программа «Робототехника»

Новизна: область взаимосвязанных роботизированных систем признана приоритетной, несущей потенциал революционного технологического прорыва и требующей адекватной реакции как в сфере науки, так и в сфере образования.

Актуальность: игры в роботы, конструирование и изобретательство присущи современным детям. Появилась возможность и назрела необходимость в непрерывном образовании в сфере робототехники. Изучение робототехники в школе на основе специальных образовательных конструкторов позволит заполнить пробел между детскими увлечениями и серьезной ВУЗовской подготовкой.

Особенность: реализация программы осуществляется с использованием методических пособий, специально разработанных фирмой «LEGO» для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов Lego Mindstorms NXT как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на уроках робототехники. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии.

Педагоги

Панфилова Лариса Викторовна, учитель информатики, Почетный работник НСО.

Категория: высшая.

Образование: НЭТИ.

Стаж: 35 лет, пед. стаж: 15лет. 

Переподготовка: ЧАО ДПО ИПКиПП, 2018, 260 ч., учитель информатики
Виртуальная школа Сбербанка, 2019,  АНО ДПО "Региональный СУРиС, 2019.

Бикчурова Ирина Амировна, учитель информатики.

 Образование: высшее ТАСУ.

Стаж работы: 2 года.

Содержание программы

"Робототехника" 1 год обучения

Введение в робототехнику – 2 ч.

История развития робототехники.

Введение понятия «робот». Поколения роботов. Классификация роботов.

Значимость робототехники в учебной дисциплине информатика.

Конструирование роботов – 30 ч.

Основы конструирования роботов. Особенности конструирования Lego – роботов. Стандартные модели Lego Mindstorms. Сборка стандартных моделей Lego Mindstorms: «Tribot», «Пятиминутка», «Spike», "Robogator«.

Бот-внедорожник, трехколесный бот, линейный ползун, исследователь, нападающий коготь, гоночная машина – «Автобот», шарикопульт, робот-база с 3-мя двигателями.

Подготовка к выставке – 1 ч.

Выставка (зачет) – 1 ч.

"Робототехника" 2 год обучения

Программирование роботов – 20 ч.

Интерфейс ПервоРоботNXT. Набор Lego Mindstorms. Подключение ПервоРоботNXT.

Датчики и интерактивные сервомоторы. Калибровка датчиков.

Направляющая и начало программы. Палитры блоков.

Блоки стандартной палитры ПервоРоботNXT: блоки движения, звука, дисплея, паузы.

Блок условия. Работа с условными алгоритмами.

Блок цикла. Работа с циклическими алгоритмами.

Математические операции в ПервоРоботNXT.

Логические операции в ПервоРоботNXT.

Конструирование, программирование роботов – 9 ч.

Основы конструирования роботов. Особенности конструирования Lego – роботов.

Основы программирования роботов. Особенности программирования Lego – роботов.

Бот-внедорожник – Собираем и программируем Бот-внедорожник, используя датчик касания.

Исследователь – Всем хорош «Бот-внедорожник»: манёвренный, бронированный, умный. Ему бы ещё ультра-зрение бы добавить... Добавляем! Встречайте: Исследователь – вот вам робот с искусственным интеллектом среднего уровня!

Гоночная машина – «Автобот» – Есть возможность и удалённого управления, и «мозги», позволяющие принимать решения, считывая цветные линии на полу!

Робот "Alpha Rex"

Подготовка к соревнованиям – 4 ч.

Кегельринг.

Итоговые соревнования (зачет) – 1 ч.

 

 

 

 

Цели программы

Цель программы:создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования, развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:

Образовательные:

• использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся;

• ознакомление учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов;

• реализация межпредметных связей с физикой, информатикой и математикой;

• решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением.

 

Развивающие:

• развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем;

• развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности;

• развитие креативного мышления и пространственного воображения учащихся;

• организация и участие в играх, конкурсах и состязаниях роботов в качестве закрепления изучаемого материала и в целях мотивации обучения.

 

Воспитательные:

• повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем;

• формирование у учащихся стремления к получению качественного законченного результата;

• формирование навыков проектного мышления, работы в команде.

Результат программы

Общекультурные компетенции:

• владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения ;

• умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

• готов к взаимодействию с коллегами, к работе в коллективе ;

• владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией ;

• способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества;

• способен использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики;

 

Общепрофессиональные компетенции:

• осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;

• способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач;

 

Специальные компетенции:

• готов применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов;

• способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации;

• владеет современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации;

• способен реализовывать аналитические и технологические решении в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации;

 

Особые условия проведения

Занятия платные.

Материально-техническая база

1. Кабинет информатики

2. Конструкторские наборы серии LEGO MINDSTORMS EV3

3. Литература:

"Первый шаг в робототехнику: практикум Д.Г. Копосов. 2012 г., БИНОМ.

"Уроки Лего – конструирования в школе", Злаказов А.С., Горшков Г.А., 2011 г., БИНОМ.

"Робототехника для детей и родителей", Филиппов С.А., 2010 г.

4. Интернет- ресурсы:

• http://www.gruppa-prolif.ru/content/view/23/44/

• http://robotics.ru/

• http://moodle.uni-altai.ru/mod/forum/discuss.php?d=17

• http://ar.rise-tech.com/Home/Introduction

• http://www.prorobot.ru/lego/robototehnika_v_shkole_6-8_klass.php

• http://www.prorobot.ru/lego.php

• http://robotor.ru

• Lego Mindstorms: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя.