Рабочая программа по внеурочной деятельности. Робототехника

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА НОВОСИБИРСКА

 «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 82»

МБОУ СОШ № 82

Рассмотрено на заседании ШМО Протокол №_____ от «___»_______2019г.

«УТВЕРЖДАЮ» Директор МБОУ СОШ № 82 _________/ Е.В.Минаева.  «___» _________ 2019г.

Рабочая программа

основного общего образования

по робототехнике 6и, 7и классов

ФГОС ООО

Учитель Кольцова Мария Николаевна

Новосибирск 2019

Пояснительная записка

Срок реализации программы, учебные годы: 2019 - 2021

Количество часов по учебному плану:

6 класс                      7 класс          8 класс

в год                          17,5 часов                17,5 часа       17,5 часа

в неделю                   0,5 часа                     0,5 часа         0,5 часа

Программа составлена на основе:

Основной образовательной программы основного общего образования на 2019 – 2021 г.МБОУ СОШ №82

1.      Цели и задачи программы обучения курсу «Мобильная робототехника» в основной школе.

Цель данного курса состоит в развитии интереса школьников к технике и техническому творчеству.

Задачи этого курса:

·        познакомить с практическим освоением технологии проектирования, моделирования и изготовления простейших технических моделей;

·        воспитать интерес к достижениям отечественных исследователей, естествоиспытателей и творцов техники; выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.

Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного образования (ФГОС ООО).

В ней соблюдается преемственность с федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования; учитываются возрастные и психологические особенности школьников, обучающихся на ступени основного общего образования, учитываются межпредметные связи.

2.      Общая характеристика программы, предмета и УМК.

Программа рассчитана на 3 года обучения для учащихся 6 – 8 классов: первый год обучения — 17,5 часов, второй — 17,5 часов, третий — 17,5 часов. Программа базируется на основе системного анализа технических средств робототехники и принципа типичности. Сущность принципа сводится к рассмотрению типичных схем, раскрывающих наиболее устойчивые, характерные признаки всего класса вместо изучения всех разновидностей.

В основу программы положено моделирование андроидных (человекообразных) роботов, как прогрессивного, наглядного и одновременно практически полезного раздела-робототехники, вобравшего в себя ее передовые достижения.

Одновременно рассматриваются принципиальные теоретические положения, лежащие в основе работы ведущих групп робототехнических систем. Такой подход предполагает сознательное и творческое усвоение закономерностей робототехники, с возможностью, их реализации в быстро меняющихся условиях, а также в продуктивном использовании в практической и опытно-конструкторской деятельности.

Содержание программы доработано в ходе экспериментальной проверки с целью освещения тем, интересных учащимся как теоретически, так и для самостоятельного конструирования и моделирования разнообразных роботов.

В процессе теоретического обучения воспитанники знакомятся с назначением, структурой и устройством роботов различных классов, с технологическими основами сборки и монтажа, основами электроники и вычислительной техники, средствами отображения информации, историей и перспективами развития робототехники.

Программа включает проведение практикума начинающего робототехника, включающего проведение лабораторно-практических, исследовательских работ и прикладного программирования. В ходе специальных заданий воспитанники приобретают обще-трудовые, специальные и профессиональные умения и навыки по монтажу отдельных элементов и сборке готовых роботов, их программированию, закрепляемые в процессе разработки проекта. Содержание практических работ и виды проектов могут уточняться, в зависимости от наклонностей учащихся, наличия материалов, средств и др.

Учебные занятия предусматривают особое внимание соблюдению учащимися правил безопасности труда, противопожарных мероприятий, личной гигиены и санитарии, выполнению экологических требований на занятиях робототехники.

Содержание программы реализуется во взаимосвязи с предметами школьного цикла. Теоретические и практические знания по робототехнике значительно углубят знания учащихся по ряду разделов физики (статика и динамика, электрика и электроника, оптика), черчению (включая основы технического дизайна), математике и информатике.

Учебно-методический комплекс предоставлен в комплекте с программным обеспечением Lego Education WeDo и Lego Mindstorms EV3.

3.      Место программы в учебном плане.

Курс рассчитан на изучение в объеме 42,5 часов (17,5 часов в 6 классе, 17,5 часов в 7 классе, 17,5 часов в 8 классе).

4.      Личностные, метапредметные, предметные результаты

Личностные результаты:

·        Планировать и выполнять учебное исследование и учебные проекты, используя оборудования, модели, методы и приемы, адекватные исследуемой проблеме;

·        Выбирать и использовать методы, релевантные рассматриваемой проблеме;

·        Распознавать и ставить вопросы, ответы на которые могут быть получены путем исследования, отбирать адекватные методы исследования; формулировать вытекающие из исследования выводы;

·        Ясно, логично и точно излагать свою точку зрения, использовать языковые средства, адекватные обсуждаемой проблеме;

·        Отличать факты от суждений, мнений и оценок, критически относиться к суждениям, мнениям, оценкам;

·        Позитивная моральная самооценка

Метапредметные результаты:

·        Овладение общепредметными понятиями «объект», «система», «исполнитель», «модель», «алгоритм»;

·        Владение умениями организации собственной учебной деятельности, включающими: целеполагание – как постановка учебной задачи, на основе соотнесения того, что уже известно и того, что требуется установить; планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, разбиение задачи на подзадачи, разработка последовательности и структуры действий необходимых для достижения целей при помощи фиксированного набора средств; прогнозирование – предвосхищение результата; контроль – интерпретация полученного результата, его соотнесение с имеющимися данными с целью установления соответствия и несоответствия; коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план действий, в случае обнаружения ошибки; оценка – осознание учащимся того, насколько качественно им решена учебно-познавательная задача;

·        Опыт принятия решений и управления объектами с помощью составленных для них алгоритмов;

Предметные результаты:

·        Формирование представления об основных изучаемых понятиях: «объект», «система», «модель», «алгоритм» и их свойствах;

·        Формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в интернете, умение соблюдать нормы информационной этики и права.

5.      Содержание учебного предмета

Содержание курса «Мобильная робототехника» 1 год обучения (6 класс)

Введение в робототехнику –1 ч.

Основные элементы конструктора Lego Mindstorms EV3  и базовые модели– 5 ч.

Введение понятий «цикл», «переключатель», «переменная» и др. Изучение основных датчиков и их характеристик. Создание проектов: «встреча», «разминирование», «пароль-отзыв», «автоответчик», «робот-калькулятор», «измеритель уровня шума», «перерыв 15 минут», «симфония цвета», «безопасный автомобиль».

Соревновательная робототехника – 12,5 ч.

Содержание курса «Мобильная робототехника» 2 год обучения (7 класс)

Введение в робототехнику –1 ч.

Базовые основы программирования робота на Lego Mindstorms EV3 – 16,5 ч.

Алгоритмы движения робота по траектории. Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов. Гироскопический датчик. Датчик определения угла / количества оборотов и мощности мотора. Работа с данными. Обнаружение черной линии. Подпрограммы. Алгоритм создания собственного блока. Алгоритмы движения робота вдоль черной линии.

Содержание курса «Мобильная робототехника» 3 год обучения (8 класс)

Введение в робототехнику –1 ч.

Основные виды соревнований и элементы заданий. Соревнования: линия, сумо, лабиринт, кегельринг.-12,5 ч.

Разработка проектов на Lego Mindstorms EV3 – 4 ч.

Планируемые результаты изучения курса

По окончании изучения данного курса у учащегося будут сформированы:

ü  основные понятия робототехники;

ü  основы алгоритмизации;

ü  умения автономного программирования;

ü  знания среды LEGO Education WeDo и LEGO Mindstorms EV3;

ü  основы программирования на EV3;

ü  умения подключать и задействовать в программах датчики и двигатели;

ü  навыки работы со схемами.

Учащийся получит возможность научиться:

ü  собирать базовые модели роботов;

ü  составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;

ü  использовать датчики и двигатели в простых задачах;

ü  программировать на EV3;

ü  использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих многовариантность решения;

ü  проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы;

ü  собирать и программировать роботов в соответствии с регламентами соревнований.

6. Тематическое планирование 6 класс

№	Тема	Количество часов
1.	Вводное занятие. Правила работы.	1
2.	Знакомство с конструктором Lego Mindstorms EV3. Среда программирования робота. Создание первой программы	1
3.	Конструирование первого робота	1
4.	Моторы. Программирование движений по прямой, квадрату, кругу	1
5.	Моторы. Программирование движений по прямой, квадрату, кругу	1
6.	Работа с экраном. Проект «Встреча»	1
7.	Основные виды соревнований и элементы заданий	1
8.	Соревнования «Линия»	1
9.	Соревнования «Линия»	1
10.	Соревнования «Сумо»	1
11.	Соревнования «Сумо»	1
12.	Соревнования «Лабиринт»	1
13.	Соревнования «Лабиринт»	1
14.	Соревнования «Кегельринг»	1
15.	Разработка проектов	1
16.	Разработка проектов	1
17.	Защита проектов	1
18.	Итоговое занятие	1

Тематическое планирование 7 класс

№ урока	Тема	Кол-во часов
1.	Вводное занятие	1
2.	Конструирование робота	1
3.	Движение по прямой	1
4.	Движение на заданное расстояние	1
5.	Прямолинейное движение робота	1
6.	Алгоритмы поворота робота	1
7.	Алгоритмы поворота робота	1
8.	Разворот робота на заданный угол относительно центра масс	1
9.	Движение робота по спирали	1
10.	Движение робота по правильному многоугольнику	1
11.	Ультразвуковой датчик. Проект «Робот-прилипала»	1
12.	Поиск объекта. Движение вдоль стены	1
13.	Переменные и константы. Математические операции с данными	1
14.	Случайное число. Проект «Игра в кости»	1
15.	Алгоритм обнаружения черной линии с использованием переменных	1
16.	Подсчет черных линий	1
17.	Гироскопический датчик.	1
18.	Проект «Возвращающийся робот»	0,5

Тематическое планирование 8 класс

№ урока	Тема	Кол-во часов
1.	Вводное занятие	1
2.	Соревнования JS. Компетенция «Мобильная робототехника»	1
3.	Структура состязания	1
4.	Анализ конкурсного задания	1
5.	Анализ оборудования для выполнения заданий	1
6.	Анализ регламента соревнований JS  14+	1
7.	Сборка базовой модели (тележки)	1
8.	Программирование базовой модели	1
9.	Модернизация тележки датчиками касания	1
10.	Модернизация тележки датчиками касания	1
11.	Демонстрация работы тележки	1
12.	Демонстрация работы тележки	1
13.	Модернизация тележки ультразвуковым датчиком	1
14.	Демонстрация работы тележки	1
15.	Модернизация робота датчиком освещенности	1
16.	Движение по черной линии	1
17.	Движение робота по "зебре"	1
18.	Подсчет линий Модернизация тележки датчиком цвета	0,5

7.      Материально-техническое обеспечение образовательного процесса

·    Книги для учителя ПервоРобот Lego Education WeDo

·    Программное обеспечение WeDo Software

·    Программное обеспечение Lego Mindstorms EV3

·    Наглядные пособия

·    Компьютер или ноутбук с операционной системой семейства Windows

·    Интерактивная доска

·    Конструкторы Lego Education WeDo

·    Конструкторы Lego Mindstorms EV3

8.