СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

ДООП Робототехника 2022-2023

Категория: Прочее

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«ДООП Робототехника 2022-2023»

муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

"Никольская средняя общеобразовательная школа"

Солнцевского района Курской области








Принята на заседании

Педагогического совета

От «__» _________ 20__ г.

Протокол № _____

Утверждено

Директором МКОУ «Никольская СОШ»

Солнцевского района Курской области

______________/ Кульпинова С.Г.

«___» ______________ 20___ г.






Дополнительная общеобразовательная

общеразвивающая программа

технической направленности

"Робототехника для всех"

Возраст обучающихся: 10-18 лет

Срок реализации: 1 год







составил Жмурко Кирилл Дмитриевич





Рассмотрено на заседании

педагогического совета

протокол

от "31" августа 2022 г. №1


Раздел 1. «Комплекс основных характеристик программы»


    1. Пояснительная записка


Рабочая программа «Робототехника для всех» на примере платформы LEGO MINDSTORMS Education EV3 составлена в соответствии с учебным планом МКОУ «Никольская СОШ» Солнцевского района Курской области.

Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 ученики приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи.

LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3.


1.2. Цель и задачи программы


Целью программы является изучение курса «Робототехника» на уровне основного общего образования направлено на достижение следующей цели: развитие интереса школьников к технике и техническому творчеству.

Задачи программы:

  1. Познакомить с практическим освоением технологий проектирования, моделирования и изготовления простейших технических моделей.

  2. Развивать творческие способности и логическое мышление.

  3. Выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.


1.3.Содержание программы


Учебно-тематический план


Наименование раздела, темы

Количество часов

Формы аттестации/контроля

Всего

Теория

Практика

 

 

Раздел 1. Введение в робототехнику

4

4

0

Индивидуальный, фронтальный опрос

1

Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Правила работы с конструктором LEGO

2

2

0

Беседа, Зачет по правилам работы с конструктором LEGO

2

Управление роботами. Методы общения с роботом. Состав конструктора LEGO MINDSTORMS EV3. Языки программирования. Среда программирования модуля, основные блоки.

2

2

0

Индивидуальный, фронтальный опрос

 

Раздел 2. Конструирование

12

7

5

Проверочная работа

3

Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами. Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора и их назначение.

2

2

0

Беседа. Зачет по правилам техники безопасности

4

Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии.
Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение.

2

1

1

Беседа, практикум

5

Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их свойства.

2

1

1

Беседа, практикум

6

Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.

2

1

1

Беседа, практикум

7

Датчик касания. Устройство датчика.
Практикум. Решение задач на движение с использованием датчика касания.

2

1

1

Беседа, практикум

8

Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с использованием датчика

2

1

1

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

 

Раздел 3.Программирование

16

6

10

Проверочная работа

9

Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.

4

2

2

Беседа, практикум

10

Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.

6

2

4

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

11

Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на движение.

6

2

4

Беседа, практикум

 

Раздел 4.Проектная деятельность в малых группах

34

14

20

Соревнования моделей роботов. Презентация групповых проектов

12

Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов. Использование конструктора в качестве цифровой лаборатории.

2

1

1

Беседа, практикум

13

Измерение расстояний до объектов. Сканирование местности.

2

1

1

Беседа, практикум

14

Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость вращения сервомотора. Мощность.

2

1

1

Беседа, практикум

15

Управление роботом с помощью внешних воздействий. Реакция робота на звук, цвет, касание. Таймер.

2

1

1

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

16

Движение по замкнутой траектории. Решение задач на криволинейное движение.

2

1

1

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

17

Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков.

2

1

1

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

18

Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное движение.

2

1

1

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

19

Проверочная работа по теме «Виды движений роботов»

2

1

1

Проверочная работа

20

Работа над проектами. Правила соревнований.

2

1

1

Соревнования

21

Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок

2

1

1

Соревнования

22

Конструирование собственной модели робота

6

2

4

Решение задач (инд. и групп)

24

Программирование и испытание собственной модели робота.

6

2

4

Решение задач (инд. и групп)

25

Презентации и защита проекта «Мой уникальный робот»

2

0

2

Защита проекта

26

Повторение

1

1

0

Беседа

ВСЕГО

67

 

 

 



Содержание учебно-тематического плана


Введение (4ч.) Знакомство с миром Lego. История создания и развития компании Lego. Введение в предмет. Изучение материальной части курса.

Конструирование (12ч.) Инструктаж по технике безопасности.

Сборка опытной модели «АвтоБот». Конструирование полигона. Знакомство с программированием. Написание простейшего алгоритма и его запуск. Применение алгоритма и модели на полигоне. Повторение изученного. Развитие модели и сборка более сложных моделей.

Программирование (16 ч.) История создания языка LabView. Визуальные языки программирования Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с RCX. Инфракрасный передатчик. Передача программы. Запуск программы. Команды визуального языка программирования LabView. Изучение Окна инструментов. Изображение команд в программе и на схеме. Работа с пиктограммами, соединение команд. Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы.

Составление программы. Сборка модели с использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация. Сборка модели с использование лампочки. Составление программы, передача, демонстрация. Линейная и циклическая программа. Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход. Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий). Датчик освещенности (Датчик освещенности. Влияние предметов разного цвета на показания датчика освещенности. Знакомство с командами: жди темнее, жди светлее).

Проектная деятельность в группах (34 ч.) Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.

Повторение (1ч.) Повторение изученного ранее материала.




1.4. Планируемые результаты


  1. формирование устойчивого интереса к робототехнике и учебным предметам естественно - научного цикла и технологии;

  2. формирование умения работать по предложенным инструкциям;

  3. формирование умения творчески подходить к решению задачи;

  4. формирование умения довести решение задачи до работающей модели;

  5. формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности,

  6. отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

  7. подготовка к состязаниям по Лего-конструированию.



Раздел 2. «Комплекс организационно-педагогических условий»


2.1. Календарный учебный график


№п/п

Месяц

Число

Время проведения занятия

Форма занятия

Кол-во часов

Тема занятия

Место проведения

Форма контроля

1

сентябрь

6

14:20-15:40

Беседа

2

Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Правила работы с конструктором LEGO

МКОУ «Никольская СОШ»

Тестовый опрос

2

сентябрь

13

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Управление роботами. Методы общения с роботом. Состав конструктора LEGO MINDSTORMS EV3. Языки программирования. Среда программирования модуля, основные блоки.

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, фронтальный опрос

3

сентябрь

20

14:20-15:40

Беседа

2

Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами. Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора и их назначение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Зачет по правилам техники безопасности

4

сентябрь

27

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии.
Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос, практикум

5

октябрь

4

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их свойства.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос, практикум

6

октябрь

11

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос, практикум

7

октябрь

18

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Датчик касания. Устройство датчика.
Практикум. Решение задач на движение с использованием датчика касания.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос, практикум

8

октябрь

25

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с использованием датчика

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

9

ноябрь

8

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос

10

ноябрь

15

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

11

ноябрь

22

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос

12

ноябрь

29

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

13

декабрь

6

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

14

декабрь

13

14:20-15:40

Обучающее занятие

2

Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на движение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Устный опрос

15

декабрь

20

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на движение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

16

декабрь

27

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на движение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

17

январь

10

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов. Использование конструктора в качестве цифровой лаборатории.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

18

январь

17

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Измерение расстояний до объектов. Сканирование местности.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

19

январь

24

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость вращения сервомотора. Мощность.

МКОУ «Никольская СОШ»

Практикум

20

январь

31

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Управление роботом с помощью внешних воздействий. Реакция робота на звук, цвет, касание. Таймер.

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

21

февраль

7

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Движение по замкнутой траектории. Решение задач на криволинейное движение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

22

февраль

14

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков.

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

23

февраль

21

14:20-15:40

Обучающее занятие, практикум

2

Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное движение.

МКОУ «Никольская СОШ»

Индивидуальный, собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

24

февраль

28

14:20-15:40

Проверочная работа

2

Проверочная работа по теме «Виды движений роботов»

МКОУ «Никольская СОШ»

Контрольное задание

25

март

6

14:20-15:40

Соревнования

2

Работа над проектами. Правила соревнований.

МКОУ «Никольская СОШ»

Соревнования

26

март

13

14:20-15:40

Соревнования

2

Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок

МКОУ «Никольская СОШ»

Соревнования

27

март

20

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Конструирование собственной модели робота

МКОУ «Никольская СОШ»

Решение задач (инд. и групп)

28

апрель

10

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Конструирование собственной модели робота

МКОУ «Никольская СОШ»

Решение задач (инд. и групп)

29

апрель

17

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Конструирование собственной модели робота

МКОУ «Никольская СОШ»

Решение задач (инд. и групп)

30

апрель

24

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Программирование и испытание собственной модели робота.

МКОУ «Никольская СОШ»

Решение задач (инд. и групп)

31

май

8

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Программирование и испытание собственной модели робота.

МКОУ «Никольская СОШ»

Решение задач (инд. и групп)

32

май

15

14:20-15:40

Практическое занятие

2

Программирование и испытание собственной модели робота.

МКОУ «Никольская СОШ»

Решение задач (инд. и групп)

33

май

22

14:20-15:40

Защита проекта

2

Презентации и защита проекта «Мой уникальный робот»

МКОУ «Никольская СОШ»

Защита проекта

34

май

29

14:20-15:40

Беседа

1

Повторение

МКОУ «Никольская СОШ»

Беседа



2.2. Условия реализации программы


Программа работы кружка рассчитана на один учебный год обучения. Группа комплектуется из детей 10 - 18 лет. Программа рассчитана на 1 год.

Обучение проводится с учетом индивидуальных способностей обучающихся, их уровня знаний и умений. На занятиях детям предоставляются возможности удовлетворить свои интересы путем активного включения их в творческую деятельность.

Большое значение для формирования самостоятельности школьников имеет приобщение их к работе со справочной и технической литературой. Руководителю кружка необходимо вырабатывать у учащихся привычку обращаться к справочникам и технической документации при возникновении трудностей при выполнении практических заданий.

Формы занятия:

  • беседа;

  • обучающее занятие;

  • практическая работа.

Формы подведения итогов реализации программы являются:

  • соревнования;

  • участие в конкурсах;

  • творческие конкурсы.

По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных группами. В конце года творческая лаборатория - демонстрация возможностей роботов между группами. В конце курса обучающиеся в группах или индивидуально создают творческий проект и подготавливают творческий отчет.


2.3. Формы аттестации


  • Устный опрос.

  • Тестовые задания.

  • Контрольное задание.

  • Решение задач.

  • Готовые работы (создание моделей).

  • Защита проекта.


2.4. Оценочные материалы


Для отслеживания результативности образовательной деятельности по Программе проводятся: входная диагностика, текущий контроль, промежуточная аттестация, итоговый контроль. Входная диагностика — оценка уровня образовательных возможностей учащихся при поступлении в объединение, проводится в начале обучения. Форма контроля: опрос, собеседование. Текущий контроль — оценка уровня и качества освоения тем Программы и личностных качеств учащихся; проводится после изучения каждой темы. Текущий контроль проводится в форме теста, опроса, практического задания после каждого пройденного материала. Промежуточная аттестация проводится в конце первого полугодия.

Форма контроля: опрос, тест, контрольное или практическое задание. Итоговый контроль — оценка уровня и качества освоения учащимися Программы по завершению обучения, проводится в конце обучения. Форма контроля: защита проекта.


2.5. Методические материалы


В работе используются все виды деятельности, развивающие личность: игра, труд, познание, умение, общение, творчество.

Можно выделить ряд общих существенных положений образовательного процесса:

  • обязательное формирование у детей положительной мотивации к творческой деятельности;

  • получение ими новой информации, новых знаний при решении конкретных, практических задач;

  • обогащение чувственным опытом и опытом мыслительной и практической деятельности не только в ходе учебной работы, но и во внеурочное время, в условиях межличностного общения;

  • обретение трудовых умений и навыков без принуждения;

  • занятость каждого ребенка в течение всего занятия.

Методы проведения занятий - словесные, наглядные, практические, чаще всего их сочетание. Теоретические сведения – это повтор пройденного материала, объяснение нового, информация познавательного характера. Теория сопровождается показом наглядного материала, преподносится в форме рассказа-информации или беседы, сопровождаемой вопросами к детям. Использование наглядных пособий на занятиях повышает у детей интерес к изучаемому материалу, способствует развитию внимания, воображения, наблюдательности, мышления. Практические занятия – это форма учебного занятия, на котором педагог организует детальное рассмотрение отдельных теоретических положений учебной дисциплины и формирует умения и навыки их практического применения путем выполнения соответствии поставленных задач.

В процессе работы с различной техникой педагог постоянно напоминает учащимся о правилах пользования и соблюдении правил гигиены, санитарии и техники безопасности.

Дидактическое и техническое оснащение:

Занятия проводятся в хорошо освещенном помещении, полностью оборудованном необходимыми техническими средствами.

Материальное обеспечение:

  • наборконструкторовLEGO MINDSTORMS Education EV3;

  • программное обеспечение LEGO;

  • средства реализации ИКТ материалов на уроке (компьютер, проектор, экран).



2.6. Список литературы


Для учителя:

  1. Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., ил.;

  2. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., ил.;

  3. Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO ControlLab). Учебно-методическое пособие. – СПб, 2001;

  4. ПервоРобот EV3 2.0: Руководство пользователя. – Институт новых технологий, ЭОР;

  5. Вязовов С.М., Калягина О.Ю., Слезин К.А. Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде EV3; учебно-практическое пособие. – М.: Издательство «Перо», 2014. – 132 с.;

  6. Гайсина С.В., Князева И.В., Огановская Е.Ю. Робототехника, 3D-моделирование, прототипирование: Реализация современных направлений в дополнительном образовании: методические рекомендации для педагогов. – Санкт-Петербург: КАРО, 2017.


Для обучающихся:

  1. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286с.: ил.;

  2. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.:Наука, 2013,319с.

  3. Злаказов А.С. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 120с.: ил.


Информационные источники:

  1. http://www.prorobot.ru/lego.php

  2. http://nau-ra.ru/catalog/robot

  3. http://www.239.ru/robot

  4. http://www.russianrobotics.ru/actions/actions_92.html

  5. http://habrahabr.ru/company/innopolis_university/blog/210906/STEM-робототехника

  6. http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928

  7. http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681

  8. http://www.slideshare.net/odezia/180914-39396539

  9. http://robot.edu54.ru/publications/225 Сайт Филиппова С.А СПб;

  10. http://education.lego.com/ru-ru/about-us/news-and-events Новости LEGO Education

  11. http://ldd.lego.com/download/default.aspx LEGO DigitalDesigner: [электронный ресурс];

  12. http://robosport.ru Робототехника – инженерно-технические кадры инновационной России;

  13. http://www.prorobot.ru – сайт Роботы и робототехника;

  14. http://www.prorobot.ru/lego/dvijenie_po_spiraly.php -движение по спирали-программа

  15. http://www.EV3programs.com/robot_arm/steps.html робот-манипулятор

  16. http://www.isogawastudio.co.jp/legostudio/modelgallery_a.html галерея заданий