Рабочая программа по учебному курсу робототехника

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ПО УЧЕБНОМУ КУРСУ

РОБОТОТЕХНИКА

Класс: 6

Количество часов: 35

Составила: Лебедева Татьяна Ивановна, IKK

Пояснительная записка

Программа составлена на основе

1.Федерального образовательного стандарта (ФГОС ООО);

2.Образовательной программы ФГОС ООО МКОУ Терновская ООШ, в том числе – учебного плана МКОУ Терновская ООШ;

3.Федерального перечня учебников в части, используемых для обеспечения выполнения ФГОС ООО;

4.Положения о рабочей программе МКОУ Терновская ООШ.

5. Авторской программы программы О.Л. Колпакова «Музыкальный компьютер», В.П. Жулановой «Мультимедийный проект в программе PoewrPoint», изданных в одноименных сборниках – В.: КРИПК и ПРО, 2009.

За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Многие устройства, принимающие решения на основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами — таковы, например, лифты, без которых уже немыслима наша жизнь.

В настоящий момент для дальнейшего развития научной и промышленной робототехники необходима высокая обеспеченность инженерными кадрами. Ведение курса по робототехнике позволяет не только занять детей интересной и познавательной деятельностью, но и способствует популяризации профессии инженера. Интенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы. Необходимо прививать интерес учащихся к области робототехники и автоматизированных систем.

Конструктор КЛИК 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.

Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок - новая тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных группами.

В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих роботов.

Данный курс разработан для детей, ранее не занимающихся робототехникой. Основная форма работы – практические занятия, сочетающие в себе как освоение сформулированных в электронной среде знаний, так и элементы творческой исследовательской работы, направленной на преодоление возникших в ходе работы проблемных ситуаций.

Цель – обучение основам робототехники.

Задачи:

1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка.

2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда.

3. Прививать навыки программирования через разработку  программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление.

В соответствии с учебным планом школы для изучения курса «Робототехника» в 6 классе выделен 1 ч/нед., что составляет 35 учебных часов в год.

Формы промежуточной аттестации

Промежуточная аттестация проводится в течение учебного года согласно учебному плану и календарному графику учебных занятий в соответствии с Положением о формах, периодичности и порядке проведения промежуточной аттестации и текущего контроля обучающихся МКОУ Терновская ООШ.

Фиксация результатов промежуточной аттестации осуществляется по пятибалльной системе. По итогам учебного года годовая отметка по предмету выставляется на основании оценок, как среднее арифметическое за все учебные четверти.

Используемые при обучении учебники и другие учебно-методические материалы

1. Правила Международных состязаний роботов
2. "Машины, механизмы и конструкции с электроприводом" книга для учителя. Научные редакторы С. Трактуева, П Якушкин.
3.«Инженерная механика» указание для учителя. Перевод М. Шапиро, С. Трактуева, В. Кузнецов.
4. Радость познания, том 4 «Человек и машины». М. Мир 1986г.
5. Базовый набор ПЕРВОРОБОТ. Книга для учителя. Перевод на русский язык. Институт новых технологий образования.
6. Конструкторы Лего Дакта в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику. Чехлова А.В., Якушкин П.А. Москва, ИНТ 2001г.
7. ПЕРВОРОБОТ «Город и транспортные средства». Перевод на русский язык. Институт новых технологий образования.
8. «Политехнический словарь» гл. редактор И.И. Артоболевский. М.: «Советская энциклопедия» 1976г.
9. Технология и информатика: проекты и задания. ПервоРобот. Книга для учителя. - М.: ИНТ.-80с. Перевод на русский язык. Институт новых технологий.

1. Планируемые результаты изучения учебного курса «Робототехника»

Личностные образовательные результаты:

- формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе творческой деятельности,

- формирование способности обучающихся к саморазвитию и самообучению,

- формирование осознанного выбора и построения дальнейшей образовательной траектории на основе професиональных предпочтений,

- развитие эстетического сознания через изучение правил и приемов дизайна моделей.

Метапредметные результаты

- развитие ИКТ-компетентности, т.е. приобретение опыта использования средств и методов информатики: моделирование, формализация и структурирование информации, компьютерный эксперимент

- планирование деятельности, составление плана и анализ промежуточных результатов,

- умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией,

- владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений при работе в команде и индивидуально,

- умение находить необходимые для работы информационные ресурсы, оценивать полезность, достоверность, объективность найденной информации,

- приобретение опыта выполнения индивидуальных и коллективных проектов, таких как моделирование с помощью конструктора Клик

робота объекта реального мира, его программирование и исследование,

- формирование представления о развитии робототехники, основных видах профессиональной деятельности в этой сфере,

Предметные результаты

- освоение основных понятий информатики: информационный процесс, информационная модель, информационная технология, кибернетика, робот, алгоритм, информационная цивилизация и др.

- получение представления о таких методах современного научного познания как системный анализ, информационное моделирование, компьютерный эксперимент,

- повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения по выбранной образовательной траектории.

Ученик получит возможность научиться:

• Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

• Прогнозировать результаты работы.

• Планировать ход выполнения задания.

• Рационально выполнять задание.

• Руководить работой группы или коллектива.

• Высказываться устно в виде сообщения или доклада.

• Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.

• Получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

• Осуществлять простейшие операции с файлами;

• Запускать прикладные программы, редакторы, тренажеры;

• Представлять одну и ту же информацию различными способами;

• Осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации, используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.

• Устройство компьютера на уровне пользователя;

• Основные понятия, использующие в робототехнике: микрокомпьютер, датчик, сенсор, порт, разъем, ультразвук, USB-кабель, интерфейс, иконка, программное обеспечение, меню, подменю, панель инструментов;

• Интерфейс программного обеспечения.

1. Содержание учебного курса

Раздел 1. Вводное занятие.

Показ презентации «Образовательная робототехника с конструктором КЛИК». Планирование работы на учебный год. Беседа о технике безопасной работы и поведении в кабинете и учреждении. Вводный и первичный инструктаж на рабочем месте для обучающихся.

 Раздел 2. Изучение состава конструктора КЛИК.

Тема 2.1. Конструктор КЛИК и его программное обеспечение.

Знакомство с перечнем деталей, декоративных и соединительных элементов и систем передвижения. Ознакомление с примерными образцами изделий конструктора КЛИК. Просмотр вступительного видеоролика. Беседа: «Историяробототехники и её виды». Актуальность применения роботов. Конкурсы, состязания по робототехнике. Правила работы снабором-конструктором КЛИК и программным обеспечением. Основные составляющие среды конструктора. Сортировка и хранение деталей конструктора в контейнерах набора. 

Тема 2.2. Основные компоненты конструктора КЛИК.

Изучение набора, основных функций деталей и программного обеспечения конструктора КЛИК. Планирование работы с конструктором. Электронные компоненты конструктора. 

Тема 2.3. Сборка робота на свободную тему. Демонстрация.

Сборка модулей (средний и большой мотор, датчики расстояния, цвета и силы). Изучение причинно-следственных связей. Сборка собственного робота без инструкции. Учим роботов двигаться.  

Раздел 3. Изучение моторов и датчиков.

Тема 3.1. Изучение и сборка конструкций с моторами.

Внешний вид моторов. Конструирование экспресс-бота. Понятие сервомотор. Устройство сервомотора. Порты для подключения сервомоторов. Положительное и отрицательное движение мотора. Определение направления движения моторов. Блоки «Большой мотор» и «Средний мотор». Выбор порта, выбор режима работы (выключить, включить, включить на количество секунд, включить на количество градусов, включить на количествооборотов), мощность двигателя. Выбор режима остановки мотора.

Тема 3.2. Изучение и сборка конструкций с датчиком расстояния.

Понятие«датчик расстояния»и их виды. Устройство датчика расстояния ипринцип работы. Выбор порта и  режима работы. Сборка простых конструкций с датчиками расстояний.

Тема 3.3. Изучение и сборка конструкций с датчиком касания, цвета.

Внешний вид. Режим измерения. Режим сравнения. Режим ожидания. Изменение в блоке ожидания. Работа блока переключения с проверкой состояния датчика касания. Сборка простых конструкций сдатчиком касания.  Датчик цвета предмета. Внешний вид датчика и его принцип работы. Междисциплинарные  понятия: причинно- следственная связь. Изучение режимов работы датчика цвета. Сборка простых конструкций с датчиками цвета.

Раздел 4. Конструирование робота.

Тема 4.1. Сборка механизмов без участия двигателей и датчиков по инструкции.

Изучение механизмов. Первые шаги. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Коронные зубчатые  колеса. Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача. Шкивы и ремни. Перекрестная ременная передача. Снижение, увеличение скорости. Червячная зубчатая передача, кулачок, рычаг. Сборкапростых конструкций по инструкции.

Тема 4.2. Конструирование простого робота по инструкции.

Сборка по инструкции. Разбор готовой программы дляробота. Запуск робота на  соревновательном поле. Доработка. 

Тема 4.3. Сборка механизмов с участием двигателей и датчиков по инструкции.

Сборка различных механизмов с участием двигателей и датчиков поинструкции. 

Раздел 5. Создание простых программ через меню контроллера.

Тема     5.1     Понятие     «программа»,    «алгоритм». Написание простейших программ для робота по инструкции.

Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр. Написание программы по образцу для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и ихсамостоятельная отладка. 

Тема 5.2 Написание программ для движения робота через меню контроллера.

Характеристикимикрокомпьютера КЛИК. Установка аккумуляторов в блок микрокомпьютера. Технология подключения к микрокомпьютеру (включение и выключение, загрузка и выгрузка программ, порты USB, входа и выхода). Интерфейс и описание КЛИК (пиктограммы, функции, индикаторы). Главное меню микрокомпьютера. Создание пробных программ для робота черезменю контроллера. 

 Раздел 6. Знакомство со средой программирования КЛИК.

Тема 6.1. Понятие «среда программирования», «логические блоки».

Понятие   «среда   программирования»,   «логические   блоки».      Показ написания простейшей программы для робота. Интерфейс программы КЛИК и работа с ним. Написание программы для воспроизведениязвуков и

изображения по образцу. 

Тема 6.2. Интерфейс среды программирования КЛИК и работа с ней.

Общее    знакомство   с    интерфейсом    ПО.    Самоучитель.   Панель

инструментов. Палитра команд. Рабочее поле. Окно подсказок. Окно микрокомпьютера КЛИК. Панель конфигурации.

Тематическое планирование