К началу учебного года! Готовые материалы для учителей на каждый урок со скидкой от 30%

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

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

Была в сети 12.09.2025 16:52

Сафиуллина Гульназ Нафисовна

Учитель начальных классов

50 лет

1 532

40 944

Подписчики

Подписки

Местоположение

Россия, Альметьевск

Специализация

Внеурочка

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Образовательная программа по робототехнике

Категория: Внеурочка

28.09.2016 19:13

Хотелось бы , чтобы все педагоги по робототехнике работали по одной программе!

Просмотр содержимого документа
«Образовательная программа по робототехнике»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное

учреждение «Средняя общеобразовательная школа №12» г. Альметьевска , Республики Татарстан

Дополнительная образовательная программа

«Робототехника»

для обучающихся

( 8 -13 лет)

Подготовила педагог дополнительного

образования МБОУ «СОШ № 12»

Сафиуллина Гульназ Нафисовна

г. Альметьевск

2016 -2017 уч.год

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.

Lego позволяет учащимся:

- совместно обучаться в рамках одной команды;

- распределять обязанности в своей команде;

- проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;

- проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;

- создавать модели реальных объектов и процессов;

- видеть реальный результат своей работы.

Программа «Робототехника» рассчитана на средний школьный возраст 10 -15 лет. Срок реализации образовательной программы дополнительного образования – 5 лет. В процессе занятий сочетается групповая и индивидуальная работа.

Цель программы:

Организация досуга учащихся во внеурочное время: обучение с увлечением.

Задачи программы:

Познавательная задача: развитие познавательного интереса к робототехнике и предметам естественнонаучного цикла – физика, технология, информатика.
Образовательная задача: формирование умений и навыков конструирования, приобретение первого опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство и освоение программирования в компьютерной среде моделирования LEGO Robolab 2.9.
Развивающая задача: развитие творческой активности, самостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях, развитие внимания, оперативной памяти, воображения, мышления (логического, комбинаторного, творческого).
Воспитывающая задача: воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей.

Занятия по легоробототехнике помогают учащимся в интеллектуальном и личностном развитии, способствует повышению их мотивации к учебе, увлекают интересными проектами.

В процессе разработки, программирования и тестирования роботов учащиеся приобретают важные навыки творческой и исследовательской работы; встречаются с ключевыми понятиями информатики, прикладной математики, физики, знакомятся с процессами исследования, планирования и решения возникающих задач; получают навыки пошагового решения проблем, выработки и проверки гипотез, анализа неожиданных результатов.

Условия реализации программы

Программа рассчитана на обучение и воспитание детей и подростков 10-15 лет. Количество воспитанников в группах – до 15 человек.

При необходимости могут формироваться разновозрастный группы. Для занятий объединения требуется просторное, светлое помещение, отвечающие санитарно-гигиеническим нормам.

Занятия в 1 года обучения организуются 2 раза в неделю по 2 часа. Занятия 2, 3 и последующих лет обучения организуются – 3 раза в неделю по 2 часа.

Занятия, предусмотренные программой, включают теоретические и практические формы работы с детьми.

Материальные ресурсы:

1. Наборы Лего - конструкторов:

- ПервоРобот RCX – 2 набора

- Lego Mindstorms NXT – 2 набора

- Набор ресурсный средний – 5 наборов

2. АРМ учителя физики (компьютер, проектор, сканер, принтер).

Работа с родителями:

Основными формами работы с родителями для реализации программы является:

Рекомендации по индивидуальному обучению ребенка.
Индивидуальные беседы с родителями.
Родительские собрания.
Дни открытых дверей.

Документы и материалы, с учетом которых составлена программа:

Устав МБОУДОД «СЮТ» г. Альметьевска РТ;
Инструкции по охране труда и технике безопасности;
Должностная инструкция педагога дополнительного образования;
Конвенция о правах ребенка, одобренная Генеральной Ассамблеей ООН;
Конституция Российской Федерации;
Федеральный закон от 29.12.2012 N 273-ФЗ (ред. от 04.06.2014, с изменениями от 04.06.2014) "Об образовании в Российской Федерации»;
Закон Республики Татарстан от 22.07.2013 №68-ЗРТ «Об образовании»;
Постановление Кабинета Министров Республики Татарстан от19.07.2010 №573 «О стандартах качества государственной услуги по предоставлению дополнительного образования детям в учреждениях регионального значении»

Типовое положение об образовательном учреждении дополнительного образования детей от 26.06.2012г.

Методическая работа

1.Составление методических разработок

2. Мониторинг образовательного процесса

3. Посещение занятий педагогов других объединений с целью обмена опыта.

Ожидаемые результаты и способы их проверки:

формирование устойчивого интереса к робототехнике и учебным предметам физика, технология, информатика;
формирование умения работать по предложенным инструкциям;
формирование умения творчески подходить к решению задачи;
формирование умения довести решение задачи до работающей модели;
формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
подготовка к состязаниям по Лего - конструированию.

Формы подведения итогов реализации ДОП:

- школьная, муниципальная, региональная состязания по Лего;

- турниры на звание лучшего программиста и конструктора по Лего.

Данная программа направлена на:

помощь детям в индивидуальном развитии;
мотивацию к познанию и творчеству:
к стимулированию творческой активности;
развитию способностей к самообразованию;
приобщение к общечеловеческим ценностям;
организацию детей во внеучебное время (досуг).

Учебно-тематический план

1 год обучения

№ п/п	Тема занятия	Количество часов		Итого
№ п/п	Тема занятия	теория	практика	Итого
1.	Комплектование группы	4	-	4
2.	Что такое робототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.	1	1	2
3.	Инструктаж по ТБ, ПДД, ППБ.	1	1	2
4.	Общий обзор технологии NXT	2	2	4
5.	Разбор комплекта «Быстрый старт»	2	2	4
6.	Тестирование комплекта «Быстрый старт	2	2	4
7.	Главное меню NXT	2	2	4
8.	Использование сенсора цвета	2	2	4
9.	Использование сенсора нажатия	2	2	4
10.	Использование ультразвукового сенсора	2	2	4
11.	Использование интерактивных сервомоторов	2	2	4
12.	Подключение NXT к компьютеру. Установка программного обеспечения	2	2	4
13.	Первая программа	2	2	4
14.	Интерфейс пользователя программного обеспечения	2	2	4
15.	Дистанционное управление	4	4	8
16.	Конструирование робота «Vehicles»	8	8	16
17.	Конструирование робота «Animals»	8	8	16
18.	Конструирование робота «Machines»	8	8	16
19.	Конструирование робота «Humanoids»	8	8	16
20.	Программирование для LEGO MINDSTORMS NXT 2.0	8	8	16
21.	Подведение итогов	2	2	4
ИТОГО:		44	100	144

Учебно-тематический план

2 год обучения

№ п/п	Тема занятия	Количество часов		Итого
№ п/п	Тема занятия	теория	практика	Итого
1.	Вводное занятие по ПДД, ППБ и ТБ	2	-	2
2.	Что такое легоробототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.	2	-	2
3.	«Несуществующее животное».	2	4	6
4.	Способы крепления деталей. Высокая башня.	2	4	6
5.	Способы крепления деталей. Механический манипулятор (хваталка).	2	4	6
6.	Механическая передача. Передаточное отношение. Волчок.	2	4	6
7.	Механическая передача. Ручной миксер. Редуктор.	2	4	6
8.	Тележки. История колеса. Одномоторная тележка.	2	4	6
9.	Полноприводная тележка.	2	4	6
10.	Тележка с автономным управлением.	2	4	6
11.	Тележка с изменением передаточного отношения.	2	4	6
12.	Шагающий робот	2	4	6
13.	Маятник Капицы	2	4	6
14.	Двухмоторная тележка.	2	4	6
15.	Полный привод.	2	4	6
16.	Знакомство со средой программирования Robolab2.9. Режим «Администратор». Режим «Программист».	2	4	6
17.	Типы команд. Команды действия. Базовые команды.	2	4	6
18.	Продвинутое управление моторами.	2	4	6
19.	Моторы NXT.	2	4	6
20.	Команды ожидания.	2	4	6
21.	Управляющие структуры.	2	4	6
22.	Управляющие структуры.	2	4	6
23.	Модификаторы.	2	4	6
24.	Релейный регулятор. Движение с одним датчиком освещенности.	2	4	6
25.	Движение с двумя датчиками освещенности	2	4	6
26.	Пропорциональный регулятор	2	2	4
27.	Пропорционально-дифференцированный регулятор.	2	4	6
28.	Кегельринг. Танец в круге.	2	4	6
29.	Кегельринг. Танец в круге.	2	4	6
30.	Движение вдоль линии. Один датчик.	2	4	6
31.	Движение вдоль линии. Два датчика.	2	4	6
32.	Путешествие по кабинету.	2	4	6
33.	Путешествие по кабинету.	2	4	6
34.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование.	2	4	6
35.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование.	2	4	6
36.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование. Защита модели.	2	4	6
37.	Подведение итогов	4	6	10
ИТОГО:		76	140	216

Учебно-тематический план

3 год обучения

№ п/п	Тема занятия	Количество часов		Итого
№ п/п	Тема занятия	теория	практика	Итого
1.	Вводное занятие по ПДД, ППБ и ТБ	2	-	2
2.	Что такое легоробототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.	2	-	2
3.	Видео, знакомство со средой конструирования и программирования	2	4	6
4.	Дистанционное управление роботом	2	4	6
5.	Соединение с роботом различными способами.	2	4	6
6.	Выбор, загрузка программы, запуск программы, тестирование.	2	4	6
7.	Сборка основы робота «Shooter»	2	4	6
8.	Запуск тестовой программы.	2	4	6
9.	Досборка робота «Shooter».	2	4	6
10.	Запуск тестовой программы стрельбы на 4 стороны и патрулирования.	2	4	6
11.	Модификация робота «Shooter» для движения с учетом разметки.	2	4	6
12.	Обучение использованию блоков движения и сенсорных блоков при программировании	2	4	6
13.	Составление и тестирование программы для «Shooter» «движение по черной линии 20 секунд».	2	4	6
14.	Составление и тестирование программы для «Shooter»	2	4	6
15.	Подготовка к командным соревнованиям «Дуэль» модифицированных роботов «Shooter»	2	4	6
16.	Модификация роботов и отладка программ.	2	4	6
17.	Командное отборочное соревнование «Дуэль» модифицированных роботов «Shooter»	2	4	6
18.	Сборка «robogator».	2	4	6
19.	Тестирование движений челюстей	2	4	6
20.	Досборка робогатора.	2	4	6
21.	Тестирование движений лап и хвоста	2	4	6
22.	Программирование охранника-робогатора	2	4	6
23.	Игра с робогатором.	2	4	6
24.	Сборка «humanoid». Сборка ног.	2	4	6
25.	Досборка «humanoid». Тестирование движений туловища и ног	2	4	6
26.	Досборка «humanoid». Тестирование движений головы и рук.	2	2	4
27.	Программирование «humanoid». Игра с «humanoid».	2	4	6
28.	Обучение использованию циклов и ветвлений при программировании роботов.	2	4	6
29.	Написание программы «Выход из лабиринта».	2	4	6
30.	Подготовка к командным соревнованиям «Лабиринт» роботов «humanoid»».	2	4	6
31.	Модификация и отладка программ	2	4	6
32.	Командное отборочное соревнование «Лабиринт».	2	4	6
33.	Сборка основы робота «Бульдозер	2	4	6
34.	Конструирование ковша.	2	4	6
35.	Досборка робота «Бульдозер». Отладка.	2	4	6
36.	Обучение использованию констант и переменных в программах для роботов.	2	4	6
37.	Подведение итогов	4	6	10
ИТОГО:		76	140	216

Учебно-тематический план

4 год обучения

№ п/п	Тема занятия	Количество часов		Итого
№ п/п	Тема занятия	теория	практика	Итого
1.	Вводное занятие по ПДД, ППБ и ТБ	2	-	2
2.	Что такое легоробототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.	2	-	2
3.	Алгоритмы. Виды алгоритмов. Знакомимся с понятием «алгоритм», видами алгоритмов.	2	4	6
4.	Программы. Программирование. Типы языков программирования	2	4	6
5.	Знакомимся с понятием «программа», «программирование». Знакомимся с языками программирования. Знакомимся с объектно-ориентированным программированием.	2	4	6
6.	История робототехники. Современные разработки в области робототехники	2	4	6
7.	Роботы в быту Узнаем, как роботы могут помочь человеку в быту	2	4	6
8.	Профессия «инженер».Узнаем о профессии инженер	2	4	6
9.	Автоматизация и информатизация	2	4	6
10.	Поиск инженерных идей для построения робота полезного в быту	2	4	6
11.	Конструирование бытового робота Сборка из деталей LEGO и Lego Mindstorms бытового робота	2	4	6
12.	Программирование бытового робота Программируем робота, для решения поставленных задач	2	4	6
13.	Презентация бытового робота Презентация возможностей созданного робота	2	4	6
14.	Тестирование по робототехнике Промежуточный контроль усвоения программы	2	4	6
15.	Поиск новых идей для создания робота	2	4	6
16.	Учимся создавать интересные и сложные программы	2	4	6
17.	Промышленный дизайн и техническая эстетика в оформлении моделей роботов	2	4	6
18.	Роботы-исследователи	2	4	6
19.	Искусственный интеллект	2	4	6
20.	Сборка и программирование человекоподобного робота Альфарекс	2	4	6
21.	Конструирование и программирование робота с использованием 3-х датчиков	2	4	6
22.	Свободное конструированиеПридание собственному роботу индивидуальных дизайнерских черт	2	4	6
23.	Проба создания сложного робота, с использованием четырех датчиков	2	4	6
24.	Программирование и отладка программы робота, созданного по собственному замыслу подгруппой. Проверка функционала робота. Проведение экспериментов	2	4	6
25.	. Робот-тягач	2	4	6
26.	Четвероногий пешеход	2	2	4
27.	. Универсальный ходок для NXT	2	4	6
28.	Двухмоторная тележка: трехточечная схема, простейшая тележка	2	4	6
29.	Изучение блоков основной палитры. Управление простейшей модели	2	4	6
30.	Блоки Экран, Звук, Время. Вывод мощности мотора на экран произвольной модели	2	4	6
31.	Изучение алгоритмов. Точные повороты	2	4	6
32.	Задание «Парковка»	2	4	6
33.	Блок Математика, Текст в Число. Пропорции в настройках	2	4	6
34.	Блоки коммуникации. Эстафета роботов	2	4	6
35.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование.	2	4	6
36.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование. Защита модели.	2	4	6
37.	Подведение итогов	4	6	10
ИТОГО:		76	140	216

Учебно-тематический план

5 год обучения

№ п/п	Тема занятия	Количество часов		Итого
№ п/п	Тема занятия	теория	практика	Итого
1.	Вводное занятие по ПДД, ППБ и ТБ	2	-	2
2.	Что такое легоробототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.	2	-	2
3.	Проект «Рыцарский турнир»	2	4	6
4.	Собираем гусеничного робота по инструкции	2	4	6
5.	Создание собственных моделей	2	4	6
6.	Соревнование в классе	2	4	6
7.	Проект «Школьный двор»	2	4	6
8.	Прочность конструкции и способы повышения прочности.	2	4	6
9.	Собираем модель «Крокодил»	2	4	6
10.	Дополнительные задания	2	4	6
11.	Проект «Детская площадка»	2	4	6
12.	Цикл. Прибавить к экрану, убавить от экрана.	2	4	6
13.	Проект « Детская площадка»	2	4	6
14.	Подготовка к защите проекта	2	4	6
15.	Защита проектов	2	4	6
16.	Модель «Поющие птицы»	2	4	6
17.	Модель « Вратарь»	2	4	6
18.	Футбол. Нападающий. Дополнительные задания	2	4	6
19.	Модель «Забиватель голов»	2	4	6
20.	Футбол. Нападающий. Дополнительные задания	2	4	6
21.	Проект «Район, в котором я живу!» Симметричность LEGO моделей	2	4	6
22.	Проект «Район, в котором я живу!» Симметричность LEGO моделей	2	4	6
23.	Устойчивость LEGO моделей. « Катер»	2	4	6
24.	Устойчивость модели. Распределение веса.	2	4	6
25.	Модель «Волчок»	2	4	6
26.	Устойчивость модели. Распределение веса.	2	2	4
27.	Непотопляемый парусник	2	4	6
28.	Выполнение индивидуальных проектов	2	4	6
29.	Обезьянка – барабанщица	2	4	6
30.	Проект «LEGO и сказки»	2	4	6
31.	Любимый сказочный герой	2	4	6
32.	Проект «Инстинкт Самосохранения»	2	4	6
33.	Проект « Измеритель шума»	2	4	6
34.	Циклическая структура	2	4	6
35.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование.	2	4	6
36.	Творческое конструирование собственной модели. Программирование. Защита модели.	2	4	6
37.	Подведение итогов	4	6	10
ИТОГО:		76	140	216

Приобретаемые знания

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 в RCX и NXT;
как использовать созданные программы;
приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.).

Сформированные умения и навыки

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 на основе компьютерной программы Robolab;
передавать (загружать) программы в RСX и NXT;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов;
излагать логически правильно действие своей модели (проекта).

Методическое обеспечение дополнительной образовательной программы

Основные формы занятий:

- теоретическая часть занятий;

- практическая часть занятий;

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий:

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно - объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы, продуктивный;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции.

4. Управленческий аспект:

а) методы учебной работы под руководством учителя;

б) методы самостоятельной учебной работы учащихся.

II Методы стимулирования и мотивации деятельности:

Методы стимулирования мотива интереса к занятиям:

познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д.

Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение.

Список литературы

1.Учебно-методический комплект: Робототехника для детей и их родителей. Книга для учителя. С.А. Филиппов, - 263 с., илл., Руководство пользователя LEGO MINDSTORMS NXT 2.0, - 64 стр., илл.

2.Образовательный Лего-конструктор: LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 версии 8547. В наборе 625 ЛЕГО-элементов, включая NXT-блок, датчик цвета, 2 датчика касания, 1 ультразвуковой датчик, 3 сервомотора 9 В.

4.ЦОР: Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT-G, язык интерфейса русский и английский, сайт с инструкциями и уроками: http://www.prorobot.ru/lego.php

5.Инструкция загружена с сайта по LEGO-роботам: http://www.prorobot.ru/lego.php

6. В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс] http://lego.rkc-74.ru/index.php/ , Пермь, 2011 г.

Интернет-ресурсы