Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 2

 

 

 

 

Утверждена  приказом                                                                                             

директора МБОУ СОШ №2                                                                                                           № __ от _________ 2014 г.    

                                                    

___________ Александрова Е. В.                                                        

 

 

 

 

 

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

 дополнительного образования школьников

 

по курсу «Моделирование роботов»

 

 

Возраст учащихся: 11-14 лет

Срок реализации: 1 год

 

 

 

 

 

 

Составила Куликова Н. А.,

учитель информатики и ИКТ

МБОУ СОШ № 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Город Покачи

2014

Пояснительная записка

 

 Интенсивное использование роботов в быту и на производстве 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.

Чтобы достичь высокого уровня творческого и технического мышления, дети должны пройти все этапы конструирования. Необходимо помнить, что такие задачи ставятся, когда учащиеся имеют определённый уровень знаний, опыт работы, умения и навыки.
          Юные исследователи, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в сложную среду информационных технологий, позволяющих роботам выполнять широчайший круг функций.

Сегодня человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда роботы будут использоваться во всех сферах жизнедеятельности. Поэтому курсы робототехники и компьютерного программирования необходимо вводить в образовательные учреждения.

Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

Робототехника - это проектирование, конструирование и программирование всевозможных интеллектуальных механизмов - роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Данная программа реализуется посредством ведения кружка «Робототехника», составлена на основании:
- плана развития дополнительного образования в МБОУ СОШ №2 на 2014-2015 учебный год;

- примерной программы внеурочной деятельности по научно-познавательному направлению «Моделирование роботов»  (под редакцией В. А. Горского).

Цели и задачи курса

Цель:  обучение основам конструирования и программирования.

Задачи:

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

2.                  Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.

3.                  Способствовать развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.

4.                  Развивать мелкую моторику.

5.                  Способствовать формированию умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей.

 

 

 

 

 

Режим занятий

Реализация данной программы рассчитана на 62 часа в год. Занятия кружка проводятся 1 раз в неделю по 2 часа и включают в себя теоретические и практические занятия.

Помимо проведения фронтальных занятий Программой предусматривается выделение часов для проведения индивидуальных и групповых занятий: для формирования навыков конструирования при отставании воспитанника от общего уровня; для занятий с учащимися,  проявившими особенные конструкторские способности. На индивидуальных занятиях могут присутствовать от 2 до 5 учеников, на групповых – от 5 до 12 учеников -  в зависимости от цели проведения занятия.

Целевая группа – 11-14 лет.

 

Формы контроля и оценки образовательных результатов.

Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения обучающихся практических  заданий.

 

Ожидаемые личностные результаты

К личностным результатам освоения курса можно отнести:

·          критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;

·           развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;

·          развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения- преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической деятельности любого человека;

·          воспитание чувства справедливости, ответственности;

·          начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.

 

Метапредметные результаты

Регулятивные универсальные учебные действия:

·         принимать и сохранять учебную задачу;
 планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;

·         формировать умения ставить цель – создание творческой работы, планировать достижение этой цели;

·         осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;

·         адекватно воспринимать оценку учителя;

·         вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения- задачи на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;

·         в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;

·         проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;

·         осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;

·         оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с изначальным замыслом, выполнять по необходимости коррекции либо продукта, либо замысла.

Познавательные универсальные учебные действия:

·          использовать средства информационных и коммуникационных технологий- для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;

·          ориентироваться на разнообразие способов решения задач;

·          осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков;

·          проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;

·          устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;

·          моделировать,  преобразовывать объект из чувственной формы в модель, где выделены существенные характе¬ристики объекта (пространственно-графическая или знаково-символическая);

·          синтезировать,  составлять целое из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;

Коммуникативные универсальные учебные действия:

·         аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и критериев при выделении признаков, сравнении и классификации объектов;

·          выслушивать собеседника и вести диалог;

·          признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;

·          планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками — определять цели, функций участников, способов взаимодействия;

·          осуществлять постановку вопросов — инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации.

 

Перечень учебно-методического обеспечения

1. Примерные программы внеурочной деятельности. Начальное и основное образование. Под редакцией В. А. Горского.М: Просвещение,2013г.-111с.
2. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.
3. Методические рекомендации для преподавателя «Образовательный роботехнический модуль» К. В. Ермишин, И. И. Мацаль. М.:Издательсвто «Экзамен», 2014 г.- 96с.

4.   История изобретений. Большая детская энциклопедия. М.: ООО «Издательство», 2009. [Электронная энциклопедия.]

5.   Креативный мир. [Электронный ресурс.] www.trizland.ru.

6.   Сайт Технолаб http://examen-technolab.ru

 

 

 

 

 

 

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН.

№	Наименование разделов и тем	Общее кол-во часов	В том числе
			теоретических	практических
	I. НАЧАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ
1.	Вводное занятие. Органы чувств роботов.	2	1	1
2.	Игровые автоматические устройства.	2	1	1
3.	Лабораторная работа №1 «Создание робота божьей коровки»	2	1	1
4.	Лабораторная работа №2 «Создание робота кузнечика»	2		2
5.	Лабораторная работа №3 «Создание робота таракана»	2		2
6.	Движущиеся роботы. Беспроводное управление роботами.	1	1
7.	Лабораторная работа № 4 «Создание робота жука-рогача»	2		2
8.	Лабораторная работа №5 «Создание модели мельницы»	2		2
9.	Лабораторная работа №6 «Создание робота жука-водомерки»	2		2
10.	Лабораторная работа №7 «Создание робота усатого жука»	2		2
11.	Особенности  устройства и изготовления исполнительных механизмов для модели робота.	1	1
12.	Лабораторная работа №8 «Создание роботзайца»	2		2
13.	Лабораторная работа №9 «Создание робота жука-броненосца»	2		2
14.	Лабораторная работа №10 «Создание робота тюленя»	2		2
15.	Дистанционное управление роботами с помощью Bluetooth	1	1
	II. БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ	0
16.	Лабораторная работа №10 «Создание робота слона»	2		2
17.	Проект: Собери робота, определяющего расстояние.	2		2
18.	Проект: Собери робота, отслеживающего линию.	2		2
19.	Программирование с RoboPlus	3	1	2
20.	Управление роботами с помощью программной среды LabView.	4	2	2
21.	Лабораторная работа №11 «Создание робота объезжающего препятствия»	2		2
22.	Лабораторная работа №12 «Применение простейших сенсорных устройств. Сборка робота-пингвина»	2		2
23.	Лабораторная работа №13 «Типы приводов и механических передач. Сборка робота-катапульты»	2		2
24.	Лабораторная работа №14 Регистрирование и воспроизведение звуков. Сборка робота, реагирующего на звук»	2		2
25.	Лабораторная работа №15 «Регистрирование и воспроизведение звуков. Сборка дракона, реагирующего на звук» «	2		2
26.	Лабораторная работа №16 «Влияние сил инерции. Сборка робота-щенка»	2		2
27.	Лабораторная работа №17 «Управление скоростью и ускорением роботов. Сборка робота-мышки»	2		2
28.	Лабораторная работа №18 «Тяговая сила роботов. Сборка робота-кузнечика»	2		2
29.	Лабораторная работа №19 «Переключение периферийных устройств. Сборка автоматизированного шлагбаума»	2		2
30.	Лабораторная работа №20 «Подъемно-транспортные машины. Сборка подъемного крана»	2		2
31.	Выставка созданных роботов, демонстрация движения.	2		2
ИТОГО часов:		62

 

Содержание программы

Проектная деятельность позволяет закрепить, расширить и углубить полученные на уроках знания, создаёт условия для творческого развития детей, формирования позитивной самооценки, навыков совместной деятельности с взрослыми и сверстниками, умений сотрудничать друг с другом, совместно планировать свои действия и реализовывать планы, вести поиск и систематизировать нужную информацию. Это стимулирует развитие познавательных интересов школьников, стремления к постоянному расширению знаний, совершенствованию освоенных способов действий.

Предметное содержание программы направлено на последовательное формирование и отработку универсальных учебных действий, развитие логического мышления, пространственного воображения.

Содержание программы предоставляет значительные возможности для развития умений работать в паре или в группе. Формированию умений распределять роли и обязанности, сотрудничать и согласовывать свои действия с действиями товарищей, оценивать собственные действия и действия отдельных учеников (пар, групп).

1.В разделе Начальный уровень постепенно происходит введение в конструирование, выработка навыков сборки роботов.

Ознакомление с конструктором  марки "Технолаб". Названия и назначения деталей.Названия и назначения всех деталей конструктора. Виды соединений деталей. Изучение типовых соединений деталей. Понятие конструкции, ее элементов. Основные свойства конструкции: жесткость, устойчивость, прочность, функциональность и законченность

Учащиеся должны знать: - названия всех деталей конструктора; - виды соединений и их характеристики; - способы соединения деталей. - способы постановки задачи; а способы описания конструкции; - отличия их друг от друга; - условные обозначения деталей.

Учащиеся должны уметь: - соединять детали различными способами; - характеризовать различные соединения.

- описывать конструкцию всеми способами; - выбирать наиболее рациональный способ описания.

2. В разделе Базовый уровень учащиеся знакомятся с программированием роботов.

Построение моделей с использованием технологических карт.

Учащиеся должны знать:           - виды форм энергии. - основы программирования конструктора OLLO. - создание и отладка программ.

Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать механизмы способные передавать энергию. - производить отладку программы управления роботом.

 

Методическое обеспечение Программы.

Для реализации программы в кабинете имеются наборы конструктора OLLO (среда программирования RoboPlus), базовые детали, компьютеры, принтер, проектор, экран. Наборы образовательных материалов и методик содержат:  методические указания для преподавателя по проведению занятий; руководства по сборке и программированию на различных языках программирования, в том числе руководства по программированию в программной среде LabView; руководства по проведению лабораторных работ и экспериментов; примеры программ.

Все методические рекомендации разработаны при поддержке специалистов факультета «Робототехника и комплексная автоматизация» МГТУ им Н.Э.Баумана с использованием учебно-методических материалов издательства «Экзамен», которые имеют грифы ИСМО РАО, МИОО и допущены к использованию в общеобразовательных учреждениях (приказ №729 от 14 декабря 2009 г. МОН РФ).

Модуль направлен на стимулирование и развитие любознательности и интереса к технике. Обеспечивает решение образовательных задач участников образовательного процесса (обучающийся, педагог) с использованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), в том числе моделирования, конструирования объектов и их программирования на компьютере.

Модуль способствует развитию системы универсальных учебных действий в составе личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных действий. Модуль предназначен для проведения урочных и дополнительных занятий по изучению основ робототехники и информатики.

Методы обучения

1. Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, воспрпиятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
2. Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)
3. Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
4. Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)
5. Индивидуальная работа.

Материальное обеспечение

Базовый робототехнический набор состоит из пластиковых деталей и крепежных элементов, а так же специализированного инструмента для их сборки. Элементы, входящие в набор, позволяют реализовывать как фиксированные соединения деталей и фланцев, так и подвижные вращающиеся соединения шарниров и различных передач.

Состав модуля:

1)Базовый робототехнический набор –6 шт

2)Методические рекомендации для преподавателя –1шт

3)Методические рекомендации для ученика–6шт

4)Диск с рабочими материалами–1шт

5)Диск с ПО для программирования–1 шт

6)Комплект модулей Bluetooth –1шт

Состав базового робототехнического набора:

1)Набор конструктивных и крепежных элементов

2)Привод на базе двигателя постоянного тока –2шт

3)Программируемый контроллер –1шт

4)Пульт дистанционного управления –1шт

5)Батарейный отсек –2шт