- ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения;
- развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;
- способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значимость подготовки в области лего-конструирования и робототехники в условиях развивающегося общества
- способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств лего-конструирования и робототехники.
№ | Содержание | Кол-во часов | Форма | Виды деятельности | Воспитательный результат |
| «Я конструирую» | 24 | | Знакомство с конструктором LEGO, правилами организации рабочего места. Техника безопасности. Знакомство со средой программирования, с основными этапами разработки модели. Знакомство с понятиями мотор и ось, исследование основных функций и параметров работы мотора, заполнение таблицы. Выработка навыка поворота изображений и подсоединения мотора к LEGO-коммутатору. Разработка простейшей модели с использованием мотора – модель «Обезьяна на турнике». Знакомство с понятиями технологической карты модели и технического паспорта модели. | Расширение кругозора; Тренировка памяти; Развитие логического и образного мышления; Улучшение умственных способностей, повышение уровня IQ; Развитие воображения; Повышение концентрации внимания; Развитие аналитических способностей; Организация досуга; Развитие смекалки, наблюдательности; Воспитание целеустремленности, усидчивости, терпения. |
1 | Введение. Мотор и ось. | 2 | конструирование |
2 | Зубчатые колеса. | 2 | конструирование | Знакомство с элементом модели зубчатые колеса, понятиями ведущего и ведомого зубчатых колес. Изучение видов соединения мотора и зубчатых колес. Знакомство и исследование элементов модели промежуточное зубчатое колесо, понижающая зубчатая передача и повышающая зубчатая передача, их сравнение, заполнение таблицы. Разработка модели «Умная вертушка» (без использования датчика расстояния). Заполнение технического паспорта модели. |
3 | Коронное зубчатое колесо. | 2 | конструирование | Знакомство с элементом модели коронное зубчатое колесо. Сравнение коронного зубчатого колеса с зубчатыми колесами. Разработка модели «Рычащий лев» (без использования датчиков). Заполнение технического паспорта модели. |
4 | Шкивы и ремни. | 2 | конструирование | Знакомство с элементом модели шкивы и ремни, изучение понятий ведущий шкив и ведомый шкив. Знакомство с элементом модели перекрестная переменная передача. Сравнение ременной передачи и зубчатых колес, сравнений простой ременной передачи и перекрестной передачи. Исследование вариантов конструирования ременной передачи для снижение скорости, увеличение скорости. Прогнозирование результатов различных испытаний. Разработка модели «Голодный аллигатор» (без использования датчиков). Заполнение технического паспорта модели. |
5 | Червячная зубчатая передача. | 2 | конструирование | Знакомство с элементом модели червячная зубчатая передача, исследование механизма, выявление функций червячного колеса. Прогнозирование результатов различных испытаний. Сравнение элементов модели червячная зубчатая передача и зубчатые колеса, ременная передача, коронное зубчатое колесо |
6 | Кулачковый механизм | 2 | конструирование | Знакомство с элементом модели кулачок (кулачковый механизм), выявление особенностей кулачкового механизма. Прогнозирование результатов различных испытаний. Способы применения кулачковых механизмов в разных моделях: разработка моделей «Обезьянка-барабанщица», организация оркестра обезьян-барабанщиц, изучение возможности записи звука. Закрепление умения использования кулачкового механизма в ходе разработки моделей «Трамбовщик» и «Качелька». Заполнение технических паспортов моделей. |
7 | Датчик расстояния | 4 | конструирование | Знакомство с понятием датчика. Изучение датчика расстояния, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, исследование чувствительности датчика расстояния. Модификация уже собранных моделей с использованием датчика расстояния, изменение поведения модели. Разработка моделей «Голодный аллигатор» и «Умная вертушка» с использованием датчика расстояния, сравнение моделей. Соревнование роботов «Кто дольше». Дополнение технических паспортов моделей. |
8 | Датчик наклона | 2 | конструирование | Знакомство с датчиком наклона. Исследование основных характеристик датчика наклона, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, заполнение таблицы. Разработка моделей с использованием датчика наклона: «Самолет», «Умный дом: автоматическая штора». Заполнение технических паспортов моделей. |
| «Я программирую» | 10 | конструирование | В ходе изучения тем раздела «Я программирую» полученные знания, умения, навыки закрепляются и расширяются, повышается сложность конструируемых моделей за счет сочетания нескольких видов механизмов и усложняется поведение модели. Основное внимание уделяется разработке и модификации основного алгоритма управления моделью. |
1 | Алгоритм. | 2 | конструирование | Знакомство с понятием алгоритма, изучение основных свойств алгоритма. Знакомство с понятием исполнителя. Изучение блок-схемы как способа записи алгоритма. Знакомство с понятием линейного алгоритма, с понятием команды, анализ составленных ранее алгоритмов поведения моделей, их сравнение. |
2 | Блок "Цикл". | 2 | конструирование | Знакомство с понятием цикла. Варианты организации цикла в среде программирования LEGO. Изображение команд в программе и на схеме. Сравнение работы блока Цикл со Входом и без него. Разработка модели «Карусель», разработка и модификация алгоритмов управляющих поведением модели. Заполнение технического паспорта модели. |
3 | Блок "Прибавить к экрану" | 2 | конструирование | Знакомство с блоком «Прибавить к экрану», обсуждение возможных вариантов применения. Разработка программы «Плейлист». Модификация модели «Карусель» с изменение мощности мотора и применением блока «прибавить к экрану». | |
4 | Блок "Вычесть из Экрана" | 2 | конструирование | Знакомство с блоком «Вычесть из экрана», обсуждение возможных вариантов применения. Разработка модели «Ракета». Заполнение технического паспорта модели. | |
5 | Блок "Начать при получении письма". | 2 | конструирование | Знакомство с блоками «Отправить сообщение» и «Начать при получении письма», исследование допустимых вариантов сообщений, прогнозирование результатов различных испытаний, обсуждение возможных вариантов применения этих блоков. Разработка модели «Кодовый замок». Заполнение технического паспорта модели. | |
| «Я создаю» | 38 | конструирование | В ходе изучения тем раздела «Я создаю» упор делается на развитие технического творчества учащихся посредством проектирования и создания учащимися собственных моделей, участия в выставках творческих проектов. | |
1 | Разработка модели «Танцующие птицы». | 2 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели. | |
2 | Свободная сборка. | 4 | конструирование | Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. Разработка одного или нескольких вариантов управляющего алгоритма. Демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов. | |
3 | Творческая работа «Порхающая птица». | 4 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели. Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением. | |
4 | Творческая работа «Футбол». | 6 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Нападающий». Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Вратарь». Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели). Организация футбольного турнира – соревнования в сборке моделей «Нападающий» и «Болельщики», конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Ликующие болельщики». Подведение итогов. | |
5 | Творческая работа «Непотопляемый парусник». | 2 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Непотопляемый парусник». Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением. | |
6 | Творческая работа «Спасение от великана». | 2 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Спасение от великана», придумывание сюжета для представления модели (на примере сказки Перро «Мальчик с пальчик»). | |
7 | Творческая работа «Дом». | 2 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта моделей «Дом», «Машина». Знакомство с понятием маркировка. Разработка и программирование моделей с использованием двух и более моторов. Придумывание сюжета, создание презентации для представления комбинированной модели «Дом» и «Машина». | |
8 | Маркировка: разработка модели «Машина с двумя моторами». | 2 | конструирование | Повторение понятия маркировка, обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Машина с двумя моторами». | |
9 | Разработка модели «Кран». | 2 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Кран», сравнение управляющих алгоритмов. | |
10 | Разработка модели «Колесо обозрения». | 2 | конструирование | Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Колесо обозрения» | |
11 | Творческая работа «Парк аттракционов». | 2 | конструирование | Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. Разработка одного или нескольких вариантов управляющего алгоритма. Демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов. | |
12 | Конкурс конструкторских идей. | 2 | конструирование | Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора LEGO, составление технологической карты и технического паспорта модели, демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов. | |
| Итого: | 66 | | | |
№ | Содержание | Кол-во часов | Форма | Виды деятельности | Воспитательный результат |
1 | Введение | 2 | конструирование | Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России. Показ видео роликов о роботах и роботостроении. Правила техники безопасности. | Расширение кругозора; Тренировка памяти; Развитие логического и образного мышления; Улучшение умственных способностей, повышение уровня IQ; Развитие воображения; Повышение концентрации внимания; Развитие аналитических способностей; Организация досуга; Развитие смекалки, наблюдательности; Воспитание целеустремленности, усидчивости, терпения. |
| | | |
2 | История создания первых роботов. История робототехники | 2 | конструирование | Робототехника для начинающих, базовый уровень. Основы робототехники. Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п. Алгоритм программы представляется по принципу LEGO. Из визуальных блоков составляется программа. Каждый блок включает конкретное задание и его выполнение. По такому же принципу собирается сам робот из различных комплектующих узлов (датчик, двигатель, зубчатая передача и т.д.) узлы связываются при помощи интерфейса (провода, разъемы, системы связи, оптику и т.д. |
3 | Основы механики. Знакомство с конструкторами и деталями | 8 | конструирование | Технология NXT. О технологии EV3. Установка батарей. Главное меню. Сенсор цвета и цветная подсветка. Сенсор нажатия. Ультразвуковой сенсор. Интерактивные сервомоторы. ИспользованиеBluetooth.EV3 является «мозгом» робота MINDSTORMS. Это интеллектуальный, управляемый компьютером элемент конструктора LEGO, позволяющий роботу ожить и осуществлять различные действия.Различные сенсоры необходимы для выполнения определенных действий. Определение цвета и света. Обход препятствия. Движение по траектории и т.д. |
4 | Основы кинематики. Сборка первых роботов с использованием основных законов кинематики | 4 | конструирование | Знакомство с конструктором. Твой конструктор (состав, возможности) .Основные детали (название и назначение). Датчики (назначение, единицы измерения). Двигатели.Микрокомпьютер EV3.Аккумулятор (зарядка, использование). Как правильно разложить детали в наборе. |
5 | Основы динамики. Сборка первых роботов с использованием основных законов динамики | 8 | конструирование | Начало работы. Включение и выключение микрокомпьютера (аккумулятор, батареи, включение, выключение). Подключение двигателей и датчиков (комплектные элементы, двигатели и датчики EV3). Тестирование (Tryme). Мотор. Датчик освещенности. Датчик звука. Датчик касания. Ультразвуковой датчик . Структура меню EV3. Снятие показаний с датчиков (view). |
6 | Изучение среды программирования. Знакомство с интерфейсом программы. Программирование первого робота | 16 | конструирование | Программное обеспечение EVА.Требования к системе. Установка программного обеспечения.Интерфейс программного обеспечения. Палитра программирования. Панель настроек.Контроллер.Редактор звука. Редактор изображения.Дистанционное управление. Структура языка программирования EV3. Установка связи с EV3.Usb. BT .WI-FI. Загрузка программы .Запуск программы на EV3. Память EV3: просмотр и очистка. |
7 | Основы механики. Сборка и программирование роботов с использованием основных законов механики | 6 | конструирование | Первая модель. Сборка модели по технологическим картам. Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности EV3 (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ). |
8 | Датчики | 4 | | Модели с датчиками. Сборка моделей и составление программ из ТК. Датчик звука. Датчик касания. Датчик света. Подключение лампочки.Выполнение дополнительных заданий и составление собственных программ. Соревнования.Проводится сборка моделей роботов и составление программ по технологическим картам, которые находятся в комплекте с комплектующими для сборки робота. Далее составляются собственные программы. |
9 | Сборка и программирование спортивных роботов с использованием датчиков | 4 | конструирование | Программы. Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам. Соревнования .Учитывая, что при конструировании робота из данного набора существует множество вариантов его изготовления и программирования, начинаем с программ предложенных в инструкции и описании конструктора. |
10 | Сборка и программирование выставочных роботов | 4 | конструирование | Модели с датчиками. Составление простых программ по алгоритмам, с использованием ветвлений и циклов» |
11 | Сборка и программирование авторских роботов творческой категории | 4 | конструирование | Программы. Составление авторских программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам. Соревнования. |
12 | Выставка. Демонстрация возможностей роботов | 4 | конструирование | Программы. День показательных соревнований по категориям: Категории могут быть различными.Категории соревнований заранее рассматриваем различные. Используем видео материалы соревнований по конструированию роботов и повторяем их на практике. Затем применяем все это на соревнованиях. | |
13 | Заключительное занятие | 4 | конструирование | Программы. День показательных соревнований по категориям |
| Итого: | 68 | | | |
Учебно-тематический план на 3-й год обучения.
№ | Содержание | Кол-во часов | Форма | Виды деятельности | Воспитательный результат |
1 | Техника безопасности. Повторение основных видов соединений | 2 | конструирование | Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России. Показ видео роликов о роботах и роботостроении. Правила техники безопасности. Основы робототехники. Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п. Алгоритм программы представляется по принципу LEGO. Из визуальных блоков составляется программа. Каждый блок включает конкретное задание и его выполнение. По такому же принципу собирается сам робот из различных комплектующих узлов (датчик, двигатель, зубчатая передача и т.д.) узлы связываются при помощи интерфейса (провода, разъемы, системы связи, оптику и т.д.) | Расширение кругозора; Тренировка памяти; Развитие логического и образного мышления; Улучшение умственных способностей, повышение уровня IQ; Развитие воображения; Повышение концентрации внимания; Развитие аналитических способностей; Организация досуга; Развитие смекалки, наблюдательности; Воспитание целеустремленности, усидчивости, терпения. |
2 | Изучение программы, позволяющей создавать объёмные модели. Создание проекта робота | 6 | конструирование |
| |
3 | Создание проекта робота | 8 | конструирование | Технология NXT. О технологии EV3. Установка батарей. Главное меню. Сенсор цвета и цветная подсветка. Сенсор нажатия. Ультразвуковой сенсор. Интерактивные сервомоторы. ИспользованиеBluetooth. EV3 является «мозгом» робота MINDSTORMS. Это интеллектуальный, управляемый компьютером элемент конструктора LEGO. |
4 | Основы электроники. Микроконтроллер | 10 | конструирование | Начало работы. Включение , выключение микрокомпьютера (аккумулятор, батареи, включение, выключение). Подключение двигателей и датчиков (комплектные элементы, двигатели и датчики EV3). Тестирование (Tryme). Мотор. Датчик освещенности. Датчик звука Датчик касания.Ультразвуковой датчик. Структура меню EV3. Снятие показаний с датчиков (view). |
5 | Электронные компоненты. Пьезоэлементы. Сенсоры. Резисторы | 10 | конструирование | Программное обеспечение EV3. Требования к системе. Установка программного обеспечения.Интерфейс программного обеспечения. Палитра программирования. Панель настроек.Контроллер. Редактор звука.Редактор изображения. Дистанционное управление. Структура языка программирования EV3. Установка связи с EV3.Usb.BT. WI-FI. |
6 | Соединение микроконтроллера с компьютером. | 10 | конструирование | Загрузка программы.Запуск программы на EV3. Память EV3: просмотр и очистка. |
7 | Жидкокристаллические экраны. Двигатели. Транзисторы | 8 | конструирование | Первая модель. Сборка модели по технологическим картам. Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности EV3 (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ) |
8 | Сборка мобильного робота по ранее разработанному проекту | 8 | конструирование | Модели с датчиками. Сборка моделей и составление программ из ТК. Датчик звука. Датчик касания. Датчик света. Подключение лампочки. Выполнение дополнительных заданий и составление собственных программ. |
9 | Создание проекта более сложного робота. Сборка и программирование робота | 2 | конструирование | Программы. Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам. |
10 | Создание проекта роботизированных схем, реализация проекта | 2 | конструирование | Модели с датчиками. Составление простых программ по алгоритмам, с использованием ветвлений и циклов» .Соревнования. |
14 | Демонстрация возможностей созданных систем | 2 | конструирование | Программы. День показательных соревнований по категориям: Категории могут быть различными. Категории соревнований заранее рассматриваем различные. Используем видео материалы соревнований по конструированию роботов и повторяем их на практике. За тем применяем все это на соревнованиях. |
15 | Заключительное занятие | 2 | конструирование | Используем видео материалы соревнований по конструированию роботов и повторяем их на практике. | |
| | | | | |
| Итого: | 68 | | | |
№ | Содержание | Кол-во часов | Форма | Виды деятельности | Воспитательный результат |
1 | Вводное занятие. Основы работы с NXT. | 2 | конструирование | Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России. Показ видео роликов о роботах и роботостроении. Правила техники безопасности. | Расширение кругозора; Тренировка памяти; Развитие логического и образного мышления; Улучшение умственных способностей, повышение уровня IQ; Развитие воображения; Повышение концентрации внимания; Развитие аналитических способностей; Организация досуга; Развитие смекалки, наблюдательности; Воспитание целеустремленности, усидчивости, терпения. |
2 | Среда конструирования - знакомство с деталями конструктора. | 8 | конструирование |
| | | | Основы робототехники. Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п. Алгоритм программы представляется по принципу LEGO. Из визуальных блоков составляется программа. Каждый блок включает конкретное задание и его выполнение. По такому же принципу собирается сам робот из различных комплектующих узлов (датчик, двигатель, зубчатая передача и т.д.) узлы связываются при помощи интерфейса (провода, разъемы, системы связи, оптику и т.д.) |
3 | Способы передачи движения. Понятия о редукторах. | 5 | конструирование | Технология NXT. О технологии EV3. Установка батарей. Главное меню. Сенсор цвета и цветная подсветка. Сенсор нажатия. Ультразвуковой сенсор. Интерактивные сервомоторы. ИспользованиеBluetooth. EV3 является «мозгом» робота MINDSTORMS. Это интеллектуальный, управляемый компьютером элемент конструктора LEGO. |
4 | Программа Lego Mindstorm. | 5 | конструирование | Начало работы. Включение , выключение микрокомпьютера (аккумулятор, батареи, включение, выключение). Подключение двигателей и датчиков (комплектные элементы, двигатели и датчики EV3). Тестирование (Tryme). Мотор. Датчик освещенности. Датчик звука Датчик касания.Ультразвуковой датчик. Структура меню EV3. Снятие показаний с датчиков (view). |
5 | Понятие команды, программа и программирование | 5 | конструирование | Программное обеспечение EV3. Требования к системе. Установка программного обеспечения.Интерфейс программного обеспечения. Палитра программирования. Панель настроек.Контроллер. Редактор звука.Редактор изображения. Дистанционное управление. Структура языка программирования EV3. Установка связи с EV3.Usb.BT. WI-FI. |
6 | Дисплей. Использование дисплея NXT. Создание анимации. | 10 | конструирование | Загрузка программы.Запуск программы на EV3. Память EV3: просмотр и очистка. |
7 | Знакомство с моторами и датчиками. Тестирование моторов и датчиков. | 5 | конструирование | Первая модель. Сборка модели по технологическим картам. Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности EV3 (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ) |
8 | Сборка простейшего робота, по инструкции. | 5 | конструирование | Модели с датчиками. Сборка моделей и составление программ из ТК. Датчик звука. Датчик касания. Датчик света. Подключение лампочки.Выполнение дополнительных заданий и составление собственных программ. |
9 | Программное обеспечение NXT. Создание простейшей программы. | 5 | конструирование | Программы. Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам. |
10 | Управление одним мотором. Движение вперёд-назад Использование команды « Жди» Загрузка программ в NXT | 6 | Управление одним мотором. Движение вперёд-назад Использование команды « Жди» Загрузка программ в NXT | Модели с датчиками. Составление простых программ по алгоритмам, с использованием ветвлений и циклов» .Соревнования |
11 | Самостоятельная творческая работа учащихся | 5 | конструирование | Программы. День показательных соревнований по категориям: Категории могут быть различными. Категории соревнований заранее рассматриваем различные. Используем видео материалы соревнований по конструированию роботов и повторяем их на практике. За тем применяем все это на соревнованиях. |
12 | Управление двумя моторами. Езда по квадрату. Парковка | 5 | конструирование | | |
| Итого: | 68 | | | |