Программа «Робототехника»

Данная программа направлена на формирование творческой личности живущей в современном мире. Технологические наборы LEGO MINDSTORMS EV3 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств.

 

На уроках используются конструктор «Базовый набор 8547» серии LEGO MINDSTORMS EV3 с программным обеспечением (CD-R диск с визуальной средой программирования EV3-G).

 

Используя персональный компьютер, либо нетбук или ноутбук с ПО EV3-G, LEGO-элементы из конструктора ученики смогут конструировать управляемые модели роботов.

 

Загружая управляющую программу в специальный LEGO-компьютер EV3 и присоединяя его к модели робота, робот функционирует автономно. EV3 работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа; получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, он управляет работой моторов.

 

Итоги изученных тем подводятся созданием учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов.

Педагоги

Воронова Наталья Анатольевна, учитель информатики МБОУ ЛИТ, высшая квалификационная категория, образование высшее: Новосибирский Государственный Технический Университет, 1996.

Специальность: Инженер/информационно – измерительная техника и технологии.

Преподаваемые дисциплины: Информатика и ИКТ.

Общий стаж работы: 17 лет. По специальности: 15 лет.

Курсы повышения квалификации:

1) 2015/72/факультет повышения квалификации НГТУ/"Основы соревновательной робототехники";
2) 2015/24/ГБОУ ДПО НСО ОблЦИТ/ "Организация дистанционного обучения школьников с использованием
ресурсов РСДО";
3) 2016/72/ГЦИ "Эгида"/Основы современной робототехники;

4) 2018/64/АНО ВО "Университет Иннополис"/Мобильная робототехника (продолжающий уровень);
5) 2018/600/ООО "Столичный учебный центр"/Профессиональная переподготовка по программе "Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации";
6) 2019/32/ФГБОУ ВО НГТУ/Основы соревновательной робототехники.

Содержание программы

Программа начального уровня рассчитана на 4 месяца обучения  (2 занятия в неделю) всего 34 часа

  1. Введение в робототехнику 1ч
  2. Конструкторы компании ЛЕГО 1ч
  3. Знакомимся с набором Lego Mindstorms EV3 сборки 8547 2ч
  4. Конструирование первого робота 2ч
  5. Изучение среды управления и программирования 2ч
  6. Программирование робота 2ч
  7. Конструируем более сложного робота 2ч
  8. Программирование более сложного робота 2ч
  9. Собираем гусеничного робота по инструкции 2ч
  10. Конструируем гусеничного бота 1ч
  11. Тестирование 1ч
  12. Собираем по инструкции робота-сумоиста 1ч
  13. Соревнование "роботов сумоистов" 1ч
  14. Анализ конструкции победителей 1ч
  15. Конструируем робота к международным соревнованиям WRO (1) 1ч
  16. Разработка проектов по группам. 1ч
  17. Свободный урок. Сбор готовой модели на выбор. 1ч
  18. Конструируем 4-х колёсного или гусеничного робота 1ч
  19. Конструируем колёсного или гусеничного робота. 1ч
  20. Контрольное тестирование 1ч
  21. Собираем робота-богомола 1ч
  22. Собираем робота высокой сложности 1ч
  23. Программирование робота высоко сложности 1ч
  24. Показательное выступление 1ч
  25. Свободное моделирование. 1ч
  26. Свободное моделирование. 1ч
  27. Резервный урок. 1ч

Цели программы

Цель: Научить использовать средства информационных технологий, чтобы проводить исследования и решать задачи в межпредметной деятельности.

 

Задачи:

Предметные:

· Знакомство со средой программирования EV3;

· Усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов;

· Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов обратной связи;

· Проектирование роботов и программирование их действий.

Метапредметные:

· Расширение области знаний о профессиях;

· Через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в реальной жизни.

Личностные:

· Умение учеников работать в группах.

Результат программы

У обучающихся будут развиты следующие личностные качества:

· оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;

· называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

· самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.

 

Метапредметными результатами программы «Робототехника» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Предметными результатами изучения программы «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений:

Познавательные УУД:

· определять, различать и называть детали конструктора.

· конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.

· ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.

· перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы.

 Регулятивные УУД:

· уметь работать по предложенным инструкциям.

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

· определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя.

 Коммуникативные УУД:

· уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.

· уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

 

В результате реализации программы обучающиеся будут знать:

· правила безопасной работы.

· основные компоненты конструкторов LEGO EV3.

· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов.

· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования.

· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе; основные приемы конструирования роботов.

· конструктивные особенности различных роботов.

· как передавать программы в RCX.

· как использовать созданные программы.

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.).

· создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.

· создавать программы на компьютере для различных роботов.

· корректировать программы при необходимости.

· демонстрировать технические возможности роботов.

 

В результате реализации программы обучающиеся будут уметь:

1. Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

2. Прогнозировать результаты работы.

3. Планировать ход выполнения задания.

4. Рационально выполнять задание.

5. Руководить работой группы или коллектива.

6. Высказываться устно в виде сообщения или доклада.

7. Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.

8. Получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях).

9. Осуществлять простейшие операции с файлами.

10. Запускать прикладные программы, редакторы, тренажеры.

11. Осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации, используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.

12. Устройство компьютера на уровне пользователя.

13. Основные понятия, использующие в робототехнике: микрокомпьютер, датчик, сенсор, порт, разъем, ультразвук, USB-кабель, интерфейс, иконка, программное обеспечение, меню, подменю, панель инструментов.

14. Интерфейс программного обеспечения Mindstorms EV3.

 

Итогом работы становится создание учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов.

Особые условия проведения

На занятиях используются конструктор «Базовый набор 8547» серии LEGO MINDSTORMS EV3 с программным обеспечением (CD-R диск с визуальной средой программирования EV3-G).

 

Ограничений по состоянию здоровья - нет.

Материально-техническая база

1. Учебный кабинет, проветриваемый и хорошо освещенный. Учебный кабинет, соответствующий санитарным и техническим требованиям. 

2. Учебные столы.

3. Мультимедийный проектор.

4. Интерактивная доска.

5. Принтер.

6. Аудио – и видеозаписи.

 

На уроках используются конструктор «Базовый набор 8547» серии LEGO MINDSTORMS EV3 с программным обеспечением (CD-R диск с визуальной средой программирования EV3-G).