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

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа « Робототехника »

Категория: Внеурочка

Нажмите, чтобы узнать подробности

Программа «Робототехника» имеет общекультурный уровень и направлена на создание необходимых условий для формирования базовых знаний в области робототехники, основное внимание сконцентрировано на развитии мышления школьников и на освоении ими практической работы на компьютере.

Просмотр содержимого документа
«Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа « Робототехника »»

6


Управление образования и молодёжной политики Администрация городского округа город Бор Нижегородской области Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Основная школа № 15

Принята

на педагогическом совете

протокол № от г


Утверждена

Приказом директора

№ от г.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа « Робототехника » Программа рассчитана на детей с 8 до 14 лет Срок реализации программы 1 год Составитель: педагог дополнительного образования
Львова Н.В.


п. Ситники 2020год

Содержание


1 Пояснительная записка

1.1 Направленность

1.2 Актуальность программы

1.3 Отличительная особенность программы

1.4 Новизна программы

1.5 Цели и задачи

1.6 Форма и режим занятий

1.7 Форма подведения итогов реализации программы

1.8 Материально – техническое оснащение

2 Учебный план

2.1 Календарно-учебный график

2.2 Содержание программы

2.3 Оценочный материал

3 Список литературы
























Пояснительная записка


1.1 Направленность

Программа «Робототехника» имеет общекультурный уровень и направлена на создание необходимых условий для формирования базовых знаний в области робототехники, основное внимание сконцентрировано на развитии мышления школьников и на освоении ими практической работы на компьютере.

Программа «Робототехника» составлена для реализации на базе учреждения дополнительного образования для учащихся с 8-14 лет и рассчитана на 1 год. Программа ознакомительного уровня. Направленность программы – социально - педагогическая.


1.2 Актуальность программы 

С переходом современного общества к информатизации и массовой коммуникации одним из важнейших аспектов деятельности учащегося становится умение оперативно и качественно работать с информацией и информационными технологиями в системе непрерывного образования, привлекая для этого современные средства и методы. Она развивает логическое, алгоритмическое и системное мышление школьников, которое будет способствовать освоению таких тем, как представление информации в виде схем и таблиц, алгоритмы, элементы формальной логики, формализация и моделирование и других логически сложных разделов информатики и робототехники. Практическую работу на компьютере можно рассматривать как общее учебное умение, применяемое и на других уроках. Накопление опыта в применении компьютера, как инструмента информационной деятельности, подводит школьников (при последующем осмыслении и обобщении этого опыта) к изучению таких тем, как информация и информационные процессы, виды информации, организация и поиск информации и других подобных разделов информатики.

Программа опирается на следующие нормативно-правовые документы:

- Закон "Об образовании в Российской Федерации" (29 декабря 2012 года №273-ФЗ);

- Концепция развития дополнительного образования детей (распоряжение Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2014 № 1726-р);

- СанПиН 2.4.4.3172-14;

-Приказ от 9.11.2018 г. № 196 Министерства просвещения Российской федерации «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным образовательным программам.

- Указ Президента РФ от 29 мая 2017 года № 240 "Об объявлении в Российской Федерации десятилетия детства";

- Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 мая 2015 года № 996-р;


1.3 Отличительная особенность программы

Программа предусматривает оптимальное построение педагогического процесса – попытка раскрытия межпредметных связей. Программа позволяет применять знания из разных предметных областей, которые воплощают идею развития системного мышления у каждого учащегося, так как системный анализ — это целенаправленная творческая деятельность человека, на основе которой обеспечивается представление объекта в виде системы. Творческое мышление - сложный многогранный процесс, но общество всегда испытывает потребность в людях, обладающих нестандартным мышлением.


1.4 Новизна программы

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


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

Задачи:

1. Обучающие (предметные):

- научить использовать имеющиеся знания по математике, физике, информатике на конкретной прикладной основе;

- получить навыки проведения физического эксперимента;

- получить навыки чтения технических чертежей и инструкций;

- получить навыки конструирования и сборки моделей определенного технического характера и целевого назначения.

2. Развивающие:

- развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять ее с полученным результатом;

- развивать память и логическое мышление;

- развивать умение находить нестандартный подход к решению задач;

- развивать умения излагать мысли в четкой последовательности, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- развивать крупную и мелкую моторику.

3. Воспитательные:

- воспитывать креативный подход к деятельности;

- воспитывать научный и экологичный подход к организации труда, культуру безопасности и охраны труда;

- воспитывать коммуникативную культуру, умение аргументировано отстаивать свою точку зрения;

- воспитывать интерес к проектно-исследовательской деятельности, способствовать положительной мотивации к занятиям техническим творчеством.


1.6 Режим занятий:

1 год обучения 3 занятия в неделю 108 часов

Форма проведения занятий: наблюдение, беседа, тестирование, практическая работа, урок проверки и коррекции знаний и умений.


1.7 Форма подведения итогов реализации программы:

Промежуточная аттестация не предусмотрена.

В результате обучения учащиеся должны

ЗНАТЬ:

  • правила безопасной работы;

  • основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

  • конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

  • компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

  • виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

  • основные приемы конструирования роботов;

  • конструктивные особенности различных роботов;

  • как передавать программы;

  • как использовать созданные программы;

  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

  • создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

  • создавать программы на компьютере для различных роботов;

  • корректировать программы при необходимости;

  • демонстрировать технические возможности роботов;

УМЕТЬ:

  • работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

  • создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

  • создавать программы на компьютере;

  • передавать (загружать) программы;

  • корректировать программы при необходимости;

  • демонстрировать технические возможности роботов.


1.8 Материально-техническое оснащение:

Мебель и стационарное оборудование учебного кабинета

  • Рабочее место для преподавателя;

  • Рабочие места для учащихся на 15 человек;

  • Шкафы для хранения раздаточного дидактического материала и др.


Оборудование, инструменты, инвентарь:

  • USB накопитель;

  • Мультимедийный проектор – 1 шт.

  • Экран – 1 шт.

  • ПК для преподавателя

  • Конструкторы LEGO Education Mindstorms EV3

  • Инструкции по сборке

  • Программное обеспечение


2. Учебный план


2.1 Календарно-учебный график


занятия

п/п

Тема занятия, вид занятия

Кол-во

часов

1

Введение в курс «Образовательная робототехника». Что такое робот? (Лекция)

2

2

Робот LEGO Mindstorms EV3 (Презентация)

2

3

Конструкторы LEGO Mindstorms EV3, ресурсный набор.

(Практическое занятие)

3

4

Микрокомпьютер (Лекция)

3

5

Датчики (Лекция)

6

6

Сервомотор EV3 (Лекция)

6

7

Программное обеспечение LEGO® MINDSTORMS® Education EV3

(Практическое занятие)

2

8

Основы программирования EV3 (Лекция)

3

9

Первый робот и первая программа (Практическое занятие)

6

10

Движения и повороты (Лекция)

10

11

Воспроизведение звуков и управление звуком (Лекция)

6

12

Движение робота с ультразвуковым датчиком и датчиком касания

(Лекция, практическая работа)

6

13

Обнаружение роботом черной линии и движение вдоль черной линии

(Лекция, практическая работа)

6

14

Проект «Tribot» . Программирование и функционирование робота

(Практическое занятие)

9

15

Проект «Shooterbot». Программирование и функционирование робота

(Практическое занятие)

6

16

Проект «Color Sorter» . Программирование и функционирование робота

(Практическое занятие)

8

17

Проект «Robogator» . Программирование и функционирование робота

(Практическое занятие)

6

18

Решение олимпиадных заданий

18



108




Календарный учебный график



Календарный учебный график на 2020-2021 учебный год

Раздел

Порядок номера недель учебного года

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

Модуль 1 полугодия

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3





















Модуль 2 полугодия

















3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

























2.2. Содержание программы

занятия

п/п

Содержание занятия

Кол-во

часов

1

Лекция №1

1.1. История робототехники. Поколения роботов.

1.2. Цели и задачи курса «Образовательная робототехника»

2

2

Презентация №1

«Роботы LEGO: от простейших моделей до программируемых»

Презентация №2

« Появление роботов Mindstorms EV3 в России. Виды, артикулы, комплектация конструкторов, стоимость наборов»

2

3

Практическое занятие № 1

«Знакомство с конструкторами LEGO Mindstorms EV3, Ресурсный набор»

3

4

Лекция № 2

4.1. Характеристики EV3. Установка аккумуляторов в блок микрокомпьютера.

4.2. Технология подключения к EV3 (включение и выключение, загрузка и выгрузка программ, порты USB, входа и выхода).

4.3. Интерфейс и описание EV3 (пиктограммы, функции, индикаторы).

4.4. Главное меню EV3 (мои файлы, программы, испытай меня, вид, настройки)

3

5

Лекция №3

5.1.Датчик касания (Touch Sensor, подключение и описание)

5.2. Датчик звука (Sound Sensor, подключение и описание)

5.3. Датчик освещенности (Light Sensor, подключение и описание)

5.4. Датчик цвета (Color Sensor, подключение и описание)

5.5. Датчик расстояния (Ultrasonic Sensor, подключение и описание)

6

6

Лекция №4

6.1. Встроенный датчик оборотов (Измерения в градусах и оборотах).

6.2. Скорость вращения колеса (Механизм зубчатой передачи и ступица)

6.3. Подключение сервомоторов к EV3.

6

7

Практическое занятие №2

«Установка программного обеспечения LEGO Mindstorms на персональный компьютер».

2

8

Лекция №5

8.1. Общее знакомство с интерфейсом ПО LEGO Mindstorms EV3

8.2. Самоучитель. Мой портал. Панель инструментов.

8.3. Палитра команд

8.4. Рабочее поле.

8.5. Окно подсказок. Окно EV3.

8.6. Панель конфигурации

8.7. Пульт управления роботом.

3

9

Практическое занятие № 3

«Сборка, программирование и испытание первого робота»

6

10

Лекция №6

10.1.Команда Move.

10.2.Настройка панели конфигурации команды Move.

10.3. Особенности движения робота по прямой и кривой линиям.

10.4. Повороты робота на произвольные углы.

10.5. Примеры движения и поворотов робота Castor Bot.

10

11

Лекция №7

11.1.Команда Sound. Воспроизведение звуков и слов.

11.2. Настройка панели конфигурации команды Sound.

11.3. Составление программы и демонстрация начала и окончания движения робота Castor Bot по звуковому сигналу.

11.4. Составление программы и демонстрация движения робота

6

12

Лекция № 8

12.1. Устройство и принцип работы ультразвукового датчика.

12.2. Настройки в панели конфигурации для ультразвукового датчика.

12.3. Примеры простых команд и программ с ультразвуковым датчиком.

12.4. Устройство и принцип работы датчика касания.

12.5. Команда Touch. Настройки в панели конфигурации для датчика касания.

12.6. Примеры простых команд и программ с датчиком касания.

12.7. Демонстрация подключения к EV3 ультразвукового датчика.

12.8. Демонстрация подключения к EV3 датчика касания.

6

13

Лекция № 9

13.1. Алгоритм движения робота вдоль черной линии.

13.2. Команда Light. Применение и настройки датчик освещенности.

13.3. Примеры программ для робота, движущегося вдоль черной линии.

13.4. Испытание робота на черной линии. 13.4.1.Установка на робота датчика освещенности.

13.4.2. Настройка программы.

13.4.3. Испытание робота при движении вдоль черной линии.

6

14

Практическое занятие № 4

14.1. Конструирование робота.

14.2. Программирование робота.

14.3. Испытание робота.

9

15

Практическое занятие № 5

15.1. Конструирование робота.

15.2. Программирование робота.

15.3. Испытание робота.

6

16

Практическое занятие № 6

16.1. Конструирование робота.

16.2. Программирование робота.

16.3. Испытание робота.

8

17

Практическое занятие № 7

17.1. Конструирование робота.

17.2. Программирование робота.

17.3. Испытание робота.

6

18

  1. Кегельринг

  2. Черная линия

  3. Лабиринт

  4. Сумо

  5. Траектория

18



108





2.3. Оценочные материалы


Данный элективный курс не предполагает промежуточной или итоговой аттестации учащихся. В процессе обучения учащиеся получают знания и опыт в области дополнительной дисциплины «Робототехника».

Оценивание уровня знаний школьников происходит по окончании курса, после выполнения и защиты индивидуальных проектов. Учащиеся получают сертификат по итогам курса и похвальные листы за разработку индивидуальных моделей роботов. Тем самым они формируют свое портфолио, готовятся к выбору своей последующей траектории развития, формируют свою политехническую базу.



3.Список литературы


  1. «Первый шаг в робототехнику: практикум Д.Г. Копосов. 2012 г., БИНОМ.

  2. «Уроки Лего – конструирования в школе», Злаказов А.С., Горшков Г.А., 2011 г., БИНОМ.

  3. «Робототехника для детей и родителей», Филиппов С.А., 2010 г.