Инфоурок / Другое / Рабочие программы / Рабочая программа "Основы робототехники и легоконструирования"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Рабочая программа "Основы робототехники и легоконструирования"

библиотека
материалов


МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ОКТЯБРЬСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №1»

ОКТЯБРЬСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ



Согласовано: Утверждаю:

Заместитель директора по ВР Директор МБОУ «ОСШ №1»

_____________ М.Я. Зинина _____________ С.Н. Пырина

«___» _______ 2015г. Приказ № ___ от __________






Рабочая программа

дополнительного образования

«Основы робототехники и легоконструирования»


для учащихся 2-6 классов


на 2015/2016 учебный год



педагог: Гуляев Владимир Владимирович




р.п. Октябрьский 2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ


1. Пояснительная записка


2. Условия реализации программы


3. Планируемые результаты освоения программы


4 Календарно-тематическое планирование


5. Список использованной литературы


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.

Сегодняшним школьникам предстоит

•         работать по профессиям, которых пока нет,

•         использовать технологии, которые еще не созданы,

•         решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться. 

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено:

•         изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

•         обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника. Сегодня все чаще педагоги задаются вопросом, как подготовить человека к полноценной жизни и труду, как сформировать гармоничную творческую личность. Работа с конструктором Лего  - это один из многочисленных путей к решению этой задачи. В непринужденной обстановке дети могут общаться друг с другом, играя учатся выполнять серьезную работу – создавать проекты. Изучение основ программирования и конструирования – это и начальная профессиональная ориентация. Дети узнают на собственном опыте о работе программиста и конструктора, дизайнера, художника и т.д. Ведь выбор темы для проекта  ничем  неограничен.

 Образовательные конструкторы LEGO представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". Причем, в процессе игры и обучения ученики собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира. Таким образом, ребята знакомятся с техникой, открывают тайны механики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течении всей будущей жизни.

С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.

В школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.

Использование Лего-конструкторов во дополнительном образовании повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. 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, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.

Данная программа представляет уникальную возможность для школьников освоить основы робототехники, создавая действующие модели роботов. 

Программа рассчитана на учащихся 8-12 лет. Конструктор LEGO Education WeDo предназначен, в первую очередь, для детей младшего возраста, но и ребятам постарше он не менее интересен. Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Обоснование программы

Применение конструкторов LEGO в дополнительном образовании в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

  • Цели использования «Робототехники» в системе дополнительного образования - научить использовать средства информационных технологий, чтобы проводить исследования и решать задачи в межпредметной деятельности, развивать навык взаимодействия в группе, подготовка команд к участию в соревнованиях разных уровней, начальная профориентация учащихся.


Цели программы:


1. Овладение навыками начального технического конструирования,

2. Всестороннее развитие личности учащегося:

  • Развитие логического мышления

  • Мотивация к изучению наук естественно – научного цикла: окружающего мира, краеведения, физики, информатики, математики.

  • Познакомить детей со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах

  • Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.


Основными задачами занятий являются:

• обеспечивать комфортное самочувствие школьников;

• развивать творческие способности и логическое мышление ребят;

• развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

• развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

• развивать умения творчески подходить к решению задачи;

• развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.



В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений школьники осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию.

Обучающая среда позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В то же время новым для учащихся является работа над проектами. И хотя этапы работы над проектом отличаются от этапов, по которым идет работа над проектами в средней школе, но цели остаются теми же. В ходе работы над проектами дети начинают учиться работать с дополнительной литературой. Идет активная работа по обучению ребят анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала. В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей. Повышается мотивация к учению. Занятия помогают в усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а так же в усвоении других математических знаний, так как для создания проектов требуется провести простейшие расчеты и сделать чертежи. У учащихся, занимающихся конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно влияет на мелкую моторику), речь становится более логической.

Образовательная система предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения.




Категория слушателей, для которых предназначена программа

Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся 2-6 классов образовательных учреждений, которые впервые будут знакомиться с LEGO – технологиями. Занятия проводятся в группах (10-15человек) 1 раз в неделю 2ч. по 40 минут.


УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ


Курс носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические  умения и навыки работы на компьютере и с конструктором.

Изучение каждой темы  предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей).


Основные формы и приемы работы с учащимися:

  • Беседа

  • Ролевая игра

  • Познавательная игра

  • Задание по образцу ( с использованием инструкции)

  • Творческое моделирование ( создание модели-рисунка)

  • Викторина

  • Проект

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Для реализации программы, данный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название: WeDo™ Robotics Construction Set Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием.

















Планируемые результаты освоения программы


Знания и умения, полученные учащимися в ходе реализации программы:

  • Знание основных принципов механики;

  • Умение классифицировать материал для создания модели;

  • Умения работать по предложенным инструкциям;

  • Умения творчески подходить к решению задачи;

  • Умения довести решение задачи до работающей модели;

  • Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

  • Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.


Учебно-тематический план

Итого

64

23


41


































Календарно-тематическое планирование


п/п

Тема занятия

Кол-во часов

Форма проведения

Дата проведения

план

факт

Введение (2 ч.)

1-2

Введение.  Знакомство с конструктором Лего. Организация рабочего места. Техника безопасности. Роботы в нашей жизни. Виды роботов. Что такое робототехника.

2

Теория



Изучение механизмов. Первые шаги. (6 ч.)

3-4

Забавные механизмы. Танцующие птицы.

Первые шаги: «Шкивы и ремни. Перекрёстная ременная передача»

2

Теория

Практика



5-6

Забавные механизмы. Танцующие птицы.

Первые шаги: «Снижение скорости. Увеличение скорости.»

2

Теория

Практика



7-8

Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование.

Первые шаги: «Понижающая и повышающая зубчатая передача»

2

Теория

Практика



Конструирование WeDo. Первые шаги. (20 ч.)

9-10

Обезьянка-барабанщица. Конструирование.

Первые шаги: «Кулачок. Рычаг»

2

Теория

Практика



11-12

Голодный аллигатор. Конструирование.

Первые шаги: «Увеличение скорости»

2

Теория

Практика



13-14

Рычащий лев. Конструирование.

Первые шаги: «Коронное зубчатое колесо»

2

Теория

Практика



15-16

Порхающая птица. Конструирование.

Первые шаги: «Рычаг»

2

Теория

Практика



17-18

Нападающий. Конструирование.

Первые шаги: «Рычаг»

2

Теория

Практика



19-20

Вратарь. Конструирование.

Первые шаги: «Блок цикл»

2

Теория

Практика



21-22

Ликующие болельщики. Конструирование.

Первые шаги: «Кулачок»

2

Теория

Практика



23-24

Спасение самолёта. Конструирование.

Первые шаги: «Датчик наклона»

2

Теория

Практика



25-26

Спасение от великана. Конструирование.

Первые шаги: «Червячная зубчатая передача»

2

Теория

Практика



27-28

Непотопляемый парусник. Конструирование.

Первые шаги: «Рычаг»

2

Теория

Практика



Исследовательская и проектная деятельность. ПервоРобот LEGO WeDo. (16 ч.)

29-30

Знакомство с проектной деятельностью. Структура и алгоритм выполнения проекта. Ресурсный набор ПервоРобот LEGO WeDo.

2

Теория



31-32

Разработка, сборка и программирование своих моделей

2

Практика



33-34

Парк развлечений (знакомство с проектом). Задание «Линия финиша». Конструирование, программирование, проведение исследований. Рефлексия.

2

Теория

Практика



35-36

Парк развлечений. Задание «Колесо обозрения». Конструирование, программирование, проведение исследований. Рефлексия.

2

Теория

Практика



37-38

Парк развлечений. Задание «Карусель». Конструирование, программирование, проведение исследований. Рефлексия.

2

Теория

Практика



39-40

Стройплощадка (знакомство с проектом). Задание «Разводной мост». Конструирование, программирование, проведение исследований. Рефлексия.

2

Теория

Практика



41-42

Стройплощадка. Задание «Вилочный погрузчик». Конструирование, программирование, проведение исследований. Рефлексия.

2

Теория

Практика



43-44

Стройплощадка. Задание «Башенный кран». Конструирование, программирование, проведение исследований. Рефлексия.

2

Теория

Практика



Самостоятельная творческая и проектная деятельность (14 ч.)

45-46

Творческое задание: Качели.

2

Практика



47-48

Творческое задание: Игра «Попади в цель»

2

Практика



49-50

Творческое задание: Подъёмник.

2

Практика



51-52

Творческое задание: Шлагбаум.

2

Практика



53-58

Создание самостоятельных проектов, моделирование, защита. Рефлексия

6

Практика



Состязания роботов. (6 ч.)

59

Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-состязяниях, описаний моделей, технологии сборки и программирования Лего-роботов.

1

Практика



60

Подготовка к школьным соревнованиям

1

Практика



61-64

Проведение соревнований

4

Практика




ИТОГО:

64






Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1.    Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) -  2 шт.

2.     Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »

3.     Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4.     Книга для учителя (в электронном виде CD)

5.     Ноутбук  - 6 шт.

Информационное обеспечение программы

  1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.

  2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.

  3. Книга для учителя по работе с конструктором Перворобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo).

  4. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

  5. Робототехника для детей и их родителей. Книга для учителя. С.А. Филиппов, - 263 с., илл.,


Интернет-ресурсы

  1. http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego

  2. http://9151394.ru/index.php?fuseaction=konkurs.konkurs

  3. http://www.lego.com/education/

  4. http://www.wroboto.org/

  5. http://www.roboclub.ru/

  6. http://robosport.ru/

  7. http://lego.rkc-74.ru/

  8. http://legoclab.pbwiki.com/

  9. http://www.int-edu.ru/

  10. http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17

  11. http://do.rkc-74.ru/course/view.php?id=13

  12. http://robotclubchel.blogspot.com/

  13. http://legomet.blogspot.com/

  14. http://httpwwwbloggercomprofile179964.blogspot.com/

  15. http://prorobot.ru/lego.php


















































КАЛЕНДАРНО - ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

(старшая подгруппа)

Тема занятия

Количество

часов

Дата

теория

практика

  1. Введение 1 час

1.1.

Что такое робототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.

1



  1. Конструирование 3 часа

2.1.

«Несуществующее животное».


1


2.2.

Способы крепления деталей. Высокая башня, хваталка.


1


2.3.

Механическая передача. Передаточное отношение. Волчок. Ручной миксер


1


  1. Первые модели 7 часов

3.1.

Тележки. История колеса. Одномоторная тележка.


1


3.2.

Полноприводная тележка.


1


3.3.

Тележка с автономным управлением.


1


3.4.

Тележка с изменением передаточного отношения.


1


3.5.

Шагающий робот


1


3.6.

Маятник Капицы


1


3.7.

Двухмоторная тележка.


1


  1. Программирование в среде Robolab 2.9. 8 часов

4.1.

Знакомство со средой программирования Robolab2.9. Режим «Администратор». Режим «Программист».

1



4.2.

Типы команд. Команды действия. Базовые команды. Команды ожидания.

1

1


4.3.

Моторы NXT.

1

1


4.4.

Управляющие структуры.

1

1


4.5.

Модификаторы.


1


  1. Алгоритмы управления 4 часов

5.1.

Релейный регулятор. Движение с одним датчиком освещенности.


1


5.2.

Движение с двумя датчиками освещенности


1


5.3.

Пропорциональный регулятор


1


5.4.

Пропорционально-дифференцированный регулятор.


1


  1. Задачи для робота 4 часа

6.1.

Кегельринг. Танец в круге.


1


6.2.

Движение вдоль линии. Один датчик.


1


6.3.

Движение вдоль линии. Два датчика.


1


6.4.

Путешествие по кабинету.


1


  1. Самостоятельная проектная деятельность в группах на свободную тему

2 часа

7.1.

Творческое конструирование собственной модели. Программирование.


2


  1. Подготовка к состязаниям роботов 4 часов

8.1.

Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-состязяниях, описаний моделей, технологии сборки и программирования Лего-роботов.

1



8.2.

Подготовка к школьному этапу состязаний.


1


8.3.

Подготовка к муниципальному этапу состязаний.


2



Итоговое занятие.

1




Итого:



34 ч.













ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ФАКУЛЬТАТИВНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО КУРСУ «Робототехника и Лего-конструирование»

5-7 КЛАСС.

(34 ЧАСА, 1ЧАС В НЕДЕЛЮ).


Учебно-методический комплект: Робототехника для детей и их родителей. Книга для учителя. С.А. Филиппов, - 263 с., илл., Руководство пользователя LEGO MINDSTORMS NXT 2.0, - 64 стр., илл.

Образовательный Лего-конструктор: LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 версии 8547. В наборе 625 ЛЕГО-элементов, включая NXT-блок, датчик цвета, 2 датчика касания, 1 ультразвуковой датчик, 3 сервомотора 9 В.


ЦОР: Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT-G, язык интерфейса русский и английский, сайт с инструкциями и уроками: http://www.prorobot.ru/lego.php


урока

Тема урока

Методические рекомендации и варианты демонстрационного эксперимента (Д), ЦОР

Примечание

  1. Введение, 3 часа.

04.09

1

Введение в робототехнику



11.09

2

Конструкторы компании ЛЕГО



18.09

3

Знакомимся с набором Lego Mindstorms NXT 2.0 версии 8547

ЦОР: Руководство пользователя


  1. Конструирование, 7 часов.

25.09

4

Конструирование первого робота



02.10

5

Изучение среды управления и программирования



09.10

6

Программирование робота

ЦОР: ПО LEGO MINDSTORMS NXT-G


16.10

7

Конструируем более сложного робота



23.10

8

Программирование более сложного робота



30.10

9

Собираем гусеничного робота по инструкции



06.11

10

Конструируем гусеничного бота



13.11

11

Тестирование



  1. Управление, 6 часов.

20.11

12

Собираем по инструкции робота-сумоиста



27.11

13

Соревнование "роботов-сумоистов"



04.12

14

Анализ конструкции победителей



11.12

15-17

Конструируем робота к международным соревнованиям WRO



18.12

ЦОР: ПО LEGO MINDSTORMS NXT-G


25.12

ЦОР: ПО LEGO MINDSTORMS NXT-G


  1. Проектно-конструкторская деятельность, 9 часов.

15.01

18-21

Разработка проектов по группам



22.01



29.01

ЦОР: ПО LEGO MINDSTORMS NXT-G


05.02



12.02

22

Свободный урок. Сбор готовой модели на выбор



19.02

23

Конструируем 4-х колёсного или гусеничного робота



26.02

24-25

Конструируем колёсного или гусеничного робота



05.03





12.03

26

Контрольное тестирование



  1. Конструирование и программирование, 6 часов.

19.03

27-28

Собираем робота-богомола



26.03





02.04

29-30

Собираем робота высокой сложности



09.04





16.04

31

Программирование робота высоко сложности

ЦОР: ПО LEGO MINDSTORMS NXT-G


23.04

32

Показательное выступление



  1. Свободное моделирование, 2 часа.

14.05

33-34

Свободное моделирование



21.05

28.05

35

Резервный урок





Инструкция загружена с сайта по LEGO-роботам: http://www.prorobot.ru/lego.php

Разрешено бесплатное использование в любых целях. В том числе: распечатка, перепечатка, распространение, использование на уроках и т.д. Ссылка на сайт автора желательна.

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1.    Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) -  6 шт.

2.     Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »

3.     Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4.     Книга для учителя (в электронном виде CD)

5.     Ноутбук  - 1 шт.

6.     Интерактивная доска.

Информационное обеспечение программы

  1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.

  2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.

  3. Книга для учителя по работе с конструктором Перворобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo).

  4. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.


Интернет-ресурсы

  1. http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego

  2. http://9151394.ru/index.php?fuseaction=konkurs.konkurs

  3. http://www.lego.com/education/

  4. http://www.wroboto.org/

  5. http://www.roboclub.ru/

  6. http://robosport.ru/

  7. http://lego.rkc-74.ru/

  8. http://legoclab.pbwiki.com/

  9. http://www.int-edu.ru/

  10. http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17

  11. http://do.rkc-74.ru/course/view.php?id=13

  12. http://robotclubchel.blogspot.com/

  13. http://legomet.blogspot.com/

  14. http://httpwwwbloggercomprofile179964.blogspot.com/






































Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 18 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-102892

Похожие материалы