Рабочая программа курса внеурочной деятельности "Шаг в робототехнику"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 5

«Центр современных индустриальных технологий»

Рассмотрена и рекомендована Координационно-методическим советом Муниципального автономного общеобразовательного учреждения Средняя общеобразовательная школа № 5  «Школа-центр современных индустриальных технологий» Протокол №    от   .

Согласовано Зам. директора по ВР ____________________ «____» _________ 2018 г

Утверждена приказом от            №                    М.П.

Рабочая программа курса внеурочной деятельности

«Шаг в робототехнику»

по общеинтеллектуальному направлению

Муниципального автономного общеобразовательного учреждения

«Средняя общеобразовательная школа № 5

«Центр современных индустриальных технологий»

на 2018-2022 годы

7 класс

Составитель: Иванова Любовь Михайловна,

учитель информатики

г. Рассказово

2018 год

Пояснительная записка

Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Шаг в робототехнику по общеинтеллектуальному направлению для 7 классов разработана на основе:

ü Федерального закона  РФ «Об образовании в Российской Федерации»;

ü Концепции духовно-нравственного развития и воспитания личности гражданина России;

ü требований федерального государственного образовательного стандарта  НОО;

ü письмом Министерства образования РФ от 2.04.2002 г. № 13-51-28/13 «О повышении воспитательного потенциала общеобразовательного процесса в ОУ»;

ü письмом Минобрнауки России от 12.05.2011 № 03-296 «Об организации внеурочной деятельности при введении федерального государственного образовательного стандарта общего образования»;

ü постановлением Главного санитарного врача РФ от 29.12.2010 № 189 "Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям организации обучения в общеобразовательных учреждениях»" (далее СанПиН 2.4.2.2821-10);

ü сборника серии «Стандарты второго поколения» авторов Д.В. Григорьева, П.В. Степанова «Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор», изд. М. «Просвещение», 2010 г.;

ü концепции  инновационного образовательного учреждения

«Школа – центр современных индустриальных технологий»

(г. Рассказово) с учетом инструктивно-дидактических материалов для педагога «Комплект LEGO Education «Гуру Робототехники».

Цель программы:

o   формирование технической грамотности и учебно-познавательной компетенции на базе интеграции робототехники со школьными предметами и за счет выполнения исследовательских и творческих проектов различной направленности.

Достижение цели возможно через решение следующих задач:

 · формировать и расширять активный словарь в области техники, робототехники и проектирования.

· познакомить с назначением и основными возможностями блоков и узлов робототехнического комплекта,

· сформировать навыки конструирования, сборки и отладки робототехнических систем;

· познакомить с основами визуального языка для программирования роботов;

· систематизировать и обобщить методы и приемы разработки разнообразных проектов робототехнических систем;

· познакомить учащихся с использованием датчиков ультразвука;

· формировать математическую культуру и основы бионики для расширения кругозора учащихся в области робототехники;

· сформировать представление о математическом моделировании при конструировании роботов;

· расширить представление об использовании роботов в разных областях знаний;

· формировать и развивать информационную культуру, умение ориентироваться в информационных потоках и работать с разными источниками информации;

· познакомить учащихся с использованием методов оптимизации при конструировании робототехнических систем;

· поощрять стремление к применению своего потенциала в поиске оригинальных идей, обнаружении нестандартных решений, развитию творческих способностей.

· формировать навыки самостоятельного проведения исследований с помощью робототехнических систем;

· содействовать саморазвитию в формировании успешных личных стратегий коммуникации и развитию компетенций при участии учеников в командной работе;

· прививать культуру организации рабочего места, правила обращения со сложными и опасными инструментами;

· воспитывать бережливость и сознательное отношение к вверенным материальным ценностям.

Рабочая программа ориентирована на пособие: «ТЕХНОЛОГИЯ. РОБОТОТЕХНИКА» автора Копосова Д. Г., БИНОМ, Лаборатория знаний, 2017

Согласно учебному плану внеурочной деятельности на изучение курса «Шаг в робототехнику» отводится в 7 классе 34 часа в год.

Результаты освоения курса внеурочной деятельности

Личностные результаты:

· получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях;

· найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе;

· убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе;

· использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов;

· укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности;

· развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.

Метапредметные результаты:

учащиеся

·        смогут применять знания из математики, физики и бионики для решения задач или реализации проектов;

·        получить навыки работы с разными источниками информации, как в печатном (бумажном), так и в электронном виде;

·        усовершенствуют творческие навыки и эффективные приемы для решения сложных технических задач;

·        усовершенствуют навыки и приемы нестандартных подходов к решению задач или выполнению проектов;

·        усовершенствуют универсальные навыки и приемы к конструированию роботов и отладке робототехнических систем;

·        получат представление о методах оптимизации в робототехнике на примерах выполнения проектов с задачей поиска лучшего конструктивного решения;

·        смогут использовать свои знания для самостоятельного проведения исследований и усовершенствования робототехнических систем и проектов;

·       усовершенствуют умения работать индивидуально и в группе, планировать свою деятельность в процессе разработки, отладки и исследования робототехнических систем.

Предметные результаты:

Знать/понимать:

·        будут понимать смысл основных терминов робототехники, правильно произносить и адекватно использовать;

·        поймут принципы работы и назначение основных блоков и смогут объяснять принципы их использования при конструировании роботов;

·        смогут понять принципы кодирования и декодирования, а также идеи использования их в робототехнических системах;

·        смогут использовать знания из области физических основ робототехники для построения робототехнических систем;

·        смогут осуществлять самостоятельную разработку алгоритмов и программ с использованием конструкций ветвления, циклов, а также использовать вспомогательные алгоритмы;

·        смогут самостоятельно и/или с помощью педагога производить отладку роботов в соответствии с требованиями проекта;

·        приобретут навыки самостоятельного выполнения проектов в соответствии с заданиями в учебнике и/или устно сформулированного задания педагога.

·        получат представление о возможностях использования датчиков ультразвука, и блока переменная, смогут использовать знания при выполнении проектов.

Содержание курса внеурочной деятельности с указанием форм организации и видов деятельности

7 класс (34ч)

№ п/п	Темы разделов	Кол-во часов	Содержание	Формы организации	Виды деятельности
1.	ТБ и правила поведения в компьютерном классе при работе с конструктором LEGO Education «Гуру Робототехники» «Что умеет наш робот»	1 ч	Краткое изложение изучаемого курса в кружке. Организация рабочего места. Правила поведения на занятиях. Техника безопасности с инструментами. Знакомство с конструктором LEGO Education «Гуру Робототехники».	Беседа	Учебная беседа, знакомство с оборудованием.
2.	Конференция «Роботы – прошлое, настоящее, будущее»	1 ч	Истории создания первых роботов, современные роботы, обзор тенденций в создании роботов.	Конференция	Представление презентаций «Роботы – прошлое, настоящее, будущее».
3.	Знакомство с конструкцией блока EV3. Подключение к блоку различных устройств. Обзор датчиков. Интерактивные сервомоторы.	1 ч	Знакомство с конструкцией блока EV3, его органами управления и индикации. Подключение к блоку различных устройств, в том числе компьютера. Обзор датчиков и интерактивных сервомоторов, входящих в комплект.	практическая работа	Знакомство с конструктором, распаковка и распределение деталей по ячейкам.
4.	Сборка и программирование простейшего робота.	1 ч.	Знакомство с меню EV3 и основными командами.	Практическая работа	Практическая работа «Создание и программирование робота «Пятиминутка»
5.	Сборка и программирование робота «Линейный ползун».	1 ч	Знакомство с датчиком освещённости и датчиком расстояния. Сборка и программирование робота, двигающегося по определённой траектории.	практическая работа	Практическая работа «Создание и программирование робота «Линейный ползун»
6.	Сборка и программирование робота «Измеритель расстояния».	1 ч	Знакомство с датчиком касания. Сборка и программирование робота, измеряющего расстояние, пройденное роботом по заданной траектории	практическая работа	Практическая работа «Создание и программирование робота «Измеритель расстояния»
7-9.	Интерфейс программы LEGO Education «Гуру Робототехники». Основные блоки программирования.	3 ч	Изучение интерфейса, командного меню и инструментов программы. Создание и сохранение программ.  Знакомство со встроенным в программу инструктором по созданию и программированию роботов. Соединение блоков проводниками. Знакомство с палитрами блоков.	Беседа, практическая работа	Практическая работа «Изучение интерфейса, командного меню и инструментов программы»
10.	Сборка модели «Бот-внедорожник».	1 ч	Сборка модели «Бот-внедорожник» с использованием датчика расстояния	Практическая работа	Практическая работа «Сборка модели «Бот-внедорожник»
11.	Программирование модели «Бот-внедорожник»	1 ч	Программирование модели «Бот-внедорожник» с использованием датчика расстояния. Робот данной модели едет прямо, пока бампером не упирается в препятствие, затем отъезжает назад.	Практическая работа	Практическая работа «Программирование модели «Бот-внедорожник»
12.	Что такое «гироскоп» и возможности использования гироскопа.	1 ч	Принцип действия и сферы применения гироскопа.	Практическая работа	Поиск и анализ информации по теме «Что такое гироскоп?»
13.	Создание модели «Робот-гироскутер».	1 ч	Создание робота-гироскутера на основе двух штатных гироскопов набора.	Практическая работа	Практическая работа «Сборка робота-гироскутера»
14.	Программирование модели «Робот-гироскутер»	1 ч	Программирование модели «Робот-гироскутер».	Практическая работа	Практическая работа «Программирование робота-гироскутера»
15.	Создание модели «Робот-сортировщик».	1 ч	Создание робота с использованием датчика цвета. Модель сортирует детали по цвету.	Практическая работа	Практическая работа «Сборка робота-сортировщика»
16.	Программирование модели «Робот-сортировщик».	1 ч	Программирование модели «Робот-сортировщик».	Практическая работа	Практическая работа «Программирование робота-сортировщика»
17.	Создание модели «Робот-манипулятор».	1 ч	Создание модели, которая представляет собой систему захвата деталей по принципу промышленных манипуляторов.	Практическая работа	Практическая работа «Сборка манипулятора»
18.	Программирование модели «Робот-манипулятор».	1 ч	Программирование модели «Робот-манипулятор»	Практическая работа	Практическая работа «Программирование робота - манипулятора»
19.	Создание модели «Робот-щенок».	1 ч	Создание модели с использованием датчиков касания, расстояния, звука.	Практическая работа	Практическая работа «Сборка робота-щенка»
20.	Программирование модели «Робот-щенок».	1 ч	Программирование модели «Робот-щенок»	Практическая работа	Практическая работа «Программирование робота – щенка»
21.	Создание модели «Робот-транспортировщик».	1 ч	Создание модели с использованием датчиков касания, расстояния, цвета.	Практическая работа	Практическая работа «Сборка робота-транспортировщика»
22.	Программирование модели «Робот-транспортировщик».	1 ч	Программирование модели «Робот-транспортировщик»	Практическая работа	Практическая работа «Программирование робота –транспортировщика»
23.	Виды коммуникации роботов. Установка соединения с ПК. Сборка пульта дистанционного управления.	1 ч	Коммуникации между роботами. Отправка сообщений мастер-подчиненный. Отправка чисел с подтверждением. Прямые команды. Сборка простого проводного пульта дистанционного управления, который состоит из двух датчиков касания и двух длинных проводов из комплекта.	Практическая работа	Практическая работа «Сборка пульта дистанционного управления».
24.	Программирование пульта и управление роботом с помощью пульта.	1 ч	Программирование обеспечивает базовое удаленное управление роботом или транспортным средством с помощью двух кнопок. При нажатии левой кнопки робот поворачивает налево, при нажатии правой кнопки делает поворот направо, а нажатие на обе кнопки заставляет робота двигаться прямо вперед.	Практическая работа	Практическая работа «Программирование пульта дистанционного управления». Практическая работа «Вождение робота двухкнопочным пультом дистанционного управления».
25.	«Общение» роботов.	1 ч	Использование Bluetooth соединения в беспроводном пульте дистанционного управления с двумя блоками EV3.	Практическая работа	Практическая работа «Беспроводное управление роботом»
26.	Подготовка к разработке проекта.	1 ч	Постановка проблемы. Планирование содержания и этапов проекта.  Ознакомление с требованиями к содержанию и организации проведения проекта.	Беседа	Планирование этапов работы над проектом.
27.	Мозговой штурм.	1 ч	Учащиеся осуществляют коллективный метод поиска новых технических идей и решений для осуществления проекта.	Мозговой штурм	Разработка  модели робота.
28-33.	Работа над проектом.	6 ч	Учащиеся осуществляют самостоятельную работу над проектом.	Практическая работа	Практическая работа
34.	Защита проектов.	1 ч	Выставка и презентация проектов учащихся.	Презентация моделей роботов	Защита проекта
	Итого:	34 ч

Тематическое планирование

7 класс (34 часа)

№ п/п	Тема раздела, урока	Кол-во часов
1	2	3
I	Вводное занятие.	2
1	ТБ и правила поведения в компьютерном классе при работе с конструктором LEGO Education «Гуру Робототехники»  «Что умеет наш робот».	1
2	Конференция «Роботы – прошлое, настоящее, будущее».	1
II	Знакомство с конструктором LEGO Education	20
1	Знакомство с конструкцией блока EV3. Подключение к блоку различных устройств. Обзор датчиков. Интерактивные сервомоторы.	1
2	Сборка и программирование простейшего робота.	1
3	Сборка и программирование робота «Линейный ползун».	1
4	Сборка и программирование робота «Измеритель расстояния».	1
5-7	Интерфейс программы LEGO Education «Гуру Робототехники». Основные блоки программирования.	3
8	Сборка модели «Бот-внедорожник».	1
9	Программирование модели «Бот-внедорожник».	1
10	Что такое «гироскоп» и возможности использования гироскопа.	1
11	Создание модели «Робот-гироскутер».	1
12	Программирование модели «Робот-гироскутер».	1
13	Создание модели «Робот-сортировщик».	1
14	Программирование модели «Робот-сортировщик».	1
15	Создание модели «Робот-манипулятор».	1
16	Программирование модели «Робот-манипулятор».	1
17	Создание модели «Робот-щенок».	1
18	Программирование модели «Робот-щенок».	1
19	Создание модели «Робот-транспортировщик».	1
20	Программирование модели «Робот-транспортировщик».	1
III	Коммуникации роботов.	3
1	Виды коммуникации роботов. Установка соединения с ПК. Сборка пульта дистанционного управления.	1
2	Программирование пульта и управление роботом с помощью пульта.	1
3	«Общение» роботов.	1
IV	Творческий проект «Машина будущего».	9
1	Подготовка к разработке проекта.	1
2	Мозговой штурм.	1
3-8	Работа над проектом.	6
9	Защита проектов.	1
		Итого:34

Краткое описание документа:

Цель программы: формирование технической грамотности и учебно-познавательной компетенции на базе интеграции робототехники со школьными предметами и за счет выполнения исследовательских и творческих проектов различной направленности.Данная программа нацелена на знакомство с конструктором с конструктором LEGO Education «Гуру Робототехники». В ходе реализации программы учащиеся: получат представление о методах оптимизации в робототехнике на примерах выполнения проектов с задачей поиска лучшего конструктивного решения; смогут использовать свои знания для самостоятельного проведения исследований и усовершенствования робототехнических систем и проектов; усовершенствуют умения работать индивидуально и в группе, планировать свою деятельность в процессе разработки, отладки и исследования робототехнических систем;будут понимать смысл основных терминов робототехники, правильно произносить и адекватно использовать;поймут принципы работы и назначение основных блоков и смогут объяснять принципы их использования при конструировании роботов;смогут использовать знания из области физических основ робототехники для построения робототехнических систем;смогут осуществлять самостоятельную разработку алгоритмов и программ с использованием конструкций ветвления, циклов, а также использовать вспомогательные алгоритмы;смогут самостоятельно и/или с помощью педагога производить отладку роботов в соответствии с требованиями проекта;приобретут навыки самостоятельного выполнения проектов в соответствии с заданиями в учебнике и/или устно сформулированного задания педагога;получат представление о возможностях использования датчиков ультразвука, и блока переменная, смогут использовать знания при выполнении проектов;смогут понять принципы кодирования и декодирования, а также идеи использования их в робототехнических системах.