Программа «Робототехника» КСОШ № 1

На занятиях по Робототехнике осуществляется работа с образовательными конструкторами серии EV3.

 

Командная работа над практическими заданиями способствует глубокому изучению составляющих современных роботов, а визуальная программная среда позволит легко и эффективно изучить алгоритмизацию и программирование.

 

 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 EV3 как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях по робототехнике.

 

 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.

 

 Курс предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

 

 

Педагоги

Программу реализует педагог дополнительного образования, учитель информатики первой квалификационной категории – Дмитриева Евгения Валерьевна.

Это творческий педагог, внимательный к детям и любящий свою профессию.

Содержание программы

Введение в робототехнику

Теория: Инструктаж по ТБ.

Беседа на тему "Виды роботов. Назначение роботов и их практическое применение в жизни«.

Практика: наблюдение

 

Раздел 1.Конструкторы компании ЛЕГО

Теория:Виды конструкторов компании ЛЕГО, их функциональное назначение и отличие, демонстрация имеющихся наборов

 

Раздел 2. Знакомство с набором Lego Mindstorms EV3 сборки 45544

Теория: Знакомимся с набором Lego MindstormsEV3 сборки 45544. Что необходимо знать перед началом работы с EV3. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера EV3 (Презентация), аппаратный и программный состав конструкторов LEGO на базе компьютера EV3 (Презентация), сервомотор EV3.

 

Раздел 3. Конструирование первого робота

Практика. Сборка первой модели робота «Приводная платформа» по инструкции.

 

Раздел 4. Изучение среды управления и программирования

Теория: Изучение программного обеспечения, изучение среды программирования, управления.

 

Раздел 5.Программирование робота

Практика. Разработка программ для выполнения поставленных задач: несколько коротких заданий из 4-5 блоков

 

Раздел 6. Конструирование более сложного робота

Практика: Создание и тестирование «Робота-Гиробоя». Создание основы робота, ходовой части.

 

Раздел 7.Программирование более сложного робота

Теория: Разработка программ для выполнения поставленных задач: несколько коротких заданий
Практика: Сборка и программирование «Сортировщика цветов». Датчик касания и его свойства. Проведение испытание поведения робота, анализ полученного результата.

 

Раздел 8. Сборка робота «Щенок» по инструкции

Практика: Создание и тестирование «Щенка». Сборка робота на колёсах.

 

Раздел 9.Конструирование гусеничного бота

Практика: Разборка и сборка робота «Щенок» собственного производства по памяти.

Создание основы робота. Создание ходовой части. Анализ конструкции ее плюсы и минусы.

 

Раздел 10.Промежуточная диагностика

Практика:Проведение промежуточной диагностики.Анализ ошибок.

 

Раздел 11.Сборка инструкции "Робота-Сумоиста"

Теория: Знакомство с конструкцией «Робота Сумоиста». Практика: Сборка робота по инструкции: бот – сумоист.

 

Раздел 12. Демонстрация работ "Роботов Сумоистов"

Практика: Сборка по памяти на время «Робота-Сумоиста». Изучение конструкции, выявление плюсов и минусов бота.

 

Раздел 13.Анализ конструкции победителей

Теория: Изучение конструкции, выявление плюсов и минусов бота.

Практика: Сборка любой сложности не выше 3 единиц из имеющихся инструкций роботов.

 

Раздел 14.Сборка модели "Рука Робота"

Практика: Сборка модели «Рука робота». Создание подвижной механической части. Создание основы робота. Программирование робота и изменение задач в его программе.

 

Раздел 15. Сбор готовой модели на выбор.

Практика: Сбор и исследование одной из моделей роботов на выбор.

Создание основы робота. Создание ходовой части. Создание механически подвижных элементов. Программирование.

 

Раздел 16.Конструирование робота

Практика:Самостоятельная конструкция робота, которая сможет выполнять задания. Выполнения заданий по образцу. Создание основы робота. Создание ходовой части. Программирование робота

 

Раздел 17.Конструирование колёсного или гусеничного робота

Практика:Сборка робота. Самостоятельное программирование робота.Сборка модели.

Обсуждение подробности конструкции и параметры программы.

 

Раздел 18.Мини-проект

Теория: Беседа на тему "Что такое проект".

Подготовительный этап: Выбор модели. Составление плана проекта. Знакомство с инструкцией.

Практика: Основной этап: Собирание модели. Заключительный этап: Защита проектов.

 

Раздел 19.Свободное моделирование.

Практика: Сборка любой модели по желанию. Сборка основы робота. Сборка ходовой части.

 

Раздел 20.Итоговое занятие. Итоговая диагностика.

Теория: Проведение итоговой диагностики. Анализ работ.

 

Цели программы

Развитие мотивации обучающихся к познанию и техническому творчеству через увлечение робототехникой.

 

Задачи:

Личностные:

  • формировать общественную активность личности, культуру общения и поведения в социуме, навыки здорового образа жизни;
  • развивать осознанное и ответственное отношение к собственным поступкам;
  • формировать коммуникативные компетенции в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видах деятельности;
  • работать в паре/группе, распределять обязанности в ходе проектирования и программирования модели; умение владеть навыками сотрудничества;
  • представлять свой проект.

 

Метапредметные:

  • уметь самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности;
  • развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
  • владеть основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
  • уметь определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
  • уметь создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для конструирования и программирования роботов;
  • уметь осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации;
  • формировать и развивать компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

 

Образовательные:

  • обучить         первоначальным      знаниям об основных элементах конструктора, техническим особенностям различных моделей и механизмов;
  • ознакомить с основными этапами проектирования, конструирования, программирования моделей роботов;
  • уметь работать в среде программирования;
  • владеть навыками создания и программирования действующих моделей на основе конструктора LEGO, навыками модификации программы, демонстрации технических возможностей моделей.

Результат программы

Личностные результаты:

  • формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности, обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом труде;
  • формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое многообразие современного мира;
  • формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания;
  • формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности;
  • формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; усвоение правил индивидуального и коллективного безопасного поведения.

 

Метапредметные результаты:

  • умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
  • умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
  • умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
  • умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;
  • владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
  • умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
  • умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;
  • умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение;
  • формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ– компетенции).

 

Предметные результаты:

  • использование приобретенных знаний об основных элементах конструктора, технических особенностях различных моделей и механизмов;
  • использование знаний и умений на основных этапах проектирования, конструирования, программирования моделей роботов;
  • умение работать в среде программирования;
  • владение навыками создания и программирования действующих моделей на основе конструктора LEGO, навыками модификации программы, демонстрации технических возможностей моделей.

Особые условия проведения

Без ограничений.

Материально-техническая база

Занятие по программе «Робототехника» проходит на базе МБОУ Кыштовской СОШ № 1 в кабинете проектной деятельности центра «Точка роста». Обучение по программе организовано в форме занятий, состоящих из теоретической части и практических заданий.

При проведении занятий используется компьютер с выходом в интернет, а также наборы для конструирования Lego Mindstorms EV3.

Материально-техническое обеспечение программы:

  • НаборконструкторовLego Mindstorms EV3
  • Программное обеспечение
  • Материалы сайта http://www.prorobot.ru/lego.php
  • Персональный компьютер
  • Проектор
  • Экран

 

Информационное обеспечение:

  • Инструкционные карты по сборке
  • Интернет ресурсы
  • Видеоматериалы
  • Презентации по теме занятия