Освітня програма позаурочної діяльності «Основи робототехніки. Освітня програма з робототехніки.docx - Освітня програма з робототехніки Програма робототехніка термін навчання 5 років

Муніципальний автономний загальноосвітній заклад

«Голишманівська середня загальноосвітня школа №4»

Робоча програма з позаурочної діяльності

«Робототехніка та лего конструювання»

укладач:

Кузьміних І. Г.

вчитель фізики МАОУ

«Голишманівська ЗОШ №4»

нар. п. Голишманове

рецензенти:

Паруніна Л. В.

канд. пед. наук, завідувачка

шкільним відділенням ГАПОУ ТО

Байтімерова Л. С.

канд. пед. наук, завідувачка

цикловою комісією математичних

та природничих дисциплін ГАПОУ ТО

"Тюменський педагогічний коледж"

Робоча програма з позаурочної діяльності

«Робототехніка та лего конструювання»

Пояснювальна записка

Сучасний етап розвитку суспільства характеризується прискореними темпами освоєння техніки та технологій. Безперервно потрібні нові ідеї для створення конкурентоспроможної продукції, підготовки висококваліфікованих кадрів. Зовнішні умови є передумовою для реалізації творчих можливостей особистості, що має в біологічному відношенні безмежний потенціал.

Шкільна освіта має відповідати цілям випереджального розвитку. Для цього у школі має бути забезпечено

вивчення не лише досягнень минулого, а й технологій, які стануть у нагоді в майбутньому,

навчання, орієнтоване як у знаний, і діяльнісний аспекти змісту освіти.

Таким вимогам відповідає робототехніка.

Нині робототехніки і комп'ютеризації підлітків необхідно вчити вирішувати завдання з допомогою автоматів, що він може спроектувати, захищати своє рішення і втілити їх у реальної моделі, тобто. безпосередньо сконструювати та запрограмувати. Предмет робототехніки – це створення та застосування роботів, інших засобів робототехніки та заснованих на них технічних систем та комплексів різного призначення.

Спрямованість програми – науково-технічна. Програма спрямована на залучення учнів до сучасних технологій конструювання, програмування та використання роботизованих пристроїв.

Запровадження додаткової освітньої програми «Робототехніка» у шкільництві неминуче змінить картину сприйняття учнями технічних дисциплін, переводячи їх із розряду умоглядних у прикладних. Застосування дітьми практично теоретичних знань, отриманих з математики чи фізики, веде до глибшого розуміння основ, закріплює отримані навички, формуючи освіту у його найкращому значенні.

Нормативні правові документи, на підставі яких розроблено робочу програму:

навчального плану МАОУ "ДСШО № 4";

закону про освіту.

Місце програми «Роботехніка та лего конструювання» у навчальному плані

Дана програма та складене тематичне планування розраховано на 34 години (1 годину на тиждень) у 2 – 4 класах та на 34 години (1 годину на тиждень) у 5 – 8 класах.

Для реалізації програми дцей курс забезпечений аборами-лабораторіями Лего серії Освіта "Конструювання перших роботів" (Артикул: 9580 Назва: WeDo™ RoboticsConstructionSet Рік випуску: 2009) та диском з програмним забезпеченнямдля роботи з конструктором Першоробот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo), комп'ютерами, принтером, сканером, відеообладнанням.Як базове обладнання для старшої групи використовуються конструктори Lego Mindstorms NXT, 0 та візуального середовища програмування для навчання робототехніки LEGO MINDSTORMS Education NXT які дозволяють через заняття робототехнікою познайомити підлітка із законами реального світу та особливостями функціонування сприйняття цього світу кібернетичними механізмами.

Ціль освітньої програми

формування умінь та навичок у сфері технічного проектування, моделювання та конструювання

Завдання освітньої програми

Освітні

Використання сучасних розробок з робототехніки в галузі освіти, організація на їх основі активної позаурочної діяльності учнів

Реалізація міжпредметних зв'язків з фізикою, інформатикою та математикою

Вирішення учнями низки кібернетичних завдань, результатом кожної з яких буде працюючий механізм або робот з автономним управлінням

Розвиваючі

Розвиток у школярів інженерного мислення, навичок конструювання, програмування та ефективного використання кібернетичних систем

Розвиток дрібної моторики, уважності, акуратності та винахідливості

Розвиток креативного мислення та просторової уяви учнів

Виховні

Підвищення мотивації учнів до винахідництва та створення власних роботизованих систем

Формування в учнів прагнення отримання якісного закінченого результату

Формування навичок проектного мислення, роботи у команді

Актуальність цієї програмиполягає в тому, що робототехніка в школі сприяє розвитку комунікативних здібностей учнів, розвиває навички взаємодії, самостійності при прийнятті рішень, розкриває їхній творчий потенціал. Діти та підлітки краще розуміють, коли вони щось самостійно створюють або винаходять. Під час проведення занять з робототехніки цей факт непросто враховується, а реально використовується кожному занятті.

Реалізація цієї програми допомагає розвитку комунікативних навичок учнів за рахунок активної взаємодії дітей у ході групової проектної діяльності.

Новизна програмиполягає у зміні підходу до навчання підлітків, а саме - впровадженню в освітній процес нових інформаційних технологій, сенсорний розвиток інтелекту учнів, який реалізується в тілесно-рухових іграх, що спонукають учнів вирішувати найрізноманітніші пізнавально-продуктивні, логічні, евристичні та маніпуля.
Нині робототехніки і комп'ютеризації підлітків необхідно вчити вирішувати завдання з допомогою автоматів, що він може спроектувати, захищати своє рішення і втілити їх у реальної моделі, тобто. безпосередньо сконструювати та запрограмувати.

Вік дітей, що у реалізації цієї програми

8 - 10 років – основна група

11 -15 років – старша група

Основна група

Мета – навчання основ робототехніки

Для ефективного розвитку технічного мислення школярів, цілеспрямованого розвитку здібностей інженерно-технічного спрямування.

1. Стимулювати мотивацію учнів до здобуття знань, допомагати формувати творчу особистість дитини

2. Сприяти розвитку інтересу до техніки, конструювання, програмування, високих технологій, формувати навички колективної праці

3. Щеплювати навички програмування через розробку програм у візуальному середовищі програмування, розвивати алгоритмічне мислення

В основі навчального матеріалу лежить вивчення основних принципів механічної передачі руху та елементарне програмування.Працюючи індивідуально, парами, або у командах, учні молодшого шкільного віку можуть навчатися створювати та програмувати моделі, проводити дослідження, складати звіти та обговорювати ідеї, що виникають під час роботи з цими моделями.

На кожному занятті, використовуючи звичні елементи LEGO, а також мотор та датчики, учень конструює нову модель, за допомогою USB-кабелю підключає її до ноутбука та програмує дії робота. У ході вивчення курсу учні розвивають дрібну моторику пензля, логічне мислення, конструкторські здібності, опановують спільну творчість, практичні навички складання та побудови моделі, отримують спеціальні знання в галузі конструювання та моделювання, знайомляться з простими механізмами.

Комплект завдань WeDo надає засоби для досягнення цілого комплексу освітніх завдань:

творче мислення під час створення діючих моделей;

розвиток словникового запасу та навичок спілкування при поясненні роботи моделі;

встановлення причинно-наслідкових зв'язків;

аналіз результатів та пошук нових рішень;

колективне вироблення ідей, завзятість під час реалізації деяких із них;

експериментальне дослідження, оцінка (вимірювання) впливу окремих факторів;

проведення систематичних спостережень та вимірювань;

використання таблиць для відображення та аналізу даних;

написання та відтворення сценарію з використанням моделі для наочності та драматургічного ефекту;

розвиток дрібної мускулатури пальців та моторики кисті молодших школярів.

Вивчення кожної теми передбачає виконання невеликих проектних завдань ( складання та програмування своїх моделей).

Навчання з LEGO® Education завжди складається з 4 етапів:

Встановлення взаємозв'язків,

Конструювання,

Рефлексія,

Розвиток.

Встановлення взаємозв'язків. При встановленні взаємозв'язків учні хіба що «накладають» нові знання ті, якими вони мають, розширюючи, в такий спосіб, свої знання. До кожного із завдань комплекту додається анімована презентація за участю фігурок героїв – Маші та Макса.

Конструювання.Робота з продуктами LEGO Education базується на принципі практичного навчання: спочатку обмірковування, а потім створення моделей. У кожному завданні комплекту для етапу «Конструювання» наведено докладні покрокові інструкції.

Рефлексія. У розділі «Рефлексія» учні досліджують, який вплив на поведінку моделі змінює її конструкцію: вони замінюють деталі, проводять розрахунки, вимірювання, оцінки можливостей моделі, створюють звіти, проводять презентації. На цьому етапі вчитель отримує чудові можливості для оцінки досягнень учнів.

Розвиток.У розділі «Розвиток» для кожного заняття включені ідеї щодо створення та програмування моделей з більш складною поведінкою.

Програмне забезпечення конструктора Першоробот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) призначене для створення програм шляхом перетягування Блоків з Палітри на Робоче поле та їх вбудовування в ланцюжок програми. Для керування моторами, датчиками нахилу та відстані передбачені відповідні Блоки. Крім них є і Блоки для керування клавіатурою та дисплеєм комп'ютера, мікрофоном та гучномовцем. Програмне забезпечення автоматично виявляє кожен двигун або датчик, підключений до портів LEGO® - комутатора. Розділ «Перші кроки» програмного забезпечення WeDo знайомить із принципами створення та програмування LEGO-моделей 2009580 Першоробот LEGO WeDo. Комплект містить 12 завдань. Всі завдання забезпечені анімацією та покроковими складальними інструкціями.

Форми організації занять

комбіновані заняття.

Основні методи навчання, що застосовуються у проходженні програми у початковій школі:

1. Усний.

2. Проблемний.

3. Частково-пошуковий.

4. Дослідницький.

5. Проектний.

6.. Формуванняівдосконаленняуміньінавичок (вивченнянового матеріалу, практика).

7. Узагальнення та систематизація знань (самостійна робота, творча робота, дискусія).

8. Контроль та перевірка умінь та навичок (самостійна робота).

9. Створення ситуацій творчого пошуку.

10. Стимулювання (заохочення).

захист підсумкових проектів;

участь у шкільних та міських науково-практичних конференціях (конкурсах дослідницьких робіт).

У галузі виховання:

адаптація дитини до життя в соціумі, її самореалізація;

розвиток комунікативних якостей;

набуття впевненості у собі;

формування самостійності, відповідальності, взаємовиручки та взаємодопомоги.

знанняосновних принципів механічної передачі руху;

вміння працювати за запропонованими інструкціями;

вміння творчо підходити до розв'язання задачі;

вміння довести розв'язання задачі до працюючої моделі;

вміння викладати думки у чіткій логічній послідовності, відстоювати свою точку зору, аналізувати ситуацію та самостійно знаходити відповіді на питання шляхом логічних міркувань;

вміння працювати над проектом у команді, ефективно розподіляти обов'язки.

Учень повинен знати/розуміти:

вплив технологічної діяльності людини на довкілля та здоров'я;

сферу застосування та призначення інструментів, різних машин, технічних пристроїв (у тому числі комп'ютерів);

основні джерела інформації;

види інформації та способи її подання;

основні інформаційні об'єкти та дії над ними;

призначення основних пристроїв комп'ютера для введення, виведення та обробки інформації;

правила безпечної поведінки та гігієни під час роботи з комп'ютером.

Вміти:

отримувати необхідну інформацію про об'єкт діяльності, використовуючи малюнки, схеми, ескізи, креслення (на паперових та електронних носіях);

створювати та запускати програми для забавних механізмів;

основні поняття, що використовують у робототехніці: двигун, датчик нахилу, датчик відстані, порт, роз'єм, USB-кабель, меню, панель інструментів.

для:

пошуку, перетворення, зберігання та застосування інформації (у тому числі з використанням комп'ютера) для вирішення різних завдань;

дотримання правил особистої гігієни та безпеки прийомів роботи із засобами інформаційних та комунікаційних технологій.

Навчально-тематичний план

Найменування розділів

Кількість годин

практика

Розділ 1. Введення

2

Розділ 2. Вивчення механізмів

2

Розділ 3. Вивчення датчиків та моторів

3

Розділ 4. Програмування WeDo

3

Розділ 5. Механізмів.

20

Розділ 6. Розробка, складання та програмування своїх моделей

4

34

№ заняття

Тема заняття

Теоретична частина

Практична частина

Вступне заняття

Поняття "робот", "робототехніка". Застосування роботів у різних сферах життя людини, значення робототехніки. Перегляд відео про використання роботів. Техніка безпеки

Вступ. Знайомство з конструктором Лего. Що входить до 9580 Конструктор Першоробот LEGO® WeDo™. Організація робочого місця.

Вивчення механізмів

Як працювати з інструкцією Проектування моделей-роботів. Символи. Термінологія.

Показ діючої моделі робота та його програм: на основі датчика освітлення, ультразвукового датчика, датчика торкання.

Вивчення датчиків та моторів

Середовище конструювання. Про складання та програмування.

Мотор та вісь. Зубчасті колеса. Проміжне зубчасте колесо. Знижувальна та підвищуюча зубчасті передачі. Датчики нахилу, торкання, відстані. Збільшення та зниження швидкості

Програмування WeDo

Середовище програмування. Про складання та програмування.

Блок "Цикл".

Блок «Додати до екрану», «Відняти з Екрану». Блок «Почати при отриманні листа»

Кумедні механізми

1. Танцюючі птахи

2. Розумна вертушка 3. Пурхаючий птах

Розробка, складання та програмуваннямеханізмів

Порівняння механізмів. Танцюючі птахи, розумна вертушка, птах, що пурхає, (складання, програмування, вимірювання та розрахунки).

Звіри 1.Голодний алігатор 2. Лев лев

3.Мавпочка-барабанщиця

Розробка, складання та програмуваннямеханізмів

Порівняння механізмів. Голодний алігатор, що гарчить лев мавпочка-барабанщиця, (складання, програмування, вимірювання та розрахунки).

Футбол

1.Нападник

2.Воротар

3. Лікуючі вболівальники

Створення звіту, презентації, вигадування сюжету для представлення моделі.

Створення та програмування моделей. Створення моделей з використанням ресурсних

Пригоди 1.Порятунок літака 2. Порятунок від велетня 3. Непотоплюваний вітрильник

Написання та обігравання сценарію «Пригода Маші та Макса» з використанням трьох моделей (з розділу «Пригоди»)

Розвиток (створення та програмування) моделі з більш складною поведінкою.

Розробка, складання та програмування своїх моделей

Конкурс конструкторських ідей. Створення та програмування власних механізмів та моделей за допомогою набору Лего

Розробка індивідуальних моделей із використанням ресурсних моделей ЛЕГО.

Старша група

Конструктор LEGO Mindstorms дозволяє школярам у формі пізнавальної гри дізнатися багато важливих ідей та розвинути необхідні в подальшому житті навички. Заняття за програмою формують спеціальні технічні вміння, розвивають акуратність, посидючість, організованість, націленість на результат. Працює Lego Mindstorms на базі комп'ютерного контролера NXT, який є подвійним мікропроцесором, Flash-пам'яті в кожному з яких більше 256 кбайт, Bluetooth-модуль, USB-інтерфейс, а також екран з рідких кристалів, блок батарейок, гучномовець, порти датчиків і сервоприводів . Саме у NXT закладено величезний потенціал можливостей конструктора lego Mindstorms. Пам'ять контролера містить програми, які можна самостійно завантажувати з комп'ютера. Інформацію з комп'ютера можна передавати як за допомогою кабелю USB, так і за допомогою Bluetooth. Крім того, за допомогою Bluetooth можна здійснювати керування роботом за допомогою мобільного телефону. Для цього потрібно лише встановити спеціальний java-додаток.

Ціль: розвиток науково-технічного та творчого потенціалу особистості дитини шляхом організації її діяльності у процесі інтеграції початкового інженерно-технічного конструювання та основ робототехніки.

Завдання:
1. Розвиток у школярів інженерного мислення, навичок конструювання, програмування та ефективного використання кібернетичних систем.

2. Реалізація міжпредметних зв'язків з інформатикою та математикою

3. Вирішення учнями низки кібернетичних завдань, результатом кожної з яких буде працюючий механізм або робот з автономним керуванням

Обґрунтування вибору цієї програми.

Реалізація програми здійснюється з використанням методичних посібників, спеціально розроблених фірмою "LEGO" для викладання технічного конструювання на основі своїх конструкторів. Цей курс пропонує використання освітніх конструкторів Lego Mindstorms NXT як інструменту для навчання школярів конструюванню, моделюванню та комп'ютерному управлінню на уроках робототехніки. Курс передбачає використання комп'ютерів разом із конструкторами. Важливо, що комп'ютер використовується як засіб управління моделлю; його використання спрямовано складання керуючих алгоритмів для зібраних моделей. Учні отримують уявлення про особливості складання програм управління, автоматизації механізмів, моделювання роботи систем. Методичні особливості реалізації програми припускають поєднання можливості розвитку індивідуальних творчих здібностей та формування умінь взаємодіяти у колективі, працювати у групі.

Структура та зміст програми

У структурі програми, що вивчається, виділяються такі основні розділи:

Знайомство з конструктором, основними деталями та принципами кріплення.

Створення найпростіших механізмів, опис їх призначення та принципів роботи. Створення тривимірних моделей механізмів серед візуального проектування. Силові машини. Використання вбудованих можливостей мікроконтролера: перегляд показань датчиків, найпростіші програми, робота з файлами.

Знайомство із середовищем програмування Robolab.

Базові команди керування роботом, базові алгоритмічні конструкції. Найпростіші регулятори: релейний, пропорційний. Використання регуляторів. Вирішення задач з двома контурами керування або з додатковим завданням для робота (наприклад, рухатися по лінії та об'їжджати перешкоди).

Освоєння текстового програмування серед RobotC.

Дослідницький підхід до розв'язання задач. Використання пам'яті робота для повторення комплексів дій. Елементи технічного зору. Розширення контролера для отримання додаткових можливостей робота. Праця над творчими проектами. Участь у навчальних змаганнях.

Форми організації занять

Основними формами навчального процесу є:

групові навчально-практичні та теоретичні заняття;

робота з індивідуальних планів (дослідницькі проекти);

участь у змаганнях між групами;

комбіновані заняття.

Основні методи навчання, що застосовуються у проходженні програми, ґрунтуються на педагогічних технологіях:

Співробітництво.

Проектний спосіб навчання.

Технології використання у навчанні ігрових методів.

Інформаційно-комунікаційні технології.

Частково-пошуковий.

Дослідницький.

Створення ситуацій творчого пошуку.

Стимулювання (заохочення).

Форми підбиття підсумку реалізації програми

захист підсумкових проектів;

участь у конкурсах на кращий сценарій та презентацію до створеного проекту;

участь у шкільних конференціях (конкурсах досліджень).

Очікувані результати вивчення курсу

Здійснення цілей та завдань програми передбачає отримання конкретних результатів:

У галузі виховання:

Виховний результат занять робототехнікою можна вважати досягнутим, якщо учні виявляють прагнення самостійної роботи, удосконалення відомих моделей і алгоритмів, створення творчих проектів. Самостійна підготовка до змагань, прагнення отримання високого результату.

У галузі конструювання, моделювання та програмування:

Знайомство з мовою Сі. Розширені можливості текстового програмування. Вміння скласти програму для вирішення багаторівневої задачі. Процедурне програмування. Використання нестандартних датчиків та розширень контролера. Вміння користуватися довідковою системою та прикладами.

Здатність до постановки завдання та оцінки необхідних ресурсів для її вирішення. Планування проектної діяльності; оцінка результату. Дослідницький підхід до розв'язання задач, пошук аналогів, аналіз існуючих рішень.

Вимоги до рівня підготовки учнів:

Після закінчення курсу навчання учні повинні

Знати :

Теоретичні засади створення робототехнічних пристроїв;

Елементну базу з допомогою якої збирається пристрій;

Порядок взаємодії механічних вузлів робота з електронними та оптичними пристроями;

порядок створення алгоритму програми дії робототехнічних засобів;

Правила техніки безпеки під час роботи з інструментом та електричними приладами.

Вміти:

Збирання робототехнічних засобів із застосуваннямLEGOконструкторів;

Створювати програми для робототехнічних засобів з допомогою спеціалізованих візуальних конструкторів.

Використовувати набуті знання та вміння у практичній діяльності та повсякденному життідля:

використовувати комп'ютерні програми для вирішення навчальних та практичних завдань;

дотримання безпеки прийомів роботи із засобами інформаційних та комунікаційних технологій.

Навчально-тематичний план

Найменування розділів

Кількість годин

практика

Розділ 1. Запровадження: інформатика, кібернетика, робототехніка. Інструктаж з ТВ

2

Розділ 2. Основи конструювання Вивчення механізмів

3

Розділ 3. Програмування

4

Розділ 4. Розробка, складання та програмування моделей.

20

Розділ 5. Творчі проекти. Розробка, складання та програмування своїх моделей.

5

34

№ заняття

Тема заняття

Теоретична частина

Практична частина

Робототехніка для початківців, базовий рівень

Основи робототехніки.

Поняття: датчик, інтерфейс, алгоритм тощо.

Поняття "робот", "робототехніка". Застосування роботів у різних сферах життя людини, значення робототехніки. Перегляд відеофільму про роботизовані системи.

Показ діючої моделі робота та його програм: на основі датчика освітлення, ультразвукового датчика, датчика торкання

Ознайомлення з комплектом деталей для вивчення робототехніки: контролер, сервоприводи, з'єднувальні кабелі, датчики-торкання, ультразвуковий, освітлення. Порти підключення. Створення колісної бази на гусеницях

Твій конструктор (склад, можливості)

Основні деталі (назва та призначення)

Датчики (призначення, одиниці виміру)

Двигуни

Мікрокомп'ютер NXT

Акумулятор (заряджання, використання)

Як правильно розкласти деталі у наборі

Комп'ютерна база ФМЛ,Конструктор 9797 "Lego Mindstorms NXT"

”Lego Mindstorms NXT Edu”, додаткові датчики.

Сполучні елементи.
Конструкційні елементи.
Спеціальні деталі.

Електронні компоненти
Мікропроцесорний модуль NXT із батарейним блоком.
Три мотори із вбудованими датчиками.
Ультразвуковий датчик (датчик відстані).
Датчик торкання.
Датчик звуку – мікрофон.
Датчик освітленості.

Моя перша програма

Програмне забезпечення NXT

Вимоги до системи.

Встановлення програмного забезпечення.

Інтерфейс програмного забезпечення.

Поняття "програма", "алгоритм". Алгоритм руху робота по колу, вперед-назад, «вісімкою» та ін.

Написання програми руху по колу через меню контролера. Запуск та налагодження програми. Написання інших простих програм на вибір учнів та їх самостійне налагодження.

Ознайомлення з візуальним середовищем програмування

Палітра програмування. Панель налаштувань.

Поняття «середовище програмування», «логічні блоки».

Програмування та робототехніка.

Показ написання найпростішої програми для робота.

Інтерфейс програми LEGO MINDSTORMS Education NXT та робота з ним. Написання програми для відтворення звуків та зображення за зразком

Робот у русі.

Складання моделі за технологічними картами.

Складання простої програми для моделі, використовуючи вбудовані можливості NXT (програма з ТК + завдання на розуміння принципів створення програм)

Написання лінійної програми.

Поняття «потужність двигуна», «калібрування». Застосування блоку "рух" у програмі.

Створення та налагодження програми для руху з прискоренням, вперед-назад. «Робот-дзига». Плавний поворот, рух кривою.

Програма із циклом

Написання програми із циклом. Поняття «цикл».

Використання блоку «цикл» у програмі.

Створення та налагодження програми для руху робота по «вісімці»

Робот рухається по колу, у довільному напрямку

Поняття "генератор випадкових чисел". Використання блоку «випадкове число» для керування рухом робота

Створення програми для руху робота з випадкової траєкторії

Робот рухається заданою лінією

Теорія руху робота по складній траєкторії

Написання програми для руху за контуром трикутника, квадрата

Робот, що повторює відтворені дії

Промислові маніпулятори та їх налагодження. Блок «запису/відтворення»

Робот, що записує траєкторію руху і потім точно її відтворює

Робот, що визначає відстань до перешкоди

Ультразвуковий датчик

Робот зупиняється на певній відстані до перешкоди. Робот-охоронець

Ультразвуковий датчик керує роботом.

Робот реагує на звук.

Цикл та переривання. Застосування регуляторів.

Створення та налагодження програми для руху робота всередині приміщення та самостійно огинає перешкоди.

Робот-прилипала

Програма із вкладеним циклом. Підпрограми.

Пошук об'єктів.

Спостереження за об'єктом.

Основи технічного зору.

Команди управління рухом.

Робот, що стежить за простягнутою рукою і витримує необхідну відстань. Налаштування інших дій залежно від показань ультразвукового датчика

Використання нижнього датчика освітлення

Яскравість об'єкта, відбите світло, освітленість, розпізнавання кольорів роботом.

Робот зупиняється на чорній лінії. Робот починає рухатися по кімнаті, коли вмикається світло.

Рух вздовж лінії

Калібрування датчика освітленості

Робот рухається вздовж чорної лінії.

Змагання роботів

Робототехнічні змагання

Змагання роботів. Залік часу та кількості помилок

Робот з кількома датчиками

Датчик торкання, висвітлення, звуку.

Створення робота та його програми із заднім датчиком торкання та переднім ультразвуковим.

Футбол роботів

Програмування колективної поведінки та віддаленого управління. Найпростіший штучний інтелект.

Командні ігри із застосуванням інфрачервоного м'яча та інших допоміжних пристроїв.

Захист проекту «Мій власний унікальний робот»

Тривимірне моделювання.

Віддалене керування по bluetooth.

Створення своїх роботів учнями та його презентація.

Список літератури

Для педагога

Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабін І.В. та ін. Промислова робототехніка: За редакцією Шифріна Я.А. - М.: Машинобудування, 2002.

Юревіч Ю.Є. Основи робототехніки. Навчальний посібник. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.

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

http://www.legoengineering.com/

Для дітей та батьків

Журнал "Комп'ютерні інструменти в школі", добірка статей за 2010 р. "Основи робототехніки на базі конструктора Lego Mindstorms NXT".

Я робот. Айзек Азімов. Серія: Бібліотека пригод. М: Ексмо, 2002.

Муніципальний навчальний заклад середня загальноосвітня школа с. Поїма Бєлінського району Пензенської області

РОБОЧА ПРОГРАМА

курсу «Робототехніка»

муніципального навчального закладу

середньої загальноосвітньої школи

с. Поїма Бєлінського району Пензенської області

Робоча програма складена на основі програми курсу з робототехніки Автор-упорядник: вчитель Гаврилов Михайло Сергійович ( )

Програма курсу «Робототехніка»

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Статус документа

Програму розроблено як самостійну дисципліну, яка є освітнім компонентом загальної середньої освіти. Разом про те, висловлюючи загальні ідеї формалізації, вона пронизує зміст багатьох інших предметів і, отже, стає дисципліною узагальнюючого, методологічного плану. Основне призначення курсу "Робототехніки" полягає у виконанні соціального замовлення сучасного суспільства, спрямованого на підготовку підростаючого покоління до повноцінної роботи в умовах глобальної інформатизації всіх сторін суспільного життя.

Робототехніка є одним із найважливіших напрямів науково - технічного прогресу, в якому проблеми механіки та нових технологій стикаються з проблемами штучного інтелекту.

За останні роки успіхи у робототехніці та автоматизованих системах змінили особисту та ділову сфери нашого життя. Роботи широко використовуються у транспорті, у дослідженнях Землі та космосу, у хірургії, у військовій промисловості, при проведенні лабораторних досліджень, у сфері безпеки, у масовому виробництві промислових товарів та товарів народного споживання. Багато пристроїв, що приймають рішення на основі отриманих від сенсорів даних, також можна вважати роботами - такі, наприклад, ліфти, без яких вже немислиме наше життя.

Структура документа

Програма інформатики є цілісний документ, що включає три розділи: пояснювальну записку; основний зміст із розподілом навчальних годин за розділами курсу та вимоги до рівня підготовки випускників.

Загальна характеристика навчального курсу

Програма розрахована на 35 годин та адаптована під Конструктор Mindstorms NXT 9797.

Мета освітньої програми «Лего-конструювання та робототехніка» полягає в тому, щоб перевести рівень спілкування дітей з технікою «на ти», навчити дітей грамотно висловити свою ідею, спроектувати її технічне та програмне рішення, реалізувати її у вигляді моделі, здатної до функціонування.

Конструктор Лего надає учням можливість набувати важливих знань, умінь та навичок у процесі створення, програмування та тестування роботів. «Мозком» робота Lego Mindstorms Education є мікрокомп'ютер Lego NXT, який робить робота програмованим, інтелектуальним, здатним приймати рішення. Для зв'язку між комп'ютером та NXT можна також використовувати бездротове з'єднання Bluetooth. NXT має три вихідні порти для підключення електромоторів або ламп, позначених літерами А, В і С. За допомогою функції NXT Program (Програми NXT) можна здійснювати пряме програмування блоку NXT без звернення до комп'ютера. Датчики одержують інформацію від мікрокомп'ютера NXT.

Конструктор Лего та програмне забезпечення до нього надає чудову можливість навчатися дитині на власному досвіді. Такі знання викликають у дітей бажання рухатися шляхом відкриттів і досліджень, а будь-який визнаний і оцінений успіх додає впевненості в собі. Навчання відбувається особливо успішно, коли дитина залучена в процес створення значущого та осмисленого продукту, який представляє для нього інтерес. Важливо, що при цьому дитина сама будує свої знання, а вчитель лише консультує її.

В навколишньому світі дуже багато роботів: від ліфта у вашому будинку до виробництва автомобілів, вони всюди. Конструктор Mindstorms NXT запрошує хлопців увійти у захоплюючий світ роботів, поринути у складне середовище інформаційних технологій.

Програмне забезпечення відрізняється дружнім інтерфейсом, що дозволяє дитині поступово перетворюватися з новачка на досвідченого користувача. Кожен урок – нова тема чи новий проект. Моделі збираються або за технологічними картами, або через фантазію дітей. З освоєнням проектів проводяться змагання роботів, створених групами.

Наприкінці року у творчій лабораторії гурту демонструють можливості своїх роботів.

Можна виділити такі етапи навчання:

І етап – початкове конструювання та моделювання. Дуже корисний етап, діти діють згідно зі своїми уявленнями, і нехай вони «винаходять велосипед», це їхній велосипед, і добре, щоб кожен його винайшов.

На цьому етапі хлопці ще мало знають із можливостей використання різних методів удосконалення моделей, вони будують так, як їх бачать. Завдання вчителя – показати, що існують способи, що дозволяють зробити моделі, аналогічні до дитячих, але швидше, потужніших. У кожній дитині сидить дух спортсмена, і в неї виникає запитання: "Як зробити, щоб перемогла моя модель?"

Ось тут можна розпочинати наступний етап.

ІІ етап – навчання. На цьому етапі хлопці збирають моделі за схемами, намагаються зрозуміти принцип з'єднань, щоб надалі використовувати. У схемах представлені дуже грамотні рішення, які б непогано навіть завчити. Моделі виходять однакові, але творчість дітей дозволяє відійти від стандартних моделей і під час створення програм внести зміни, тому змагання мають супроводжуватися обговоренням змін, внесених дітьми. Діти складають програми та захищають свої моделі. Повторень у захистах бути не має.

ІІІ етап – складне конструювання. Дізнавшись багато нового на етапі навчання, хлопці отримують можливість застосувати свої знання та створювати складні проекти.

Коло можливостей їх моделей дуже розширюється. Ось тепер доречні змагання та висновки за підсумками змагань – яка модель сильніша і чому. Наскільки механізми, винайдені людством, полегшують життя.

Цілі курсу:

Головною метою курсу є розвиток інформаційної культури, навчально-пізнавальних та пошуково-дослідницьких навичок, розвиток інтелекту.

Основні завдання:

Знайомство із середовищем програмування NXT-G;

Засвоєння основ програмування, здобути вміння складання алгоритмів;

сформувати вміння будувати моделі за схемами;

отримати практичні навички конструктивної уяви під час розробки індивідуальних чи спільних проектів;

проектування технічного, програмного рішення ідеї та її реалізації у вигляді функціонуючої моделі;

розвиток уміння орієнтуватися у просторі;

Вміння використовувати систему реєстрації сигналів датчиків, розуміння принципів зворотний зв'язок;

Проектування роботів та програмування їх дій;

Через створення власних проектів простежувати користь застосування роботів у реальному житті;

Розширення галузі знань про професії;

Вміння учнів працювати у групах.

Виховання самостійності, акуратності та уважності в роботі.

Вік дітей, що у реалізації цієї освітньої програми: від 9 до 14 років. Діти цього віку здатні виконувати завдання на зразок, а як і після вивчення блоку теми виконувати творче репродуктивне завдання.

Місце курсу «Робототехніка» у навчальному плані МОУ ЗОШ с. Поїма

Навчальний план МОУ ЗОШ с. Поїма передбачає вивчення робототехніки обсягом 35 годин. У тому числі у 5-7 класі – 35 годин, у 8-11 класі – 35 годин.

Викладання ведеться із застосуванням матеріалів книги С.А. Філіппова «Робототехніка для дітей та батьків» та комп'ютерів.

Загальнонавчальні вміння, навички та способи діяльності

Програма передбачає формування в учнів загальнонавчальних умінь та навичок, універсальних способів діяльності та ключових компетенцій. У цьому вся напрямі пріоритетами для навчального предмета «Робототехніка» є: визначення адекватних способів вирішення навчальної завдання з урахуванням заданих алгоритмів; комбінування відомих алгоритмів діяльності у ситуаціях, що не передбачають стандартне застосування одного з них; використання для вирішення пізнавальних та комунікативних завдань різних джерел інформації, включаючи енциклопедії, словники, Інтернет-ресурси та бази даних; володіння вміннями спільної діяльності (узгодження та координація діяльності з іншими її учасниками; об'єктивне оцінювання свого внеску у вирішення спільних завдань колективу; облік особливостей різної рольової поведінки).

Lego дозволяє учням:

Спільно навчатися у межах однієї бригади;

розподіляти обов'язки у своїй бригаді;

Виявляти підвищену увагу культурі та етиці спілкування;

Виявляти творчий підхід до вирішення поставленого завдання;

Створювати моделі реальних об'єктів та процесів;

Бачити реальний результат своєї роботи.

Режим занять:

Заняття проводяться:

У молодшій групі 1 раз на тиждень по 1 годині (всього 1 годину на тиждень, 35 годин на рік);

У старшій групі 1 раз на тиждень по 1 годині (всього 1 годину на тиждень, 35 годин на рік).

Очікувані результати освоєння програми.

Після завершення курсу навчання:

Той, хто навчається, буде знати:

конструкцію, органи управління та дисплей NXT;

датчики NXT;

сервомотор NXT;

інтерфейс програми Lego Mindstorms Education NXT;

основи програмування; програмні блоки.

Той, хто навчається, буде вміти:

структурувати поставлене завдання та складати план її вирішення;

використовувати прийоми оптимальної роботи на комп'ютері

витягувати інформацію з різних джерел

Складати алгоритми обробки інформації

ставити завдання та бачити шляхи її вирішення;

розробляти та реалізовувати проект;

проводити монтажні роботи, налагодження вузлів та механізмів;

збирати робота, використовуючи різні датчики

програмування робота.

Основний зміст (35 годин)

Тема 1.Вступ, 3 години

КонструкторMindstormsNXT.Знайомство з набором 9797 вивчення його деталей. Отримання уявлень про мікропроцесорний блок NXT, що є мозком конструктора LEGO Mindstorms 9797. Підготовка конструктора та NXT до подальшої роботи.

Тема 2.Конструювання, 8 годин

Знайомство з електронними компонентами та їх використання:

Модуль NXT із батарейним блоком; датчики: ультразвуковий (датчик відстані), торкання, звуку - мікрофон, освітленість; з'єднувальні кабелі різної довжини для підключення датчиків та сервоприводів до NXT та USB - кабелі для підключення NXT до комп'ютера.

Тема 3Управління, 6 годин

Складання програм пересування робота вперед і назад, який має двигун, здатний змінювати обертання осі машини. Робот має правий і лівий мотори, підключені до портів B і C. Складання та програмування робота Mindstorms NXT, який повинен рухатися вперед і повертати під прямим кутом направо. Визначення загальних для всіх датчиків параметрів, які треба перевірити перед роботою та налаштувати за заданими параметрами.

Тема 4.Проектно-конструкторська діяльність, 15 годин

Робота в інтернеті. Пошук інформації про Лего-змагання, описи моделей, технології складання та програмування Лего-роботів. Складання своїх моделей. Аналіз умінь програмування робота. Підбиття підсумків курсу – проведення змагань (турнірів), навчальних дослідницьких конференцій.

Тема 5 Вільне моделювання, 3 години

Література для учнів

Література для вчителя

/02.31/t45.htm

Інтернет ресурси

Календарно-тематичне плануваннязанять гуртка «Робототехніка»

Література для учнів

Чехлова А. В., Якушкін П. А. «Конструктори LEGO DAKTA в курсі інформаційних технологій. Введення у робототехніку». - М: ІНТ, 2001 р.

Філіппов С.А. «Робототехніка для дітей та батьків» – «Наука» 2010р.

Література для вчителя

Трішина С. В. Інформаційна компетентність як педагогічна категорія [Електронний ресурс]. ІНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЕЙДОС» – .

Поташник М.М. Управління професійним зростанням вчителя в сучасній школі. - М., 2009

Концепція модернізації російської освіти /02.31/t45.htm

"Нові інформаційні технології для освіти". Інститут ЮНЕСКО з інформаційних технологій освіти. Видавництво "Москва". 2000 р

Інтернет ресурси

/projects/lego/lego6/beliovskaya/

ДОДАТКОВІ ОСВІТИ

«ЦЕНТР ДОДАТКОВОЇ ОСВІТИ ДІТЕЙ»

методичною радою Директор

протокол №_____ Кадяєва С.В.

від «___» ___ 20__ р. «___» ______ 20__ р.

Додаткова загальноосвітня

програма «Робототехніка»

педагог додаткової освіти

першої кваліфікаційної категорії

МАУ ДО «ЦДОД»

Кунгурський район – 2016

Підготовлено за рахунок коштів Фонду підтримки дітей, які перебувають у скрутній життєвій ситуаціїу рамках реалізації інноваційного соціального проекту «Підліток у техносфері – шлях у майбутнє!»

Пояснювальна записка
Нині робототехніка одна із передових напрямів науково-технічного прогресу, у якому проблеми механіки та нових технологій переплітаються із проблемами штучного інтелекту. Роботи удосконалюються, а сфера їх застосування стає все ширшою, зараз вони використовуються в дослідженнях Землі та космосу, у хірургії, у військовій промисловості, при проведенні лабораторних досліджень, у сфері безпеки, у масовому промисловому виробництві. Розвиток автоматизованих систем та робототехніки змінив не лише ділову сферу нашого життя. Йде інтенсивна розробка домашніх та обслуговуючих роботів. У багатьох країнах є національні програми розвитку саме STEM освіти, тому що місце країни у світовій економіці в XXI столітті визначатиметься не кількістю природних ресурсів, а рівнем найпередовіших технологій, що визначається рівнем інтелектуального потенціалу.
Актуальність програми

У Федеральній цільовій програмі «Розвиток додаткової освіти дітей у Російській Федерації до 2020 року», а також у Концепції розвитку додаткової освіти дітей у РФ наголошується на важливості розробки інноваційних освітніх програм у галузі науково-технічної творчості дітей та створення необхідних умов для занять дітей технічними видами діяльності .

Додаткова загальноосвітня програма «Робототехніка» дозволяє об'єднати конструювання та програмування в одному курсі та прищепити підростаючому поколінню інтерес до технічної творчості.
Новизна програми.

Додаткова загальнорозвиваюча програма «Робототехніка» реалізується у межах федерального інноваційного соціального проекту «Підліток у техносфері – шлях у майбутнє!».

Новизна програми полягає у цікавій формі знайомства учнів з основами робототехніки, радіоелектроніки та програмування. Уникаючи складних математичних формул, на практиці, через експеримент, що навчаються осягають фізику процесів, що відбуваються в роботах, включаючи двигуни, датчики, джерела живлення та мікроконтролери. Ці заняття дають дітям уявлення про роботобудування та IT-технології, що є орієнтиром у виборі майбутньої професії.

Проектний метод є основною формою навчання.

Додаткова загальнорозвиваюча програма «Робототехніка» є цілісною та безперервною протягом усього процесу навчання, і дозволяє дітям розкрити здібності до технічної творчості та винахідництва, що пізніше допоможе успішно самореалізуватися. У процесі конструювання та програмування, учні здобувають додаткову освіту галузі фізики, механіки, електроніки та інформатики.

Викладання курсу передбачає використання комп'ютерів та спеціальних інтерфейсних блоків разом із конструкторами. Важливо, що комп'ютер використовується як засіб управління моделлю; його використання спрямовано складання керуючих алгоритмів для зібраних роботів. Учні отримують уявлення про особливості складання програм управління, автоматизації механізмів, моделювання роботи систем.

Навчання за цією програмою дозволяє учням:

• 
  спільно навчатися у межах однієї команди;
• 
  розподіляти обов'язки у своїй команді;
• 
  виявляти підвищену увагу культурі та етиці спілкування;
• 
  виявляти творчий підхід до вирішення поставленого завдання;
• 
  створювати моделі реальних об'єктів та процесів;
• 
  бачити реальний результат своєї роботи.

Ціль:створення умов для розкриття здібностей до технічної творчості та розвитку інженерного мислення учнів.
Завдання:

• 
  формувати знання та вміння в галузі розробки та редагування тривимірних комп'ютерних моделей;
• 
  розвивати логічне, конструкторське та просторове мислення;
• 
  формувати навички розробки та аналізу складних механізмів;
• 
  формувати сталу мотивацію до подальшого вивчення робототехніки;
• 
  виховувати акуратність, самостійність, уміння працювати у колективі.

Відмінні риси програми

Реалізація програми здійснюється за допомогою методичних посібників, спеціально розроблених фірмою "LEGO" для викладання технічного конструювання на основі своїх конструкторів. Цей курс пропонує використання освітніх конструкторів LEGO WeDo та Lego Mindstorms EV3 як інструменту для навчання школярів конструюванню, моделюванню та комп'ютерному управлінню на заняттях з робототехніки. Простота в побудові моделі в поєднанні з великими конструктивними можливостями конструктора дозволяють дітям наприкінці заняття побачити зроблену своїми руками модель, яка виконує поставлене ними завдання. При побудові моделі торкається безліч проблем із різних галузей знання – від теорії механіки до психології.

Блок «Перворобот LEGO WiDo» знайомить учнів з основними термінами і поняттями: середовище програмування, інтерфейс, датчик, контролер та ін. Відбувається навчання роботі з інструкції, аналіз моделі, що вийшла, і подальша творча самостійна її доопрацювання.

Блок «Робот Mindstorms EV3» знайомить учнів зі способами конструювання та програмування складніших роботів.

Додаткова загальнорозвиваюча програма науково-технічного спрямування «Робототехніка» розрахована на 1 рік. Вік дітей, що навчаються в реалізації даної додаткової загальноосвітньої програми коливається від 8 до 15 років.

Особистісні результати

• 
  критичне ставлення до інформації та вибірковість її сприйняття;
• 
  осмислення мотивів своїх дій під час виконання завдань;
  розвиток допитливості, кмітливості при виконанні різноманітних завдань проблемного та евристичного характеру;
• 
  розвиток уважності, наполегливості, цілеспрямованості, вміння долати труднощі – якостей дуже важливих у практичній діяльності будь-якої людини;
• 
  розвиток самостійності суджень, незалежності та нестандартності мислення;
  виховання почуття справедливості, відповідальності;
• 
  початок професійного самовизначення, ознайомлення зі світом професій, пов'язаних із робототехнікою.

• 
  приймати навчальне завдання, планувати навчальну діяльність, здійснювати підсумковий та покроковий контроль реалізації поставленого завдання;
• 
  адекватно сприймати оціночні судження педагога та товаришів;
• 
  розрізняти спосіб та результат дії;
• 
  вносити корективи до дій з урахуванням зроблених помилок;
• 
  у співпраці з учителем ставити нові навчальні завдання;
  виявляти пізнавальну ініціативу у навчальному співробітництві;

• 
  здійснювати пошук інформації; використовувати засоби інформаційних та комунікаційних технологій для вирішення комунікативних, пізнавальних та творчих завдань;
• 
  здійснювати аналіз об'єктів з виділенням суттєвих та несуттєвих ознак; проводити порівняння, класифікацію за заданими критеріями;
• 
  встановлювати аналогії, причинно-наслідкові зв'язки;
• 
  синтезувати, складати ціле з частин , зокрема самостійне добудування з заповненням відсутніх компонентів;
• 
  аргументувати свою точку зору, вислуховувати співрозмовника та вести діалог, визнавати можливість існування різних точок зору та права кожного мати свою;
• 
  планувати навчальну співпрацю з учителем та однолітками

• 
  правила безпечної роботи;
• 
  основні компоненти конструкторів ЛЕГО;
• 
  конструктивні особливості різних моделей, споруд та механізмів;
• 
  комп'ютерне середовище, що включає в себе графічну мову програмування;
• 
  види рухомих та нерухомих з'єднань у конструкторі;
• 
  конструктивні особливості різних роботів;
• 
  основні алгоритмічні конструкції, етапи розв'язання задач із використанням ЕОМ.

• 
  використовувати основні алгоритмічні конструкції на вирішення завдань;
• 
  конструювати різноманітні моделі; використовувати створені програми;
• 
  застосовувати отримані знання у практичній діяльності;

1.Вступне (організаційне) заняття

Ознайомлення з правилами поведінки кабінету робототехніки. Завдання та зміст занять з робототехніки у поточному році з урахуванням конкретних умов та інтересів учнів. Розклад занять, техніка безпеки.

Блок «Перворобот LEGO WeDo »

1.1.Знайомство з технічною діяльністю та конструктором

Розмова про технічне конструювання та моделювання як про технічну діяльність. Загальні елементарні відомості про технологічний процес, робочі операції. Перегляд фільмів, журналів та фотографій, де хлопці зможуть познайомитись з технічною діяльністю людини. Учні зберуть свого першого робота.

Практична робота.

Вивчення складу конструктора LEGO WeDo, збирання неелектрифікованої конструкції на вільну тему.

1.2. Середовище програмуванняLEGO Education

Вивчення середовища програмування LEGO Education. Загальні відомості про програмні блоки.

1.3. Модель «Танцюючі пташки»

Учні зберуть роботизовану модель «Птачки, що танцюють». Вивчать ремінну передачу.

Практична робота.

Складання моделі «Пташки». Написання власної програми

1.4. Модель «Розумна вертушка»

Учні зберуть роботизовану модель «Розумна вертушка». Вивчать зубчасті колеса. Дізнаються як застосовується датчик відстані.

Практична робота.

Складання моделі «Розумна вертушка». Написання власної програми

1.5. Модель «Голодний алігатор»

Учні зберуть роботизовану модель «Голодний алігатор». Використання датчика відстані.

Практична робота.

Складання моделі «Голодний алігатор». Написання власної програми

1.6. Модель «Мавпочка-барабанщик»

Учні зберуть роботизовану модель «Мавпочка-барабанщик». Вивчать застосування важеля та кулачкового механізму.

Практична робота.

Складання моделі «Мавпочка-барабанщик». Написання власної програми

1.7. Модель «Лев, що гарчить»

Учні зберуть роботизовану модель «Лев, що гарчить». Вивчають застосування датчика нахилу.

Практична робота.

Складання моделі «Лев, що гарчить». Написання власної програми

1.8. Модель «Пахкаюча пташка»

Учні зберуть роботизовану модель «Пахкаюча пташка». Вивчать застосування датчика нахилу та датчика відстані

Практична робота.

Складання моделі «Пахкаюча пташка». Написання власної програми

1.9. Модель «Воротар»

Учні зберуть роботизовану модель "Воротар". Вивчать застосування зубчастої передачі

Практична робота.

Складання моделі «Воротар». Написання власної програми

1.10. Модель «Лікаючі вболівальники»

Учні зберуть роботизовану модель "Воротар". Вивчать застосування блоку «Екран»

Практична робота.

Складання моделі «Лікаючі вболівальники». Написання власної програми

1.11. Модель «Порятунок літака»

Учні зберуть роботизовану модель «Спасіння». Виконує додаткові завдання.

Практична робота.

Складання моделі «Порятунок літака». Написання власної програми

1.12. Модель «Порятунок від велетня»

Учні зберуть роботизовану модель «Порятунок від велетня». Виконує додаткові завдання.

Практична робота.

Складання моделі «Порятунок від велетня». Написання власної програми

1.13. Модель «Непотоплюваний вітрильник»

Учні зберуть роботизовану модель «Непотоплюваний вітрильник». Виконує додаткові завдання.

Практична робота.

Складання моделі «Непотоплюваний вітрильник». Написання власної програми

1.14.Робота над власним творчим проектом

Учні зберуть роботизовану модель за власним проектом. Виконують програмування.

Практична робота.

Складання моделі за власним проектом. Програмування

1.15.Захист творчих проектів

Блок «Робот Mindstorms EV 3»

2.1. Мікрокомп'ютер

Вивчення мікрокомп'ютера EV3. Призначення портів (моторів та сенсорів), порту USB, динаміка, дисплея та кнопок.

Практична робота.

Підключення EV3 та написання найпростіших алгоритмічних завдань.

2.2. Динаміки

Що є динамік, його призначення. Освоєння способів та прийомів роботи з динаміками мікрокомп'ютера.

Практична робота.

2.3. Екран EV3

Навіщо потрібен екран (дисплей). Вивчення екрана EV3.

Практична робота.

Складання робота. Написання програми.

2.4. Програмування

Повторення відомих алгоритмів.

Практична робота.

Складання робота. Написання програми.

2.5. Вивчення датчика торкання

Призначення датчика торкання. Вивчення специфічних особливостей датчика торкання. Отримання знань у програмуванні датчика торкання.

Практична робота.

Складання робота. Програмування датчика торкання.

2.6. Вивчення датчика кольору

Призначення датчика кольору. Вивчення специфічних особливостей датчика кольору. Отримання знань у програмуванні датчика кольору.

Практична робота.

Складання робота. Програмування датчика кольору.

2.7. Вивчення ультразвукового датчика

Призначення ультразвукового датчика. Вивчення специфічних особливостей ультразвукового датчика. Отримання знань у програмуванні ультразвукового датчика.

Практична робота.

Складання робота. Програмування ультразвукового датчика

2.8. Вивчення гіроскопічного датчика

Призначення гіроскопічного датчика. Вивчення специфічних особливостей гіроскопічного датчика. Здобуття знань у програмуванні гіроскопічного датчика.

Практична робота.

Складання робота. Програмування гіроскопічного датчика.

2.9. Рух вперед, назад, повороти вліво, вправо

Програмування двигунів на рух вперед, назад, на повороти вліво, вправо.

Практична робота.

2.10. Рух із прискоренням, із уповільненням

Програмування моторів на рух інтегрованим із прискоренням, - уповільненням, на рівноприскорений та рівноуповільнений рух.

Практична робота.

Складання робота. Програмування двигунів. Внесення коригувань у роботу моделі.

2.11. Рух по лінії, по квадрату, по колу

Програмування двигунів на рух по лінії, по квадрату, по колу.

Практична робота.

Складання робота. Програмування двигунів. Внесення коригувань у роботу моделі.

2.12. Рух із перешкодою

Програмування моторів та спостереження за ними та їх показниками, у різних вузлах моделі при русі з перешкодою.

Практична робота.

Складання робота. Програмування двигунів. Внесення коригувань у роботу моделі.

2.13. Змагання

Підготовка моделей до змагань. Тестування моделей. Доопрацювання. Проведення змагань.

Список використаних джерел та літератури

1. 
   Дружинін В.М. Психологія загальних здібностей – СПБ.: Пітер, 2002. - 157-209 с.
2. 
   Концепція розвитку додаткової освіти дітей від 04.09.2014р.
3. 
   Симановський А.Е. Розвиток творчого мислення дітей. Популярний посібник для батьків та педагогів. / Ярослав: «Академія розвитку», 2006. -11-27с.
4. 
   Тамберг Ю.Г. Розвиток творчого мислення дитини. - СПб.: Мова, 2002. - 30-75 с.
5. 
   Овсяницька Л.Ю., Овсяницький Д.М., Овсяницький А.Д.. Курс програмування робота Lego Mindstorms EV3 у середовищі EV3: основні підходи, практичні приклади, секрети майстерності. – Челябінськ: М'якотін І.В.. – 2014.
6. 
   Григор'єв Д. Ст, Степанов П. Ст «Позаурочна діяльність школярів» - М., Просвітництво, 2010
7. 
   Комарова Л. Г. «Будуємо з LEGO» (моделювання логічних відносин та об'єктів реального світу засобами конструктора LEGO). - М.; «ЛИНКА - ПРЕС», 2001.
8. 
   LEGO Education WeDo Teacher's Guide

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА Спрямованість програми – технічна. Відмінна риса даної додаткової загальноосвітньої програми від вже існуючих додаткових освітніх програм у цьому, що з освоюванні прийомів проектування і конструювання, учні набувають досвіду створення реальних і віртуальних демонстраційних моделей. Робоча програма гуртка «Роботобудування»

адаптована під конструктор із платформою LEGO MINDSTORMS Education EV3. Програма спрямована на використання конструктора LEGO EV3 та дозволяє створити унікальне освітнє середовище, яке сприяє розвитку інженерного, конструкторського мислення. У процесі роботи з LEGO EV3 учні набувають досвіду вирішення як типових, так і нешаблонних завдань з конструювання, програмування, збору даних. Крім того, робота в команді сприяє формуванню вміння взаємодіяти з учнями, формулювати, аналізувати, критично оцінювати, відстоювати свої ідеї. LEGO EV3 забезпечує простоту при складанні початкових моделей, що дозволяє учням отримати результат у межах одного або кількох уроків. І при цьому можливості у зміні моделей та програм – дуже широкі, і такий підхід дозволяє учням ускладнювати модель та програму, виявляти самостійність у вивченні теми. Програмне забезпечення LEGO MINDSTORMS Education EV3 має дуже широкі можливості, зокрема, дозволяє вести робочий зошит та представляти свої проекти прямо в середовищі програмного забезпечення LEGO EV3. Актуальність. Однією з важливих проблем у Росії є її недостатня забезпеченість інженерними кадрами та низький статус інженерної освіти. Наразі необхідно вести популяризацію професії інженера. Інтенсивне використання роботів у побуті, на виробництві та полі бою вимагає, щоб користувачі мали сучасні знання в галузі управління роботами, що дозволить розвивати нові, розумні, безпечні та більш просунуті автоматизовані системи. Необхідно прищеплювати інтерес учнів до галузі робототехніки та автоматизованих систем.
У зв'язку з цим виникає необхідність у:
1. Розвитку особистості учня за допомогою формування комунікативної та соціальної компетентності, творчого та алгоритмічного мислення, самостійності та активності у навчальній діяльності, формування інформаційної культури учня.
2. Підвищення ефективності навчально-виховного процесу через максимальне використання всіх можливостей інформаційних технологій навчання задля стимулювання мотивацій пізнання, ініціативності пізнавальної діяльності учнів. Педагогічна доцільність. Необхідність прищеплювати інтерес учням до галузі роботобудування та автоматизованих систем. Мета програми: Вивчення програми «Роботобудування» на рівні початкової та основної загальної освіти спрямоване на досягнення наступної мети: розвиток інтересу учнів до техніки та технічної творчості. Завдання:
3
1. Ознайомити з практичним освоєнням технологій проектування, моделювання та виготовлення найпростіших технічних моделей. 2. Розвивати творчі здібності та логічне мислення. 3. Виявити та розвинути природні задатки та здібності дітей, які допомагають досягти успіху в технічній творчості.
Вік учнів, що у реалізації цієї освітньої програми: від 9 до 14 років. Діти цього віку здатні виконувати завдання на зразок, а як і після вивчення блоку теми виконувати творче репродуктивне завдання. Для проведення занять планується вільний набір до груп на початку навчального року. Склад групи – незмінний. Кількість дітей у групі – 15 осіб.
 1 група – 3-4 класи
 2 група –5-9 класи. Термін реалізації програми Кількість навчальних тижнів – 35 годин. Кількість не навчальних тижнів – 5 годин. Кількість годин на тиждень -1 год.
Загальна тривалість 40 годин. Програма розрахована на рік навчання.
Форми та режим занять Форми організації занять: - бесіда;  урок-консультація;  практикум;  урок-проект;  виставка;  змагання.
Розробка кожного проекту реалізується у формі виконання конструювання та програмування моделі робота для вирішення запропонованої задачі. Форми занять та методи навчання:
Програма передбачає використання таких форм роботи:  фронтальна – подання навчального матеріалу всьому колективу.  індивідуально – самостійна робота учнів з наданням вчителем допомоги у разі виникнення труднощів, не зменшуючи активності учнів та сприяючи виробленню навичок самостійної роботи.  групова – коли учням надається можливість самостійно побудувати свою діяльність на основі принципу взаємозамінності, відчути допомогу один одного, врахувати можливості кожного на конкретному етапі діяльності. Все це сприяє більш швидкому та якісному виконанню завдання. p align="justify"> Особливим прийомом при організації групової форми роботи є орієнтування учнів на створення так званих мінігруп за бажанням з урахуванням їх віку та досвіду роботи. Використовується для спільного збирання моделей, а також для розробки проектів. 1. Метод проектів (при засвоєнні та творчому застосуванні навичок та умінь у процесі розробки власних моделей). 2. Контрольний метод (при виявленні якості засвоєння знань, навичок та умінь та їх корекція у процесі виконання практичних завдань).
4
При організації практичних занять та творчих проектів формуються малі групи, які з 2-3 учнів. Для кожної групи виділяється окреме робоче місце, що складається з комп'ютера та конструктора.
Режим занять:
 Організаційний момент (1-2 хв).
 Розминка: короткі логічні, математичні завдання та завдання на розвиток уваги (2-4 хв).
 Розбір нового матеріалу (6-8 хв).
 Фізкультхвилинка (1-2 хв).
 Робота з конструктором (30 хв).
 Підбиття підсумків заняття (1 хв). Очікувані результати, що формуються УУД та способи їх перевірки Стимулювати мотивацію учнів до здобуття знань, допомагати формувати творчу особистість. Сприяти розвитку інтересу до техніки, конструювання, програмування, високих технологій, формувати навички колективної праці. Сформувати навички конструювання та програмування роботів. Сформувати мотивацію до усвідомленого вибору інженерної спрямованості навчання надалі. Підбиття підсумків роботи відбувається у формі громадської презентації (виставка, змагання, конкурс, конференція тощо). Для реалізації програми використовують освітні конструктори фірми Lego, конструктор LEGO MINDSTORMS Education EV3. Він являє собою набір конструктивних деталей, що дозволяють зібрати численні варіанти механізмів, набір датчиків, двигуни та мікрокомп'ютер EV3, який керує усією побудованою конструкцією. З конструктором LEGO MINDSTORMS Education EV3 йде необхідне програмне забезпечення. В результаті вивчення програми учні повинні: знати/розуміти: 1. Роль та місце робототехніки у житті сучасного суспільства; 2. Основні відомості з розвитку робототехніки у Росії світі; 3. Основні поняття робототехніки, основні технічні терміни, пов'язані з процесами конструювання та програмування роботів; 4. Правила та заходи безпеки під час роботи з електроінструментами; 5. Загальний устрій та принципи дії роботів; 6. Основні характеристики основних класів роботів; 7. Загальну методику розрахунку основних кінематичних схем; 8. Порядок пошуку несправностей у різних роботизованих системах; 9. Методику перевірки працездатності окремих вузлів та деталей; 10. Основи популярних мов програмування; 11. Правила техніки безпеки під час роботи в кабінеті оснащеним електроустаткуванням; 12. Основні закони електричних кіл, правила безпеки під час роботи з електричними ланцюгами, основні радіоелектронні компоненти; 13. Визначення робототехнічного пристрою, найпоширеніші ситуації, у яких застосовуються роботи;
5
14. Мати уявлення про перспективи розвитку робототехніки, основні компоненти програмних середовищ; 15. Основні принципи комп'ютерного управління, призначення та принципи роботи колірного, ультразвукового датчика, датчика торкання, різних виконавчих пристроїв; 16. Різні способи передачі механічного впливу, різні види шасі, види та призначення механічних захватів. вміти 1. Збирати найпростіші моделі з використанням EV3; 2. Самостійно проектувати та збирати з готових деталей маніпулятори та роботів різного призначення; 3. Використовувати для програмування мікрокомп'ютер EV3 (програмувати на дисплеї EV3) 4. Володіти основними навичками роботи у візуальному середовищі програмування, програмувати зібрані конструкції під завдання початкового рівня складності; 5. Розробляти та записувати у візуальному середовищі програмування типові управління роботом; 6. Користуватися комп'ютером, програмними продуктами, необхідні навчання програми; 7. Підбирати необхідні датчики та виконавчі пристрої, збирати найпростіші пристрої з одним або декількома датчиками, збирати та налагоджувати конструкції базових роботів; 8. Правильно вибирати вид передачі механічної дії для різних технічних ситуацій, збирати діючі моделі роботів, а також їх основні вузли та системи; 9. Вести індивідуальні та групові дослідницькі роботи. Пізнавальна діяльність Використання пізнання навколишнього світу різних методів (спостереження, вимір, досвід, експеримент, моделювання та інших.). Визначення структури об'єкта пізнання, пошук та виділення значних функціональних зв'язків та відносин між частинами цілого. Вміння розділяти процеси на етапи, ланки; виділення характерних причинно-наслідкових зв'язків. Визначення адекватних способів вирішення навчальної задачі на основі заданих алгоритмів. Комбінування відомих алгоритмів діяльності у ситуаціях, які передбачають стандартне застосування однієї з них. Порівняння, зіставлення, класифікація, ранжування об'єктів за однією або декількома запропонованими підставами, критеріями. Вміння розрізняти факт, думку, підтвердження, гіпотезу, аксіому. Дослідження нескладних практичних ситуацій, висування припущень, розуміння необхідності перевірки на практиці. Використання практичних і лабораторних робіт, нескладних експериментів для доказу припущень, що висуваються; опис результатів цих робіт. Творче рішення навчальних та практичних завдань: уміння мотивовано відмовлятися від зразка, шукати оригінальні рішення; самостійне виконання різноманітних творчих робіт; участь у проектній діяльності. Інформаційно-комунікативна діяльність
6
Адекватне сприйняття мовлення та здатність передавати зміст прослуханого тексту в стислому або розгорнутому вигляді відповідно до метою навчального завдання. Усвідомлене читання текстів різних стилів і жанрів, проведення інформаційно-смислового аналізу тексту. Використання різних видів читання (ознайомче, переглядове, пошукове та ін.). Володіння монологічною та діалогічною промовою. Вміння вступати в мовленнєве спілкування, брати участь у діалозі (розуміти точку зору співрозмовника, визнавати право на іншу думку). Створення письмових висловлювань, які адекватно передають прослухану та прочитану інформацію із заданим ступенем згорнутості (коротко, вибірково, повно). Складання плану, тез, конспекту. Наведення прикладів, добір аргументів, формулювання висновків. Відображення в усній чи письмовій формі результатів своєї діяльності. Вміння перефразувати думку (пояснювати «іншими словами»). Вибір та використання виразних засобів мови та знакових систем (текст, таблиця, схема, аудіовізуальний ряд та ін.) відповідно до комунікативного завдання, сфери та ситуації спілкування. Використання для вирішення пізнавальних та комунікативних завдань різноманітних джерел інформації, включаючи енциклопедії, словники, Інтернет-ресурси та інші бази даних. Рефлексивна діяльність Самостійна організація навчальної діяльності (постановка мети, планування, визначення оптимального співвідношення мети та засобів та ін.). Володіння навичками контролю та оцінки своєї діяльності, вмінням передбачати можливі наслідки своїх дій. Пошук та усунення причин виниклих труднощів. Оцінювання своїх навчальних досягнень, поведінки, рис своєї особистості, свого фізичного та емоційного стану. Усвідомлене визначення сфери своїх інтересів та можливостей. Дотримання норм поведінки у навколишньому середовищі, правил здорового життя. володіння вміннями спільної діяльності: узгодження та координація діяльності з іншими її учасниками; об'єктивне оцінювання свого внеску у вирішення спільних завдань колективу; облік особливостей різного рольового поведінки (лідер, підлеглий та інших.).
Оцінювання своєї діяльності з погляду моральних, правових норм, естетичних цінностей. Використання своїх прав та виконання своїх обов'язків як громадянина, члена товариства та навчального колективу.
Планується використання таких методів відстеження результативності:
- Педагогічне спостереження.
- Педагогічний аналіз результатів анкетування, тестування, заліків, взаємозаліків, опитувань, виконання учнями діагностичних завдань, участі вихованців у заходах (виставках, конкурсах), захисту проектів, рішення
задач пошукового характеру, активності учнів під час занять тощо.
Для відстеження результативності планується використовувати:
- Оформлення фотозвіту;
– Поповнення портфоліо учнів.
7
p align="justify"> Форми підбиття підсумків реалізації програми Підсумком вивчення програми служить груповий проект, який вибирається учнями самостійно або з запропонованих тем. Планується організація виставки «Мій перший робот», на якій учні покажуть роботу свого робота та розкажуть про свою роботу над цим проектом. Зразкові теми проектів:
1. Спроектуйте і побудуйте автономного робота, який рухається правильним багатокутником і вимірює відстань і швидкість.
2. Спроектуйте та побудуйте автономного робота, який може пересуватися:
 на відстань 30 см;

 використовуючи для пересування колеса;
 а також може відображати на екрані пройдену ним відстань.
3. Спроектуйте та побудуйте автономного робота, який може переміщатися та:
 обчислювати середню швидкість;
 а також може відображати на екрані свою середню швидкість.
4. Спроектуйте та побудуйте автономного робота, який може пересуватися:
 на відстань не менше 30 см;
 використовуючи хоча б один мотор;
 не використовуючи для пересування колеса.
5. Спроектуйте, побудуйте та запрограмуйте робота, який може рухатися вгору якомога крутішим ухилом.
6. Спроектуйте, побудуйте та запрограмуйте робота, який може пересуватися траєкторією, яка утворює повторювану геометричну фігуру (наприклад: трикутник або квадрат).
7. Спроектуйте і побудуйте розумнішого робота, який реагує на навколишнє оточення. Запрограмуйте його для використання датчиків кольору, торкання та ультразвукового датчика для сприйняття різних даних.
8. Спроектуйте, побудуйте та запрограмуйте роботизовану істоту, яка може сприймати навколишнє середовище та реагувати таким чином:
 видавати звук;
 або відображати щось на екрані модуля EV3.
9. Спроектуйте, побудуйте та запрограмуйте роботизовану істоту, яка може:
 відчувати навколишнє оточення;
 реагувати рухом.
10. Спроектуйте, побудуйте та запрограмуйте роботизовану істоту, яка може:
 сприймати умови світла та темряви у навколишній обстановці;
 реагувати на кожну умову різною поведінкою.
Презентація групового проекту:
Процес виконання підсумкової роботи завершується процедурою презентації чинного робота.
8
Презентація супроводжується демонстрацією діючої моделі робота і є усне повідомлення (на 5-7 хв.), що включає наступну інформацію:
– тема та обґрунтування актуальності проекту;
- Мета та завдання проектування;
– етапи та коротка характеристика проектної діяльності на кожному з етапів. Навчально-тематичний план
№
п/п
Назва розділу,
теми
Кількість годин
Форми контролю
Усього
Теорія
Практика
1
Введення у роботобудування
1
1
2
Конструювання
8
4
4

3
Програмування
15
7
8
Педагогічне спостереження, самоаналіз, демонстрація моделей, перевірка працездатності робота
4
Проектна діяльність у малих групах
16
16
Педагогічне спостереження, самоаналіз, демонстрація моделей, перевірка працездатності робота Зміст програми Розділ 1. Введення у роботобудування Теорія: Знайомство зі світом Lego. Історія створення та розвитку компанії Lego. Введення у предмет. Вивчення матеріальної частини курсу Розділ 2. Конструювання Теорія: інструктаж з техніки безпеки. Конструювання полігону. Знайомство із програмуванням. Практика: збирання дослідної моделі. Написання найпростішого алгоритму та його запуск. Застосування алгоритму та моделі на полігоні. Повторення вивченого. Розвиток моделі та складання більш складних моделей. Розділ 3. Програмування Теорія: створення мови Lab View. Візуальні мови програмування Розділи програми, рівні складності. Ознайомлення з RCX. Інфрачервоний
9
передавач. Передача програми. Запуск програми. Команди візуальної мови програмування Lab View. Практика: Вивчення Вікна інструментів. Зображення команд у програмі та на схемі. Робота із піктограмами, з'єднання команд. Знайомство з командами: запусти двигун вперед; увімкни лампочку; чекай; запусти мотор назад; стоп. Відпрацювання складання найпростішої програми за шаблоном, передачі та запуску програми. Складання програми. Складання моделі з використанням мотора. Упорядкування програми, передача, демонстрація. Складання моделі з використанням лампочки. Упорядкування програми, передача, демонстрація. Лінійна та циклічна програма. Складання програми за допомогою параметрів, зациклювання програми. Ознайомлення з датчиками. Умову, умовний перехід. Датчик торкання (Знайомство з командами: чекай натиснуто, чекай віджато, кількість натискань). Датчик освітленості (Датчик освітленості. Вплив предметів різного кольору на показання датчика освітленості. Знайомство з командами: чекай темніше, чекай світліше). Розділ 4. Проектна діяльність у малих групах Практика: розробка власних моделей у групах, підготовка до заходів, що з ЛЕГО. Вироблення та затвердження теми, в рамках якої реалізовуватиметься проект. Конструювання моделі, її програмування групою розробників. Презентація моделей. Виставки. Змагання.
10
Календарний навчальний графік
1 група
№
п/п
Дата
Форма заняття
Кількість годин
Розділ/Тема
Форма контролю Розділ 1. Введення у робототехніку (1 год) 1. 6.09. Урок – бесіда 1
Роботи. Види роботів. Значення роботів у житті людини. Основні напрямки застосування роботів. Розділ 2. Конструювання (8 год) 2. 13.09.
Бесіда

Педагогічне спостереження 3. 20.09.

Педагогічне спостереження 4. 27.09.

Педагогічне спостереження 5. 4.10.

Педагогічне спостереження 6. 11.10.
Бесіда, практикум 1
Датчик торкання. Улаштування датчика.Рішення задач на рух з використанням датчика торкання.
Педагогічне спостереження 7. 18.10.

Педагогічне спостереження 8. 25.10.

Педагогічне спостереження 9. 1.11.
Бесіда, практикум 1

Контрольне заняття Розділ 3. Програмування (15 год) 10. 8.11.
Бесіда, практикум 1


Педагогічне спостереження
11
програми. 11. 15.11.
Практикум 2

Педагогічне спостереження 12. 22.11.
Практикум
Лічильник торкання. Розгалуження по датчиках. Методи ухвалення рішень роботом. Моделі поведінки за різноманітних ситуацій.
Педагогічне спостереження 13. 29.11.
Бесіда, практикум 2
Програмне забезпечення EV3.
Середа LABVIEW.
Педагогічне спостереження 14. 6.12.
Бесіда, практикум
Програмне забезпечення EV3.
Середа LABVIEW.
Педагогічне спостереження 15. 13.12.
Бесіда, практикум 2
Редактор контенту
Демонстрація моделей 16. 20.12.
Бесіда, практикум

Педагогічне спостереження 17. 27.12.
Урок-консультація
Практикум 2

Педагогічне спостереження 18. 10.01.
Урок-консультація
Практикум
Розв'язання задач на рух кривою. Незалежне керування моторами. Поворот на задану кількість градусів. Розрахунок кута повороту.
Самоаналіз 19. 17.01.
Урок-консультація
Практикум 2

Педагогічне спостереження 20. 24.01.
Урок-консультація
Практикум
Використання нижнього датчика освітлення. Розв'язання задач на рух із зупинкою на чорній лінії.
Педагогічне спостереження 21. 31.01.
Практикум 1

Тестування 22. 7.02.
Бесіда, практикум 2


12
23. 14.02.
Бесіда, практикум
Програмування модулів. Розв'язання задач на проходження по полю з клітин.
Перевірка працездатності робота 24. 21.02
. 1
.
Перевірка працездатності робота
Розділ 4. Проектна діяльність (16 год) 25. 28.02.
Бесіда, практикум 1

Педагогічне спостереження 26. 7.03.
Бесіда, практикум 1

Сканування території.
Педагогічне спостереження 27. 14.03.
Бесіда, практикум 1

Практичне заняття 28. 21.03.
Практикум 1


Практичне заняття 29. 28.03.
Практикум 1

Перевірка працездатності робота 30. 4.04.
Урок-консультація
Практикум 2

Перевірка працездатності робота 31. 11.04.
Урок-консультація
Практикум
Конструювання моделей роботів для розв'язання задач із використанням декількох різних видів датчиків.
Перевірка працездатності робота 32. 18.04.
Практикум 2

рух.
Перевірка працездатності робота 33. 25.04.
Практикум
Розв'язання задач на вихід із лабіринту. Обмежене
Перевірка
13
рух.
працездатності робота 34. 16.05.


Перевірка працездатності робота 35. 23.05.
Практикум Змагання роботів
Робота над проектами Правила змагань
Перевірка працездатності робота 36. 30.05.

Змагання роботи на тестовому полі. Залік часу та кількості помилок
Перевірка працездатності робота 37. 6.06.


Перевірка працездатності робота 38. 13.06.

Конструювання власної моделі робота
Перевірка працездатності робота 39. 20.06.
Урок-консультація урок-проект 2

Перевірка працездатності робота 40. 27.06.
Урок-консультація урок-проект
Програмування та випробування власної моделі робота
Перевірка працездатності робота
14
Календарний навчальний графік
2 група
№
п/п
Дата
Форма заняття
Кількість годин
Розділ/Тема
Форма контролю Розділ 1. Введення у робототехніку (1 год) 1. 1.09. Урок – бесіда 1
Роботи. Види роботів. Значення роботів у житті людини. Основні напрямки застосування роботів. Розділ 2. Конструювання (8 год) 2. 8.09.
Бесіда
1 Правила роботи із конструктором LEGO. Основні механічні деталі конструктора та їх призначення.
Педагогічне спостереження 3. 15.09.
Бесіда, практикум 1 Модуль EV3. Увімкнення модуля EV3. Запис програми та запуск її на виконання.
Педагогічне спостереження 4. 22.09.
Бесіда, практикум 1 Сервомотори EV3, порівняння двигунів. Складання моделі робота за інструкцією.
Педагогічне спостереження 5. 29.09.
Бесіда, практикум 1 Програмування руху вперед прямою траєкторією. Розрахунок числа оборотів колеса для проходження заданої відстані.
Педагогічне спостереження 6. 6.10.
Бесіда, практикум 1
Датчик торкання. Влаштування датчика. Розв'язання задач на рух із використанням датчика торкання.
Педагогічне спостереження 7. 13.10.
Практикум 1 Датчик кольору, режими роботи датчика. Розв'язання задач на рух із використанням датчика
Педагогічне спостереження 8. 20.10.
Практикум 1 Ультразвуковий датчик. Розв'язання задач на рух із використанням датчика відстані
Педагогічне спостереження 9. 27.10.
Бесіда, практикум 1
Підключення датчиків та моторів. Інтерфейс модуля EV3. Програми модуля. Подання порту. Управління двигуном.
Контрольне заняття Розділ 3. Програмування (15 год) 10. 3.11.
Бесіда, практикум 1
Середовище програмування модуля. Створення програми.
Видалення блоків. Виконання програми. Збереження та відкриття
Педагогічне спостереження
15
програми. 11. 10.11.
Практикум 2
Лічильник торкання. Розгалуження по датчиках. Методи ухвалення рішень роботом. Моделі поведінки за різноманітних ситуацій.
Педагогічне спостереження 12. 17.11.
Практикум
Лічильник торкання. Розгалуження по датчиках. Методи ухвалення рішень роботом. Моделі поведінки за різноманітних ситуацій.
Педагогічне спостереження 13. 24.11.
Бесіда, практикум 2
Програмне забезпечення EV3.
Середа LABVIEW.
Педагогічне спостереження 14. 1.12.
Бесіда, практикум
Програмне забезпечення EV3.
Середа LABVIEW.
Педагогічне спостереження 15. 8.12.
Бесіда, практикум 2
Програмні блоки та палітри програмування.
Редактор контенту
Демонстрація моделей 16. 15.12.
Бесіда, практикум
Програмні блоки та палітри програмування.
Редактор контенту
Педагогічне спостереження 17. 22.12.
Урок-консультація
Практикум 2
Розв'язання задач на рух кривою. Незалежне керування моторами. Поворот на задану кількість градусів. Розрахунок кута повороту.
Педагогічне спостереження 18. 29.12.
Урок-консультація
Практикум
Розв'язання задач на рух кривою. Незалежне керування моторами. Поворот на задану кількість градусів. Розрахунок кута повороту.
Самоаналіз 19. 12.01.
Урок-консультація
Практикум 2
Використання нижнього датчика освітлення. Розв'язання задач на рух із зупинкою на чорній лінії.
Педагогічне спостереження 20. 19.01.
Урок-консультація
Практикум
Використання нижнього датчика освітлення. Розв'язання задач на рух із зупинкою на чорній лінії.
Педагогічне спостереження 21. 26.01.
Практикум 1
Розв'язання задач на рух уздовж лінії. Калібрування датчика освітленості.
Тестування 22. 2.02.
Бесіда, практикум 2
Програмування модулів. Розв'язання задач на проходження по полю з клітин.
Перевірка працездатності робота
16
23. 9.02.
Бесіда, практикум
Програмування модулів. Розв'язання задач на проходження по полю з клітин.
Перевірка працездатності робота 24. 16.02.


Перевірка працездатності робота
Розділ 4. Проектна діяльність (16 год) 25. 2.03.
Бесіда, практикум 1
Вимірювання освітленості. Визначення кольорів. Розпізнавання кольорів.
Педагогічне спостереження 26. 9.03.
Бесіда, практикум 1
Вимірювання відстаней до об'єктів.
Сканування території.
Педагогічне спостереження 27. 16.03.
Бесіда, практикум 1
Сила. Плечі сили. Підйомний кран. Лічильник оборотів. Швидкість обертання сервомотора. Потужність.
Практичне заняття 28. 23.03.
Практикум 1
Управління роботом за допомогою зовнішніх впливів.
Реакція робота на звук, колір, торкання. таймер.
Практичне заняття 29. 30.03.
Практикум 1
Рух замкнутою траєкторією. Розв'язання задач на криволінійний рух.
Перевірка працездатності робота 30. 6.04.
Урок-консультація
Практикум 2
Конструювання моделей роботів для розв'язання задач із використанням декількох різних видів датчиків.
Перевірка працездатності робота 31. 13.04.
Урок-консультація
Практикум
Конструювання моделей роботів для розв'язання задач із використанням декількох різних видів датчиків.
Перевірка працездатності робота 32. 20.04.
Практикум 2
Розв'язання задач на вихід із лабіринту. Обмежене
рух.
Перевірка працездатності робота 33. 27.04.
Практикум
Розв'язання задач на вихід із лабіринту. Обмежене
Перевірка
17
рух.
працездатності робота 34. 4.05.
Практикум Змагання роботів 2
Робота над проектами Правила змагань
Перевірка працездатності робота 35. 11.05.
Практикум Змагання роботів
Робота над проектами Правила змагань
Перевірка працездатності робота 36. 18.05.
Практикум Змагання роботів 1
Змагання роботи на тестовому полі. Залік часу та кількості помилок
Перевірка працездатності робота 37. 25.05.
Урок-консультація урок-проект 2
Конструювання власної моделі робота
Перевірка працездатності робота 38. 1.06.
Урок-консультація урок-проект
Конструювання власної моделі робота
Перевірка працездатності робота 39. 8.06.
Урок-консультація урок-проект 2
Програмування та випробування власної моделі робота
Перевірка працездатності робота 40. 15.06.
Урок-консультація урок-проект
Програмування та випробування власної моделі робота
Перевірка працездатності робота
18
Методичне забезпечення програми Матеріально-технічне оснащення 1. Набір конструкторів LEGO MINDSTORMS Education EV3 2. Програмне забезпечення LEGO 3. Матеріали сайту http://www.prorobot.ru/lego.php 4. Засоби реалізації ІКТ матеріалів на уроці (комп'ютер, проектор, екран ).
Інтернет ресурси
1. Лабораторні практикуми з програмування [Електронний ресурс] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ua 2. Матеріали сайтів: 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-робототехніка http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928 http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681 http://www .slideshare.net/odezia/180914-39396539
3. Приклади конструкторів та програм до них [Електронний ресурс] / Режим доступу: http://www.nxtprograms.com/index2.html
4. Програми для робота [Електронний ресурс] / http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655 Список використаної литературы
1. «Нові інформаційні технології освіти». Інститут ЮНЕСКО з інформаційних технологій освіти. Видавництво "Москва". 2000 р
2. http://www.lego.com/ru-ua/mindstorms/build-a-robot 3. Копосов Д. Г. Перший крок у робототехніку. Практикум для 5-6 класів / Д. Г. Копосов. - М.: БІНОМ. Лабораторія знань, 2012 – 292 с.
4. Лабораторні практикуми з програмування [Електронний ресурс] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ua
5. Освітня програма «Введення у конструювання роботів» та графічна мова програмування роботів [Електронний ресурс] / http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks
6. Поташник М.М. Управління професійним зростанням вчителя в сучасній школі. - М., 2009
7. Приклади конструкторів та програм до них [Електронний ресурс] / Режим доступу: http://www.nxtprograms.com/index2.html
8. Програми для робота [Електронний ресурс]/http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655
19
9. Філіппов С.А. «Робототехніка для дітей та батьків» – «Наука» 2010р.
10. Чехлова А. В., Якушкін П. А. «Конструктори LEGO DAKTA в курсі інформаційних технологій. Введення у робототехніку». - М.: ІНТ, 2001 р