Пояснительная
записка
Рабочая
программа разработана на основе программы Копосова Д.Г. «Первый шаг в
робототехнику: «практикум для 5-11 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний,
2012. – 286с.: ил. ISBN
978-5-9963-2544-5
Данная программа
по робототехнике научно-технической направленности, так как в наше время
робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с
помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и
воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и
запрограммировать.
Техническое
творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы
системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные
исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью
повседневной жизни каждого обучающегося.
Педагогическая
целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и
непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за
шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в с
современном мире . В процессе конструирования и программирования дети получат
дополнительное образование в области физики, механики, электроники и
информатики.
Использование
Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к
обучению, при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от
искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия
опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных
механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения
основ алгоритмизации и программирования
Работа с
образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме
познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в
дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество
проблем из разных
областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне
естественным.
Очень важным
представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного
технического творчества.
Изучая простые
механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких иточных движений),
развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию,изучают принципы
работы многих механизмов.
Актуальность данной
программы:
- необходимость
вести работу в естественнонаучном направлении для создания базы, позволяющей
повысить интерес к дисциплинам среднего звена (физике, биологии, технологии,
информатике, геометрии);
- востребованность
развития широкого кругозора школьника и формирования основ инженерного
мышления;
-отсутствие
предмета в школьных программах начального образования, обеспечивающего
формирование у обучающихся конструкторских навыков и опыта программирования.
Преподавание курса
предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков
совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как
средство управления моделью; его использование направлено насоставление
управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление
об особенностях составления программ управления, автоматизациимеханизмов,
моделировании работы систем.
Lego позволяет
учащимся
- совместно
обучаться в рамках одной группы;
- распределять
обязанности в своей группе;
- 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.
Возраст детей,
участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы
колеблется от 11 до 14 лет. В коллектив могут быть приняты все желающие, не
имеющие противопоказаний по здоровью.
Сроки реализации
программы: 3 года.
Цель
программы:
формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного
мышления средствами робототехники.
Задачи программы:
Обучающие:
- ознакомление с
комплектом LEGO Mindstorms NXT 2.0;
- ознакомление с
основами автономного программирования;
- ознакомление со
средой программирования LEGO Mindstorms NXT-G;
- получение
навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;
- получение
навыков программирования;
- развитие навыков
решения базовых задач робототехники.
Развивающие:
- развитие
конструкторских навыков;
- развитие
логического мышления;
- развитие
пространственного воображения.
Воспитательные:
- воспитание у
детей интереса к техническим видам творчества;
- развитие
коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе
(в паре), участия в беседе, обсуждении;
-развитие
социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности,
умения доводить начатое дело до конца;
- формирование и
развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками
информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для
решения учебных задач информацию.
Методы обучения.
Познавательный (восприятие,
осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения
готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, воспрпиятия, анализа и
обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при
усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки
собственных моделей)
Систематизирующий (беседа по
теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
Контрольный метод (при
выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе
выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется
при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)
Формы организации учебных занятий.
Среди форм
организяции учебных занятий в данном курсе выделяются:
·
практикум;
·
урок-консультация;
·
урок-ролевая
игра;
·
урок-соревнование;
·
выставка;
·
урок
проверки и коррекции знаний и умений.
Учебно-материальная
база.
.Помещение
для проведения кружка должен быть достаточно просторным, хорошо проветриваемым,
с хорошим естественным и искусственным освещением. Свет должен падать на руки
детей с левой стороны. Столы могут быть рассчитаны на два человека, но должны
быть расставлены так, чтобы дети могли работать, не стесняя друг друга, а
руководитель кружка мог подойти к каждому ученику, при этом, не мешая работать
другому учащемуся.
Методический фонд.Для
успешного проведения занятий необходимо иметь выставку изделий, таблицы с
образцами, журналы и книги, инструкционные карты, шаблоны и т. д.
Материалы и
инструменты. Конструкторы
ЛЕГО, ЛЕГО ВЕДО, компьютер, проектор, экран
Структура
проведения занятий
·
Общая
организационная часть.
·
Проверка
домашнего задания.
·
Знакомство
с новыми материалами (просмотр изделий).
·
Практическое
выполнение.
·
Уборка
рабочих мест.
Цели и задачи
программы
Цель: овладение
навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координации
«глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости,
прочности и устойчивости), развитие навыков взаимодействия в группе.
Задачи:
·
Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы
модели.
·
Установление причинно-следственных связей.
·
Анализ результатов и поиск новых решений.
·
Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из
них.
·
Экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния
отдельных факторов.
·
Проведение систематических наблюдений и измерений.
·
Использование таблиц для отображения и анализа данных.
·
Построение трехмерных моделей по двухмерным чертежам.
·
Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.
·
Написание и воспроизведение сценария с использованием модели для
наглядности и драматургического эффекта
Содержание
учебного курса..
1.
Вводное
занятие. Мир робототехники.
2.
Основы
построения конструкций, устройства, приводы.
3.
Математическое
описание роботов.
4.
Констукции
и силы.
5.
Рычаги.
6.
Колеса
и оси. Зубчатые передачи.
7.
Первые
шаги в робототехнику.
8.
Программно-управляемые
модели.
Календарно-тематический
план кружка «Робототехника» в МБОУ СОШ №22с.Обильного
в
2019-2020 учебном году
|
№
|
Содержание
темы
|
План
|
Факт
|
Часы
|
Форма
занятий
|
|
1
|
Понятие «робот»
и «робототехника»
|
03.09.19
|
|
1
|
Теория
|
|
2
|
Применение
роботов в различных сферах
|
06.09.19
|
|
1
|
Теория
|
|
3
|
Просмотр
видеофильмов о роботизации
|
10.09.19
|
|
1
|
Теория
|
|
4
|
Показ
действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения ,
ультразвукового датчика, датчика касания
|
13.09.19
|
|
1
|
Практика
|
|
5
|
Понятие
«программа», «алгоритм»
|
17.09.19
|
|
1
|
Практика
|
|
6
|
Алгоритм
движения робота по кругу
|
20.09.19
|
|
1
|
Практика
|
|
7
|
Алгоритм
движения назад, вперед
|
24.09.19
|
|
1
|
Практика
|
|
8
|
Понятие среда программирование
|
27.09.19
|
|
1
|
Теория
|
|
9
|
Показ написания
программы «робот»
|
01.10.19
|
|
1
|
Теория
|
|
10
|
Интерфейс
программы LEGO
MINDSTORMS
|
04.10.19
|
|
1
|
Теория
|
|
11
|
Написание
линейной программы
|
08.10.19
|
|
1
|
Практика
|
|
12
|
Понятие
«мощность мотора» «калибровка»
|
11.10.19
|
|
1
|
Теория
|
|
13
|
Зубчатая
передача
|
15.10.19
|
|
1
|
Практика
|
|
14
|
Применение блока
«движение» в программе
|
18.10.19
|
|
1
|
Практика
|
|
15
|
Первая программа
с циклом
|
22.10.19
|
|
1
|
Теория
|
|
16
|
Написание
программы с циклом
|
25.10.19
|
|
1
|
Практика
|
|
17
|
Понятие
«генератор случайных чисел»
|
29.10.19
|
|
1
|
Теория
|
|
18
|
Использование
блока «случайное число «
|
02.11.19
|
|
1
|
Теория
|
|
19
|
Теория движения
робота
|
05.11.19
|
|
1
|
Теория
|
|
20
|
Теория движения
робота
|
08.11.19
|
|
|
Теория
|
|
21
|
Теория движения
робота
|
12.11.19
|
|
1
|
Теория
|
|
22
|
Теория движения
робота
|
15.11.19
|
|
1
|
Теория
|
|
23
|
Манипуляторы и
их отладка
|
19.11.19
|
|
1
|
Практика
|
|
24
|
Блок »записи»
|
22.11.19
|
|
1
|
Практика
|
|
25
|
Блок «записи»
|
25.11.19
|
|
1
|
Практика
|
|
26
|
Робот
«воспроизведение»
|
29.11.19
|
|
1
|
Практика
|
|
27
|
Робот «воспроизведение»
|
03.12.19
|
|
1
|
Практика
|
|
28
|
Робот-пылесос
|
06.12.19
|
|
1
|
Теория
|
|
29
|
Робот-пылесос
|
10.12.19
|
|
1
|
Теория
|
|
30
|
Робот-пылесос
|
13.12.20
|
|
1
|
Теория
|
|
31
|
Цикл и
прерывания
|
17.12.19
|
|
1
|
Теория
|
|
32
|
Цикл и
прерывания
|
20.12.19
|
|
1
|
Теория
|
|
33
|
Подпрограмма
|
27.12.19
|
|
1
|
Практика
|
|
34
|
Подпрограмма
|
27.12.19
|
|
1
|
Практика
|
|
35
|
Яркость объекта
|
10.01.20
|
|
1
|
Практика
|
|
36
|
Освещенность
|
14.01.20
|
|
1
|
Практика
|
|
37
|
Распознавание
цветов роботом
|
17.01.20
|
|
1
|
Практика
|
|
38
|
Распознавание
цветов роботом
|
21.01.20
|
|
1
|
Практика
|
|
39
|
Колеса и оси для перемещения
предметов.
|
28.01.20
|
|
1
|
Теория
|
|
40
|
Исследование. Транспортное
средство.
|
01.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
41
|
Исследование. Транспортное
средство с электроприводом.
|
04.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
42
|
Исследование. Роликовый транспортер
|
08.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
43
|
Исследование.
Роликовый транспортер с электроприводом
|
11.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
44
|
Проект « Гонки на колесах».
|
15.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
45
|
Проект «Поднимаем».
|
18.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
46
|
Зубчатая передача для передачи вращения.
|
22.02.20
|
|
1
|
Теория
|
|
47
|
.Исследование. Карусель.
|
25.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
48
|
Исследование. Карусель с
электроприводом.
|
29.02.20
|
|
1
|
Практика
|
|
49
|
Промышленные роботы.
Классификация промышленных роботов. Основные элементы роботизированных машин
и механизмов.
|
03.03.20
|
|
1
|
Теория
|
|
50
|
Механические передачи.
Передаточные отношения.
|
07.03.20
|
|
1
|
Теория
|
|
51
|
Самостоятельная творческая работа
по теме: «Автоматический шлагбаум».
|
10.03.20
|
|
1
|
Практика
|
|
52
|
Конструирование управляемого
механизма с использованием червячного редуктора, датчика света и датчика
касания.
|
14.03.20
|
|
1
|
Практика
|
|
53
|
Конструкция: «Канатная дорога»
(сборка по схеме).
|
17.03.20
|
|
1
|
Практика
|
|
54
|
Анализ конструкции канатной
дороги и используемых механизмов.
|
21.03.20
|
|
1
|
Теория
|
|
55
|
Самостоятельная творческая работа
по теме: «Горнолыжный комплекс». Конструирование подвижных механизмов.
|
24.03.20
|
|
1
|
Практика
|
|
56
|
Творческий проект «Горнолыжный
комплекс». Конструирование и установка управляемой механической передачи с
использованием датчика света.
|
28.03.20
|
|
1
|
Практика
|
|
57
|
Творческий проект: «Лифт». Анализ
конструкции промышленного лифта.
|
31.03.20
|
|
1
|
Практика
|
|
58
|
Построение программируемой модели
«Лифт»
|
04.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
59
|
Самостоятельная творческая работа
по теме: «Промышленные роботы».
|
07.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
60
|
Демонстрация творческих работ
учащихся.
|
11.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
61
|
Автономный футбол роботов.
Соревнования
|
14.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
62
|
Проведение исследований с помощью
NXT и
набора датчиков, используя модуль для исследований. Создание
исследовательского проекта
|
18.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
63
|
Синхронное движение роботов
|
21.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
64
|
Встречное движение роботов
|
25.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
65
|
Роботы на ринге
|
28.04.20
|
|
1
|
Практика
|
|
66
|
Соревнования роботов
|
02.05.20
|
|
1
|
Практика
|
|
67
|
Создание своего уникального
робота.
|
05.05.20
|
|
1
|
Практика
|
|
68
|
Создание своего уникального
робота.
|
12.05.20
|
|
1
|
Практика
|
|
69
|
Создание своего уникального
робота.
|
16.05.20
|
1
|
Практика
|
|
70
|
Итоговый проект
«Мой робот»
|
23.05.20
|
1
|
Практика
|
|
Итого
70 часов
|
К
концу курса
Знать:
- правила
безопасной работы;
- основные
компоненты конструкторов ЛЕГО;
- конструктивные
особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и
неподвижных соединений в конструкторе;
- самостоятельно
решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование
предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания;
-создавать модели
при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному
замыслу.
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);
-уметь логически
мыслить.
Кроме того, одним
из ожидаемых результатов занятий по данному курсу является участие школьников в
различных в лего-конкурсах и олимпиадах по робототехнике.
Использованная
литература::
1.
Копосов
Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.:БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2012. – 286с.: ил. ISBN 978-5-9963-2544-5
2.
Копосов
Д.Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов. – М.:БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2012. – 87с. ISBN 978-5-9963-0545-2
3.
Злаказов
А.С. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2011. – 120с.: ил. ISBN 978-5-9963-0272-7
4.
CD.
ПервоРобот Lego WeDo.
Книга для учителя.
5.
Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя. LEGO Group, перевод
ИНТ, - 134 с., ил.
Интернет –
ресурсы:
1.
www.int-edu.ru
2.
http://strf.ru/material.aspx?d_no=40548&CatalogId=221&print=1
3.
http://masters.donntu.edu.ua/2010/iem/bulavka/library/translate.htm
4.
http://www.nauka.vsei.ru/index.php?pag=04201008
5.
http://edugalaxy.intel.ru/index.php?automodule=blog&blogid=7&showentry=1948
6.
http://legomet.blogspot.com
7.
http://www.memoid.ru/node/Istoriya_detskogo_konstruktora_Lego
8.
http://legomindstorms.ru/2011/01/09/creation-history/#more-5
9.
http://www.school.edu.ru/int
10.
http://robosport.ru
11.
http://myrobot.ru/stepbystep/
12.
http://www.robotis.com/xe/bioloid_en
13.
http://www.prorobot.ru/lego/dvijenie_po_spiraly.php
14.
http://technic.lego.com/en-us/BuildingInstructions/9398%20Group.aspx
15.
http://www.nxtprograms.com/robot_arm/steps.html
16.
http://www.mos-cons.ru/mod/forum/discuss.php?d=472
17.
http://www.isogawastudio.co.jp/legostudio/modelgallery_a.html
18.
http://sd2cx1.webring.org/l/rd?ring=robotics;id=2;url=http%3A%2F%2Fwww%2Eandyworld%2Einfo%2Flegolab%2F
19.
http://www.int-edu.ru/object.php?m1=3&m2=284&id=1080
20.
http://pacpac.ru/auxpage_activity_booklets/
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.