Рабочая программа "Робототехника", срок реализации 2 года

Муниципальное автономное образовательное учреждение

дополнительного образования детей

«Центр информационных и коммуникационных технологий»

Образовательная программа

дополнительного образования детей

«Робототехника»

Программа ориентирована на детей

                                                                                                       от 10 до 16  лет

                                                                                                        Срок реализации – 2 года

                                                                                                        Автор – Павлов Валерий Юрьевич

                                                                                                        Педагог дополнительного

                                                                                                   образования

С. Карагай

2012

Виды программ: простая

Типы программ: типовая (примерная)

Направления деятельности: научно-техническое

Первый год обучения

Учебно-тематический план

№ раздела	Название раздела и его содержание	№ темы	Тема	Количество часов
				Всего	Теория	Практика
1	Вводный. (Цели и задачи курса. Обсуждение работы на текущий уч. г. Правила ТБ)	1-2	Введение. Техника безопасности. Роботы вокруг нас.	2	2	-
			Знакомство с оборудованием конструктора LEGO NXT Mindstorms 8547: электронные компоненты, соединительные и конструкционные элементы.	2	1	1
2	«Основы конструирования»	3-16	Эксперимент №1. Прочность конструкции и способы  повышения прочности. «Мост»	4	1	3
			Эксперимент №2. Блок и рычаг. Устройство и назначение. «Качели», «Удочка».	4	2	2
			Эксперимент №3. Ременная передача. Устройство и назначение. «Измеритель расстояния».	4	1	3
			Эксперимент №4. Шасси для мобильного робота. «4-х колесная платформа», «3-х колесная платформа», «Гусеничная платформа».	8	2	6
			Эксперимент №5. Устойчивость модели. Распределение веса.	8	2	6
3	«Альтернативные источники энергии»	17-24	Эксперимент №6. Преобразование энергии ветра и воды. «Ветряная мельница», «Водяное колесо», «Ветряной подъемный кран»	8	2	6
			Эксперимент №7. Применение силы ветра для движения модели. «Ветромобиль»	8	2	6
4	«Первое знакомство с программой LEGO Mindstorms Eduсation NXT 2.0»	25-28	Что такое NXT? Подключение NXT.	2	1	1
			Знакомство с программой LEGO Mindstorms Eduсation NXT 2.0. Команды, палитры инструментов.	2		2
			Эксперимент №8. Блок Дисплей. Использование дисплея NXT. Создаем анимацию.	4	2	2
5	«Программируем серводвигатель»	29-44	Эксперимент №9. Серводвигатель. Устройство и применение. Зубчатые передачи.	2	2	-
			Эксперимент №10. Блок Движение. Разработка программ «Движение вперед-назад», «Робот-волчок», «Движение с ускорением», «Изучаем тормоза». «Робот-волчок», «Робот-пятиминутка».	8	2	6
			Итоговое занятие за 1 полугодие.	2	-	2
			Эксперимент №11. Плавный поворот, движение по кривой. Разработка программ «Восьмерка», «Змейка», «Поворот на месте», «Спираль». «Робот-танцор».	10	2	8
			Блок Цикл. Первая подпрограмма.	2	1	1
			Эксперимент №12. Разработка программ «Парковка», «Выход из лабиринта». «Трехколесный бот».	8	2	6
6	«Создание и программирование роботов с одним датчиком»	45-68	Эксперимент 13. Управление роботом с помощью микрофона. Блок Переключатель. «Бот внедорожник».	6	2	4
			Эксперимент №14. Датчик касания. Обнаружение препятствия с помощью датчика касания. «Пульт дистанционного управления моделью», «Лабиринт 1».	12	2	10
			Эксперимент №15. Датчик освещенности. Ограничение движения линией. «Распознаватель цветов», «Измеритель освещенности», «Робот-толкатель».	10	2	8
			Эксперимент 16. Движение вдоль линии с применением датчика освещенности. «Линейный ползун».	6	1	5
			Эксперимент 17. Ультразвуковой датчик. Определение роботом расстояния до препятствия. «Робот-прилипала», «Робот-охранник».	6	1	5
			Срез знаний за год.	2	-	2
			Изготовление роботов для состязаний «Движение по линии», «Лестница» с использованием одного датчика.	6	-	6
			Итоговое занятие в форме состязания роботов.	4	-	4
	Итого:			136	38	96

Второй год обучения

Учебно-тематический план

№ раздела	Название раздела и его содержание	№ темы	Тема	Количество часов
				Всего	Теория	Практика
1	Вводный. (Цели и задачи курса. Обсуждение работы на текущий уч. г. Правила ТБ)	1	Вводный раздел. Повторение изученного за 1 год обучения. Инструктаж.	2	2	-
2	«Создание и программирование роботов с несколькими датчиками»	2-28	Эксперимент №1(18). Движение по линии 2. Модель с применением двух датчиков освещенности. «Линейный ползун 2».	8	2	6
			Эксперимент №2 (19). Робот, исследующий местность. Конструкция с применением ультразвукового датчика и датчика освещенности. «Робот-исследователь».	10	2	8
			Эксперимент №3 (20). «Горячо – Холодно». Обнаружение источников тепла. «Робот-журавль».	4	2	2
			Эксперимент №4 (21). Создание робота с использованием датчика температуры и датчика света. «Робот-пожарный».	8	2	6
			Эксперимент №5 (22). Создание робота с применением датчиков магнитного поля и освещенности. «Робот-сапёр».	12	2	10
			Эксперимент №6 (23). Создание робота с применением датчика магнитного поля и ультразвукового датчика.	12	2	10
3	«Рука для робота»	29-49	Эксперимент №7 (24). «Робот-художник»	8	2	6
			Итоговое занятие за 1 полугодие.	2	-	2
			Эксперимент №8 (25). «Автопогрузчик».	8	2	6
			Эксперимент №9 (26). «Рука для кубиков».	6	2	4
			Эксперимент №10 (27). «Робот-манипулятор».	8	2	6
			Эксперимент №11 (28). «Робот-сортировщик».	10	2	8
4	«Имитируем способы передвижения живых организмов»	50-68	Эксперимент №12 (29). «Робот-гусеница».	6	2	4
			Эксперимент №13 (30). «Робот-собака».	6	2	4
			Эксперимент №14 (31). «Сороконожка».	6	2	4
			Эксперимент №15 (32). «Робот-рыба».	8	2	6
			Эксперимент №16 (33). «Робот-гуманоид».	10	2	8
			Срез знаний за год.	2	-	2
	Итого:			136	34	102

Методическое обеспечение программы

В качестве главного метода программы избран творческий метод. Методическое обеспечение основано на материалах авторских разработок авторов-составителей программы: Ничкова Н.В., Ничковой Т.А. - с привлечением материалов руководства пользователя «ПервоРобот NXT 2.0»

Каждому уровню воспитательных результатов внеурочной деятельности соответствует своя образовательная форма (точнее — тип образовательной формы, т. е. ряд содержательно и структурно близких форм). Первый уровень результатов может быть достигнут в формах, устроенных по принципу «педагог — ученик», второй уровень — в формах, описываемых формулой «педагог – ученик — детская среда (коллектив)», третий уровень — в формах, устроенных по принципу «педагог — ученик — детская среда (коллектив) —общественная среда (социальные субъекты)». Невозможно достигнуть результата второго и тем более третьего уровня формами, соответствующими первому уровню результатов. В то же время в формах, нацеленных на результат высшего уровня, достижимы и результаты предшествующего уровня. Однако важно понимать: форсирование результатов и форм не обеспечивает повышения качества и эффективности деятельности. Педагог, не владеющий формами деятельности для достижения результатов первого уровня, не может действенно выйти на результаты и формы второго и тем более третьего уровня.

Творческий метод используется в данной программе как важнейший художественно-педагогический метод, определяющий качественно-результативный показатель ее практического воплощения. Творчество понимается как нечто сугубо своеобразное, уникальное, присущее каждому ребенку и поэтому всегда новое. Это новое проявляет себя во всех формах технической деятельности детей.

В процессе реализации программы кружкового объединения «Робототехника» применяются следующие подходы: системно-деятельностный, кибернетический, мотивационный и личностно ориентированный.

Системно-деятельностный подход направлен на достижение целостности и единства всех составляющих компонентов программы. Кроме того, системный подход позволяет координировать соотношение частей целого. Использование системного подхода допускает взаимодействие одной системы с другими.

Кибернетический подход предполагает в процессе обучения переход от отрицательной (некачественной) связи к положительной (качественной).

Мотивационный подход реализуется через осуществление следующих закономерностей:

а) образовательный процесс строится с целью удовлетворения  познавательной потребности детей,  обучающихся в кружковом объединении;

б) причинно-следственные связи, исходящие из смысла деятельности, побуждают к         действиям.

Личностно ориентированный подход включает в себя такие условия развития личности ученика, как:

 а) развитие личности обучающегося происходит только в деятельности обучающегося;

 б) развитие личности эффективно при использовании субъектного опыта этой личности  -  и предполагает реализацию следующих закономерностей:

1) создание атмосферы заинтересованности в результатах учебно-познавательной деятельности;

2) обучение саморефлексии деятельности;

3) воспитание способности к самоопределению, к эффективным коммуникациям самореализации;

4) свобода мысли и слова как обучающегося, так и педагога;

5) ситуация успеха в обучении;

6) дедуктивный метод обучения (от частного к общему);

7) повышение уровня мотивации к обучению.

Литература для учителя

1. Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW. – М.: ДМК, 2010, 278 стр.;
2. ЛЕГО-лаборатория (Control Lab):Справочное пособие, - М.: ИНТ, 1998, 150 стр.
3. ЛЕГО-лаборатория (Control Lab).Эксперименты с моделью вентилятора: Учебно-методическое пособие, - М.:  ИНТ, 1998, 46 с.
4. Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. – М.: NT Press, 2007, 345 стр.;
5. ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. – Институт новых технологий;
6. Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. – М.: ПКГ «РОС», 2012;
7. Программное обеспечение LEGO Education NXT v.2.1.;
8. Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. – СПб, 2001,   59 стр.

Литература для учащихся

1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.
2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.
3. В. Гоушка. Дайте мне точку опоры. – Прага: Альбатрос, 1971. – 191 с.

Интернет-ресурсы

1. www.school.edu.ru/int
2. http://www.prorobot.ru
3. http://www.nnxt.blogspot.ru
4. http://www.ielf.ucoz.ru
5. http://www.fiolet-korova.ru
6. http://www.mindstorms.ru
7. http://www.lego56.ru
8. http://www.robot-develop.org
9. http://www.lego.detmir.ru