. Aumenta e diminuisci la velocità

Programmazione WeDo

Ambiente di programmazione. A proposito di assemblaggio e programmazione.

Blocca "Ciclo".

Blocca "Aggiungi allo schermo", "Sottrai dallo schermo". Blocca "Inizia quando ricevi una lettera"

meccanismi divertenti

1. Uccelli danzanti

2. Girandola intelligente 3. Uccello svolazzante

Sviluppo, assemblaggio e programmazione meccanismi

Confronto di meccanismi. Uccelli danzanti, filatore intelligente, uccello svolazzante, (montaggio, programmazione, misurazioni e calcoli).

Bestie 1. Alligatore affamato 2. Leone ruggente

3. Scimmia batterista

Sviluppo, assemblaggio e programmazione meccanismi

Confronto di meccanismi. Alligatore affamato, leone ruggente, scimmia batterista, (assemblaggio, programmazione, misurazioni e calcoli).

Calcio

1. Avanti

2. Portiere

3. Tifosi esultanti

Creazione di un report, presentazione, invenzione di una trama per presentare il modello.

Creazione e programmazione di modelli. Creazione di modelli utilizzando la risorsa

Avventure 1. Salvataggio aereo 2. Salvataggio gigante 3. Barca a vela inaffondabile

Scrivere e mettere in scena lo scenario "L'avventura di Masha e Max" utilizzando tre modelli (dalla sezione "Avventure")

Sviluppo (creazione e programmazione) di un modello con comportamenti più complessi.

Sviluppo, assemblaggio e programmazione dei vostri modelli

Concorso di idee progettuali. Creare e programmare i propri meccanismi e modelli utilizzando il set Lego

Sviluppo di singoli modelli utilizzando i modelli di risorse LEGO.

Gruppo senior

LEGO Mindstorms consente agli studenti di apprendere molte idee importanti e sviluppare le abilità necessarie per la vita successiva sotto forma di gioco cognitivo. Le lezioni secondo il programma formano abilità tecniche speciali, sviluppano accuratezza, perseveranza, organizzazione, concentrazione sui risultati. Lego Mindstorms funziona sulla base del controller del computer NXT, che è un doppio microprocessore, memoria flash in ciascuno dei quali è superiore a 256 kb, modulo Bluetooth, interfaccia USB, nonché uno schermo a cristalli liquidi, batteria, altoparlante, sensore e servoporte. È in NXT che risiede l'enorme potenziale di lego Mindstorms. La memoria del controller contiene programmi che possono essere scaricati da un computer. Le informazioni da un computer possono essere trasferite utilizzando un cavo USB o tramite Bluetooth. Inoltre, utilizzando il Bluetooth, puoi controllare il robot utilizzando un telefono cellulare. Per fare ciò, devi solo installare un'applicazione java speciale.

Obbiettivo: sviluppo del potenziale scientifico, tecnico e creativo della personalità del bambino organizzando le sue attività nel processo di integrazione della progettazione ingegneristica e tecnica iniziale e delle basi della robotica.

Compiti:
1. Sviluppo del pensiero ingegneristico tra gli scolari, abilità nella progettazione, programmazione e uso efficace dei sistemi cibernetici.

2. Implementazione di connessioni interdisciplinari con l'informatica e la matematica

3. Gli studenti risolvono una serie di problemi cibernetici, il risultato di ciascuno dei quali sarà un meccanismo funzionante o un robot con controllo autonomo

Motivo per la scelta di questo programma.

R L'attuazione del programma viene effettuata con l'uso di sussidi didattici, appositamente sviluppati dalla società "LEGO" per l'insegnamento della progettazione tecnica in base ai loro progettisti. Questo corso offre l'uso dei kit didattici Lego Mindstorms NXT come strumento per insegnare agli studenti la progettazione, la modellazione e il controllo del computer nelle lezioni di robotica. Il corso prevede l'uso del computer in collaborazione con i progettisti. È importante notare che il computer viene utilizzato come mezzo per controllare il modello; il suo utilizzo è finalizzato alla compilazione di algoritmi di controllo per i modelli assemblati. Gli studenti hanno un'idea delle caratteristiche della compilazione di programmi di controllo, dell'automazione dei meccanismi, della modellazione del funzionamento dei sistemi. Le caratteristiche metodologiche dell'attuazione del programma prevedono una combinazione della possibilità di sviluppare capacità creative individuali e la formazione di capacità per interagire in gruppo, lavorare in gruppo.

Struttura e contenuto del programma

La struttura del corso di studio prevede le seguenti sezioni principali:

Conoscenza del designer, dei dettagli principali e dei principi di fissaggio.

Creazione dei meccanismi più semplici, descrizione del loro scopo e principi di funzionamento. Creazione di modelli tridimensionali di meccanismi nell'ambiente del visual design. Macchine elettriche. Utilizzo delle funzionalità integrate del microcontrollore: visualizzazione delle letture dei sensori, programmi semplici, lavoro con i file.

Introduzione all'ambiente di programmazione Roblab.

Comandi di base per il controllo del robot, costruzioni algoritmiche di base. I regolatori più semplici: relè, proporzionali. Utilizzo dei regolatori. Risolvere problemi con due circuiti di controllo o con un compito aggiuntivo per il robot (ad esempio, spostarsi lungo una linea e aggirare gli ostacoli).

Padroneggiare la programmazione del testo nell'ambiente RobotC.

Approccio di ricerca alla risoluzione dei problemi. Utilizzo della memoria del robot per ripetere le serie di azioni. Elementi di visione tecnica. Estensioni del controller per maggiori capacità del robot. Lavorare su progetti creativi. Partecipazione a concorsi didattici.

Forme di organizzazione delle classi

Le principali forme del processo educativo sono:

lezioni di gruppo educative e pratiche e teoriche;

lavorare secondo piani individuali (progetti di ricerca);

partecipazione a gare tra gruppi;

classi combinate.

Metodi didattici di base utilizzati nel corso del programma si basano su tecnologie pedagogiche:

Cooperazione.

Metodo di insegnamento del progetto.

Tecnologie d'uso nell'insegnamento dei metodi di gioco.

Tecnologie dell'informazione e della comunicazione.

Ricerca parziale.

Ricerca.

Creazione di situazioni di ricerca creativa.

Stimolazione (incoraggiamento).

Moduli per riepilogare l'attuazione del programma

protezione dei progetti finali;

partecipazione a concorsi per la migliore sceneggiatura e presentazione del progetto realizzato;

partecipazione a convegni scolastici (concorsi di ricerca).

Risultati attesi del corso

L'attuazione degli obiettivi e degli obiettivi del programma comporta l'ottenimento di risultati specifici:

Nel campo dell'istruzione:

Il risultato educativo delle lezioni di robotica può essere considerato raggiunto se gli studenti mostrano il desiderio di lavoro indipendente, il miglioramento di modelli e algoritmi noti e la creazione di progetti creativi. Preparazione indipendente alle competizioni, voglia di ottenere un risultato elevato.

Nel campo della progettazione, modellazione e programmazione:

Introduzione al linguaggio C. Possibilità estese di programmazione del testo. Capacità di scrivere un programma per risolvere un problema multilivello. programmazione procedurale. Utilizzo di sensori ed estensioni del controller non standard. Capacità di utilizzare il sistema di aiuto e gli esempi.

La capacità di impostare un compito e valutare le risorse necessarie per la sua soluzione. Pianificazione delle attività progettuali, valutazione del risultato. Approccio di ricerca al problem solving, ricerca di analoghi, analisi di soluzioni esistenti.

Requisiti per il livello di formazione degli studenti:

Alla fine del corso, gli studenti dovrebbero

Sapere :

Fondamenti teorici per la realizzazione di dispositivi robotici;

La base dell'elemento con cui è assemblato il dispositivo;

L'ordine di interazione dei componenti meccanici del robot con dispositivi elettronici e ottici;

La procedura per creare un algoritmo per il programma d'azione dei mezzi robotici;

Norme di sicurezza per il lavoro con strumenti ed elettrodomestici.

Essere in grado di:

Assembla la robotica usandoLego designer;

Crea programmi per la robotica utilizzando designer visivi specializzati.

Utilizzare le conoscenze e le abilità acquisite nelle attività pratiche e nella vita di tutti i giorni per:

utilizzare programmi per computer per risolvere problemi educativi e pratici;

rispetto delle pratiche di sicurezza del lavoro con le tecnologie dell'informazione e della comunicazione.

Educativo - piano tematico

Nomi delle sezioni

Numero di ore

la pratica

Sezione 1. Introduzione: informatica, cibernetica, robotica. Informazioni sulla sicurezza

2

Sezione 2: Nozioni di base sulla progettazione Studio dei meccanismi

3

Sezione 3 Programmazione

4

Sezione 4 Sviluppo, assemblaggio e programmazione di modelli.

20

Sezione 5. Progetti creativi. Sviluppo, assemblaggio e programmazione dei loro modelli.

5

34

numero di classe

Argomento della lezione

Parte teorica

Parte pratica

Robotica per principianti, livello base

Fondamenti di robotica.

Concetti: sensore, interfaccia, algoritmo, ecc.

Il concetto di "robot", "robotica". L'uso dei robot in vari ambiti della vita umana, l'importanza della robotica. Guardare un video sui sistemi robotici.

Mostra il modello attuale del robot e i suoi programmi: basato sul sensore di luce, sensore a ultrasuoni, sensore tattile

Familiarizzazione con un insieme di parti per lo studio della robotica: controller, servoazionamenti, cavi di collegamento, sensori tattili, ultrasuoni, illuminazione. Porte di connessione. Creazione di un passo su binari

Il tuo costruttore (composizione, caratteristiche)

Dettagli principali (nome e scopo)

Sensori (scopo, unità di misura)

Motori

Microcomputer NXT

Batteria (in carica, in uso)

Come disporre correttamente le parti in un set

base di computer FML,Costruttore 9797 "Lego Mindstorms NXT"

Software "Lego Mindstorms NXT Edu", sensori aggiuntivi.

Elementi di collegamento.
Elementi strutturali.
Dettagli speciali.

Componenti elettronici
Modulo a microprocessore NXT con pacco batterie.
Tre motori con sensori integrati.
Sensore a ultrasuoni (sensore di distanza).
Sensore tattile.
Il sensore sonoro è un microfono.
Sensore di luce.

Il mio primo programma

Software NXT

requisiti di sistema.

Installazione software.

Interfaccia software.

Il concetto di "programma", "algoritmo". Algoritmo per il movimento del robot in cerchio, avanti e indietro, "otto", ecc.

Scrivere un programma per spostarsi in cerchio attraverso il menu del controller. Avvio e debug del programma. Scrivere altri programmi semplici a scelta degli studenti e eseguirne il debug da soli.

Familiarizzazione con l'ambiente di programmazione visiva

Tavolozza di programmazione. Pannello delle impostazioni.

Il concetto di "ambiente di programmazione", "blocchi logici".

Programmazione e robotica.

Dimostrazione di scrivere un semplice programma per un robot.

L'interfaccia del programma LEGO MINDSTORMS Education NXT e lavora con esso. Scrivere un programma per riprodurre suoni e immagini secondo un modello

Robot in movimento.

Assemblaggio del modello secondo mappe tecnologiche.

Compilazione di un semplice programma per il modello utilizzando le funzionalità integrate di NXT (un programma del TC + attività per comprendere i principi di creazione dei programmi)

Scrivere un programma lineare.

Il concetto di "potenza del motore", "taratura". L'uso del blocco "movimento" nel programma.

Creazione e debug del programma per il movimento con accelerazione, avanti e indietro. "Robot-top". Svolta regolare, movimento della curva.

Programma del ciclo

Scrivere un programma con un ciclo Il concetto di "ciclo".

Utilizzando il blocco "loop" nel programma.

Creazione e debugging di un programma per il movimento del robot lungo gli "otto"

Il robot si muove in cerchio, in una direzione arbitraria

Il concetto di "generatore di numeri casuali". Utilizzo del blocco "numero casuale" per controllare il movimento del robot

Creazione di un programma per il movimento del robot lungo una traiettoria casuale

Il robot si muove lungo una determinata linea

La teoria del movimento del robot lungo una traiettoria complessa

Scrivere un programma per spostarsi lungo il contorno di un triangolo, quadrato

Robot che ripete le azioni riprodotte

Manipolatori industriali e loro debugging. Blocca "registrazione/riproduzione"

Un robot che registra la traiettoria del movimento e poi la riproduce accuratamente

Robot che determina la distanza da un ostacolo

Sensore ultrasonico

Un robot che si ferma a una certa distanza da un ostacolo. Robot di sicurezza

Il sensore a ultrasuoni controlla il robot

Un robot che risponde al suono.

Ciclo e interruzioni. Applicazione dei regolatori.

Creazione e debugging di un programma per il movimento del robot all'interno della stanza e per l'inviluppo indipendente degli ostacoli.

Robot appiccicoso

Programma ad anello nidificato. sottoprogramma.

Cerca oggetti.

Tracciamento degli oggetti.

Fondamenti di visione tecnica.

Comandi di movimento.

Un robot che segue la mano tesa e mantiene la distanza richiesta. Impostazione di altre azioni in base alle letture del sensore a ultrasuoni

Utilizzo del sensore di luce inferiore

Luminosità dell'oggetto, luce riflessa, illuminazione, riconoscimento del colore da parte del robot.

Robot che si ferma alla linea nera. Un robot che inizia a muoversi per la stanza quando si accende la luce.

Movimento lungo la linea

Calibrazione del sensore di luce

Un robot che si muove lungo una linea nera.

Gara di robot

Competizione robotica

Gara di robot. Conteggio del tempo e del numero di errori

Robot con più sensori

Sensore tattile, luminoso, sonoro.

Realizzazione di un robot e relativo programma con sensore touch posteriore e sensore ultrasonico frontale.

Robot di calcio

Programmazione comportamento collettivo e controllo remoto. L'intelligenza artificiale più semplice.

Giochi di squadra utilizzando una palla a infrarossi e altri dispositivi di assistenza.

Difesa del progetto "My own unique robot"

Modellazione 3D.

Controllo remoto tramite bluetooth.

Creazione di propri robot da parte degli studenti e loro presentazione.

Bibliografia

Per l'insegnante

Babich AV, Baranov AG, Kalabin IV e altri Robotica industriale: a cura di Shifrin Ya.A. - M.: Mashinostroenie, 2002.

Yurevich Yu.E. Fondamenti di robotica. Esercitazione. San Pietroburgo: BVH-Petersburg, 2005.

http://www. legoeducazione. info/ nxt/ risorse/ building-guide/

http://www.legoengineering.com/

Per bambini e genitori

Rivista "Computer Tools at School", una selezione di articoli per il 2010 "Fondamenti di robotica basati sul costruttore Lego Mindstorms NXT".

io sono robot. Isacco Asimov. Serie: Biblioteca di avventura. M: Eksmo, 2002.

Istituzione scolastica comunale scuola secondaria con. Poima Belinsky distretto della regione di Penza

PROGRAMMA DI LAVORO

corso "Robotica"

istituto scolastico comunale

scuola media

Insieme a. Poima Belinsky distretto della regione di Penza

Il programma di lavoro è stato compilato sulla base del programma del corso in robotica Autore-compilatore: insegnante Gavrilov Mikhail Sergeevich ( )

Il programma del corso "Robotica"

NOTA ESPLICATIVA

Stato del documento

Il programma è sviluppato come una disciplina indipendente, che è una componente educativa dell'istruzione secondaria generale. Allo stesso tempo, esprimendo le idee generali della formalizzazione, permea il contenuto di molti altri soggetti e, di conseguenza, diventa disciplina di un piano metodologico generalizzante. Lo scopo principale del corso "Robotica" è quello di soddisfare l'ordine sociale della società moderna, volto a preparare le nuove generazioni al lavoro a tutti gli effetti nel contesto dell'informatizzazione globale di tutti gli aspetti della vita pubblica.

La robotica è uno degli ambiti più importanti del progresso scientifico e tecnologico, in cui i problemi della meccanica e delle nuove tecnologie entrano in contatto con i problemi dell'intelligenza artificiale.

Negli ultimi anni, i progressi della robotica e dei sistemi automatizzati hanno cambiato le aree personali e aziendali della nostra vita. I robot sono ampiamente utilizzati nei trasporti, nell'esplorazione della terra e dello spazio, nella chirurgia, nell'industria militare, nella ricerca di laboratorio, nella sicurezza, nella produzione di massa di beni industriali e di consumo. Molti dispositivi che prendono decisioni in base ai dati ricevuti dai sensori possono anche essere considerati robot, come ad esempio gli ascensori, senza i quali la nostra vita è già impensabile.

Struttura del documento

Il programma di informatica è un documento completo che comprende tre sezioni: una nota esplicativa; il contenuto principale con la distribuzione delle ore di lezione per sezioni del corso ei requisiti per il livello di formazione dei laureati.

Caratteristiche generali del percorso formativo

Il programma è progettato per 35 ore ed è adattato al Mindstorms NXT 9797 Constructor.

Lo scopo del programma educativo "Lego-costruzione e robotica" è trasferire "a te" il livello di comunicazione dei bambini con la tecnologia, insegnare ai bambini a esprimere correttamente la propria idea, progettare la sua soluzione tecnica e software, implementarla in la forma di un modello capace di funzionare.

Il costruttore Lego offre agli studenti l'opportunità di acquisire importanti conoscenze, abilità e abilità nel processo di creazione, programmazione e test di robot. Il "cervello" del robot Lego Mindstorms Education è il microcomputer Lego NXT, che rende il robot programmabile, intelligente e capace di prendere decisioni. Puoi anche utilizzare una connessione wireless Bluetooth per comunicare tra il tuo computer e l'NXT. L'NXT ha tre porte di uscita per il collegamento di motori o lampade, etichettate A, B e C. Utilizzando la funzione Programma NXT, è possibile programmare direttamente l'unità NXT senza accedere a un computer. I sensori ricevono informazioni dal microcomputer NXT.

Il costruttore Lego e il suo software offrono un'eccellente opportunità per un bambino di imparare dalla propria esperienza. Tale conoscenza fa sì che i bambini vogliano muoversi sulla strada della scoperta e della ricerca, e qualsiasi successo riconosciuto e apprezzato aggiunge fiducia in se stessi. L'apprendimento ha successo soprattutto quando il bambino è coinvolto nel processo di creazione di un prodotto significativo e significativo che gli interessi. È importante che in questo caso il bambino stesso costruisca le sue conoscenze e l'insegnante lo consigli solo.

Ci sono molti robot nel mondo intorno a noi: dall'ascensore di casa alla produzione di automobili, sono ovunque. Il costruttore di Mindstorms NXT invita i bambini ad entrare nell'affascinante mondo dei robot, immergendosi nel complesso ambiente dell'informatica.

Il software è dotato di un'interfaccia intuitiva che consente al bambino di passare gradualmente da un principiante a un utente esperto. Ogni lezione è un nuovo argomento o un nuovo progetto. I modelli sono assemblati secondo mappe tecnologiche o grazie all'immaginazione dei bambini. Come lo sviluppo di progetti, si tengono concorsi di robot creati da gruppi.

Alla fine dell'anno, nel laboratorio creativo, i gruppi dimostrano le capacità dei loro robot.

Si possono distinguere le seguenti fasi di apprendimento:

Fase I - progettazione iniziale e modellazione. Una fase molto utile, i bambini agiscano secondo le loro idee, e si facciano “inventare la ruota”, questa è la loro bicicletta, e sarebbe bello se la inventassero tutti.

In questa fase, i ragazzi sanno ancora poco delle possibilità di utilizzare metodi diversi per migliorare i modelli, costruiscono come li vedono. Il compito dell'insegnante è mostrare che ci sono modi per creare modelli simili a quelli dei bambini, ma più veloci, più potenti. Lo spirito di un atleta risiede in ogni bambino e ha una domanda: "Come posso far vincere il mio modello?"

È qui che può iniziare il prossimo passo.

Fase II - formazione. A questo punto, i ragazzi assemblano i modelli secondo schemi, cercano di capire il principio delle connessioni per usarli in seguito. I diagrammi presentano soluzioni molto competenti che sarebbero piacevoli anche da memorizzare. I modelli sono gli stessi, ma la creatività dei bambini consente di allontanarsi dai modelli standard e apportare modifiche durante la creazione dei programmi, quindi la competizione dovrebbe essere accompagnata da una discussione sulle modifiche apportate dai bambini. I bambini fanno programmi e proteggono i loro modelli. Non ci saranno ripetizioni in difesa dovere.

Fase III - progettazione complessa. Avendo imparato molte cose nuove nella fase di formazione, i ragazzi hanno l'opportunità di applicare le loro conoscenze e creare progetti complessi.

La gamma di possibilità dei loro modelli è molto in espansione. Ora le competizioni e le conclusioni basate sui risultati delle competizioni sono appropriate: quale modello è più forte e perché. In che misura i meccanismi inventati dall'uomo ci rendono la vita più facile.

Obiettivi del corso:

L'obiettivo principale del corso è lo sviluppo della cultura dell'informazione, delle capacità educative e cognitive e di ricerca e ricerca, lo sviluppo dell'intelligenza.

Obiettivi principali:

Familiarità con l'ambiente di programmazione NXT-G;

Padroneggiare le basi della programmazione, acquisendo le abilità di compilazione di algoritmi;

formare la capacità di costruire modelli secondo schemi;

acquisire abilità pratiche di immaginazione costruttiva nello sviluppo di progetti individuali o congiunti;

progettare una soluzione tecnica e software per un'idea e la sua implementazione sotto forma di un modello funzionante;

sviluppo della capacità di navigare nello spazio;

Capacità di utilizzare i sistemi per la registrazione dei segnali dei sensori, comprendendo i principi del feedback;

Progettare robot e programmare le loro azioni;

Attraverso la creazione dei propri progetti, tracciare i vantaggi dell'utilizzo dei robot nella vita reale;

Ampliare il campo di conoscenza delle professioni;

La capacità degli studenti di lavorare in gruppo.

Educazione all'indipendenza, precisione e attenzione nel lavoro.

Età dei bambini che partecipano all'attuazione di questo programma educativo: dai 9 ai 14 anni. I bambini di questa età sono in grado di svolgere compiti secondo il modello e anche, dopo aver studiato il blocco tematico, svolgere un compito riproduttivo creativo.

Il posto del corso "Robotica" nel curriculum della scuola secondaria MOU con. Poima

Curriculum MOU SOSH p. Poima prevede lo studio della robotica nella quantità di 35 ore. Compreso nei gradi 5-7 - 35 ore, nei gradi 8-11 - 35 ore.

L'insegnamento è condotto utilizzando i materiali del libro di S.A. Filippov "Robotica per bambini e genitori" e computer.

Abilità educative generali, abilità e metodi di attività

Il programma prevede la formazione delle abilità educative generali degli studenti, dei metodi universali di attività e delle competenze chiave. In questa direzione, le priorità per la materia "Robotica" sono: determinazione di metodi adeguati per risolvere un problema di apprendimento sulla base di determinati algoritmi; combinare algoritmi di attività noti in situazioni che non prevedono l'uso standard di uno di essi; l'uso di varie fonti di informazione per la risoluzione di problemi cognitivi e comunicativi, comprese enciclopedie, dizionari, risorse Internet e banche dati; possesso delle competenze delle attività congiunte (coordinamento e coordinamento delle attività con gli altri partecipanti; valutazione obiettiva del proprio contributo alla risoluzione dei compiti comuni del team; tenendo conto delle caratteristiche dei vari comportamenti di ruolo).

Lego consente agli studenti di:

Studiare insieme all'interno della stessa squadra;

Assegna responsabilità alla tua squadra;

Mostrare una maggiore attenzione alla cultura e all'etica della comunicazione;

Mostra un approccio creativo per risolvere il problema;

Creare modelli di oggetti e processi reali;

Guarda il vero risultato del tuo lavoro.

Modalità classe:

Le lezioni si tengono:

Nel gruppo più giovane, una volta a settimana per 1 ora (totale 1 ora a settimana, 35 ore all'anno);

Nel gruppo più anziano, una volta a settimana per 1 ora (totale 1 ora a settimana, 35 ore all'anno).

Risultati attesi dallo sviluppo del programma.

Dopo aver completato il corso di studi:

Lo studente conoscerà:

Progettazione, controlli e display di NXT;

sensori NXT;

servomotore NXT;

Interfaccia del programma Lego Mindstorms Education NXT;

nozioni di base di programmazione, blocchi di programma.

Lo studente sarà in grado di:

strutturare il compito ed elaborare un piano per la sua soluzione;

utilizzare le tecniche di lavoro ottimale al computer

estrarre informazioni da varie fonti

Componi algoritmi di elaborazione delle informazioni

impostare un compito e vedere i modi per risolverlo;

sviluppare e realizzare il progetto;

eseguire lavori di installazione, regolazione di unità e meccanismi;

assemblare il robot utilizzando vari sensori

programmare il robot.

Contenuti principali (35 ore)

Argomento 1.Introduzione, 3 ore

CostruttoreTempeste mentaliNXT. Conoscenza del set 9797, studiandone i dettagli. Farsi un'idea del blocco del microprocessore NXT, che è il cervello del costruttore LEGO Mindstorms 9797. Preparare il costruttore e NXT per ulteriori lavori.

Argomento 2Costruzione, 8 ore

Introduzione ai componenti elettronici e al loro utilizzo:

Modulo NXT con pacco batterie; sensori: ultrasuoni (sensore di distanza), touch, suono - microfono, luce; cavi di collegamento di varie lunghezze per collegare sensori e servocomandi all'NXT e cavi USB per collegare l'NXT a un computer.

Argomento 3.Gestione, 6 ore

Redigere programmi per il movimento avanti e indietro del robot, che dispone di un motore in grado di modificare la rotazione dell'asse della macchina. Il robot ha motori destro e sinistro collegati alle porte B e C. Costruire e programmare il robot Mindstorms NXT per andare avanti e girare a destra ad angolo retto. Determinazione dei parametri comuni a tutti i sensori che devono essere verificati prima del funzionamento e regolati secondo i parametri specificati.

Argomento 4.Attività di progettazione, 15 ore

Lavora su Internet. Cerca informazioni sulle competizioni Lego, descrizioni di modelli, tecnologia di assemblaggio e programmazione dei robot Lego. Assemblare i tuoi modelli. Analisi delle capacità di programmazione dei robot. Riassumendo il corso - svolgimento di concorsi (tornei), conferenze di ricerca educativa.

Argomento 5 Modellazione gratuita, 3 ore

Letteratura per studenti

Letteratura per l'insegnante

/02.31/t45.htm

Risorse Internet

Calendario-pianificazione tematicaclassi del circolo "Robotica"

Letteratura per studenti

Chekhlova AV, Yakushkin PA “I designer LEGO DAKTA sono consapevoli delle tecnologie dell'informazione. Introduzione alla robotica. - M.: INT, 2001

Filippov SA "Robotica per bambini e genitori" - "Scienza" 2010

Letteratura per l'insegnante

Trishina SV Competenza informativa come categoria pedagogica [risorsa elettronica]. RIVISTA INTERNET "EIDOS" - .

Potashnik MM Gestione della crescita professionale di un insegnante in una scuola moderna - M., 2009

Il concetto di modernizzazione dell'istruzione russa /02.31/t45.htm

"Nuove tecnologie dell'informazione per l'istruzione". Istituto dell'UNESCO per le tecnologie dell'informazione nell'istruzione. Casa editrice "Mosca". 2000

Risorse Internet

/progetti/lego/lego6/beliovskaya/

ISTRUZIONE AGGIUNTIVA

"CENTRO DI EDUCAZIONE AGGIUNTIVA PER BAMBINI"

Direttore del Consiglio metodologico

Protocollo n. _____ Kadyaeva S.V.

da "___" ___ 20__ "___" ______ 20__

Istruzione generale aggiuntiva

programma "Robotica"

insegnante di educazione supplementare

prima categoria di qualificazione

MAU DO "TSDOD"

Distretto di Kungursky - 2016

Preparato con i fondi Fondazione per il sostegno dei bambini in situazioni di vita difficili nell'ambito dell'attuazione dell'innovativo progetto sociale "Teenager in the technosphere - the way to the future!"

Nota esplicativa
Attualmente la robotica è una delle aree di punta del progresso scientifico e tecnologico, in cui i problemi della meccanica e delle nuove tecnologie si intrecciano con i problemi dell'intelligenza artificiale. I robot stanno migliorando e l'ambito della loro applicazione si sta ampliando, ora vengono utilizzati nella ricerca terrestre e spaziale, in chirurgia, nell'industria militare, nella ricerca di laboratorio, nel campo della sicurezza, nella produzione industriale di massa. Lo sviluppo dei sistemi automatizzati e della robotica ha cambiato non solo la sfera aziendale delle nostre vite. C'è un intenso sviluppo di robot domestici e di servizio. Molti paesi hanno programmi nazionali per lo sviluppo dell'istruzione STEM, perché il posto del paese nell'economia globale nel 21° secolo sarà determinato non dalla quantità di risorse naturali, ma dal livello delle tecnologie più avanzate, che è determinato dal livello di potenziale intellettuale.
Rilevanza del programma.

Il programma obiettivo federale "Sviluppo dell'istruzione aggiuntiva per i bambini nella Federazione russa fino al 2020", nonché il concetto per lo sviluppo dell'istruzione aggiuntiva per i bambini nella Federazione russa, sottolineano l'importanza di sviluppare programmi educativi innovativi nel campo della scienza e la creatività tecnica dei bambini e creando le condizioni necessarie affinché i bambini si impegnino in attività tecniche.

Il programma aggiuntivo di formazione generale "Robotica" consente di combinare design e programmazione in un corso e instillare nelle giovani generazioni un interesse per la creatività tecnica.
La novità del programma.

Il programma di sviluppo generale aggiuntivo "Robotica" viene implementato nell'ambito del progetto sociale innovativo federale "L'adolescente nella tecnosfera: la strada verso il futuro!".

La novità del programma sta in una forma divertente di conoscenza degli studenti con le basi della robotica, dell'elettronica radio e della programmazione. Evitando formule matematiche complesse, in pratica, attraverso la sperimentazione, gli studenti comprendono la fisica dei processi che avvengono nei robot, inclusi motori, sensori, alimentatori e microcontrollori. Queste classi danno ai bambini un'idea della robotica e delle tecnologie informatiche, che è una linea guida nella scelta di una futura professione.

Il metodo del progetto è la principale forma di educazione.

Il programma di sviluppo generale aggiuntivo "Robotica" è olistico e continuo durante l'intero processo di apprendimento e consente ai bambini di scoprire le proprie capacità di creatività tecnica e invenzione, che in seguito li aiuteranno a realizzarsi con successo. Nel processo di progettazione e programmazione, gli studenti ricevono un'istruzione aggiuntiva nei campi della fisica, della meccanica, dell'elettronica e dell'informatica.

L'insegnamento del corso prevede l'uso di computer e speciali blocchi di interfaccia in collaborazione con i progettisti. È importante notare che il computer viene utilizzato come mezzo per controllare il modello; il suo utilizzo è finalizzato alla compilazione di algoritmi di controllo per robot assemblati. Gli studenti hanno un'idea delle caratteristiche della compilazione di programmi di controllo, dell'automazione dei meccanismi, della modellazione del funzionamento dei sistemi.

Questo programma consente agli studenti di:

• 
  studiare insieme all'interno della stessa squadra;
• 
  distribuire le responsabilità nella tua squadra;
• 
  mostrare una maggiore attenzione alla cultura e all'etica della comunicazione;
• 
  mostrare un approccio creativo per risolvere il problema;
• 
  creare modelli di oggetti e processi reali;
• 
  vedere i risultati reali del tuo lavoro.

Obbiettivo: creazione di condizioni per la divulgazione delle capacità per la creatività tecnica e lo sviluppo del pensiero ingegneristico degli studenti.
Compiti:

• 
  formare conoscenze e abilità nello sviluppo e nella modifica di modelli informatici tridimensionali;
• 
  sviluppare il pensiero logico, progettuale e spaziale;
• 
  formare competenze nello sviluppo e nell'analisi di meccanismi complessi;
• 
  formare una motivazione stabile per ulteriori studi sulla robotica;
• 
  educare alla precisione, all'indipendenza, alla capacità di lavorare in team.

Caratteristiche distintive del programma

L'attuazione del programma viene effettuata utilizzando ausili didattici, appositamente sviluppati dalla società "LEGO" per l'insegnamento del design tecnico basato sui loro progettisti. Questo corso introduce l'uso dei set di costruzione didattici LEGO WeDo e Lego Mindstorms EV3 come strumento per insegnare agli studenti la costruzione, la modellazione e il controllo del computer nelle classi di robotica. La semplicità nella realizzazione di un modello, unita alle grandi capacità progettuali del designer, consentono ai bambini al termine della lezione di vedere un modello realizzato dalle proprie mani che svolge il compito da loro stessi prefissato. Quando si costruisce un modello, vengono toccati molti problemi provenienti da diversi campi della conoscenza, dalla teoria della meccanica alla psicologia.

Il blocco LEGO WiDo Primal Robot introduce gli studenti ai termini e ai concetti di base: ambiente di programmazione, interfaccia, sensore, controller, ecc. C'è una formazione per lavorare secondo le istruzioni, l'analisi del modello risultante e il suo ulteriore perfezionamento creativo indipendente.

Il blocco Mindstorms EV3 Robot introduce gli studenti alla costruzione e alla programmazione di robot più complessi.

Il programma di sviluppo generale aggiuntivo di orientamento scientifico e tecnico "Robotica" è progettato per 1 anno. L'età degli studenti che partecipano all'attuazione di questo programma aggiuntivo di istruzione generale varia da 8 a 15 anni.

Risultati personali

• 
  atteggiamento critico nei confronti dell'informazione e selettività della sua percezione;
• 
  comprendere i motivi delle loro azioni durante l'esecuzione di compiti;
  sviluppo della curiosità, dell'ingegnosità nell'esecuzione di vari compiti di natura problematica ed euristica;
• 
  lo sviluppo di consapevolezza, perseveranza, determinazione, capacità di superare le difficoltà - qualità che sono molto importanti nelle attività pratiche di qualsiasi persona;
• 
  sviluppo dell'indipendenza di giudizio, indipendenza e pensiero non standard;
  educazione al senso di giustizia, responsabilità;
• 
  l'inizio dell'autodeterminazione professionale, la conoscenza del mondo delle professioni legate alla robotica.

• 
  accettare un compito di apprendimento, pianificare attività di apprendimento, svolgere il controllo finale e passo dopo passo sull'attuazione del compito;
• 
  percepire adeguatamente i giudizi di valore dell'insegnante e dei compagni;
• 
  distinguere tra il metodo e il risultato di un'azione;
• 
  apportare modifiche alle azioni tenendo conto degli errori commessi;
• 
  in collaborazione con l'insegnante, stabilire nuovi obiettivi di apprendimento;
  mostrare iniziativa cognitiva nella cooperazione educativa;

• 
  cerca per informazioni; utilizzare i mezzi delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione per risolvere compiti comunicativi, cognitivi e creativi;
• 
  effettuare l'analisi degli oggetti con l'attribuzione di caratteristiche essenziali e non essenziali; confrontare, classificare secondo criteri specificati;
• 
  stabilire analogie, relazioni causali;
• 
  sintetizzare, comporre un tutto dalle parti, compreso il completamento indipendente con il completamento delle componenti mancanti;
• 
  argomentare il proprio punto di vista, ascoltare l'interlocutore e condurre un dialogo, riconoscere la possibilità dell'esistenza di punti di vista diversi e il diritto di ognuno ad avere il proprio;
• 
  pianificare collaborazioni di apprendimento con l'insegnante e i compagni

• 
  regole per un lavoro sicuro;
• 
  i componenti principali dei costruttori Lego;
• 
  caratteristiche di progettazione di vari modelli, strutture e meccanismi;
• 
  un ambiente informatico comprendente un linguaggio di programmazione grafico;
• 
  tipi di connessioni mobili e fisse nel costruttore;
• 
  caratteristiche di progettazione di vari robot;
• 
  costruzioni algoritmiche di base, fasi di risoluzione dei problemi tramite computer.

• 
  utilizzare le costruzioni algoritmiche di base per risolvere i problemi;
• 
  progettare vari modelli; utilizzare i programmi creati;
• 
  applicare le conoscenze acquisite in attività pratiche;

1. Lezione introduttiva (organizzativa).

Conoscenza delle regole di condotta in aula di robotica. I compiti e il contenuto delle lezioni di robotica nell'anno in corso, tenendo conto delle condizioni e degli interessi specifici degli studenti. Orario delle lezioni, precauzioni di sicurezza.

Blocca "Pervorobot" Lego Noi facciamo »

1.1 Conoscenza delle attività tecniche e del progettista

Un discorso sulla progettazione tecnica e la modellazione come attività tecnica. Informazioni elementari generali sul processo tecnologico, operazioni di lavoro. Guardando film, riviste e fotografie, dove i ragazzi potranno conoscere le attività tecniche dell'uomo. Gli studenti costruiranno il loro primo robot.

Lavoro pratico.

Studiare la composizione del costruttore LEGO WeDo, assemblando una struttura non elettrificata a tema libero.

1.2. Ambiente di programmazioneLego Formazione scolastica

Esplorando l'ambiente di programmazione LEGO Education. Informazioni generali sui blocchi di programma.

1.3. Modello "Uccelli danzanti"

Gli studenti assembleranno il modello robotico di Dancing Birds. Impara la trasmissione a cinghia.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Uccelli". Scrivere il proprio programma

1.4. Modello "giradischi intelligente"

Gli studenti assembleranno un modello robotico "Smart Pinwheel". Impara gli ingranaggi. Scopri come viene utilizzato il sensore di distanza.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "giradischi Smart". Scrivere il proprio programma

1.5. Modello di alligatore affamato

Gli studenti assembleranno un modello robotico di Hungry Alligator. Applicazione del sensore di distanza.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Hungry Alligator". Scrivere il proprio programma

1.6. Modello scimmia batterista

Gli studenti assembleranno un modello robotico della Drummer Monkey. Impara l'uso della leva e del meccanismo a camme.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Drummer Monkey". Scrivere il proprio programma

1.7. Modello di leone ruggente

Gli studenti assembleranno un modello robotico di Leone ruggente. Scopri come utilizzare un sensore di inclinazione.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Leone ruggente". Scrivere il proprio programma

1.8. Modello "Uccello svolazzante"

Gli studenti assembleranno un modello robotico di "Fluttering Bird". Scopri come utilizzare il sensore di inclinazione e il sensore di distanza

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Fluttering Bird". Scrivere il proprio programma

1.9. Modello "Portiere"

Gli studenti assembleranno un modello robotico "Portiere". Impara a usare gli ingranaggi

Lavoro pratico.

Montaggio del modello "Portiere". Scrivere il proprio programma

1.10. Modello "Tifosi allegri"

Gli studenti assembleranno un modello robotico "Portiere". Studieranno l'uso del blocco "Schermo".

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Tifosi allegri". Scrivere il proprio programma

1.11. Modello di salvataggio dell'aeromobile

Gli studenti assembleranno un modello robotico di "Salvezza". Completamento di attività aggiuntive.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Aircraft Rescue". Scrivere il proprio programma

1.12. Modello "Salvezza dal gigante"

Gli studenti assembleranno il modello robotico "Rescue from the Giant". Completamento di attività aggiuntive.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Salvezza dal gigante". Scrivere il proprio programma

1.13. Modello "Barca a vela inaffondabile"

Gli studenti assembleranno un modello robotico della "barca a vela inaffondabile". Completamento di attività aggiuntive.

Lavoro pratico.

Assemblaggio del modello "Barca a vela inaffondabile". Scrivere il proprio programma

1.14 Lavora sul tuo progetto creativo

Gli studenti assembleranno un modello robotico secondo il proprio progetto. Eseguire la programmazione.

Lavoro pratico.

Assemblare il modello secondo il proprio progetto. Programmazione

1.15 Protezione dei progetti creativi

Blocca "Robot" Tempeste mentali EV 3"

2.1. Microcomputer

Esplorando il mattone EV3. Scopo delle porte (motori e sensori), porta USB, altoparlante, display e pulsanti.

Lavoro pratico.

Collegare EV3 e scrivere i più semplici problemi algoritmici.

2.2. Altoparlanti

Cos'è un altoparlante, il suo scopo. Padroneggiare i metodi e le tecniche di lavoro con la dinamica di un microcomputer.

Lavoro pratico.

2.3. Schermo EV3

A cosa serve lo schermo (display)? Esplorando lo schermo EV3.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Scrittura del programma.

2.4. Programmazione

Ripetizione di algoritmi noti.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Scrittura del programma.

2.5. Esplorando il sensore tattile

Lo scopo del sensore tattile. Studio delle caratteristiche specifiche del sensore touch. Acquisire conoscenze nella programmazione dei sensori tattili.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione del sensore tattile.

2.6. Esplorazione del sensore di colore

Scopo del sensore di colore. Studio delle caratteristiche specifiche del sensore di colore. Acquisire conoscenze nella programmazione dei sensori di colore.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione del sensore di colore.

2.7. Esplorando il sensore a ultrasuoni

Scopo del sensore a ultrasuoni. Studio delle caratteristiche specifiche del sensore ad ultrasuoni. Acquisire conoscenze nella programmazione dei sensori a ultrasuoni.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione del sensore ad ultrasuoni.

2.8. Studio del sensore giroscopico

Lo scopo del sensore giroscopico. Lo studio delle caratteristiche specifiche del sensore giroscopico. Acquisire conoscenze nella programmazione di un sensore giroscopico.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione del sensore giroscopico.

2.9. Vai avanti, indietro, gira a sinistra, a destra

Motori di programmazione per andare avanti, indietro, girare a sinistra, a destra.

Lavoro pratico.

2.10. Movimento con accelerazione, con decelerazione

Programmazione motori per movimento integrato con accelerazione, - decelerazione, per movimento uniformemente accelerato e uniformemente rallentato.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione motori. Apportare modifiche al modello.

2.11. Movimento in linea, in un quadrato, in un cerchio

Programmazione motori per muoversi in linea, in quadrato, in cerchio.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione motori. Apportare modifiche al modello.

2.12. Guidare con un ostacolo

Programmazione dei motori e monitoraggio degli stessi e delle loro prestazioni nei vari nodi del modello quando ci si sposta con un ostacolo.

Lavoro pratico.

Assemblaggio robot. Programmazione motori. Apportare modifiche al modello.

2.13. concorrenza

Preparazione dei modelli per le competizioni. Test del modello. Raffinatezza. Conduzione di gare.

Elenco delle fonti e della letteratura utilizzate

1. 
   Druzhinin V.N. Psicologia delle abilità generali - San Pietroburgo: Peter, 2002.- 157-209 p.
2. 
   Il concetto di sviluppo dell'istruzione aggiuntiva per i bambini dal 04/09/2014.
3. 
   Simanovsky A.E. Sviluppo del pensiero creativo dei bambini. Una guida popolare per genitori ed educatori. / Yaroslavl: "Accademia dello sviluppo", 2006. -11-27p.
4. 
   Tamberg Yu.G. Lo sviluppo del pensiero creativo del bambino - San Pietroburgo: discorso, 2002. - 30-75 p.
5. 
   Ovsyanitskaya L.Yu., Ovsyanitsky D.N., Ovsyanitsky A.D. Corso di programmazione del robot Lego Mindstorms EV3 nell'ambiente EV3: approcci di base, esempi pratici, segreti di padronanza. - Chelyabinsk: Myakotin IV - 2014.
6. 
   Grigoriev D.V., Stepanov P.V. "Attività extracurriculari degli scolari" - M., Istruzione, 2010
7. 
   Komarova L. G. "Costruiamo da LEGO" (modellazione di relazioni logiche e oggetti del mondo reale utilizzando il costruttore LEGO). - M.; "LINKA - STAMPA", 2001.
8. 
   Guida per l'insegnante di LEGO Education WeDo

NOTA ESPLICATIVA Il focus del programma è tecnico. Una caratteristica distintiva di questo programma di istruzione generale aggiuntivo rispetto ai programmi educativi aggiuntivi esistenti è che quando padroneggiano le tecniche di progettazione e costruzione, gli studenti acquisiscono esperienza nella creazione di modelli dimostrativi reali e virtuali. Il programma di lavoro del circolo "Robotica"

adattato per il costruttore con la piattaforma LEGO MINDSTORMS Education EV3. Il programma mira all'utilizzo del costruttore LEGO EV3 e consente di creare un ambiente educativo unico che promuove lo sviluppo dell'ingegneria, il design thinking. Nel processo di lavoro con LEGO EV3, gli studenti acquisiscono esperienza nella risoluzione di attività tipiche e non standard nella progettazione, programmazione e raccolta dati. Inoltre, il lavoro di squadra contribuisce alla formazione della capacità di interagire con gli studenti, formulare, analizzare, valutare criticamente, difendere le proprie idee. LEGO EV3 semplifica la costruzione di modelli iniziali, consentendo agli studenti di costruire in una o due lezioni. E allo stesso tempo, le possibilità di cambiare modelli e programmi sono molto ampie e questo approccio consente agli studenti di complicare il modello e il programma, di mostrare indipendenza nello studio dell'argomento. Il software LEGO MINDSTORMS Education EV3 è molto potente e ti consente anche di tenere una cartella di lavoro e presentare i tuoi progetti direttamente nell'ambiente del software LEGO EV3. Rilevanza. Uno dei problemi importanti in Russia è l'insufficiente disponibilità di personale tecnico e il basso livello dell'istruzione ingegneristica. Ora è necessario rendere popolare la professione di ingegnere. L'uso intensivo dei robot nella vita di tutti i giorni, nella produzione e sul campo di battaglia richiede agli utenti di avere conoscenze moderne nel campo del controllo dei robot, che consentirà lo sviluppo di sistemi automatizzati nuovi, intelligenti, sicuri e più avanzati. È necessario suscitare l'interesse degli studenti nel campo della robotica e dei sistemi automatizzati.
A questo proposito è necessario:
1. Lo sviluppo della personalità dello studente attraverso la formazione della competenza comunicativa e sociale, del pensiero creativo e algoritmico, dell'indipendenza e dell'attività nelle attività educative, la formazione della cultura dell'informazione dello studente.
2. Aumentare l'efficacia del processo educativo attraverso il massimo utilizzo di tutte le possibilità dell'informatica in ambito educativo per stimolare le motivazioni cognitive, l'iniziativa dell'attività cognitiva degli studenti. Opportunità pedagogica. La necessità di suscitare interesse negli studenti nel campo della robotica e dei sistemi automatizzati. Lo scopo del programma: lo studio del programma "Robotica" a livello di istruzione generale primaria e di base è finalizzato al raggiungimento del seguente obiettivo: lo sviluppo dell'interesse degli studenti per la tecnologia e la creatività tecnica. Compiti:
3
1. Conoscere lo sviluppo pratico delle tecnologie per la progettazione, la modellazione e la produzione dei modelli tecnici più semplici. 2. Sviluppa la creatività e il pensiero logico. 3. Identificare e sviluppare le inclinazioni e le capacità naturali dei bambini che aiutano a raggiungere il successo nella creatività tecnica.
Età degli studenti che partecipano all'attuazione di questo programma educativo: da 9 a 14 anni. I bambini di questa età sono in grado di svolgere compiti secondo il modello e anche, dopo aver studiato il blocco tematico, svolgere un compito riproduttivo creativo. Per lo svolgimento delle lezioni è prevista l'iscrizione gratuita a gruppi all'inizio dell'anno accademico. La composizione del gruppo è permanente. Il numero di bambini nel gruppo è di 15 persone.
 1 gruppo - 3-4 classi
 2° gruppo -5-9 voti. Durata del programma Il numero di settimane di formazione è di 35 ore. Il numero di settimane di non formazione è di 5 ore. Il numero di ore settimanali è di 1 ora.
La durata totale è di 40 ore. Il programma è progettato per 1 anno di studio.
Forme e modalità delle classi Forme di organizzazione delle classi:  conversazione;  lezione-consultazione; - pratica; - progetto-lezione; - esposizione; - concorrenza.
Lo sviluppo di ogni progetto viene implementato sotto forma di progettazione e programmazione di un modello di robot per risolvere il problema proposto. Modalità delle classi e modalità di insegnamento:
Il programma prevede l'utilizzo delle seguenti forme di lavoro:  frontale - fornitura di materiale didattico a tutto il team.  individualmente - lavoro autonomo degli studenti con il docente che fornisce assistenza in caso di difficoltà, senza ridurre l'attività degli studenti e contribuire allo sviluppo delle capacità di lavoro autonomo.  gruppo - quando agli studenti viene data l'opportunità di costruire autonomamente le proprie attività sulla base del principio di intercambiabilità, di sentirsi aiutati gli uni dagli altri, di tenere conto delle capacità di ciascuno in una particolare fase dell'attività. Tutto ciò contribuisce a un'esecuzione più rapida e migliore dell'attività. Una tecnica speciale nell'organizzazione di una forma di lavoro di gruppo consiste nell'orientare gli studenti a creare i cosiddetti mini-gruppi a volontà, tenendo conto della loro età e dell'esperienza lavorativa. Viene utilizzato nell'assemblaggio congiunto di modelli, nonché nello sviluppo di progetti. 1. Metodo dei progetti (con l'assimilazione e l'applicazione creativa di competenze e abilità nel processo di sviluppo dei propri modelli). 2. Metodo di controllo (quando si identifica la qualità dell'assimilazione di conoscenze, abilità e abilità e la loro correzione nel processo di esecuzione di compiti pratici).
4
Quando si organizzano lezioni pratiche e progetti creativi, si formano piccoli gruppi composti da 2-3 studenti. Per ogni gruppo viene assegnato un posto di lavoro separato, composto da un computer e un designer.
Modalità classe:
 Momento organizzativo (1-2 minuti).
 Riscaldamento: brevi compiti logici, matematici e compiti per lo sviluppo dell'attenzione (2-4 minuti).
 Analisi di nuovo materiale (6-8 min).
 Educazione fisica (1-2 minuti).
 Lavorare con il costruttore (30 min).
 Riassumendo la lezione (1 min). Risultati attesi formati da UUD e modi per verificarli Stimolare la motivazione degli studenti ad acquisire conoscenze, aiutare a formare una personalità creativa. Promuovere lo sviluppo dell'interesse per la tecnologia, il design, la programmazione, l'alta tecnologia, per formare le competenze del lavoro collettivo. Per formare le abilità di progettazione e programmazione di robot. Formare la motivazione per la scelta consapevole dell'orientamento ingegneristico dell'istruzione nel futuro. La sintesi del lavoro avviene sotto forma di presentazione pubblica (mostra, concorso, concorso, conferenza, ecc.). Per implementare il programma vengono utilizzati i kit didattici Lego, il kit LEGO MINDSTORMS Education EV3. È un insieme di parti strutturali che consentono di assemblare numerose opzioni per meccanismi, un insieme di sensori, motori e un microcomputer EV3 che controlla l'intera struttura. Il LEGO MINDSTORMS Education EV3 viene fornito con il software necessario. Come risultato dello studio del programma, gli studenti dovrebbero: conoscere / comprendere: 1. Il ruolo e il ruolo della robotica nella vita della società moderna; 2. Informazioni di base dalla storia dello sviluppo della robotica in Russia e nel mondo; 3. Concetti di base della robotica, termini tecnici di base relativi ai processi di progettazione e programmazione dei robot; 4. Regole e misure di sicurezza quando si lavora con utensili elettrici; 5. Disposizione generale e principi di funzionamento dei robot; 6. Principali caratteristiche delle principali classi di robot; 7. Metodologia generale per il calcolo dei principali schemi cinematici; 8. Procedura per la risoluzione dei problemi nei vari sistemi robotici; 9. Metodologia per la verifica delle prestazioni dei singoli componenti e parti; 10. Fondamenti di linguaggi di programmazione popolari; 11. Norme di sicurezza quando si lavora in un ufficio dotato di apparecchiature elettriche; 12. Leggi di base dei circuiti elettrici, regole di sicurezza quando si lavora con circuiti elettrici, componenti radioelettronici di base; 13. Definizioni di dispositivo robotico, le situazioni più comuni in cui vengono utilizzati i robot;
5
14. Avere un'idea delle prospettive di sviluppo della robotica, le componenti principali degli ambienti software; 15. Principi di base del controllo del computer, scopo e principi di funzionamento di un colore, sensore a ultrasuoni, sensore tattile, vari attuatori; 16. Vari metodi di trasmissione dell'azione meccanica, vari tipi di telaio, tipi e scopo delle impugnature meccaniche. essere in grado di 1. Assemblare i modelli più semplici utilizzando EV3; 2. Progettare e assemblare in modo indipendente manipolatori e robot per vari scopi da parti già pronte; 3. Utilizzare il mattoncino EV3 per la programmazione (programma sul display EV3) 4. Avere competenze di base nel lavorare in un ambiente di programmazione visiva, programmare strutture assemblate per compiti di un livello iniziale di complessità; 5. Sviluppare e registrare i tipici controlli dei robot in un ambiente di programmazione visiva; 6. Utilizzare un computer, prodotti software necessari per l'apprendimento del programma; 7. Selezionare i sensori e gli attuatori necessari, assemblare i dispositivi più semplici con uno o più sensori, assemblare ed eseguire il debug dei progetti di robot di base; 8. Scegliere correttamente il tipo di trasmissione dell'azione meccanica per varie situazioni tecniche, raccogliere i modelli operativi dei robot, nonché i loro componenti e sistemi principali; 9. Condurre lavori di ricerca individuali e di gruppo. Attività cognitiva L'uso di vari metodi per la cognizione del mondo circostante (osservazione, misurazione, esperienza, esperimento, modellazione, ecc.). Determinazione della struttura dell'oggetto di conoscenza, ricerca e selezione di connessioni funzionali significative e relazioni tra parti del tutto. Capacità di dividere i processi in fasi, collegamenti; identificazione di caratteristiche relazioni causa-effetto. Determinazione di metodi adeguati per risolvere un problema di apprendimento sulla base di determinati algoritmi. Combinazione di algoritmi di attività noti in situazioni che non implicano l'uso standard di uno di essi. Confronto, confronto, classificazione, classificazione di oggetti secondo uno o più motivi proposti, criteri. La capacità di distinguere tra fatto, opinione, prova, ipotesi, assioma. Studio di semplici situazioni pratiche, formulando ipotesi, comprendendo la necessità di metterle alla prova nella pratica. L'uso del lavoro pratico e di laboratorio, semplici esperimenti per dimostrare le ipotesi avanzate; descrizione dei risultati di questi lavori. Soluzione creativa di problemi educativi e pratici: la capacità di rifiutare motivatamente un modello, cercare soluzioni originali; esecuzione indipendente di varie opere creative; partecipazione alle attività del progetto. Attività di informazione e comunicazione
6
Percezione adeguata del discorso orale e capacità di trasmettere il contenuto del testo ascoltato in una forma compressa o espansa in base allo scopo dell'attività di formazione. Lettura cosciente e fluente di testi di vari stili e generi, effettuando analisi informativa e semantica del testo. L'uso di vari tipi di lettura (introduttiva, visualizzazione, ricerca, ecc.). Possesso del monologo e del discorso dialogico. La capacità di entrare nella comunicazione verbale, partecipare a un dialogo (comprendere il punto di vista dell'interlocutore, riconoscere il diritto a un'opinione diversa). Creazione di dichiarazioni scritte che trasmettano adeguatamente le informazioni ascoltate e lette con un certo grado di riduzione (brevemente, selettivamente, completamente). Stesura di un piano, tesi, abstract. Portare esempi, selezionare argomenti, formulare conclusioni. Riflessione in forma orale o scritta dei risultati delle proprie attività. La capacità di parafrasare un pensiero (spiegare "in altre parole"). La scelta e l'uso dei mezzi espressivi del linguaggio e dei sistemi dei segni (testo, tabella, diagramma, serie audiovisive, ecc.) in accordo con il compito comunicativo, l'ambito e la situazione della comunicazione. L'uso di varie fonti di informazione per la risoluzione di problemi cognitivi e comunicativi, comprese enciclopedie, dizionari, risorse Internet e altri database. Attività riflessiva Organizzazione indipendente delle attività educative (definizione di obiettivi, pianificazione, determinazione del rapporto ottimale tra obiettivi e mezzi, ecc.). Possesso delle capacità di monitoraggio e valutazione delle proprie attività, capacità di prevedere le possibili conseguenze delle proprie azioni. Trovare ed eliminare le cause delle difficoltà sorte. Valutazione dei loro risultati educativi, del comportamento, dei tratti della loro personalità, del loro stato fisico ed emotivo. Definizione consapevole della portata dei propri interessi e capacità. Rispetto delle norme di comportamento nell'ambiente, le regole di uno stile di vita sano. Possesso delle competenze delle attività congiunte: coordinamento e coordinamento delle attività con gli altri suoi partecipanti; valutazione obiettiva del proprio contributo alla risoluzione dei compiti comuni del gruppo; tenendo conto delle caratteristiche dei vari comportamenti di ruolo (leader, subordinato, ecc.).
Valutazione delle loro attività in termini di norme morali, legali, valori estetici. Esercitare i propri diritti e adempiere ai propri doveri di cittadino, membro della società e gruppo educativo.
Si prevede di utilizzare i seguenti metodi di monitoraggio delle prestazioni:
- Supervisione pedagogica.
- Analisi pedagogica dei risultati di interrogazioni, prove, compensazioni, compensazioni reciproche, indagini, svolgimento da parte degli studenti di compiti diagnostici, partecipazione degli alunni ad eventi (mostre, concorsi), difesa di progetti, soluzioni
compiti di natura di ricerca, attività degli studenti in classe, ecc.
Per monitorare le prestazioni, si prevede di utilizzare:
- Realizzazione di un reportage fotografico;
- Rifornimento del portfolio degli studenti.
7
Forme di sintesi dei risultati dell'attuazione del programma Il risultato dello studio del programma è un progetto di gruppo, scelto dagli studenti singolarmente o tra gli argomenti proposti. È prevista l'organizzazione della mostra "My First Robot", dove gli studenti mostreranno il lavoro del loro robot e parleranno del loro lavoro su questo progetto. Esempi di argomenti di progetto:
1. Progetta e costruisci un robot autonomo che si muova lungo un poligono regolare e misuri distanza e velocità.
2. Progetta e costruisci un robot autonomo in grado di muoversi:
- ad una distanza di 30 cm;

- utilizzare le ruote per spostarsi;
 e può anche visualizzare sullo schermo la distanza da lui percorsa.
3. Progetta e costruisci un robot autonomo in grado di muoversi e:
 calcolare la velocità media;
 e può anche visualizzare la sua velocità media sullo schermo.
4. Progetta e costruisci un robot autonomo in grado di muoversi:
- ad una distanza di almeno 30 cm;
 utilizzando almeno un motore;
 senza utilizzare le ruote per lo spostamento.
5. Progetta, costruisci e programma un robot in grado di salire su una pendenza il più ripida possibile.
6. Progetta, costruisci e programma un robot in grado di muoversi lungo un percorso che forma una forma geometrica ripetibile (ad esempio: un triangolo o un quadrato).
7. Progetta e costruisci un robot più intelligente che reagisce al suo ambiente. Programmalo per utilizzare sensori a colori, tattili e ultrasonici per rilevare vari dati.
8. Progetta, costruisci e programma una creatura robotica in grado di percepire il suo ambiente e reagire nei seguenti modi:
- fare un suono
- o visualizzare qualcosa sullo schermo del mattone EV3.
9. Progetta, costruisci e programma una creatura robotica in grado di:
- sentire l'ambiente;
- rispondere con il movimento.
10. Progetta, costruisci e programma una creatura robotica in grado di:
- percepire le condizioni di luce e oscurità nell'ambiente;
 rispondere ad ogni condizione con comportamenti differenti.
Presentazione del progetto di gruppo:
Il processo di esecuzione del lavoro finale si conclude con la presentazione del robot attuale.
8
La presentazione è accompagnata da una dimostrazione dell'attuale modello di robot ed è un messaggio verbale (della durata di 5-7 minuti), che include le seguenti informazioni:
- l'argomento e la giustificazione della rilevanza del progetto;
- lo scopo e gli obiettivi della progettazione;
- fasi e una breve descrizione delle attività del progetto in ciascuna fase. Piano didattico e tematico
№
p/p
nome della sezione,
Temi
Numero di ore
Forme di controllo
Totale
Teoria
Pratica
1
Introduzione alla robotica
1
1
2
Costruzione
8
4
4

3
Programmazione
15
7
8
Osservazione pedagogica, introspezione, dimostrazione di modelli, test delle prestazioni dei robot
4
Attività di progetto in piccoli gruppi
16
16
Osservazione pedagogica, introspezione, dimostrazione di modelli, test delle prestazioni del robot Contenuto del programma Sezione 1. Introduzione alla robotica Teoria: Introduzione al mondo dei Lego. La storia della creazione e dello sviluppo dell'azienda Lego. Introduzione all'argomento. Lo studio della parte materiale del corso. Sezione 2. Teoria della progettazione: briefing sulla sicurezza Progettazione di una discarica. Introduzione alla programmazione. Pratica: assemblaggio di un modello sperimentale. Scrivere un semplice algoritmo ed eseguirlo. Applicazione dell'algoritmo e del modello sul sito di test. Ripetizione di quanto appreso. Sviluppo di modelli e assemblaggio di modelli più complessi. Sezione 3. Teoria della programmazione: creazione di una vista del laboratorio linguistico. Linguaggi di programmazione visivi Sezioni del programma, livelli di complessità. Introduzione all'RCX. Infrarossi
9
trasmettitore. Trasferimento del programma. Lancio del programma. Comandi del linguaggio di programmazione visivo Lab View. Pratica: esplorare la cassetta degli attrezzi. Immagine dei comandi nel programma e sul diagramma. Lavorare con le icone, collegare i comandi. Conoscere i comandi: avviare il motore in avanti; accendere la lampadina; aspettare; riavviare il motore; fermare. Esercitarsi a compilare un programma semplice secondo un modello, trasferire ed eseguire il programma Compilazione di un programma. Costruire un modello usando un motore. Programmazione, trasmissione, dimostrazione. Assemblaggio di un modello utilizzando una lampadina. Programmazione, trasmissione, dimostrazione. Programma lineare e ciclico. Compilazione di un programma utilizzando parametri, ciclo del programma. Introduzione ai sensori. Condizione, transizione condizionale. Sensore touch (Introduzione ai comandi: attesa premuto, attesa premuto, numero di pressioni). Sensore di luce (Sensore di luce. L'influenza di oggetti di diverso colore sulle letture del sensore di luce. Conoscere i comandi: attendere più scuro, attendere più chiaro). Sezione 4. Attività progettuali in piccoli gruppi Pratica: sviluppo di propri modelli in gruppi, preparazione per attività legate ai Lego. Sviluppo e approvazione del tema all'interno del quale verrà implementato il progetto. Progettare un modello, la sua programmazione da parte di un gruppo di sviluppatori. Presentazione dei modelli. Mostre. Concorrenza.
10
Calendario degli studi
1 gruppo
№
p/p
l'appuntamento
Modulo di lezione
Numero di ore
Sezione/Tema
Forma di controllo Sezione 1. Introduzione alla robotica (1 ora) 1. 6.09. Lezione - Conversazione 1
Robot. Tipi di robot. L'importanza dei robot nella vita umana. I principali ambiti di applicazione dei robot. Sezione 2. Progettazione (8 ore) 2. 13.09.
Conversazione

Vigilanza pedagogica 3. 20.09.

Vigilanza pedagogica 4. 27.09.

Vigilanza pedagogica 5. 4.10.

Vigilanza pedagogica 6. 11.10.
Conversazione, laboratorio 1
Sensore tattile. Dispositivo sensore Risoluzione dei problemi di movimento utilizzando un sensore tattile.
Vigilanza pedagogica 7. 18.10.

Vigilanza pedagogica 8. 25.10.

Vigilanza pedagogica 9. 1.11.
Conversazione, laboratorio 1

Lezione di controllo Sezione 3. Programmazione (15 ore) 10. 8.11.
Conversazione, laboratorio 1


Osservazione pedagogica
11
programmi. 11. 15.11.
Officina 2

Vigilanza pedagogica 12. 22.11.
Officina
Contatore tattile. Diramazione tramite sensori. Metodi per prendere decisioni da un robot. Modelli di comportamento nelle diverse situazioni.
Vigilanza pedagogica 13. 29.11.
Conversazione, laboratorio 2
Software EV3.
ambiente LABVIEW.
Vigilanza pedagogica 14. 6.12.
Conversazione, laboratorio
Software EV3.
ambiente LABVIEW.
Vigilanza pedagogica 15. 13.12.
Conversazione, laboratorio 2
Editor di contenuti.
Dimostrazione dei modelli 16. 20.12.
Conversazione, laboratorio

Vigilanza pedagogica 17. 27.12.
Consultazione della lezione
Officina 2

Vigilanza pedagogica 18. 10.01.
Consultazione della lezione
Officina
Risoluzione di problemi per lo spostamento lungo una curva. Controllo motore indipendente. Ruota un numero specificato di gradi. Calcolo dell'angolo di rotazione.
Introspezione 19. 17.01.
Consultazione della lezione
Officina 2

Vigilanza pedagogica 20. 24.01.
Consultazione della lezione
Officina
Utilizzo del sensore di luce inferiore. Risolvere i problemi di movimento con uno stop alla linea nera.
Vigilanza pedagogica 21. 31.01.
Officina 1

Prove 22. 7.02.
Conversazione, laboratorio 2


12
23. 14.02.
Conversazione, laboratorio
Programmazione del modulo. Risolvere problemi sul passaggio attraverso il campo delle cellule.
Verifica delle prestazioni del robot 24. 21.02
. 1
.
Controllo dello stato di salute del robot
Sezione 4. Attività del progetto (16:00) 25. 28.02.
Conversazione, laboratorio 1

Vigilanza pedagogica 26. 7.03.
Conversazione, laboratorio 1

Scansione dell'area.
Vigilanza pedagogica 27. 14.03.
Conversazione, laboratorio 1

Lezione pratica 28. 21.03.
Officina 1


Lezione pratica 29. 28.03.
Officina 1

Verifica delle prestazioni del robot 30. 4.04.
Consultazione della lezione
Officina 2

Verifica delle prestazioni del robot 31. 11.04.
Consultazione della lezione
Officina
Progettazione di modelli di robot per risolvere problemi utilizzando diversi tipi di sensori.
Verifica delle prestazioni del robot 32. 18.04.
Officina 2

traffico.
Verifica delle prestazioni del robot 33. 25.04.
Officina
Risolvere problemi per uscire dal labirinto. Limitato
Visita medica
13
traffico.
prestazioni del robot 34. 16.05.


Verifica delle prestazioni del robot 35. 23.05.
Workshop Concorso di robot
Lavora su progetti. Regole della concorrenza.
Verifica delle prestazioni del robot 36. 30.05.

Gara di robot sul campo di prova. Conteggio del tempo e del numero di errori
Verifica delle prestazioni del robot 37. 6.06.


Verifica delle prestazioni del robot 38. 13.06.

Progettare il proprio modello di robot
Verifica delle prestazioni del robot 39. 20.06.
Lezione-consultazione lezione-progetto 2

Verifica delle prestazioni del robot 40. 27.06.
Lezione-consultazione lezione-progetto
Programmazione e test del proprio modello di robot
Controllo dello stato di salute del robot
14
Calendario degli studi
2 gruppo
№
p/p
l'appuntamento
Modulo di lezione
Numero di ore
Sezione/Tema
Forma di controllo Sezione 1. Introduzione alla robotica (1 ora) 1. 1.09. Lezione - Conversazione 1
Robot. Tipi di robot. L'importanza dei robot nella vita umana. I principali ambiti di applicazione dei robot. Sezione 2. Progettazione (8 ore) 2. 8.09.
Conversazione
1 Regole per lavorare con il costruttore LEGO. Le principali parti meccaniche del progettista e il loro scopo.
Vigilanza pedagogica 3. 15.09.
Conversazione, workshop 1 Brick EV3. Accendi il mattoncino EV3. Scrivere un programma ed eseguirlo per l'esecuzione.
Vigilanza pedagogica 4. 22.09.
Conversazione, officina 1 servocomandi EV3, confronto motori. Assembla il modello del robot secondo le istruzioni.
Vigilanza pedagogica 5. 29.09.
Conversazione, workshop 1 Programmazione del movimento in avanti lungo un percorso rettilineo. Calcolo del numero di giri della ruota per coprire una data distanza.
Vigilanza pedagogica 6. 6.10.
Conversazione, laboratorio 1
Sensore tattile. Dispositivo sensore. Risoluzione dei problemi di movimento utilizzando un sensore tattile.
Vigilanza pedagogica 7. 13.10.
Workshop 1 Sensore colore, modalità di funzionamento del sensore. Risoluzione dei problemi di movimento utilizzando un sensore
Vigilanza pedagogica 8. 20.10.
Officina 1 Sensore a ultrasuoni. Risoluzione dei problemi di movimento utilizzando un sensore di distanza
Vigilanza pedagogica 9. 27.10.
Conversazione, laboratorio 1
Collegamento di sensori e motori. Interfaccia mattone EV3. Applicazioni del modulo. Rappresentanza portuale. Controllo del motore.
Lezione di controllo Sezione 3. Programmazione (15 ore) 10. 3.11.
Conversazione, laboratorio 1
Ambiente di programmazione del modulo. Creazione del programma.
Rimozione blocchi. Esecuzione del programma. Salva e apri
Osservazione pedagogica
15
programmi. 11. 10.11.
Officina 2
Contatore tattile. Diramazione tramite sensori. Metodi per prendere decisioni da un robot. Modelli di comportamento nelle diverse situazioni.
Vigilanza pedagogica 12. 17.11.
Officina
Contatore tattile. Diramazione tramite sensori. Metodi per prendere decisioni da un robot. Modelli di comportamento nelle diverse situazioni.
Vigilanza pedagogica 13. 24.11.
Conversazione, laboratorio 2
Software EV3.
ambiente LABVIEW.
Vigilanza pedagogica 14. 1.12.
Conversazione, laboratorio
Software EV3.
ambiente LABVIEW.
Vigilanza pedagogica 15. 8.12.
Conversazione, laboratorio 2
Blocchi di programma e tavolozze di programmazione.
Editor di contenuti.
Dimostrazione dei modelli 16. 15.12.
Conversazione, laboratorio
Blocchi di programma e tavolozze di programmazione.
Editor di contenuti.
Vigilanza pedagogica 17. 22.12.
Consultazione della lezione
Officina 2
Risoluzione di problemi per lo spostamento lungo una curva. Controllo motore indipendente. Ruota un numero specificato di gradi. Calcolo dell'angolo di rotazione.
Vigilanza pedagogica 18. 29.12.
Consultazione della lezione
Officina
Risoluzione di problemi per lo spostamento lungo una curva. Controllo motore indipendente. Ruota un numero specificato di gradi. Calcolo dell'angolo di rotazione.
Introspezione 19. 12.01.
Consultazione della lezione
Officina 2
Utilizzo del sensore di luce inferiore. Risolvere i problemi di movimento con uno stop alla linea nera.
Vigilanza pedagogica 20. 19.01.
Consultazione della lezione
Officina
Utilizzo del sensore di luce inferiore. Risolvere i problemi di movimento con uno stop alla linea nera.
Vigilanza pedagogica 21. 26.01.
Officina 1
Risoluzione dei problemi di movimento lungo la linea. Calibrazione del sensore di luce.
Prova 22. 2.02.
Conversazione, laboratorio 2
Programmazione del modulo. Risolvere problemi sul passaggio attraverso il campo delle cellule.
Controllo dello stato di salute del robot
16
23. 9.02.
Conversazione, laboratorio
Programmazione del modulo. Risolvere problemi sul passaggio attraverso il campo delle cellule.
Verifica delle prestazioni del robot 24. 16.02.


Controllo dello stato di salute del robot
Sezione 4. Attività del progetto (16 ore) 25. 2.03.
Conversazione, laboratorio 1
Misurazione dell'illuminazione. Definizione dei colori. Riconoscimento del colore.
Vigilanza pedagogica 26. 9.03.
Conversazione, laboratorio 1
Misurazione delle distanze dagli oggetti.
Scansione dell'area.
Vigilanza pedagogica 27. 16.03.
Conversazione, laboratorio 1
Forza. Spalla di forza. Gru di sollevamento. Contagiri. Velocità di rotazione del servomotore. Potenza.
Lezione pratica 28. 23.03.
Officina 1
Controllo del robot con l'aiuto di influenze esterne.
Reazione del robot al suono, al colore, al tocco. Timer.
Lezione pratica 29. 30.03.
Officina 1
Movimento lungo un percorso chiuso. Risoluzione di problemi di moto curvilineo.
Verifica delle prestazioni del robot 30. 6.04.
Consultazione della lezione
Officina 2
Progettazione di modelli di robot per risolvere problemi utilizzando diversi tipi di sensori.
Verifica delle prestazioni del robot 31. 13.04.
Consultazione della lezione
Officina
Progettazione di modelli di robot per risolvere problemi utilizzando diversi tipi di sensori.
Verifica delle prestazioni del robot 32. 20.04.
Officina 2
Risolvere problemi per uscire dal labirinto. Limitato
traffico.
Verifica delle prestazioni del robot 33. 27.04.
Officina
Risolvere problemi per uscire dal labirinto. Limitato
Visita medica
17
traffico.
prestazioni del robot 34. 4.05.
Concorso Robot da officina 2
Lavora su progetti. Regole della concorrenza.
Verifica delle prestazioni del robot 35. 11.05.
Workshop Concorso di robot
Lavora su progetti. Regole della concorrenza.
Verifica delle prestazioni del robot 36. 18.05.
Concorso Robot da officina 1
Gara di robot sul campo di prova. Conteggio del tempo e del numero di errori
Verifica delle prestazioni del robot 37. 25.05.
Lezione-consultazione lezione-progetto 2
Progettare il proprio modello di robot
Verifica delle prestazioni del robot 38. 1.06.
Lezione-consultazione lezione-progetto
Progettare il proprio modello di robot
Verifica delle prestazioni del robot 39. 8.06.
Lezione-consultazione lezione-progetto 2
Programmazione e test del proprio modello di robot
Verifica delle prestazioni del robot 40. 15.06.
Lezione-consultazione lezione-progetto
Programmazione e test del proprio modello di robot
Controllo dello stato di salute del robot
18
Supporto metodologico del programma Materiale e attrezzatura tecnica 1. Set di costruttori LEGO MINDSTORMS Education EV3 2. Software LEGO 3. Materiali del sito Web http://www.prorobot.ru/lego.php 4. Mezzi per implementare i materiali ICT nella lezione ( computer, proiettore, schermo).
Risorse Internet
1. Laboratori di laboratorio sulla programmazione [risorsa elettronica] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru 2. Materiali del sito: 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-robotics http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928 http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681 http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681 .slideshare.net/odezia/180914-39396539
3. Esempi di costruttori e programmi per loro [risorsa elettronica] / Modalità di accesso: http://www.nxtprograms.com/index2.html
4. Programmi per il robot [risorsa elettronica] / http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655 Elenco della letteratura utilizzata
1. "Nuove tecnologie dell'informazione per l'istruzione". Istituto dell'UNESCO per le tecnologie dell'informazione nell'istruzione. Casa editrice "Mosca". 2000
2. http://www.lego.com/ru-ru/mindstorms/build-a-robot 3. Koposov DG Il primo passo della robotica. Workshop per i gradi 5-6 / D. G. Koposov. – M.: BINOMO. Laboratorio della conoscenza, 2012 - 292 p.
4. Laboratori di laboratorio sulla programmazione [risorsa elettronica] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru
5. Programma educativo "Introduzione alla progettazione di robot" e un linguaggio di programmazione grafico per robot [risorsa elettronica] / http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks
6. Potashnik MM Gestione della crescita professionale di un insegnante in una scuola moderna - M., 2009
7. Esempi di costruttori e programmi per loro [risorsa elettronica] / Modalità di accesso: http://www.nxtprograms.com/index2.html
8. Programmi per il robot [risorsa elettronica] / http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655
19
9. Filippov SA "Robotica per bambini e genitori" - "Scienza" 2010
10. Chekhlova A. V., Yakushkin P. A. “I designer LEGO DAKTA sono consapevoli delle tecnologie dell'informazione. Introduzione alla robotica. - M.: INT, 2001