Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Рабочие программы / Рабочая программа внеурочной деятельности "Основы робототехники"

Рабочая программа внеурочной деятельности "Основы робототехники"

  • Информатика

Поделитесь материалом с коллегами:













Муниципальный район «Таттинский улус»

Муниципальная бюджетная образовательная организация

«Дая-Амгинская средняя общеобразовательная школа имени Х.И.Кашкина»


Рассмотрено:


руководитель МО

________/Степанова Т. Е/

Протокол № _____

от «___»_________20___г.

Согласовано:


зам. директора по УМР

_________/Собакина Л.Д./

от «___»_________20___г.

Утверждено:


Директор ОО

________/Никифоров А.И./


от «___»__________20___г.








РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

на 2015 – 2016 учебный год

по предмету «Основы робототехники»

5 класс

35 часов






Программу составила:


Варламова Айта Александровна

________нет категории _______









с.Дайа-Амгата

2015 год



Пояснительная записка


Робототехника является одним из важнейших направлений научно - технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.

Содержание и структура курса «Робототехника» направлены на формирование устойчивых представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного функционального назначения и с определенными техническими характеристиками.

Конструктор Лего предоставляет ученикам возможность приобретать важные знания, умения и навыки в процессе создания, программирования и тестирования роботов. «Мозгом» робота Lego Mindstorms Education является микрокомпьютер Lego Minsdtorms EV3, делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения. Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.

В окружающем нас мире очень много роботов: от лифта в вашем доме до производства автомобилей, они повсюду. Конструктор Minsdtorms EV3 приглашает ребят войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных технологий.

Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок - новая тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных группами.


Настоящая программа по робототехнике для 5 класса составлена на основе:

  • официального курса компании LEGO Education;

  • программы по информатике и ИКТ в части, касающейся алгоритмов;

  • программы по технологии в части, касающейся элементов конструирования

Данная рабочая программа предполагает изучение курса робототехники в 5 классе.


Рабочая программа рассчитана на 35 часов общего времени:

для учащихся 5 класса на 35 часов в течение года 1 учебного часа в неделю;


Рабочая программа конкретизирует содержание предметных тем образовательного стандарта, дает распределение учебных часов по темам курса, а также поурочное распределение учебного времени, определяет последовательность изучения тем с учетом логики учебного процесса и возрастных особенностей учащихся.


Программа содержит перечень обязательных теоретических знаний по предмету, тематическое планирование, список методических материалов для учителя и учебных материалов для учащихся, а также перечень практических работ (в приложении).


Основные положения.

1. Программа ориентирована на изучение алгоритмических конструкций и приёмов программирования на примере стандартных роботов, собранных из конструктора Lego Mindstorm EV3. Сведения по конструированию роботов и их узлов даются в минимальном объёме.

2. Дополнительное расширение и углубление знаний и умений учащихся должно происходить на факультативных занятиях.


Структура программы. Программа содержит три раздела: пояснительную записку; основное содержание с распределением учебных часов по разделам курса и требования к уровню подготовки обучающихся, рекомендации к методике преподавания.


Цель курса:

  • Улучшение навыков технического конструирования и программирования.

  • Поддержка мотивации ученика к изучению предметов индустриально-технологического и физико-математического профиля.

Задачи курса:

  • стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка;

  • способствовать развитию интереса к программированию, высоким технологиям, технике, конструированию, формировать навыки коллективного труда;

  • прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление;

  • овладевать навыками создания реально действующих моделей роботов настолько, насколько это позволяют возможности, заложенные создателями конструкторов ЛЕГО в свои комплексы;

  • развивать конструкторские, инженерные и вычислительные навыки.

После первичного знакомства с возможностями конструктора, учащиеся работают, создавая творческие проекты, привязанные к реально существующим объектам. В процессе работы последовательно решают проблемы различного характера:

сбор и изучение информации по выбранной теме;

выяснение технической задачи;

определение путей решения технической задачи.



Тематическое планирование по предмету: робототехника

Класс: 5

Учитель: Варламова Айта Александровна

Количество часов:

Всего – 35 часа; в неделю – 1 час.

Плановых контрольных уроков - 1

Планирование составлено на основе: данной рабочей программы


5 класс. Тематический план.

Темы

Количество

учебных часов

Введение (в т.ч. техника безопасности), первоначальные сведения об отличиях Lego EV3

4

Новые датчики и элементы.

1

Алгоритмические конструкции и составление программ

26

Контрольная работа

1

Обобщение знаний.

3

Итого

35

* Резервное время — 3ч.


Темы, затрагиваемые в курсе:


  1. Техника безопасности. Роботы вокруг нас. История. Состав конструктора, основные характеристики его деталей. Основные сведения по механике и конструированию. Центр тяжести и устойчивость.

  2. Микроконтроллер робота. Порты. Управление микроконтроллером. Команды на встроенном языке.

  3. Сенсоры. Сигналы. Таймеры. Различные датчики сторонних фирм (HiTechnic, Vernier) и возможности современных сенсоров. Передача данных.

  4. Программирование на языках программирования Minsdtorms EV3. Языки программирования LabVIEW, RobotC, и RoboLAB. Функциональное и детерминированное программирование.

  5. Общие приёмы программирования – линейные, циклические, ветвящиеся алгоритмы.

  6. Алгоритмы управления. Релейный регулятор. Пропорциональный регулятор. Пропорционально-дифференциальный регулятор. Кибернетика – это наука об автоматическом управлении.

  7. Задачи для роботов. Сложные робототехнические системы.


Ожидаемые результаты освоения программы.

После завершения курса обучения

Обучающийся будет знать:

  • конструкцию, органы управления и дисплей EV3, датчики EV3 и сервомоторы EV3; основные принципы создания моделей в новом конструкторе;

  • интерфейс программы Lego Mindstorms EV3, команды языка LME EV3;

  • основы программирования роботов.

Обучающийся будет уметь:

  • структурировать поставленную задачу и составлять план ее решения;

  • использовать приёмы оптимальной работы на компьютере;

  • извлекать информацию из различных источников;

  • составлять алгоритмы обработки информации;

  • ставить задачу и видеть пути её решения;

  • разрабатывать и реализовывать проект;

  • проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов;

  • собирать робота, используя различные датчики;

  • программировать робота.


Рекомендации к методике преподавания.

В ходе работы учитель должен пользоваться следующими подходами к обучению:

1. Уделять первостепенное внимание обучению алгоритмизации.

2. Сводить к минимуму или полностью исключить непродуктивные элементы деятельности. По возможности избавлять школьников от сборки или переделки роботов, изменений конструкции и пр.

3. Обучать созданию простых и коротких программ, иллюстрирующих тот или иной приём программирования.

4. Уделять внимание качеству зарисовки алгоритмических конструкций в виде блок-схем, стремиться поддержать соответствующие требования на последующих этапах обучения.

5. Работа с учебником и в сети Интернет (ознакомление с новым материалом, повторение, закрепление знаний, поиск справочных материалов, новости по теме, решение задач и пр.) должна быть неотъемлемой частью учебного процесса.

6. Широко пользоваться примерами из жизни, знакомыми детям техническими устройствами, моделями и т. д. Следует использовать видеоролики, экранные средства обучения.

7. Придавать большое значение развитию самостоятельности учащихся в приобретении и применении полученных знаний.


КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Класс: 5

Предмет: РОБОТОТЕХНИКА

Преподаватель: Варламова А. А.

Практические задания для отработки темы имеют соответствующие уровни сложности.

Например, возможности учащегося определяют степень детализации (самостоятельности) при решении задачи.




ТЕМЫ ЗАНЯТИЙ


Демонстрационный и проверочн. материал урока.


ТСО


ДАТА

1

Техника безопасности. Отличие конструктора системы Minsdtorms EV3 от конструктора EV3.




PC, Lego EV3.


К О М П Ь Ю Т Е Р, П Р О Е К Т О Р.

4.09

2

Знакомство с новыми возможностями. Первая программа.

11.09

3

Интерфейс программы LME EV3 .

18.09

4

Основные категории команд.

25.09

5

Постановка задачи «Проехать указанное расстояние за определённое время».

2.10

6

Выделение главной идеи, разбиение на этапы, составление плана работ.

9.10

7

Знакомство с числом «ПИ», расчёт длины окружности разных колёс– практическая работа.

16.10

8

Измерение времени. Какие способы измерять время существуют в программах?

23.10

9

Использование таймеров.

30.10

10

Организация вывода на экран результатов измерений и расчётов.

13.11

11

Округление результатов. Программа для округления.

20.11

12

Самостоятельная работа с книгой. Продолжение работы с блоками математики.

27.11

13

Знакомство с понятием средней путевой скорости и её вычисление.

4.12

14

Самостоятельная работа. Постановка задачи, объяснение что такое мгновенная скорость.

11.12

15

Составление блок-схемы программы для расчёта скорости. Создание и тестирование программы.

18.12

16

Использование временных переменных и констант.

25.12

17

Расчёт мгновенной скорости в разных условиях, вывод на экран, усложнение алгоритма, корректировка программы.


15.01

18

Операции сравнения. Управление мощностью моторов для поддержания постоянной скорости робота.


22.01

19

Устройство сервомоторов и датчиков-энкодеров. Погрешности измерений.


29.01

20

Компоновка, отладка и тестирование программы движение по окружности.


5.02

21

Доработка программы. Динамически меняющиеся параметры.


12.02

22

Движение по кривой (спирали), заданной математически.


19.02

23

Управление скоростью движения робота и торможением, написание тестовых программ.


26.02

24

Обобщение.


4.03

25

Задача «Езда вдоль линии», повторение материала прошлого года.


11.03

26

Виды автоматического управления.


18.03

27

Создание самой простой программы с пропорциональным регулятором.


25.03

28

Использование более сложных алгоритмов (с коэффициентами).


8.04

29

Использование идеи «свести невязку к нулю». Понятие разностного регулятора.


15.04

30

Создание программы с разностным регулятором, подбор коэффициентов.


22.04

31

Постановка задачи «Догнать и сопровождать», анализ, составление плана.


29.04

32

Создание, отладка и тестирование программы с несколькими пропорциональными регуляторами.


6.05

33

Подготовка и участие в окружных соревнованиях.


13.05

34

Подготовка и участие в окружных соревнованиях.


20.05

35

Резерв



27.05





ЛИТЕРАТУРА:


  1. Копосов Д.Г. «Первый шаг в робототехнику», - М, Бином, 2013.

  2. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей», - Санкт-Петербург, Наука, 2013

  3. Юревич Ю.Е. «Основы робототехники». Учебное пособие. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2005.

7

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 14.01.2016
Раздел Информатика
Подраздел Рабочие программы
Просмотров232
Номер материала ДВ-337783
Получить свидетельство о публикации

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