Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Технология / Рабочие программы / Рабочая образовательная программа "Робототехника"

Рабочая образовательная программа "Робототехника"

  • Технология

Поделитесь материалом с коллегами:

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Школа развития № 24»


УТВЕРЖДАЮ: директор


МБОУ «Школа развития № 24»


___________Л.В. Доброрадова

приказ от «___» ___________ 201__ г. №___________


РАССМОТРЕНО:

протокол заседания методического объединения педагогов дополнительного образования

протокол от «____» _______201__ г.

_________



ПРИНЯТО:

протокол педагогическом совете №_______от «____» _______201__ г.







Дополнительная образовательная программа


«Робототехника»


общеразвавающей направленности


для обучающихся 9-10 лет


срок реализации 1 год




Автор-составитель:

педагог дополнительного образования

Шведов Валерий Эрнэстович







г. Нефтеюганск, 2015г

Информационная карта программы


Наименование программы

«Роботехника»

Автор программы

Шведов Валерий Эрнэстович

Рецензенты

Заседания методического объединения педагогов дополнительного образования

Направленность программы

Общеразвивающей направленности

Сроки реализации программы

1 год

Возраст обучающихся

9-10 лет

Цель программы


Постановка основ инженерно-технического мышления, связанного с формированием ключевых компетентностей деятельности: целеполагание, планирование (умение составлять план действий и применять его для решения практических задач), прогнозирование (предвосхищение будущего результата при различных условиях выполнения действия), оценка результатов, контроль, коррекция.

Краткое содержание программы





В программе "Робототехника" учащиеся познакомятся с устройством конструкции робота и способом программирования модели.

На первом этапе учащиеся знакомятся с возможностями набора MINDSTORMS NXT 2.0. Изучают технические характеристики сенсоров и моторов, входящих в набор. Изучают "мозг" робота блок NXT. Учатся подключать к нему сенсоры и моторы.

Следующий этап работы в творческом объединении подразумевает программирование простейшей модели робота через блок NXT. Освоив простейшие приемы создания робота и работы с блоком NXT, учащиеся переходят к более сложным моделям роботов и способам программирования.

Учащиеся с помощью компьютера программируют роботов, на которых установлены сенсорные датчики по отдельности. Создаются несколько программ для тестирования датчиков и понимания принципа их работы.

Ожидаемый результат



Учащиеся научатся: анализировать созданную конструкцию;выявлять слабые места (недостатки) и вносить изменения, улучшающие характеристики вновь спроектированного изделия.

1) Выполнять проекты различной сложности посредством образовательных конструкторов.

2) Совместно обучаться и работать в рамках одной группы, распределять обязанности в своей группе.

3) Решать поставленную задачу и искать собственное решение.

4) Проявлять творческий подход к решению поставленной задачи.

5) Создавать модели реальных объектов и процессов.



1.Пояснительная записка, в которой конкретизируются общие цели начального общего образования с учетом специфики учебного курса.


Дополнительная общеразвивающая программа «Роботехника» разработана на основе нормативно – правового законодательства Российской Федерации, образовательная программа дополнительного образования/Авт.-сост.: Ничков Н.В., Ничкова Т.А.– с. Панаевск: Методическая служба, 2013.

Признавая социализацию в качестве одной из задач  российского образования, важно вовремя сориентировать ребенка в современной социокультурной среде, духовном и культурном наследии. Решение задач воспитания и социализации школьников, в контексте национального воспитательного идеала, их всестороннего развития наиболее эффективно в рамках организации дополнительного образования, особенно, в условиях системы общего образования. Такая возможность общеобразовательным учреждениям предоставляется Федеральным государственным  образовательным стандартом (ФГОС). Согласно  ФГОС  организация дополнительного образования детей является неотъемлемой частью образовательного процесса в школе, а воспитание рассматривается как миссия образования, как ценностно-ориентированный процесс. Деятельность объединяет все виды деятельности школьников, в которых возможно и целесообразно решение задач воспитания и социализации детей.

Программа "Робототехника" имеет научно-техническую направленность и предназначена для учащихся, проявляющие выдающие способности.

Отличительными особенностями являются:

  1. Определение видов организации деятельности учащихся, направленных на достижение личностных, метапредметных и предметных результатов освоения учебного курса.

  2. В основу реализации программы положены ценностные ориентиры и воспитательные результаты.

  3. Ценностные ориентиры организации деятельности предполагают уровневую оценку в достижении планируемых результатов.

Актуальность программы заключается в том, что 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, что позволяет сформировать целостную картину мира.

Цель программы: создание условий для формирования основ инженерно-технического мышления, через решение технических задач.

Задачи:

  1. Ознакомление с основными принципами механики.

  2. Формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации на основе организации предметно-преобразующей деятельности.

  3. Развитие коммуникативной компетентности младших школьников на основе организации совместной продуктивной деятельности (умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности, развитие навыков межличностного общения и коллективного творчества).

4.Повышение интереса к учебным предметам посредством конструктора ЛЕГО.


2.Общая характеристика учебного курса.

На первых порах обучения дети работают по готовым эскизам и чертежам с использованием преимущественно репродуктивных, воспроизводящих методов. Частично применяются методы, способствующие умственному развитию учащихся, т.е. проблемные, исследовательские и др.

Конструктивное творчество представляет сложный комплекс умственных и практических действий. Оно имеет два основных этапа:

  • этап замысла, где отражается собственная преобразующая деятельность мышления и воображения ребёнка и

  • этап его практической реализации.

Одной из задач реализации ФГОС НОО является формирование базовых компетентностей современного человека: информационной, коммуникативной, самоорганизации, самообразования. Главным отличием является ориентация образования на результат на основе системно-деятельностного подхода. Деятельность – это первое условие развития у школьника познавательных процессов. То есть, чтобы ребенок развивался, необходимо его вовлечь в деятельность. Образовательная задача заключается в создании условий, которые бы спровоцировали детское действие. Такие условия легко реализовать в образовательной среде ЛЕГОMINDSTORMSNXT 2.0.

Программа обеспечивает реализацию следующих принципов:

  • непрерывность дополнительного образования как механизма полноты и целостности образования в целом;

  • развития индивидуальности каждого ребенка в процессе социального самоопределения в системе дополнительного образования;

  • системность организации учебно-воспитательного процесса;

  • раскрытие способностей и поддержка одаренности детей.


3.Описание места учебного курса в учебном плане внеурочной деятельности.

Программа "Роботехника" рассчитана на 1 год обучения – всего 37 часов, режим занятий – 1 час в неделю.


4.Описание ценностных ориентиров содержания учебного курса.

Одним из результатов изучения курса является осмысление и интериоризация (присвоение) учащимися системы ценностей.

Ценность добра - осознание себя как части мира, в котором люди соединены бесчисленными связями, в том числе с помощью языка; осознание постулатов нравственной жизни.

Ценность общения – понимание важности общения как значимой составляющей жизни общества, как одного из основополагающих элементов культуры.

Ценность природы основывается на общечеловеческой ценности жизни, на осознании себя частью природного мира. Любовь к природе – это и бережное отношение к ней как среде обитания человека, и переживание чувства её красоты, гармонии, совершенства. Воспитание любви и бережного отношения к природе через тексты художественных и научно-популярных произведений литературы.

Ценность истины – осознание ценности научного знания как части культуры человечества, проникновение в суть явлений, понимания закономерностей, лежащих в основе социальных явлений; приоритетности знания, установления истины, самого познания как ценности.

Ценность труда и творчества – осознание роли труда в жизни человека, развитие организованности, целеустремлённости, ответственности, самостоятельности, ценностного отношения к труду в целом и к литературному труду, творчеству.

Ценность гражданственности и патриотизма – осознание себя как члена общества,народа, представителя страны, государства; чувство ответственности за настоящее и будущее своего языка; интерес к своей стране: её истории, языку, культуре, её жизни, её народу.

Ценность человечества – осознание себя не только гражданином России, но и частью мирового сообщества, для существования и прогресса которого необходимы мир, сотрудничество, толерантность, уважение к многообразию иных культур и языков.


5. Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения конкретного учебного курса.


Личностные результаты

  • положительное отношение к учению и познавательной деятельности;

  • желание приобретать новые знания, умения, совершенствовать имеющиеся;

  • способность осознавать свои трудности и стремиться к их преодолению,

  • осваивать новые виды деятельности;

  • развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности;

  • овладение правилами научной организации труда;

  • способность к самооценке своих действий, поступков;

  • становление самоопределения в выбранной сфере будущей профессиональной деятельности;

  • самооценка готовности к деятельности в сфере технического труда;

  • бережное отношение к природным и хозяйственным ресурсам

Метапредметные результаты


Регулятивные универсальные учебные действия:

  • алгоритмизированное планирование процесса познавательно-трудовой деятельности;

  • определение способов решения учебной или трудовой задачи;

  • поиск ошибок в плане действий и внесение в него изменений;

  • поиск новых решений возникшей технической или организационной проблемы;

  • проявление инновационного подхода к решению учебных и практических задач в процессе моделирования изделия;

  • оценивание своей деятельности с точки зрения нравственных, правовых норм и эстетических ценностей.


Познавательные универсальные учебные действия:

  • выбор для решения познавательных и коммутативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, интернет-ресурсы и др. базы данных;

  • виртуальное и натуральное моделирование технологических объектов и процессов;

  • анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных);

  • синтез - составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;

  • выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов;

  • подведение под понятие;

  • установление причинно-следственных связей;

  • построение логической цепи рассуждений.


Коммуникативные универсальные учебные действия:

  • согласование и координация совместной познавательно-трудовой деятельности с другими её участниками;

  • умение выслушать собеседника и ведение диалога;

  • обоснование идеи изделия;

  • аргументирование своей точки зрения на выбор оснований и критериев при выделении признаков, сравнении и классификации объектов;

  • признание возможности существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;

  • аргументированная защита своего выбора объекта.


Предметные результаты


знать

уметь

  • конструкцию простейших роботов и способы их построения;

  • устройство и принцип работы сенсоров (цвета, касания, звука, ульразвука);

  • способы установки сенсоров на робота;

  • приемы программирования робота для выполнения поставленной задачи.

  • создавать конструкцию робота;

  • программировать робота;

  • группировать простые элементы в более сложную конструкцию;

  • работать руками (развитие мелких и точных движений);

  • использовать инженерно-техническое мышление при создании электрифицированных конструкций по заданной ситуации.




Учащиеся научатся: (технические навыки)

  • анализировать созданную конструкцию;

  • выявлять слабые места (недостатки) и вносить изменения, улучшающие характеристики вновь спроектированного изделия.

У учащихся должны быть сформированы личностные, регулятивные, познавательные и коммуникативные универсальные учебные действия как основа умения учиться.


1) Выполнять проекты различной сложности посредством образовательных конструкторов.

2) Совместно обучаться и работать в рамках одной группы, распределять обязанности в своей группе.

3) Решать поставленную задачу и искать собственное решение.

4) Проявлять творческий подход к решению поставленной задачи.

5) Создавать модели реальных объектов и процессов.


6.Содержание учебного курса.

В начальной школе учащиеся знакомились с конструктарами ЛЕГО и изготавливали статические модели. Изучались понятия устойчивость, форма конструкции и др. В последний год обучения изучалось простейшие способы программирования электрофицированных моделей. Модели не отключались от компьютера и находились в одной точке на рабочем столе.

В программе "Робототехника" учащиеся познакомятся с устройством конструкции робота и способом программирования модели.

На первом этапе учащиеся знакомятся с возможностями набора MINDSTORMS NXT 2.0. Изучают технические характеристики сенсоров и моторов, входящих в набор. Изучают "мозг" робота блок NXT. Учатся подключать к нему сенсоры и моторы.

Следующий этап работы в творческом объединении подразумевает программирование простейшей модели робота через блок NXT. Освоив простейшие приемы создания робота и работы с блоком NXT, учащиеся переходят к более сложным моделям роботов и способам программирования.

Подробно изучаются устройства сенсоров и способов их программирования и корректировки. Углубленно изучается устройство интерактивного сервомотора, способа его крепления на модель, использование видов передач и корректировка параметров на компьютере.

Учащиеся с помощью компьютера программируют роботов, на которых установлены сенсорные датчики по отдельности. Создаются несколько программ для тестирования датчиков и понимания принципа их работы.

п/п

Темы раздела

Всего часов

Из них

теория

практика

Вводное занятие

1

1


Знакомство с оборудованием и модулем NXT.

18

4

14

Программирование NXT через компьютер.

9

3

6

Создание роботов.

8

2

6

Заключительное занятие

1

1


ИТОГО

37

11

26

На последнем этапе обучения учащиеся создают сложные модели роботов (футболист, исследователь, погрузчик, сумоист) с использованием нескольких датчиков для выполнения поставленных задач. Тестирование роботов проводится на полигоне исходя из условий задания. Выявляются ошибки, вследствие чего корректируются конструкция робота и программа.

Содержание программы

1. Вводное занятие

Вводный инструктаж по технике безопасности. Знакомство с разделами программы, с необходимым материалом на занятиях, инструментом. Организация рабочего места, инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

2. Знакомство с оборудованием и модулем NXT

Знакомство с набором MINDSTORMS NXT 2.0.Общий обзор технологий NXT. Подключения в технологии NXT. Подключения NXT к ПК с помощью кабеля USB. Управляющий модуль NXT. Установка аккумулятора и батареи в NXT . Главное меню NXT. Программирование кнопками NXT. Подменю NXT "Попробуй". Подменю NXT . Обзор". Подменю NXT "Установки". Bluetooth. Сенсор цвета. Устройство и принцип действия. Установка на модели сенсора цвета. Программирование сенсора цвета через NXT. Сенсор нажатия. Устройство и принцип действия. Установка на модели сенсора нажатия. Программирование сенсора нажатия через NXT. Сенсор звука. Устройство и принцип действия. Установка на модели сенсора звука. Программирование сенсора звука через NXT. Ультразвуковой сенсор. Устройство и принцип действия. Установка на модели ультразвукового сенсора. Программирование ультразвукового сенсора через NXT. Интерактивные сервомоторы. Устройство и принцип действия. Установка на модели интерактивных сервомоторов. Программирование интерактивных сервомоторов через NXT Использование Bluetooth через NXT. Подключение NXT к ПК через Bluetooth.Подменю Bluetooth на NXT. Подключение NXT к другому NXT.

3. Программирование NXT через компьютер

Программное обеспечение MINDSTORMS NXT 2.0. Простая программа для NXT. Интерфейс пользователя программного обеспечения. Робо-центр. Политра программирования. Панель настроек. Калибровка сенсора цвета. Калибровка сенсора нажатия. Калибровка сенсора звука. Калибровка ультразвукового сенсора. Контролер NXT. Редактор звука. Редактор изображения. Дистанционное управление. Тестирование на полигоне. Устранение неисправностей. Обновление прошивки NXT.

4. Создание роботов

Создание робота с использованием сенсора цвета. Программирование робота с использованием сенсора цвета. Создание робота с использованием сенсора нажатия. Программирование робота с использованием сенсора нажатия. Создание робота с использованием сенсора звука. Программирование робота с использованием сенсора звука. Создание робота с использованием ультразвукового сенсора. Программирование робота с использованием ультразвукового сенсора. Создание робота-футболиста. Программирование робота-футболиста. Тестирование робота-футболиста. Создание робота-исследователя. Программирование робота-исследователя. Тестирование робота-исследователя. Создание робота-погрузчика. Программирование робота-погрузчика. Тестирование робота-погрузчика. Создание робота-сумоиста. Программирование робота-сумоиста. Тестирование робота-сумоиста.


5. Заключительное занятие

Демонстрация изготовленных моделей. Награждение лучших. Беседа «Чему мы научились на занятиях творческого объединения».


7. Календарно – тематическое планирование (приложение №2)





8.Описание материально-технического обеспечения образовательного процесса.


Материально-техническое обеспечение

  1. ИКТ

  1. Компьютер

  2. Проектор

  3. Интерактивная доска

  4. Программное обеспечение MINDSTORMSNXT 2.0.


  1. Конструкторы «Лего»


п/п

Наименование набора

Кол-во, шт.

Набор MINDSTORMS NXT 2.0.

1

Ресурсный набор.

1

Блоки питания для аккумуляторов.

1



Список литературы

Для учителя

  1. Волкова С. И. «Конструирование», - М: «Просвещение», 2009 .

  2. Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2008.

  3. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 2008.

  4. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» - «Наука» 2010г.

  5. Мякушко А.А. Основы образовательной робототехники.

  6. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей.

  7. Халамов В.Н. Робототехника для детей и их родителей: учебно-методическое пособие.


Для учащихся

  1. Инструкции по сборке ЛЕГО конструкций.

  2. Методическое пособие по сборке ЛЕГО-роботов.

  3. Lego Mindstorms: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя.

Интернет - ресурсы

  1. Самодельные LeoCAD детали для NXT [Электронный ресурс]: Адрес с экрана: http://www.mindstorms.su/ nxt_1_text_07.html

  2. Проводной Датчик [Электронный ресурс]: Адрес с экрана: http://www.mindstorms.su/sensors_1_text_06.html

  3. LEGO Mindstorms NXT 2.0 [Электронный ресурс]: Адрес с экрана:  http://www.mindstorms.ru/mindstorms.php

  4. Галерея фотографий и видео-роликов по созданию, сборки и программированию роботов [Электронный ресурс]: Адрес с экрана: http://www.mindstorms.su/gallery_1.html

  5. Программное обеспечение роботов [Электронный ресурс]: Адрес с экрана: http://www.mindstorms.su/ what_is_nxt_7.html

  6. http://ar.rise-tech.com/Home/Introduction

  7. http://www.prorobot.ru/lego/robototehnika_v_shkole_6-8_klass.php

  8. http://robotor.ru

  9. http://www.prorobot.ru/lego.php

  10. http://robotics.ru/

  11. http://www.prorobot.ru

12


Автор
Дата добавления 20.01.2016
Раздел Технология
Подраздел Рабочие программы
Просмотров194
Номер материала ДВ-361335
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх