Рабочая программа по робототехнике. Рабочая программа по направлению

Транскрипт

1 Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа с углубленным изучением английского языка 1354" Рабочая программа по направлению Робототехника Класс: 1-5 класс. Количество часов(всего): 76ч. Педагог дополнительного образования по направлению робототехника Шеин Дмитрий Михайлович Москва, 2016

2 Пояснительная записка За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние роботы широко используются на благо экономик ведущих мировых держав: выполняют работы более дешево, с большей точностью и надежностью чем люди, используются на вредных для здоровья и опасных для жизни производствах. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Роботы играют все более важную роль в жизни, помогая людям выполнять каждодневные задачи. Интенсивная экспансия искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит быстро развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные и роботизированные системы. В последнее десятилетие значительно увеличился интерес к образовательной робототехнике. Робототехника в образовании - это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику, основанные на активном обучении учащихся. Во многих странах есть национальные программы по развитию именно STEM образования. Робототехника представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда LEGO. В наше время, время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, то есть непосредственно сконструировать и запрограммировать. Всему этому способствует данная программа по робототехнике научно-технической направленности. Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование. То есть созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий. Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, мышления, через техническое творчество. Техническое творчество - мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования - многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося. Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течение всего процесса обучения, и позволяет детям шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования, учащиеся получают дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. Отличительной особенностью данной программы от существующих программ является ее направленность на конструирование и программирование LEGO-моделей, а также на умение анализировать и сравнивать различные модели, искать методы исправления недостатков и использования преимуществ, приводящих в итоге к созданию конкурентно способной модели.

3 Работа с образовательным конструктором LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания - от теории механики до психологии, - что является вполне естественным. Очень важным представляется работа в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков 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. LEGO позволяет учащимся: совместно обучаться в рамках одной команды; распределять обязанности в своей команде; проявлять повышенное внимание культуре и этике общения; проявлять творческий подход к решению поставленной задачи; создавать модели реальных объектов и процессов; видеть реальный результат своей работы. Цели и задачи Цель: раскрытие интеллектуального и творческого потенциала детей с использованием возможностей робототехники; развитие творческих способностей в процессе конструирования, проектирования и программирования. Данная программа решает следующие основные задачи: Образовательные: формирование основных знаний, используемых в технических областях; формирование теоретических знаний в области устройства и эксплуатации робототехнических механизмов и машин; формирование профессиональной ориентации учащихся; повышение уровня знаний учащихся по предметам:физика, математика, информатика. Развивающие: развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем; развитие творческого потенциала учащихся, пространственного воображения; формирование умения планировать работу и самостоятельно контролировать ее поэтапное выполнение. Воспитательные: воспитание умения работать в коллективе; воспитание трудолюбия и уважительного отношения к труду; воспитание волевых качеств личности; формирование потребности в творческом и познавательном досуге. В основу образовательного процесса по данной программе положены ряд принципов:

4 1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение учащимся только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники. 2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены. 3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике. 4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества. 5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучающихся, критически осмысливать и оценивать факты, делать выводы, разрешать все сомнения для того, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога. 6. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программном продукте. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а также материалы своего изготовления. 7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его усвоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частному к общему. 8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой. 9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и так далее) и, опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований. При планировании и проведении занятий применяется личностно- ориентированная технология обучения, в центре внимания которой индивидуальность, стремящаяся к реализации своих возможностей, а также системно-деятельностный метод обучения. В процессе обучения используются дидактические игры, отличительной особенностью которых является обучение посредством активной и интересной для детей игровой деятельности. Они способствуют: 1. Развитию мышления (умение доказывать свою точку зрения, анализировать конструкции, сравнивать, генерировать идеи и на их основе синтезировать свои собственные конструкции), речи (увеличение словарного запаса, выработка научного стиля речи), мелкой моторики; 2. Воспитанию ответственности, аккуратности, отношение к себе как к самореализующейся личности, к другим людям (прежде всего к сверстникам), к труду. 3. Обучению основам конструирования, моделирования, автоматического управления с помощью компьютера и формированию соответствующих навыков.

5 Виды организации деятельности учащихся на уроке: лекция дискуссия ролевая игра ответы на вопросы учителя эксперимент, опыты работа в парах программирование Групповая работа Творческие задания Самостоятельная работа Составление плана, рецензии, конспекта, отзыва. Реферата Исследование Совместная деятельность по достижению цели урока Взаимопроверка, самопроверка Аукцион идей Тестирование Практическая деятельность

6 ПРОГНОЗИРУЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ По окончанию курса обучения учащиеся должны ЗНАТЬ: -правила безопасной работы; -основные компоненты конструкторов ЛЕГО; -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; -порядок создания алгоритма программы, действия робототехнических средств; -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; УМЕТЬ: -принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель. - проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов; - создавать программы для робототехнических средств. - прогнозировать результаты работы. - планировать ход выполнения задания. - рационально выполнять задание. - руководить работой группы или коллектива. - высказываться устно в виде сообщения или доклада. - высказываться устно в виде рецензии ответа товарища. - представлять одну и ту же информацию различными способами МЕХАНИЗМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ - олимпиады; - соревнования; - учебно-исследовательские конференции. -проекты.

7 темы Название разделов и тем направления Кол-во ак. часов теория практика всего LEGO StoryStarter 1. Вводное занятие. Обзор набора. Групповое создание сказки. 2. Воссоздание известных сказок из LEGO. LEGO MoreToMath 3. Вводное занятие. Обзор набора. «Цветы». «Ягоды». 4. «Поезд». «Пруд». 5. Итоговое занятие LEGO WeDo 6. Вводное занятие. Обзор набора и ПО. 7. Программы для исследований 8. Золотая рыбка 9. Лягушки 10. Аквалангист 11. Венерина мухоловка 12. Стрекоза 13. Батискаф 14. Бабочка 15. Катапульта 16. Горилла 17. Самолет с джойстиком

8 18. Динозавр 19. Дрель 20. Итоговое занятие (конкурс, соревнования) Lego Технология и Физика 21. Вводное занятие. Обзор набора. «Силы и движение. Прикладная механика» 22. Конструирование модели «Уборочная машина» 23. Игра «Большая рыбалка» 24. Свободное качение 25. Конструирование модели «Механический молоток» «Средства измерения. Прикладная математика» 26. Конструирование модели «Измерительная тележка» 27. Конструирование модели «Почтовые весы» 28. Конструирование модели «Таймер» «Энергия. Использование сил природы» 29. Энергия природы 30. Энергия ветра 31. Инерция 32. Магнетизм 33. «Машины с электроприводом» 34. Конструирование модели «Тягач» 35. Конструирование модели «Гоночный

9 автомобиль» 36. Конструирование модели «Скороход» «Пневматика» 37. «Пневматическая рука» 38. «Пневматический манипулятор» Всего Раздел 1. LEGO StoryStarter Содержание изучаемого курса Практико-ориентированный образовательный инструмент, предназначенный для развития языковых навыков обучающихся в начальной школе. Вводные упражнения. Повседневное общение. Сочинение и повествование. Пересказ и анализ историй. Раздел 2. LEGO MoreToMath Прикладное учебное пособие для учащихся начальной школы по овладению способами решения математических задач и формированию понимания математических законов. Раздел 1. LEGO WeDo Исследование возможностей программного обеспечения LEGO Education WeDo. Использование датчиков (расстояния, наклона) при построении модели. Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Зубчатые колеса, Рычаги, Колеса. Создание и программирование моделей с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами. Раздел 2. LEGO Технология и Физика Программа «Технология и физика» научно-технической направленности, ориентирована на реализацию интересов детей в сфере инженерного конструирования, развитие их технологической культуры. Изучение приложения естественных наук на практике. Энергия движения (кинетическая). Энергия в неподвижном состоянии (потенциальная). Трение и сопротивление воздуха. Сила и движение. Возобновляемая энергия, поглощение, накопление, использование энергии. Площадь. Свойства магнитов, сила, магнитные и немагнитные материалы. Пневматика.

10 Программно-техническое обеспечение программы 1. Ноутбуки с ПО WeDo - не менее 10 штук 2. Конструкторы StoryStarter, MoreToMath, WeDo, Т&Ф 3. Методические пособия: WeDo, Т&Ф 4. Компьютер с выходом в интернет, интерактивная доска.

11 Список литературы 1. Копосов, Д. Г. «Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов». 2. Копосов, Д. Г. «Первый шаг в робототехнику. Рабочая тетрадь для 5-6 классов». 3. Филиппов, С.А. «Робототехника для детей и родителей». - СПб.: Наука, 2010, 195 стр. 4. ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. - Институт новых технологий. 5. Рыкова, Е.А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. - СПб, 2001, 59 стр. 6. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл. 7. Электронный ресурс: 8. Электронный ресурс:

Дополнительная общеобразовательная программа «Спортивная робототехника» базовый уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся педагог дополнительного образования

Дополнительная общеобразовательная программа «Введение в робототехнику» ознакомительный уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся педагог дополнительного

Дополнит ельная общеобразоват ельная программа «Введение в робот от ехнику» (новая редакция) ознакомительный уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся старшийпедагог

Дополнит ельная общеобразоват ельная программа «Спорт ивная робот от ехника» (новая редакция) базовый уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся Старший

Из опыта работы МАОУ гимназии 32 г. Калининграда Современные успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «РОБОТОТЕХНИКА» Направленность программы: техническая. Уровень программы: ознакомительный. Возраст обучающихся: 10-17 лет. Срок реализации программы:

2. Пояснительная записка Предмет 3D моделирование- это создание фигур и предметов, комплексов различного назначения. Образовательная программа по робототехнике "3D моделирование " это один из интереснейших

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Дом детского творчества» Краснослободского муниципального района УТВЕРЖДЕНО: Педагогическим советом Протокол от 2015г.

Пояснительная записка Данная программа по робототехнике научно-технической направленности, так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов,

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА В наше время робототехнике и компьютеризации ребенка необходимо учить решать жизненные задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ Направленность: Техническая Уровень программы: Ознакомительный Возраст учащихся: 9-15 лет Срок реализации: 1 год (2 часа в неделю) Период реализации

1. Пояснительная записка 1.1. Вступление Предмет робототехники это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования «Стратегия» Утверждаю Директор МАУ ДО «Центр дополнительного образования «Стратегия» И.А. Шуйкова Приказ

АННОТАЦИЯ к дополнительной общеразвивающей программе технической направленности по обучению детей конструированию с элементами программирования для детей 5-7 лет по платной образовательной услуге по технической

Аннотация к дополнительной общеразвивающей программе технической направленности по ознакомлению детей старшего дошкольного возраста с основами робототехники и программирования. Рабочая программа дополнительной

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа «Образовательная робототехника» разработана с учётом требования Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования и планируемых результатов

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение «Средняя общеобразовательная школа «Центр образования «Кудрово» Всеволожского района Ленинградской области Программа рассмотрена УТВЕРЖДАЮ на педагогическом

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение лицей «Морской технический» муниципального образования город Новороссийск Программа рассмотрена на педагогическом совете Протокол 1 от «28» августа

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Центр детского творчества «Радуга» городского округа Самара ***************************************************** 443063,

I. Пояснительная записка Данная программа по программированию на платформе «1С:Предприятие 8» научно-технической направленности, т.к. так как в наше время программирования и компьютеризации, ребенка/учащегося

1 Введение За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние роботы широко используются

2 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа разработана в соответствии с Федеральным законом от 29.12.12 г. 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»; приказом

Пояснительная записка Программа «Робототехника» разработана в соответствии с Федеральным государственным стандартом ООО второго поколения и рассчитана на 2 года обучения (3-4 классы). Возрастная группа

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Тюменский областной государственный институт развития регионального образования Региональный Центр

1 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА кружка «Робототехника» для организации внеурочной учащихся 5-9 классов Введение (Автор: Кривощекова С.В., учитель информатики МБОУ гимназии г.советский) За последние годы успехи в робототехнике

Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Мир Arduino» имеет техническую направленность и призвана способствовать формированию у подрастающего поколения интереса

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 7 г. Кировска» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА внеурочной деятельности «Робототехника» 7-8 класс Учитель: Мазуренко Станислав

Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад 156» ПРИНЯТО Протокол заседания педагогического совета МБДОУ 156 от 14.09.2018г. 1 УТВЕРЖДЕНО приказом МБДОУ 156 от 27.09.2018г.

Пояснительная записка Данная программа имеет техническую направленность и рассчитана на изучение азов робототехники EV3. Так как мы живем в крупной промышленной республике, возникает необходимость в хорошо

1. Пояснительная записка Предмет робототехники это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения. Возникнув на основе

Программа «Практическое применение физики в робототехнике» Возраст обучающихся: 13-15 лет Срок реализации: 1 год Составитель: Гапчук И.М., педагог дополнительного образования Пояснительная записка Дополнительная

TOCyAAPCTBEHHOE EIOAXETHOE OELIIEOEPA3OBATEJTbHOE rrqper(aehlte IOPO,IIA MOCKBbI (IIIKOJIA.}Ib 2098 (MHOIOIPOOIIJIbHbIft OBPA3OBI\TEJIbHTTTI UNUTP> IIMEHII repo.fl COBETCKOIO COIO3A JI.M.4OBAT"OP,A) PACCMOTPEHA

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа научно - технической направленности. Занятия по программе проводятся с применением конструктора LEGO WeDo. Новизна, актуальность и педагогическая целесообразность Развитие

Пояснительная записка к дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программе «Робототехника» Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Робототехника» имеет техническую направленность

1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Электронный ресурс]. URL: минобрнауки.рф/документы/543 2. Бердюгина О.Н. Деловая игра «Путь к успеху» как инструмент

Образовательная программа внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению «Робототехника» 4 класс 207-208 учебный год Всего часов на учебный год: 34 (33) Количество часов в неделю: Составитель:

Описание образовательной программы 1. Полное наименование, уровень, направленность образовательной программы: дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Робототехника. Program» уровень

ИЗДАТЕЛЬСТВО «УЧИТЕЛЬ» Развитие конструктивной деятельности и технического творчества дошкольников через LEGO-конструирование и робототехнику Лёвина Светлана Александровна, педагог дополнительного образования

«Робототехника» (Педагог: Комарова А.В.) Начальный уровень (1-2 год) Программа «Перворобот Lego Wedo (начальный уровень) первый год обучения» имеет научно-познавательную направленность. Программа предназначена

Паспорт дополнительной общеобразовательной программы. Наименование образовательной организации: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия «Лаборатория Салахова». Название программы

Пояснительная записка. В окружающем нас мире встречается много роботов: в производстве автомобилей, различные манипуляторы, роботы помощники в медицине они повсюду сопутствуют человека. Интенсивное использование

Москва 2016-2017 Оглавление ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА... 3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА... 4 ФОРМА КОНТРОЛЯ... 4 СРОК ОБУЧЕНИЯ... 4 МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ... 5 ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ... 5 СОДЕРЖАНИЕ КУРСА... 6

1 Оглавление ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА... 3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА... 4 ФОРМА КОНТРОЛЯ... 4 МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ... 5 ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ... 5 СОДЕРЖАНИЕ КУРСА... 6 УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ...

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Сунтарский Центр детского творчества» муниципального района Сунтарский улус (район) Республики Саха (Якутия) Рассмотрено на педагогическом

Пояснительная записка Данная программа кружка «Робототехника» научно-технической направленности, так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо научить решать задачи с помощью

Программа дополнительного образования «Программирование» Программа детского объединения предполагает развитие творческих способностей детей, удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном,

Пояснительная записка о реализации учебно-тематического плана на 018 /019 учебный год В соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 9.1.01 73-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» дополнительное

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Настоящая программа имеет техническую направленность в рамках комплексной дополнительной образовательной программы, проводимой ГБОУ ЦДОД «Дистантное обучение». В ее содержании учитываются

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 2 ГОРОДА ЛОБНЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА НА 206-207 и 207-208 УЧЕБНЫЙ ГОД «Юный

Муниципальное образовательное учреждение СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 54 СОВЕТСКОГО Р-НА г. Волгограда УТВЕРЖДЕНА МЕТОДИЧЕСКИМ СОВЕТОМ Прот. от 00 г. Директор Н.А.Белибихина ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ Программа

Муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования детей Центр технического творчества УТВЕРЖДАЮ Директор МАОУ ДОД ЦТТ В.А.Мягков 2013 СОГЛАСОВАНО Заместитель директора по

1 Пояснительная записка Робототехника - это современное средство обучения детей с образовательным конструктором ЛЕГО и программным обеспечением к нему. Использование ЛЕГО-конструкторов в системе дополнительного

Государственное бюджетное учреждение дополнительного образования Центр детского (юношеского) технического творчества Московского района Санкт-Петербурга АННОТАЦИЯ к рабочей программе дополнительной общеразвивающей

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 96» г. Перми Планирование и проведение занятий в начальных классах с использованием комплектов по робототехнике.

Пояснительная записка Общеразвивающая дополнительная программа «Робототехника» имееттехническую направленность и составлена в соответствии с нормативными документами: 1.Федеральны закон от 29 декабря 2012

Пояснительная записка Направленность: техническая Существует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимания, до тех пор, пока ситуация не становится катастрофической. Одной из таких

Выступление на РМО Образовательная робототехника как инновационное средство обучения в условиях реализации ФГОС Подготовила: Милосердова Н.П. 2013 «Робототехника прикладная наука, занимающаяся разработкой

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования детей «Сорокинский центр детского творчества» Утверждена педагогическим советом протокол 1 «28» августа 2015 года. Приказ 21 Программа «РОБОТОТЕХНИКА»

Департамент образования города Москвы Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Школа с углубленным изучением английского языка 1375» ОГРН 1027739549507, ИНН 7725144330, КПП

ДЕПАРТАМЕНТОБРАЗОВАНИЯГОРОДАМОСКВЫ Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Гимназия 159 имени А.С. Грибоедова» ойобыденскийпер. д.9, г. Москва, 119034 Тел./факс: 8-499-766-98-4,

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Центр детского (юношеского) научно-технического творчества Рассмотрена на методическом совете протокол 207г. Утверждаю И.о.директора МАУДО

1 Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Лего» имеет научно-техническое направленность и разработана на основе авторской программы Компании LEGO Education

Рыбакова Анастасия Владиславовна
Должность: Воспитатель
Учебное заведение: Частное дошкольное образовательное учреждение "Детский сад Сказочный"
Населённый пункт: Город Казань, Республика Татарстан
Наименование материала: Учебная программа
Тема: Рабочая программа по робототехнике
Дата публикации: 04.06.2018
Раздел: дополнительное образование

Частное дошкольное образовательное учреждение

«Детский сад Сказочный»

Принята на педагогическом совете

Частного дошкольного

образовательного учреждения

«Детский сад Сказочный»

Протокол №___

Августа 2017 г.

Утверждаю Заведующая

Частного дошкольного

образовательного учреждения

«Детский сад Сказочный»

Носова С.Р.

Приказ №___

от ____августа 2017 г.

Рабочая программа

кружка «Конструирование и роботехника»

Возрастная группа: 6-11 лет

Срок реализации программы: один год

г. Казань, 2017 г.

Пояснительная записка

Программа

представляет собой систему интеллектуально-развивающих занятий для детей от 6 до 11 лет. Программа

предусматривает 52 занятие частотою 1 занятие в неделю продолжительностью 90 минут (с сентября 2017 года по август 2018

На занятиях используются конструкторы:

Робототехнический набор LEGO Education WeDo – это эффективное образовательное решение для изучения технических

дисциплин

начальной

предназначено

программирования

ЛЕГО-моделей,

подключаются к компьютеру.

Комплект ЛЕГО WeDo 2.0 – это и робототехническая платформа, и программное обеспечение.

серии LEGO Education – наборы «Машины и механизмы: введение в тему», «Машины и механизмы: простые

механизмы», «Машины и механизмы: технология и физика» - они помоают открывать физические законы реального мира.

HUNA-MRT - линейка конструкторов этого бренда построена по принципу «от простого к сложному». В ней представлены

наборы начального, среднего и продвинутого уровня.

Fischertechnik - это уникальные механические и электронные обучающие конструкторы, созданные знаменитым немецким

ученым - профессором Артуром Фишером. Уникальность этих конструкторов заключается в том, что, сочетая элементы из

разных наборов, можно создавать любые, абсолютно любые механизмы, которые только возможно себе представить.

Направление программы: познавательно – исследовательское

Занятия конструированием и роботехникой, программированием, исследованиями, а также общение в процессе работы

способствуют

разностороннему

развитию

воспитанников.

Интегрирование

различных

образовательных

областей

программе «Робототехника в детском саду» открывает возможности для реализации новых концепций дошкольников, овладения

новыми навыками и расширения круга интересов.

Взаимосвязь программы с другими науками:

Естественные науки; задачи: познакомить с понятиями «энергия», «сила», «скорость», «трение», учить делать измерения,

Технология; задачи: познакомить с элементами механизмов: шестерни, колеса, оси, рычаги, учить проектировать и

конструировать модели, проводить их испытания, учить принимать решения в соответствии с поставленной задачей, выбирать

подходящие материалы, оценивать полученные результаты, пользоваться чертежами в инструкциях для построения моделей,

приобрести навык слаженной работы в парах и в команде.

Математика; задачи: освоить стандартные и нестандартные способы измерения расстояния, времени и массы, чтение

показаний измерительных приборов, учить производить расчеты, обрабатывать данные, строить графики и принимать решения.

В основе построения курса лежит принцип разнообразия творческо-поисковых задач и расширение кругозора детей.

построен

интеграции

окружающим

естественными

технологией,

математикой. Учащиеся знакомятся с темами проектов и на новой ступени развития, с постановкой новых учебных задач

выполняют работу по моделированию.

Проектная деятельность позволяет закрепить, расширить и углубить знания, полученные на занятиях в детском саду и на

уроках в школе, создаёт условия для творческого развития детей, формирования позитивной самооценки, навыков совместной

деятельности со взрослыми и сверстниками, умений сотрудничать друг с другом, совместно планировать свои действия

реализовывать

систематизировать

информацию.

стимулирует

развитие

познавательных

интересов детей, стремления к постоянному расширению знаний, совершенствованию освоенных способов действий. Содержание

программы направлено на развитие логического мышления, пространственного воображения.

Формированию умений распределять роли и обязанности, сотрудничать и согласовывать свои действия с действиями товарищей,

оценивать собственные действия и действия отдельных учеников (пар, групп).

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ : Моделирование логических отношений и объектов реального мира для всех возрастных групп

дошкольного

начального

школьного

возраста

развитие

познавательных

способностей

учащихся

развивающих

моделированию

конструкторов Legо, Huna,

овладение

навыками

начального

технического

конструирования,

развитие

моторики,

координацию

«глаз-рука»,

изучение

конструкций

основных

свойствах

(жесткости,

прочности

устойчивости),

физических

реального

приобретение

взаимодействия в группе.

Данная программа направлена на:

Помощь детям в индивидуальном развитии;

Мотивацию к познанию и творчеству:

К стимулированию творческой активности;

Развитию способностей к самообразованию;

Приобщение к общечеловеческим ценностям;

Организацию детей в совместной деятельности с педагогом

ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ :

1. Познавательная задача: развитие познавательного интереса детей дошкольного возраста к робототехнике.

2. Образовательная задача:

Формирование умений и навыков конструирования;

Приобретения первого опыта при решении конструкторских задач;

Знакомство с новыми видами конструкторов LEGO , LEGO WeDO, HUNA-MRT, Fischertechnik;

Ознакомление с окружающей действительностью и законами физики реального мира.

3. Развивающая задача:

Развитие творческой активности и формирование навыков творческого мышления;

Развитие познавательной активности и самостоятельной мыслительной деятельности учащихся,

самостоятельности в принятии

оптимальных решений в различных ситуациях;

Развитие мышления (логического, комбинаторного, творческого) в процессе формирования основных приемов мыслительной

деятельности: анализа, синтеза, сравнения, обобщения, классификации, умение выделять главное;

Развитие психических познавательных процессов: различных видов памяти, внимания, зрительного восприятия, воображения;

Развитие языковой культуры и формирование речевых умений: четко и ясно излагать свои мысли, давать определения понятиям,

строить умозаключения, аргументировано доказывать свою точку зрения;

Формирование и развитие коммуникативных умений: умение общаться и взаимодействовать в коллективе, работать в парах,

группах, уважать мнение других, объективно оценивать свою работу и деятельность одноклассников;

Формирование навыков применения полученных знаний и умений в процессе изучения школьных дисциплин и в практической

деятельности;

Формирование умения действовать в соответствии с инструкциями педагога и передавать особенности предметов средствами

различных конструкторов.

4. Воспитывающая задача: воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей.

Цели проектов программы:

Технология. Проектирование

Создание

действующих

Воспроизведение

иллюстраций

Понимание

животные

используют

различные части своих тел. Демонстрация умения работать со схемами и различными видами конструктров.

Технология. Реализация проекта

Сборка и исследование моделей. Изменение модели путём модификации её конструкции. Организация мозговых штурмов для

поиска новых решений. Обучение принципам совместной работы и обмена идеями.

Математика

Измерение времени, ориентирование в пространстве. Оценка и измерение расстояния. Усвоение понятия случайного события.

Использование чисел и числового ряда для задания продолжительности работы. Использование чисел при измерениях и при

оценке качественных параметров.

Развитие речи

Использование в устной речи специальных терминов. Подготовка и проведение демонстрации модели. Использование интервью,

чтобы получить информацию и составить рассказ. Описание логической последовательности событий, создание постановки с

главными героями и её оформление визуальными и звуковыми эффектами. Участие в групповой работе.

Особенности организации учебного процесса.

Материал каждого занятия рассчитан на 90 минут. Во время занятий у ребенка происходит становление

развитых

форм самосознания, самоконтроля и самооценки. На занятиях применяются

занимательные и доступные для понимания

задания и упражнения, задачи, вопросы, загадки, игры, ребусы, что привлекательно для дошкольников и младших школьников.

Основное время на занятиях занимает самостоятельное конструирование и моделирование с элементами программирования.

Благодаря этому у детей формируются умения самостоятельно действовать, принимать решения. На каждом занятии проводится

коллективное обсуждение выполненного задания. На этом этапе у детей формируется такое важное качество, как осознание

собственных действий, самоконтроль, возможность дать отчет в выполняемых шагах при выполнении любых заданий. Ребенок на

этих занятиях сам оценивает свои успехи. Это создает особый положительный эмоциональный фон: раскованность, интерес,

научиться

выполнять

предлагаемые

построены

деятельности

сменяется

различные

материала

чередуются

позволяет

сделать работу динамичной, насыщенной и менее утомляемой.

Методы стимулирования и мотивации деятельности

стимулирования

интереса

занятиям:

проектная

деятельность,

познавательные

дискуссии,

неожиданность,

создание

ситуации

гарантированного

самостоятельное

творчество.

стимулирования

сознательности,

ответственности,

настойчивости:

убеждение,

требование,

приучение, упражнение, поощрение.

Приемы и методы организации занятий.

Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно - объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы, продуктивный;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация,

т.е. методы как мыслительные операции.

4. Управленческий аспект:

а) методы учебной работы под руководством учителя;

б) методы самостоятельной учебной работы учащихся.

Освоение навыков робото–конструирования детей происходит в несколько этапов:

1.На первом этапе работы происходит знакомство с проектом, задачами, которые следует решить, обсуждение и предложение

различных решений.

2. На втором этапе мы с детьми проходим простые математические и физические понятия, которые нам встречаются при поиске

решения поставленных задач.

3. На третьем этапе работы происходит знакомство с конструктором и инструкциями по сборке, изучение технологии соединения

деталей, учимся собирать простые конструкции по образцу.

4. На четвертом этапе перед нами стоит задача познакомить детей с языком программирования и блок-схемами, а также правилами

программирования конструкторов Lego, Huna .

5. Этап усовершенствования предложенных разработчиками моделей, создание и программирование моделей с более сложными

конструкциями и поведением.

Юные конструкторы исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали,

проводят испытания, оценивают ее возможности, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, реализуют

сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели, устраивают состязания.

Ожидаемые результаты:

формирование устойчивого интереса к конструированию, моделированию и робототехнике;

формирование умения работать по предложенным инструкциям;

формирование умения творчески подходить к решению задачи;

формирование умения довести решение задачи до готовности модели;

формирование

излагать

логической

последовательности,

отстаивать

анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

формирование умения мыслить творчески самостоятельно (проект – самостоятельное творчество).

Для оценки эффективности занятий можно использовать следующие показатели:

– степень помощи, которую оказывает педагог детям при выполнении заданий: чем помощь педагога меньше, тем выше

самостоятельность детей и, следовательно, выше развивающий эффект занятий;

– поведение детей на занятиях: живость, активность, заинтересованность детей обеспечивают положительные результаты занятий;

косвенным

показателем

эффективности

повышение

успеваемости

школьным

дисциплинам, а также наблюдения воспитателей и учителей за работой детей на других уроках (повышение активности,

работоспособности, внимательности, улучшение мыслительной деятельности).

Формы подведения итогов реализации рабочей программы:

Конкурс детских построек на базе кружка

Совместная проектная деятельность детей и родителей

Совместная проектная деятельность детей и педагога

Открытые мастер-классы

Состязания по роботехнике среди детей

Проведение олимпиад.

Робототехника

динамично

развивающихся

областей

промышленности.

развития

совершенствования у каждого человека свой. Задача образования при этом сводится к тому, чтобы создать среду, облегчающую

ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала, позволит ему свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и

окружающий мир. Роль педагога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую образовательную среду и

побуждать ребёнка к познанию, к деятельности. Основными формами учебной деятельности являются: занятие с группой детей,

свободное занятие и индивидуальная помощь каждому ребенку. За этой технологией - большое будущее. Робототехника прекрасно

развивает техническое мышление, и техническую изобретательность у детей. Робототехника показала высокую эффективность в

воспитательном процессе, она успешно решает проблему социальной адаптации детей практически всех возрастных групп.

Соревнования по робототехнике – это яркие воспитательные мероприятия, объединяющие детей и взрослых.

Тематическое планирование по конструированию и роботехнике.

№ занятия.

Тема занятия

Материальные

Сентябрь

1 занятие

Кики, мой

Организационный момент.

Презентация «Робототехника и роботы»

Изучаем детали робота вместе с Кики. Каждая деталь имеет свое название.

Учимся соединять детали. Главная особенность конструктора – считать

зубчики деталей. Изучам шестеренки и колеса.

Изучаем электронные детали: матринская плата, электродвигатель,

аккумуляторная коробка. Как пользоваться материнской платой.

Поиграем? Соедините линией одинаковые детали.

Парная работа: собираем гоночный автомобиль, танк. Презентация моделей.

Рфлексия - подведение итогов.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 1 и 2.

Сентябрь

2 занятие

Организационный момент.

Проект – рассказ «Заяц и лягушка»: подумай дважды, прежде чем что-то

сказать или сделать. Чтение рассказа педагогом (на проектной доске).

Соберем робота: кролик, подключаем конструкцию к электронным деталям.

Задание «Я учусь»: покажите трусливому кролику и другим животным как

быть храбрым, выйдите к доске и расскажите о себе.

Собираем модели – героев сказки: храбрая лягушка.

Проигрывание (инсценировка) рассказа по ролям детьми.

Задание «Я учусь»: есть ли птицы или лягушки в воде? Наклейте подходящих

животных, исходя из прошедших событий.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3

Сентябрь

3 занятие

покатаемся!

Организациооный момент.

Проект-рассказ «Давайте покатаемся!»: поиграйте друг с другом и не будьте

жадными. Чтение рассказа педагогом, обсуждение поступков героев с детьми.

Соберем робота: самолет. Как заставить робота-самолет двигаться?

Задание «Поиграем»: самолет разломался на две части. Найдите недостающую

часть и соедините линией.

Собираем модели из рассказа – автомобиль. Задание «Поиграем» - раскрась

Собираем модель из рассказа – трехколесный велосипед. Задание «Поиграем»

Какой вид спорта вам нравится? Расскажите о нем.

Инсценировка рассказа детьми с использованием построенных моделей и

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3

Сентябрь

4 занятие

Транспорт.

Изучение трех принципов: рука, голова, сердце – проектирование, построение

и программирование.

Модифицирем вертолет из модели в робота. Пробуем собственные силы,

подключаем вертолет к двигателю без инструкции (самостоятельное

творчество или помощь педагога).

Знакомство с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: наборы

«Мотоциклы» и «Машинки».

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3,

Продвинутый

Рефлексия.

Сентябрь

5 занятие

Организационный момент.

Проект-сказка «Находка»: животные, откладывающие яйца действительно

знают своих детей. Чтение сказки педагогом и обсуждение с детьми.

Собираем гроев сказки: модель – корова. Задание «Я изучаю» - подпиши

картинки животных и найди корову.

Давайте соберем: модель – черепаха на суши и черепаха в воде. Работа по

подгруппам. 2 подгруппы собирают разные модели. Презентация черепах:

поиск ответов на вопросы «В чем сходство и в чем отличие?». Выступление

Задание «Давайте изучим» - люди и животные ведут себя определенным

образом. Пометьте правильные утверждения.

Соберем робота – лягушка. Управление лягушкой. Задание «Я изучаю» -

процесс роста лягушки.

Работа в парах. Соберем робота – крокодил. Управляем крокодилом. Задание

«Давайте сделаем» - найдите, у какого животного есть такая же способность,

как у крокодила. Он может плавать в воде и также перемещаться по земле.

Проигрывание сказки с героями и по ролям детьми.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4

6 занятие

Организационный момент.

Проект-сказка «Жадная собачка»: не будьте жадными. Чтение сказки педагогом

и обсуждение с детьми.

Собираем модель – рыба. Задание «Давайте сделаем» - подсчитайте количество

рыб на картинке ниже и напишите количество соответствующих видов рыб.

Управляем

роботом-собакой.

«Давайте

сделаем» - подсчитайте количество фигур, скрытых на картинке ниже. А ниже

раскрасьте фигуры, чтобы наглядно представить количество соответсвующих

Работа с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: наборы

«Космоглайдеры» и «Гоночные машины».

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4.

Продвинутый

7 занятие

Счастливое

Организационный момент.

Проект-сказка «Счастливое дерево»: принято делится вещами со своими

друзьями.

Собераем модель – качели, котрые крепятся к ветвям дерева. Задание «Я

изучаю» - впишите правильные числа.

Собираем модель – дом. Задание «Давайте сделаем» - Существует много

деревянных вещей вокруг нас. Посмотрите на картинки и найдите то, что не

сделано из древесины, и обведите это кругом.

Соберем робота – лодка. Управляем лодкой. Задание «Я изучаю» - Поставьте

соответствующие картинки в пустые прямоугольники.

Объединить постройки и представить проект. Групповое задание.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

8 занятие

Дом Улитки.

Организационный момент.

Проект-сказка «Дом Улитки»: что имеем – не храним, потерявши – плачем.

Чтение сказки педагогом и обсуждение с детьми. Поиск морали.

Работа по подгруппам. Дети делятся на две команды.

1 команда. Соберем робота – олень. Управляем роботом-оленем.

2 команда. Соберем робота – улитка. Управляем роботом-улиткой.

Презентация роботов от команд. Обмен впечатлениями и характеристиками

роботов между командами.

Задание «Давайте сделаем» - Посмотрите на картинки оленя. Отметье

картинку с таким же оленем, который находится в середине. Задание «Давайте

сделаем» - раскрасьте дом улитки.

Соберем робота – цыпленка. Управляем роботом-цыпленком. Устроим гонки с

друзьями на цыплятах. Задание «Давайте сделаем» - Следуйте по лабиринту,

чтобы найти части, принадлежащие каждому из животных.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

9 занятие

Лягушка и

Организационный момент.

Проект-сказка «Лягушка и мышка»: друзья должны понимать друг друга.

Чтение сказки педагогом и обсуждение с детьми. Поиск морали.

Соберем робота – мышь. Управляем роботом-мышью. Задание «Я изучаю» -

Конструктор

Серия Кики-

собери пазл.

Соберем робота – орел. Управляем роботом-орлом. Задание «Я изучаю» -

найдите соответствующий отпечаток лапы.

Постройка модели – лягушка по картинке (без инструкции, по памяти,

вспомнить ранее построенных лягушек). Работа в парах.

Инсценирование сказки по ролям.

Работа в парах с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: набор

«Тракторы».

Рефлексия.

уровень 6.

Продвинутый

10 занятие

Майло, начный

вездеход.

перемещения

Организационный момент.

Изучить различные способы, при помощи которых ученые и инженеры могут

достичь отдаленных мест.

Создать и запрограммировать научный вездеход Майло.

Описать, как Майло может помочь найти особый экземпляр растения.

Создать и запрограммировать манипулятор детектора объектов Майло,

используя данные с датчика движения.

Описать, как Майло нашел особый экземпляр растения.

Рефлексия.

11 занятие

Совместная

Организационный момент.

Создать и запрограммировать манипулятор отправки сообщений Майло,

используя датчик наклона.

Задокументировать процесс общения Майло с базой.

Создать и запрограммировать устройство для перемещения экземпляра

растения.

Задокументировать и представить миссию Майло в целом.

Рефлексия.

12 занятие

Организационный момент.

Изучить, что такое силы, и как они заставляют предметы перемещаться.

Создать и запрограммировать робота для изучения результатов действия

уравновешенных и неуравновешенных сил на движение предметов.

Подготовить отчет и представить свои выводы о силах.

Рефлексия.

13 занятие

Скорость.

Организационный момент.

Изучить особенности гоночного автомобиля.

Создать и запрограммировать гоночный автомобиль для изучения факторов,

влияющих на его скорость.

Задокументировать и представить способы увеличения скорости автомобиля.

Рефлексия.

14 занятие

конструкции.

Организационный момент.

Изучить происхождение и природу землетресений.

Создать и запрограммировать устройство, которое позволит испытывать

проеты зданий.

Задокументировать результаты испытаний и представить свои выводы о том,

какой проект или проекты наиболее сейсмоустойчивы.

Рефлексия.

15 занятие

Метаморфор

Организационный момент.

Изучить стадии жизненного цикла лягушки – от рождения до взрослой особы.

Создать и запрограммировать модель лягушонка, а затем и взрослой лягушки.

Задокументируйте изменяющиеся характеристики модели на разных этапах

жизни лягушки.

Рефлексия.

16 занятие

Растения и

опылители

Организационный момент.

Узнать, каким образом разные живые существа могут играть активную роль в

размножении растений.

Создать и запрограммировать модель пчелы и цветка для имитации

взаимосвязи между опылителем и растением.

Представить и описать различные модели, созданные вами.

Рефлексия.

17 занятие

Предотвращен

ие наводнения

Организационный момент.

Изучить, как характер осадков может меняться в зависимости от времени года

и каким образом вода может причинять ущерб, если ее не контролировать.

Создать и запрограммировать павоковый шлюз для контроля уровня воды в

Представить и задокументировать несколько решений, разработанных для

предотвращения изменений поверхности земли под воздействием воды.

Рефлексия.

18 занятие

Десантировани

е и спасение.

Организационный момент.

Изучить различные стихийные бедствия, которые могут повлиять на жизнь

населения в нашем районе.

Создать и запрограммировать устройство для перемещения людей и животных

безопасным, удобным и аккуратным способом или для эффективного сброса

материалов в этот район

Представить и оформить свое решение и объяснить, почему оно соответствует

критериям.

Рефлексия.

19 занятие

развлечений

Организационный момент.

Проект «Город развлечений»: дети делятся на две команды. Каждая команда

получает 4 инструкции: автомобиль, колесо обозрения, вращающиеся «чашки

чая», карусель.

Первый этап проекта – распределение ролей в команде, выбор капитана,

который руководит процессом и всем помогает, конструкторы, которые

отвечают за постройку роботов.

Второй этап проекта – сбор необходимых деталей командам для постройки

Третий этап проекта – конструирование, моделирование, программирование

роботов и «Города развлечений», самостоятельное творчество –

дополнительные постройки для общей задумки проекта.

Презентация проекта. Дети самостоятельно придумывают описание своего

города, выбирают капитана команды, который расскажет о проекте.

Выполнение заданий «Давайте сделаем» - история развития транспорта, какой

блок не требуется, чтобы собрать колесо, заполни недостающие числа на

стульях, найти примеры вращения, как у карусели.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

20 занятие

Семинар –

свободное

творчество.

Организационный момент.

Презентация «Ветряная мельница». Ветряная мельница использует

естественный ветер для вращения, чтобы производить энергию. Цель проекта-

семинара: узнать как работает ветряная мельница, посмотреть на различные

ветряные мельницы и создать ветряную мельницу самим.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

Вспомнить принцип работы колеса обозрения для конструирования ветряной

мельницы.

Сбор робота – ветряная мельница по картинке, без инструкции

(самостоятельное творчество). Презентовать своего робота коллективу.

«Универсальный набор 3»: вентилятор, ветряное колесо, ветряная мельница с

молотком.

Рефлексия.

Продвинутый

21 занятие

Ферменная

конструк-ция.

Организационный момент.

Переход с базового уровня набора Кики на средний уровень. Задание

«Поиграем» – соедините линией одинаковые детали.

Изучение научного принципа 1. Ферменная конструкция.

Что такое ферменная

конструкция? Для поддержки тяжелой массы и сохранения прочной

конструкции используется треугольная структура.

Собираем модель – пляжные кресла, используя ферменную конструкцию. У

пляжных кресел есть стабильная ферменная конструкция, которая

распределяет вес, чтобы удерживать тяжелую массу.

Задание «Поиграем» - найти наиболее прочные конструкции.

Собираем модель – подставка для книг, используя ферменную конструкцию.

Задание «Поиграем» - найти все треугольные конструкции на рисунках.

Парная работа: собираем пожарную машину, поезд. Презентация моделей.

Испытания – кто быстрее доедет до финиша.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 1.

22 занятие

Три бычка.

Организационный момент.

Проект – сказка «Три бычка»: не будь ленивым! Чтение сказки педагогом.

Обсуждение: какие бывают дома и из чего их строят?

Соберем модель – волк. Задание «Поиграем?» - расставьте картинки по

Соберем модель – дом. Задание «Поиграем?» - определить названия домов.

Изучаем электронные детали. Маеринская плата среднего уровня.

Веселая игра. Соберем робота – рулетка. Изучение датчика прикосновения -

Тоuсh Sensor. Управление рулеткой.

Соберем модель – три бычка (корова из предыдущих занятий) по картинке, без

Конструктор

Серия Кики-

уровень 1.

инструкции (самостоятельное творчество).

Инсценировка сказки.

Рефлексия.

23 занятие

Организационный момент.

Изучение научного принципа 2. Рычаг. Принципы рычага вокруг нас. Что

значит опора? Меньшие объекты нуждаются в меньшей силе. Главным

образцом являются подъёмные инструменты.

Принципы рычага - если точка

опоры находится рядом с тяжёлым грузом, то поднять его легче. Разобрать что

такое «сила», «точка опоры» и «груз».

Соберем модель – весы. Посмотрим как работают весы (где сила. Где точка

опоры). Задание «Поиграем» - подняться на гору по весам.

Соберем робота – водяная мельница. Посмотреть где сила, где точка опоры, где

груз. Изучаем ИК датчик. Управляем роботом. Задание «Поиграем» - какие

научные принципы лежат в основе работы водяной мельницы?

Работа в парах. Соберем модель – катапульта. Задание «Поиграем» - узнаем

что такое эластичность.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 2.

24 занятие

Организационный момент.

Проект-рассказ «Качели»: играть с друзьями всегда веселее. Чтение сказки

педагогом и обсуждение с ребятами.

Соберем модель – качели. Задание «Поиграем» - сравниваем вес животных на

Соберем робота – качели, которые могут раскачиваться от электродвигателя.

Управляем качелями. Использование ИК датчика.

Соберем модель – горка. Задание «Поиграем» - Скользкая горка держится на

устойчивой треугольной конструкции. Какие два рисунка имеют одинаковую

опору? Напишите их номера в скобках.

Соберем все постройки в проект «Игровая площадка», подготовим

презентацию от двух желающих ребят.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 2.

25 занятие

Вес. Шкивы.

Организационный момент.

Изучение научного принципа 3. Вес. Принцип шкива вокруг нас. Какова цель

шкива? Припомощи колеса и цепи можно передвигать большие и тяжелые

Конструктор

Серия Кики-

предметы.

Подробное изучение неподвижного и подвижного шкива. Поиск примеров для

их использования совместно с детьми.

Работа в командах. 2 команды. Соберем роботов – кран и эвакуатор. Обмен

опытом при работе крана и эвакуатора между командами. Задания «Поиграем»

Какие транспортны средства могут поднимать тяжелые грузы, а какие могут

перемещать грузы. Благодаря какому научному принципу?

Соберем робота – лифт. Управление лифтом. Задание «Поиграем» - В лифтах

используется неподвижный шкив. Посмотрите вокруг. Какие предметы

работают при помощи неподвижного шкива.

Рефлексия.

уровень 3.

26 занятие

хвостом рыбу

Организационный момент.

Проект-рассказ «Как тигр хвостом рыбу ловил»: как одурачить того, кто

сильнее тебя. Чтение рассказа педагогом. Обсуждение прочитанного.

Соберем робота – кролик. Управление кроликом. Работа с двумя тач

сенсорами. Задание «Поиграем» - дорисуй животным хвосты.

Соберем робота – удочка. Управление удочкой. Работа с двумя тач сенсорами.

Задание «Поиграем» - поймайт рыбок с буквой А.

Работа в парах. Соберем робота – рыба. Управление рыбой. Работа с двумя тач

сенсорами. Задание «Поиграем» - обведи нужное количество рыбок.

«Заплыв» рыб на скорость. Испытание удочки – поймай как можно больше

рыбы за 2 минуты.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3.

27 занятие

Сортировка

переработки

Организационный момент.

Изучить, как усовершенствованные методы сортировки для переработки могут

помочь в сокращении количества выбрасываемых отходов.

Создать и запрограммировать устройство, которое будет сортировать годные

для переработки материалы в соответствии с их размером и формой.

Представить и описать свое решение.

Рефлексия.

28 занятие

Организационный момент.

Изучить различные стратегии, которые используют животные, чтобы поймать

добычу или убежать от хищников.

Создать и запрограммировать хищника или жертву для изучения

взаимоотношений между ними.

Представить и описать свою модель животных, объяснив взаимоотношения

между двумя видами и то, как они приспособлены для выживания.

Рефлексия.

29 занятие

животных

Организационный момент.

Изучить различные способы общения между животными. В том числе

уникальные способы, используемые животными и насекомыми, которые

светятся в темноте.

Создать и запрограммировать животное ли насекомое, чтобы

проиллюстрировать социальное взаимодействие особей одного вида.

Представить и записать выводы по свой модели, объяснив, как животное

общается и как это ему помогат.

Рефлексия.

30 занятие

Эксремальная

среда обитания

Организационный момент.

Изучить различные типы среды обитания по всему миру и в разное время и

объясните, что они могли бы рассказать нам об образе жизни и успешном

выживании видов.

Создать и запрограммировать животное ил рептилию, которое могло бы жить в

конкретной среде обитания.

Представить и записать выводы по своему животному или рептилии и еого

седее обитания, объяснив, как оно приспособилось для выживания.

Рефлексия.

31 занятие

Исследование

Организационный момент.

Изучить реальные миссии космиеских вездеходов и попытаться представить их

возможности в будущем.

Создать и запрограммировать космический вездеход для выполнения

конкретной задачи.

Представить и описать свой прототип и то, что удалось обнаружить, выполняя

эти миссии.

Рефлексия.

32 занятие

Предупрежден

Организационный момент.

Изучить опасные погодные явления, о которых должен знать каждый, узнать о

опасности

внедренных системах предупреждения, предназначенных для защиты

населения.

Создать и запрограммировать устройство, которое может предупреждать

людей о приближении опасного природного явления.

Представить и описать свое решение и объяснить, как оно помогает

уменьшить пследствия опасных природных явлений для населения.

Рефлексия.

33 занятие

Организационный момент.

Изучить, почему так важно заботиться о мировом океане и очищать его от

пластикового мусора.

Создать и запрограммировать утройство, которое может механическим

способом собирать из океана предметы из пластика определенных типов и

Представить и описать свое устройство и объяснить его цели и принципы

Рефлексия.

34 занятие

животных

Организационный момент.

Изучить влияние строительства дорог на жизнь животных и растений и

представить свои предложения для сокращения этого влияния.

Создать и запрограммировать устройство, которое позволит животным

пересекать опасные зоны.

Представить и описать, объяснить свою модель моста на примере конкретного

животного.

Рефлексия.

35 занятие

Перемещение

материалов

Организационный момент.

Изучить различные способы транспортировки и сборки материалов.

Создать и запрограммировать устройство, которое поможет перемещать и

собирать объекты разного размера с учетом требований безопасности,

эффективности и хранения.

Представить и описать свое устройство, объяснить, почему оно является

безопасным и эффективным.

Рефлексия

Шестеренка.

Организационный момент.

Конструктор

36 занятие

Танцующая

Научный принцип 4. Шестеренка. Найдите вещи в нашей жизни, которые

используют принцип передаточного механизма. Что такое передаточный

механизм? Две или более оси вращаются в устройстве для передачи движения.

Задание: узнайте направление вращения шестеренок. Соберите простой

механизм, 2 варианта. Узнайте опытным путем какой механизм вращается

быстрее. Почему?

Соберем робота – танцующая кукла. "Танцующая кукла" использует

передаточный механизм для передачи движения между двумя или более осями.

Управляем роботом. Работа с двумя ИК датчиками. Задание «Давайте сделаем»

Определить направление вращения шестеренок.

Работа парами на скорость и слаженность команды с конструктором MRT

exciting, его инструкциями: конструкция «Робот-вездеход №5».

Организация забега – чей робот быстрее (управление от пульта).

Рефлексия.

Серия Кики-

уровень 4.

37 занятие

Шестеренка.

Организационный момент.

Продолжаем изучение научного принципа 4 – принципа передаточного

механизма. Шестеренка. Соберем робота – блендер. Управляем роботом.

Работа с ИК датчиком. Задание «Давайте сделаем» - смешивание цветов.

Соберем робота – топспин и юла. Управление роботом. Работа с ИК датчиком.

Задание «Давайте сделаем» - вращение шестеренок.

Прокт «Футбольное поле». Построить футболистов-роботов (управление от

пульта), футбольные ворота и табло, где цифры будут менятся как на часах с

помощью шестеренок. Провести дружеский матч.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4.

38 занятие

Я помогу тебе! 1.

Организационный момент.

Проект-рассказ «Я помогу тебе!»: друзья должны помогать друг другу. Чтение

рассказа педагогом. Обсуждение прочитанного с детьми.

Соберем робота – летающий корабль. Управление роботом. Работа с тач

датчиком. Задание «Давайте сделаем» - найдите соответствие для каждого

движущегося объекта.

Соберем робота – карусель. Управление роботом. Задание «Давайте сделаем» -

какой передаточный механизм используется для медленного вращения?

Работа в парах. Соберем робота – бампер-автомобиль. Управление роботом.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4.

Работа с двумя тач датчиками. Задание «Давайте сделаем» - расставить

недостающие номера на автомобилях.

Устроить соревнования на бампер-автомобилях.

Общая работа над проектом. Собрать построенных роботов в прект «Парк

развлечений». Достроить недостоющие модели для реализации проекта.

Рефлексия.

39 занятие

Колеса и ось.

Организационный момент.

Научный принцип 5. Колеса и ось. Найдите вещи в нашей жизни, которые

используют прнцип колес на оси.

Рассмотреть наиболее легкий способ перемещения камня.

Соберем робота – детская коляска. Управление роботом. Работа с ИК-

датчиком. Задание «Давайте сделаем» - отметим объекты без колес.

Соберем робота – мотоцикл. Управление роботом. Задание «Давайте сделаем» -

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

40 занятие

Приберись в

своей комнате!

Организационный момент.

Проект-рассказ «Приберись в своей комнате!»: друзья должны помогать друг

другу. Чтение рассказа педагогом. Обсуждение прочитанного с детьми.

Соберем робота – танцующий робот. Управление роботом. Задание «Давайте

сделаем» - Есть много роботов, которые выполняют определенные задачи.

Обсудите, какие задачи могут выполнять роботы на картинках.

Соберем робота – Экскаватор. Управление роботом. Задание «Давайте

сделаем» - дорисовать недостающие части машин.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

41 занятие

автомобиль.

Организационный момент.

Соберем гоночный автомобиль. Устроить соревнования – работа в парах.

Соберем длинный поезд. Работа с ИК-датчиком. Управление робота.

Прокладка различных маршрутов для поездов. Задание «Давайте сделаем» -

вписать недостающие цифры.

Закрепление теории по теме «Колеса и ось». Выполнение заданий в тетради.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

42 занятие

Подъемник для

автомобилей.

1. Организационный момент.

2. Соберем робота – краб. Изучите появление и особенности жизни морского

Конструктор

краба. Создайте своего робота-краба. Управление роботом.

Задание «Давайте сделаем» - отметить животных с твердой ракивиной.

3. Биплан. Узнайте об истории первого биплана братьев Райт. Создайте такой

биплан, который может двигаться. Работа с ИК-датчиком. Задание «Давайте

сделаем» - история создания самолета.

Работа в парах – постройка робота Подъемник для автомобилей. Работа с

тач – датчиками. Задание «Давайте сделаем» - отметить правльные ответы в 4

заданиях.

Рефлексия.

Серия Кики-

уровень 6.

43 занятие

помогает

Организационный момент.

Соберем робота – автомобиль-уборщик. Управление роботом. Задание

«Давайте сделаем» - распределение мусора по онтейнерам.

Соберем робота – автомобильный каток. Управление роботом. Задание

«Давайте сделаем» - соедини каток с соответствующим следом.

Работа командами с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: набор

«Гоночный автомобиль»

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

Продвинутый

44 занятие

Грузоподъемни

Организационный момент.

Соберем робота – грузоподъемник. Управление роботом с тач-датчиком.

Задание «Давайте сделаем» - сосчитайт коробки.

Творческое задание «Машина, которая помогает людям в работе».

Работа командами с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: набор

«Колесо обозрения».

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

Продвинутый

45 занятие

Колебания.

Организационный момент.

Создать и запрограммировать устройство: робот-тягач и дельфин.

Рефлексия.

46 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип езды.

Создать и запрограммировать устройство: гоночный автомобиль и вездеход.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

47 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип рычага.

Создать и запрограммировать устройство: землетрясение и динозавр.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

48 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип ходьбы.

Создать и запрограммировать устройство: лягушки и горилла.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

49 занятие

Вращение.

Организационный момент.

Изучить принцип вращения.

Создать и запрограммировать устройство: цветок и подъемный кран.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

50 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип изгиба.

Создать и запрограммировать устройство: паводковый шлюз и рыба.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

51 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип катушки.

Создать и запрограммировать устройство: вертолет и паук.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

52 занятие

Организационный момент.

Изучить колебания различного вида

Создать и запрограммировать устройство: грузовик для переработки отходов и

мусоровоз.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Программа «» разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта общего образования и планируемых результатов общего образования. Данная программа представляет собой вариант программы организации урочной деятельности обучающихся средней школы.

Курс рассчитан на 4 года занятий, объем занятий – 35 ч, в год Программа предполагает проведение регулярных еженедельных урочных занятий со школьниками 4 б класса (в расчете 1ч. в неделю)

Состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности

Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.

Сегодняшним школьникам предстоит

работать по профессиям, которых пока нет,
использовать технологии, которые еще не созданы,
решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,
обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

Образовательные конструкторы LEGO Education WeDo представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". Причем, в процессе игры и обучения ученики собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира. Таким образом, ребята знакомятся с техникой, открывают тайны механики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течении всей будущей жизни.

С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.

В начальной школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в начальной школе это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.

Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.

Скачать:

Предварительный просмотр:

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 128

с углубленным изучением отдельных предметов»

Рабочая программа 4 б класс

Робототехника

«Начальное образование»

на 2014/2015 учебный год

Составитель Пономарева Светлана

Валентиновна

учитель начальных классов

Барнаул 2014

Пояснительная записка

Программа « Робототехника и легоконструирование » разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта общего образования и планируемых результатов общего образования. Данная программа представляет собой вариант программы организации урочной деятельности обучающихся средней школы.

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Сегодняшним школьникам предстоит

работать по профессиям, которых пока нет,
использовать технологии, которые еще не созданы,
решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,
обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники. Цели программы:

Организация занятости школьников во внеурочное время.
Всестороннее развитие личности учащегося:

развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;
развитие логического мышления;
развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла.

Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.
Ознакомление учащихся с основами конструирования и моделирования.
Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.
Развитие познавательного интереса и мышления учащихся.

Овладение навыками начального технического конструирования и программирования

Задачи программы

Задачи:

расширение знаний учащихся об окружающем мире, о мире техники;
учиться создавать и конструировать механизмы и машины, включая самодвижущиеся;
учиться программировать простые действия и реакции механизмов;
обучение решению творческих, нестандартных ситуаций на практике при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;
развитие коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения;
создание завершенных проектов с использованием устройств серии Power Function (PF).

Обучающие:

Ознакомление с комплектом LEGO Mindstorms NXT 2.0;

Ознакомление с основами автономного программирования;

Ознакомление со средой программирования LEGO Mindstorms NXT-G;

Получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;

Получение навыков программирования;

Развитие навыков решения базовых задач робототехники.

Развивающие:

Развитие конструкторских навыков;

Развитие логического мышления;

Развитие пространственного воображения.

Воспитательные:

Воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;

Развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;

Развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;

Формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.

Основными принципами обучения являются:

Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.
Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.
Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.
Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.
Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.
Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.
Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.
Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.
Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

В процессе обучения используются разнообразные методы обучения.

Традиционные:

Объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и т.п.);

Репродуктивный метод;

Метод проблемного изложения;

Частично-поисковый (или эвристический) метод;

Исследовательский метод.

Современные:

Метод проектов:

Метод обучения в сотрудничестве;

Метод портфолио;

Метод взаимообучения.

Планируемые личностные и метапредметные результаты освоения

обучающимися программы курса

1. Коммуникативные универсальные учебные действия: формировать умение слушать и понимать других; формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе; формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

2. Познавательные универсальные учебные действия: формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации; формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.

3. Регулятивные универсальные учебные действия: формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей; формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя; формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.

4. Личностные универсальные учебные действия: формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности, формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.

Ожидаемые предметные результаты реализации программы

Первый уровень

у обучающихся будут сформированы:

Основные понятия робототехники;

Основы алгоритмизации;

Умения автономного программирования;

Знания среды LEGO

Основы программирования

Умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

Навыки работы со схемами.

Второй уровень

Собирать базовые модели роботов;

Составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;

Использовать датчики и двигатели в простых задачах.

Третий уровень

обучающиеся получат возможность научиться:

Программировать

Использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих

многовариантность решения;

Проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы.

Место курса «Роботехника» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 35 часов (1 часов в неделю) в первом классе и на 35 часов (1 час в неделю) во 2 – 4 классах.

Обоснование выбора данной примерной программы.

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

На каждом уроке, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота. В ходе изучения курса учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как Естественные науки, Технология, Математика, Развитие речи.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач :

творческое мышление при создании действующих моделей;
развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;
установление причинно-следственных связей;
анализ результатов и поиск новых решений;
коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;
экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;
проведение систематических наблюдений и измерений;
использование таблиц для отображения и анализа данных;
написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;
развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

Структура и содержание программы на 4 года обучения

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Забавные механизмы Звери

1. Танцующие птицы 1.Голодный аллигатор

2. Умная вертушка 2. Рычащий лев

3. Обезьянка-барабанщица 3. Порхающая птица

Футбол Приключения

1.Нападающий 1.Спасение самолета

2. Вратарь 2. Спасение от великана

3. Ликующие болельщики 3. Непотопляемый парусник

В 4 классе Робототехника. Основы конструирования.16 часов

Манипуляционные системы. Классификация роботов по сферам применения: промышленная,

экстремальная, военная.

Роботы в быту. Роботы-игрушки. Участие роботов в социальных проектах. Детали конструктора LEGO Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача. Датчик наклона. Шкивы и ремни Перекрестная переменная передача. Шкивы и ремни Снижение скорости. Увеличение скорости Датчик расстояния. Коронное зубчатое колесо Червячная зубчатая передача Блок "Цикл" Блок "Вычесть из Экрана" Блок "Начать при получении письма" Маркировка

Решение прикладных задач. 19 часов

Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка) Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование (сборка) Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка) Звери. Голодный аллигатор. Конструирование (сборка) Звери. Рычащий лев. Конструирование (сборка) Звери. Порхающая птица. Конструирование (сборка) Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка) Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка) Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение самолета. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка) Разработка, сборка и программирование своих моделей Приключения. Непотопляемый парусник. Рефлексия (создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели) Написание и обыгрывание сценария "Приключение Маши и Макса" с использованием трех моделей (из раздела "Приключения") Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Курс носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические умения и навыки работы на компьютере и с конструктором.

Изучение каждой темы предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей).

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,
Конструирование,
Рефлексия,
Развитие.

Установление взаимосвязей . При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.

Конструирование. Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия . Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг любителей Лего, в первую очередь, младших школьников ценителей TECHICS. Он ориентирован на учащихся 1-4 классов.

В программе «Робототехника» включены содержательные линии:

Аудирование - умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции;

Чтение – осознанное самостоятельное чтение языка программирования;

Говорение – умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления;

Пропедевтика – круг понятий для практического освоения детьми с целью ознакомления с первоначальными представлениями о робототехнике и программирование;

Творческая деятельность - конструирование, моделирование, проектирование.

Формы организации занятий

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

А) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

Б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

В) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

А) иллюстративно- объяснительные методы;

Б) репродуктивные методы;

В) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

Г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

Д) исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

А) индуктивные методы, дедуктивные методы;

Б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции..

На занятиях кружка «Робототехника» используются в процессе обучения дидактические игры , отличительной особенностью которых является обучение средствами активной и интересной для детей игровой деятельности. Дидактические игры, используемые на занятиях, способствуют:

Развитию мышления (умение доказывать свою точку зрения, анализировать конструкции, сравнивать, генерировать идеи и на их основе синтезировать свои собственные конструкции), речи (увеличение словарного запаса, выработка научного стиля речи), мелкой моторики;

Воспитанию ответственности, аккуратности, отношения к себе как самореализующейся личности, к другим людям (прежде всего к сверстникам), к труду.

Обучению основам конструирования, моделирования, автоматического управления с помощью компьютера и формированию соответствующих навыков.

Основными формами учебного процесса являются:

групповые учебно-практические и теоретические занятия;
работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);
участие в соревнованиях между группами;
комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6.. Формирование и совершенствование умений и навыков (изучение нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

II Методы стимулирования и мотивации деятельности

Методы стимулирования мотива интереса к занятиям:

Познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д.

Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение.

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;
участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;
участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;
развитие коммуникативных качеств;
приобретение уверенности в себе;
формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В области конструирования, моделирования и программирования:

знание основных принципов механической передачи движения ;
умение работать по предложенным инструкциям;
умения творчески подходить к решению задачи;
умения довести решение задачи до работающей модели;
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

Учащийся должен знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;
область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);
основные источники информации;
виды информации и способы её представления;
основные информационные объекты и действия над ними;
назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;
правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);
создавать и запускать программы для забавных механизмов;
основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню, панель инструментов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;
использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий

Тематическое планирование

№ занятия	Наименование разделов и тем занятий	Количество часов	Основные виды учебной деятельности обучающихся	Дата проведения	Корректировка
	Робототехника. Основы конструирования.		Отвечают на вопросы, работают с текстом Учатся слушать и понимать других; умению строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами. Участвуют в социальных проектах.
	Робототехника. История робототехники. Основные определения. Законы робототехники: три основных и дополнительный «нулевой» закон. Манипуляционные системы.			03.09
	Классификация роботов по сферам применения: промышленная, экстремальная, военная. Роботы в быту. Роботы-игрушки. Участие роботов в социальных проектах.			10.09
	Детали конструктора LEGO		Проводят исследовательскую деятельность, работают с моделями Учатся умению 14согласованно р1аботать в группах и 1коллективе; ум1ению слушать и понимать других;	17.09
	Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо			24.09
	Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача.			01.10
	Датчик наклона. Шкивы и ремни			08.10
	Перекрестная переменная передача. Шкивы и ремни			15.10
	Снижение скорости. Увеличение скорости			22.10
	Датчик расстояния.			29.10
	Коронное зубчатое колесо			12.11
	Червячная зубчатая передача			19.11
	Блок "Цикл"			26.11
	Блок "Прибавить к экрану"			03.12
	Блок "Вычесть из Экрана"			10.12
	Блок "Начать при получении письма"			17.12
	Маркировка			24.12
	Решение прикладных задач.		Учатся умению извлекать информацию из текста и иллюстрации; умению на основе анализа рисунка- схемы делать выводы. Учатся умению мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными. Конструируют и собирают забавные механизмы
	Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка			14.01.15
	Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование (сборка)			21.01
	Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка)			28.01
	Звери. Голодный аллигатор. Конструирование (сборка)			04.02
	Звери. Рычащий лев. Конструирование (сборка)			11.02
	Звери. Порхающая птица. Конструирование (сборка)			18.02
	Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка)			25.02
	Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка)			04.03
	Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка)			11.03
	Приключения. Спасение самолета. Конструирование (сборка)			18.03
	Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка)			01.04
	Разработка, сборка и программирование своих моделей1			08.04
	Разработка, сборка и программирование своих моделей			15.04
	Приключения (фокус: развитие речи). Непотопляемый парусник. Знакомство с проектом (установление связей)			22.04
	Приключения. Непотопляемый парусник. Конструирование (сборка)			29.04
	Приключения. Непотопляемый парусник. Рефлексия (создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)			06.05
	Написание и обыгрывание сценария "Приключение Маши и Макса" с использованием трех моделей (из раздела "Приключения")			13.05
	Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица, голодный аллигатор, рычащий лев (сборка, программирование, измерения и расчеты)			20.05
	Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего			27.о5

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 10 шт.

2. Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »

3. Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4. Книга для учителя (в электронном виде CD)

5. Компьютер

6. Интерактивная доска.

Список литературы

1.В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный

2.Дистанционный курс «Конструирование и робототехника» -

3. Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW. – М.: ДМК, 2010, 278 стр.;

4.ЛЕГО-лаборатория (Control Lab):Справочное пособие, - М.: ИНТ, 1998, 150 стр.

5.Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. – М.: NT Press, 2007, 345 стр.;

6.ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. – Институт новых технологий;

7.Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. – М.: ПКГ «РОС», 2012;

8.Программное обеспечение LEGO Education NXT v.2.1.;

9.Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. – СПб, 2001, 59 стр.

10. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе

Информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.

11.Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. С-Пб, «Наука», 2011г.

12. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.

13. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Голышмановская средняя общеобразовательная школа № 4»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

составитель:

Кузьминых И. Г.

учитель физики МАОУ

«Голышмановская СОШ № 4»

р. п. Голышманово

рецензенты:

Парунина Л. В.

канд. пед. наук, заведующая

школьным отделением ГАПОУ ТО

Байтимерова Л. С.

канд. пед. наук, заведующая

цикловой комиссией математических

и естественных дисциплин ГАПОУ ТО

«Тюменский педагогический колледж»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

Пояснительная записка

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции, подготовки высококвалифицированных кадров. Внешние условия служат предпосылкой для реализации творческих возможностей личности, имеющей в биологическом отношении безграничный потенциал.

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать. Предмет робототехники – это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на привлечение учащихся к современным технологиям конструирования , программирования и использования роботизированных устройств.

Введение дополнительной образовательной программы «Робототехника» в школе неизбежно изменит картину восприятия учащимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных. Применение детьми на практике теоретических знаний, полученных на математике или физике, ведет к более глубокому пониманию основ, закрепляет полученные навыки, формируя образование в его наилучшем смысле.

Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа:

учебного плана МАОУ «ГСШО № 4»;

закона об образовании.

Место программы «Роботехника и лего конструирование» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 34 часа (1 час в неделю) во 2 – 4 классах и на 34 часа (1 час в неделю) во 5 – 8 классах.

Для реализации программы д анный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название:WeDo™ RoboticsConstructionSet Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием. В качестве базового оборудования для старшей группы используются конструкторы Lego Mindstorms NXT, 0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT которые позволяют через занятия робототехникой познакомить подростка с законами реального мира и особенностями функционирования восприятия этого мира кибернетическими механизмами.

Цель образовательной программы

формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования

Задачи образовательной программы

Образовательные

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

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

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

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе способствует развитию коммуникативных способностей обучающихся, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Новизна программы заключается в изменении подхода к обучению подростков, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, сенсорное развитие интеллекта учащихся, который реализуется в телесно-двигательных играх, побуждающих учащихся решать самые разнообразные познавательно-продуктивные, логические, эвристические и манипулятивно-конструкторские проблемы.
В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Возраст детей, участвующих в реализации данной программы

8 - 10 лет – основная группа

11 -15 лет – старшая группа

Основная группа

Цель – обучение основам робототехники

Для эффективного развития технического мышления школьников, целенаправленного развития способностей инженерно-технического направления.

1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка

2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда

3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление

На каждом занятии, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота . В ходе изучения курса учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач :

творческое мышление при создании действующих моделей;

развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

установление причинно-следственных связей;

анализ результатов и поиск новых решений;

коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

проведение систематических наблюдений и измерений;

использование таблиц для отображения и анализа данных;

написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Конструирование. Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия . В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO® - коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

Формы организации занятий

комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы в начальной школе:

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6.. Формирование и совершенствование умений и навыков (изучение нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

защита итоговых проектов;

участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

развитие коммуникативных качеств;

приобретение уверенности в себе;

формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

знание основных принципов механической передачи движения ;

умение работать по предложенным инструкциям;

умения творчески подходить к решению задачи;

умения довести решение задачи до работающей модели;

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

умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Учащийся должен знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

основные источники информации;

виды информации и способы её представления;

основные информационные объекты и действия над ними;

назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

создавать и запускать программы для забавных механизмов;

основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB -кабель, меню, панель инструментов.

для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1.Введение

Раздел 2. Изучение механизмов

Раздел 3. Изучение датчиков и моторов

Раздел 4. Программирование WeDo

Раздел 5. механизмов.

Раздел 6. Разработка, сборка и программирование своих моделей

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Вводное занятие

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма об использовании роботов. Техника безопасности

Введение. Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение механизмов

Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания.

Изучение датчиков и моторов

Среда конструирования. О сборке и программировании.

Мотор и ось. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая и повышающая зубчатые передачи. Датчики наклона, касания, расстояния. Увеличение и снижение скорости

Программирование WeDo

Среда программирования. О сборке и программировании.

Блок «Цикл».

Блок «Прибавить к экрану», «Вычесть из Экрана». Блок «Начать при получении письма»

Забавные механизмы

1. Танцующие птицы

2. Умная вертушка 3. Порхающая птица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, порхающая птица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Звери 1.Голодный аллигатор 2. Рычащий лев

3.Обезьянка-барабанщица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Голодный аллигатор, рычащий лев обезьянка-барабанщица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Футбол

1.Нападающий

2.Вратарь

3.Ликующие болельщики

Создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели.

Создание и программирование моделей. Создание моделей с использованием ресурсных

Приключения 1.Спасение самолета 2. Спасение от великана 3. Непотопляемый парусник

Написание и обыгрывание сценария «Приключение Маши и Макса» с использованием трех моделей (из раздела «Приключения»)

Развитие (создание и программирование) модели с более сложным поведением.

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Разработка индивидуальных моделей с использованием ресурсных моделей ЛЕГО.

Старшая группа

Конструктор LEGO Mindstorms позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Занятия по программе формируют специальные технические умения, развивают аккуратность, усидчивость, организованность, нацеленность на результат. Работает Lego Mindstorms на базе компьютерного контроллера NXT, который представляет собой двойной микропроцессор, Flash-памяти в каждом из которых более 256 кбайт, Bluetooth-модуль, USB-интерфейс, а также экран из жидких кристаллов, блок батареек, громкоговоритель, порты датчиков и сервоприводов. Именно в NXT заложен огромный потенциал возможностей конструктора lego Mindstorms. Память контроллера содержит программы, которые можно самостоятельно загружать с компьютера. Информацию с компьютера можно передавать как при помощи кабеля USB, так и используя Bluetooth. Кроме того, используя Bluetooth можно осуществлять управление роботом при помощи мобильного телефона. Для этого потребуется всего лишь установить специальное java-приложение.

Цель : развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:
1. Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем.

2. Реализация межпредметных связей с информатикой и математикой

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

Обоснование выбора данной программы.

Р еализация программы осуществляется с использование 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. 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.

Структура и содержание программы

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Знакомство с конструктором, основными деталями и принципами крепления.

Создание простейших механизмов, описание их назначения и принципов работы. Создание трехмерных моделей механизмов в среде визуального проектирования. Силовые машины. Использование встроенных возможностей микроконтроллера: просмотр показаний датчиков, простейшие программы, работа с файлами.

Знакомство со средой программирования Robolab.

Базовые команды управления роботом, базовые алгоритмические конструкции. Простейшие регуляторы: релейный, пропорциональный. Использование регуляторов. Решение задач с двумя контурами управления или с дополнительным заданием для робота (например, двигаться по линии и объезжать препятствия).

Освоение текстового программирования в среде RobotC.

Исследовательский подход к решению задач. Использование памяти робота для повторения комплексов действий. Элементы технического зрения. Расширения контроллера для получения дополнительных возможностей робота. Работа над творческими проектами. Участие в учебных состязаниях.

Формы организации занятий

Основными формами учебного процесса являются:

групповые учебно-практические и теоретические занятия;

работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);

участие в соревнованиях между группами;

комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы, основываются на педагогических технологиях:

Сотрудничество.

Проектный метод обучения.

Технологии использования в обучении игровых методов.

Информационно-коммуникационные технологии.

Частично-поисковый.

Исследовательский.

Создание ситуаций творческого поиска.

Стимулирование (поощрение).

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;

участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;

участие в школьных конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Самостоятельная подготовка к состязаниям, стремление к получению высокого результата.

В области конструирования, моделирования и программирования:

Знакомство с языком Си. Расширенные возможности текстового программирования. Умение составить программу для решения многоуровневой задачи. Процедурное программирование. Использование нестандартных датчиков и расширений контроллера. Умение пользоваться справочной системой и примерами.

Способность к постановке задачи и оценке необходимых ресурсов для ее решения. Планирование проектной деятельности, оценка результата. Исследовательский подход к решению задач, поиск аналогов, анализ существующих решений.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

По окончанию курса обучения учащиеся должны

Знать :

Теоретические основы создания робототехнических устройств;

Элементную базу при помощи которой собирается устройство;

Порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

Порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

Правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

Уметь:

Проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

Создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1. Введение: информатика, кибернетика, робототехника. Инструктаж по ТБ

Раздел 2. Основы конструирования Изучение механизмов

Раздел 3. Программирование

Раздел 4. Разработка, сборка и программирование моделей.

Раздел 5. Творческие проекты. Разработка, сборка и программирование своих моделей.

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Робототехника для начинающих, базовый уровень

Основы робототехники.

Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания

Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах

Твой конструктор (состав, возможности)

Основные детали (название и назначение)

Датчики (назначение, единицы измерения)

Двигатели

Микрокомпьютер NXT

Аккумулятор (зарядка, использование)

Как правильно разложить детали в наборе

Компьютерная база ФМЛ, Конструктор 9797 ”Lego Mindstorms NXT”

ПО ”Lego Mindstorms NXT Edu”, дополнительные датчики.

Соединительные элементы.
Конструкционные элементы.
Специальные детали.

Электронные компоненты
Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком.
Три мотора со встроенными датчиками.
Ультразвуковой датчик (датчик расстояния).
Датчик касания.
Датчик звука – микрофон.
Датчик освещенности.

Моя первая программа

Программное обеспечение NXT

Требования к системе.

Установка программного обеспечения.

Интерфейс программного обеспечения.

Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр.

Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.

Ознакомление с визуальной средой программирования

Палитра программирования. Панель настроек.

Понятие «среда программирования», «логические блоки».

Программирование и робототехника.

Показ написания простейшей программы для робота.

Интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу

Робот в движении.

Сборка модели по технологическим картам.

Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ)

Написание линейной программы.

Понятие «мощность мотора», «калибровка». Применение блока «движение» в программе.

Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой.

Программа с циклом

Написание программы с циклом. Понятие «цикл».

Использование блока «цикл» в программе.

Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке»

Робот движется по окружности, в произвольном направлении

Понятие «генератор случайных чисел». Использование блока «случайное число» для управления движением робота

Создание программы для движения робота по случайной траектории

Робот движется по заданной линии

Теория движения робота по сложной траектории

Написание программы для движения по контуру треугольника, квадрата

Робот, повторяющий воспроизведенные действия

Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения»

Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий

Робот, определяющий расстояние до препятствия

Ультразвуковой датчик

Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия. Робот-охранник

Ультразвуковой датчик управляет роботом

Робот, реагирующий на звук.

Цикл и прерывания. Применение регуляторов.

Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.

Робот-прилипала

Программа с вложенным циклом. Подпрограмма.

Поиск объектов.

Слежение за объектом.

Основы технического зрения.

Команды управления движением.

Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние. Настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика

Использование нижнего датчика освещенности

Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.

Робот, останавливающийся на черной линии. Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет.

Движение вдоль линии

Калибровка датчика освещенности

Робот, движущийся вдоль черной линии.

Соревнования роботов

Робототехнические соревнования

Соревнования роботов. Зачет времени и количества ошибок

Робот с несколькими датчиками

Датчик касания, освещения, звука.

Создание робота и его программы с задним датчиком касания и передним ультразвуковым.

Футбол роботов

Программирование коллективного поведения и удаленного управления. Простейший искусственный интеллект.

Командные игры с использованием инфракрасного мяча и других вспомогательных устройств.

Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»

Трехмерное моделирование.

Удаленное управление по bluetooth.

Создание собственных роботов учащимися и их презентация.

Список литературы

Для педагога

Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я.А. – М.: Машиностроение, 2002.

Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.

http:// www. legoeducation. info/ nxt/ resources/ building- guides/

http://www.legoengineering.com/

Для детей и родителей

Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.

Муниципальное казенное образовательное
«Средняя общеобразовательная школа №1
учреждение
имени Героя Советского Союза М. А. Машина»
г. Лиски Воронежской области
Рассмотрено
на заседании МО
Одобрено
на заседании
педагогического совета
Утверждено
директор ОУ
__________Блинов В. М.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
курса «Робототехника»
Рабочая программа составлена на основе программы курса по робототехнике
Авторсоставитель: учитель информатики Худотеплая И. И. (http://www.prorobot.ru)
ЛИСКИ 2018

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа разработана как самостоятельная дисциплина, являющаяся образовательным
компонентом общего среднего образования. Вместе с тем, выражая общие идеи
формализации, она пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно,
становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. Основное назначение
курса "Робототехники" состоит в выполнении социального заказа современного общества,
направленного на подготовку подрастающего поколения к полноценной работе в условиях
глобальной информатизации всех сторон общественной жизни.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно технического прогресса,
в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами
искусственного интеллекта.
За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили
личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в
исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении
лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных
товаров и товаров народного потребления. Многие устройства, принимающие решения на
основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами - таковы, например,
лифты, без которых уже немыслима наша жизнь.
Содержание и структура курса «Робототехника» направлены на формирование устойчивых
представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного
функционального назначения и с определенными техническими характеристиками.
Структура документа
Программа информатике представляет собой целостный документ, включающий три
раздела: пояснительную записку; основное содержание с распределением учебных часов по
разделам курса и требования к уровню подготовки выпускников.
Общая характеристика учебного курса
Программа рассчитана на 35 часов и адаптирована под Конструктор Mindstorms
NXT 9797.
Цель образовательной программы «Легоконструирование и робототехника»
заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», научить
ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное
решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.
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 NXT,
делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения.
Для связи между компьютером и NXT можно использовать также беспроводное соединение
Bluetooth. На NXT имеется три выходных порта для подключения электромоторов или
ламп, помеченные буквами А, В и С. С помощью функции NXT Program (Программы NXT)
можно осуществлять прямое программирование блока NXT без обращения к компьютеру.
Датчики получают информацию от микрокомпьютера NXT.
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 Mindstorms NXT приглашает ребят
войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных
технологий.
1

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.
В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих
роботов.
Можно выделить следующие этапы обучения:
І этап – начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети
действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их
велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел.
На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных
методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя –
показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но
быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как
сделать, чтобы победила моя модель?»
Вот здесь можно начинать следующий этап.
ІІ этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются
понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены
очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются
одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании
программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением
изменений, внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели.
Повторений в защитах быть не должно.
ІІІ этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята
получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты.
Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования
и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы,
изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь.
Цели курса:
Главной целью курса является развитие информационной культуры, учебнопознавательных
и поисковоисследовательских навыков, развитие интеллекта.
Основные задачи:
Знакомство со средой программирования NXTG;

 Усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов;


сформировать умения строить модели по схемам;
получить практические навыки конструктивного воображения при разработке
индивидуальных или совместных проектов;
проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде
функционирующей модели;
развитие умения ориентироваться в пространстве;

 Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов

обратной связи;
 Проектирование роботов и программирование их действий;
 Через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в
реальной жизни;
 Расширение области знаний о профессиях;
 Умение учеников работать в группах.
 Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе.
2

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 9 до 14
лет. Дети данного возраста способны выполнять задания по образцу, а так же после изучения
блока темы выполнять творческое репродуктивное задание.
Место курса «Робототехника » в учебном плане МКОУ СОШ №1 г. Лиски
Учебный план МКОУ СОШ №1 предусматривает изучение робототехники в объеме 35
часов. В том числе в 56 классе – 35 часов, в 78 классе – 35 часов.
Преподавание ведется с использованием материалов книги С.А. Филиппова «Робототехника
для детей и родителей» и компьютеров.
Общеучебные умения, навыки и способы деятельности
Программа предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков,
универсальных способов деятельности и ключевых компетенции. В этом направлении
приоритетами для учебного предмета «Робототехника» являются: определение адекватных
способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов; комбинирование
известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное
применение одного из них; использование для решения познавательных и коммуникативных
задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет
ресурсы и базы данных; владение умениями совместной деятельности (согласование и
координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего
вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого
поведения).
Lego позволяет учащимся:
совместно обучаться в рамках одной бригады;
распределять обязанности в своей бригаде;
проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;
проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
создавать модели реальных объектов и процессов;
видеть реальный результат своей работы.






Режим занятий:
Занятия проводятся:
В младшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год);
В старшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год).
Ожидаемые результаты освоения программы.
После завершения курса обучения:
Обучающийся будет знать:
конструкцию, органы управления и дисплей NXT;
датчики NXT;
сервомотор NXT;
интерфейс программы Lego Mindstorms Education NXT;
основы программирования, программные блоки.
Обучающийся будет уметь:
структурировать поставленную задачу и составлять план ее решения;
использовать приёмы оптимальной работы на компьютере
3









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.
Основное содержание (35 часов)
Тема 1. Введение, 3 часа
Конструктор Mindstorms NXT. Знакомство с набором 9797, изучение его деталей.
Получение представлений о микропроцессорном блоке NXT, являющимся мозгом
конструктора LEGO Mindstorms 9797. Подготовка конструктора и NXT к дальнейшей
работе.
Тема 2. Конструирование, 8 часов
Знакомство с электронными компонентами и их использование:
Модуль NXT с батарейным блоком; датчики: ультразвуковой (датчик расстояния),
касания, звука микрофон, освещенности; соединительные кабели разной длины для
подключения датчиков и сервоприводов к NXT и USB кабели для подключения NXT к
компьютеру.
Тема 3. Управление, 6 часов
Составление программ передвижения робота вперед и назад, который имеет мотор,
способный изменять вращение оси машины. Робот имеет правый и левый моторы,
подключенные к портам B и C. Сборка и программирование робота Mindstorms NXT,
который должен двигаться вперед и поворачивать под прямым углом направо. Определение
общих для всех датчиков параметров, которые надо проверить перед работой и настроить по
заданным параметрам.
Тема 4. Проектноконструкторская деятельность, 15 часов
Работа в Интернете. Поиск информации о Легосоревнованиях, описаниях моделей,
технологии сборки и программирования Легороботов. Сборка своих моделей. Анализ
умений программирования робота. Подведение итогов курса – проведение соревнований
(турниров), учебных исследовательских конференций.
Тема 5 Свободное моделирование, 3 часа
Литература для учащихся
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных
технологий. Введение в робототехнику». М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» «Наука» 2010г.
4

Литература для учителя
Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория
[Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТЖУРНАЛ «ЭЙДОС» –www.eidos.ru .
Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М.,
2009
Концепция модернизации российского образования http://www.ug.ru/02.31/t45.htm
«Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по
информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г
Интернет ресурсы
http://lego.rkc74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http://www.lego.com/education/
http://www.wroboto.org/
http://learning.9151394.ru
http://www.roboclub.ru/
http://robosport.ru/
http://www.prorobot.ru/
5

Календарнотематическое планирование занятий кружка «Робототехника»
№
Дата
Тема
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
8
Введение в
робототехнику
Лекция. Цели и задачи курса. Что такое роботы. Ролики,
фотографии и мультимедиа. Рассказ о соревнованиях
роботов: Евробот, фестиваль мобильных роботов,
олимпиады роботов. Спортивная робототехника. В т.ч.
бои роботов (неразрушающие). Конструкторы и
«самодельные» роботы.
Конструкторы
компании
ЛЕГО
Лекция. Информация о имеющихся конструкторах
компании ЛЕГО, их функциональном назначении и
отличии, демонстрация имеющихся у нас наборов
Знакомство с
набором Lego
Mindstorms
NXT 2.0
Конструирован
ие первого
робота
Изучение среды
управления и
программирова
ния
Лекция. Знакомимся с набором Lego Mindstorms NXT 2.0
сборки 8547. Что необходимо знать перед началом работы
с NXT. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера
NXT (Презентация), аппаратный и программный состав
конструкторов LEGO на базе компьютера NXT
(Презентация), сервомотор NXT.
Практика. Собираем первую модель робота «Пятиминутка»
по инструкции.
Лекция. Изучение программного обеспечения, изучение
среды программирования, управления. Краткое изучение
программного обеспечения, изучение среды
программирования и управления.
Собираем робота "Линейный ползун": модернизируем
собранного на предыдущем уроке робота "Пятиминутку" и
получаем "Линейного ползуна".
Загружаем готовые программы управления роботом,
тестируем их, выявляем сильные и слабые стороны
программ, а также регулируем параметры, при которых
программы работают без ошибок.
Программирова
ние робота
поставленных задачи: несколько коротких заданий из 45
блоков
Конструирован
ие
трехколесного
робота
Создаём и тестируем "Трёхколёсного робота".
У этого робота ещё нет датчиков, но уже можно писать
средние по сложности программы для управления двумя
серводвигателями.
Программирова
ние
Практика. Разработка программ для выполнения
поставленных задачи: несколько коротких заданий.
6

трехколесного
робота
Количество блоков в программах более 5 штук. (более
сложная программа).
Собираем и программируем "Ботвнедорожник"
На предыдущем уроке мы собрали "Трёхколёсного" робота.
Мы его оставили в ящике, на этом уроке достаём и вносим
небольшие изменения в конструкцию. Получаем уже более
серьёзная модель, использующую датчик касания.
Соответственно, мы продолжаем эксперименты по
программированию робота. Пишем программу средней
сложности, которая должна позволить роботу реагировать
на событие нажатия датчика.
Задача примерно такая: допустим, робот ехал и упёрся в
стену. Ему необходимо отъехать немножко назад,
повернуть налево и затем продолжить движение прямо.
Необходимо зациклить эту программу. Провести
испытание поведения робота, подумать в каких случаях
может пригодиться полученный результат.
9
10
Сборка
гусеничного
робота по
инструкции
Создаём и тестируем "Гусеничного робота".
Задача: необходимо научиться собирать робота на
гусеницах. Поэтому тренируемся, пробуем собрать по
инструкции. Если всё получилось, то управляем роботом с
сотового телефона или с компьютера. Запоминаем
конструкцию. Анализируем плюсы и минусы конструкции.
На следующем уроке попробуем разобрать и заново собрать
робота.
Конструирован
ие гусеничного
бота
На предыдущем уроке мы собирали гусеничного бота.
Нужно ещё раз посмотреть на свои модели, запомнить
конструкцию. Далее разобрать и попытаться собрать свою
собственную модель. Она должна быть устойчива, не
должно быть выступающих частей. Гусеницы должны быть
оптимально натянуты. Далее тестируем своё гусеничное
транспортное средство на поле, управляем им с мобильного
телефона или с ноутбука.
11
Тестирование

количество вопросов от 10 до 20. Ученики отвечают на

должны понять научился ли чемунибудь ученик.
12
Сборка робота
сумоиста
Нам необходимо ознакомиться с конструкцией самого
простого робота сумоиста. Для этого читаем и собираем
робота по инструкции: бот сумоист. Собираем,
запоминаем конструкцию. Тестируем собранного робота.
7

13
14
15
16
17
18
19
20
21
Управляем им с ноутбука/нетбука.
Соревнование
"роботов
сумоистов"
Собираем по памяти на время роботасумоиста.
Продолжительность сборки: 3060 минут. Устраиваем
соревнования. Не разбираем конструкцию робота
победителя. Необходимо изучить конструкции, выявить
плюсы и минусы бота.
Анализ
конструкции
победителей
Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и
минусы бота. Проговариваем вслух все плюсы и минусы.
Свободное время. Собираем любую со сложностью не выше
3 единиц из имеющихся инструкций роботов.
Самостоятельн
ое
Конструирован
ие робота к
соревнованиям
Задача учеников самостоятельно найти и смастерить
конструкцию робота, которая сможет выполнять задания
олимпиады. Все задания раскладываем по частям,
например, нужно передвигаться из точки А в точку Б это
будет первая задача, нужно определять цвет каждой ячейки
это вторая задача, в зависимости от цвета ячейки нужно
выкладывать определённое количество шариков в ячейку
это третья задача.
Разработка
проектов по
группам.
Цель: Сформировать задачу на разработку проекта группе
учеников.
На уроке мы делим всех учеников на группы по 23
человека.
Шаг 1. Каждая группа сама придумывает себе проект
автоматизированного устройства/установки или робота.
Задача учителя направить учеников на максимально
подробное описание будущих моделей, распределить
обязанности по сборке, отладке, программированию
будущей модели. Ученики обязаны описать данные
решения в виде блоксхем, либо текстом в тетрадях.
Шаг 2. При готовности описательной части проекта
приступить к созданию действующей модели.
Если есть вопросы и проблемы направляем учеников на
поиск самостоятельного решения проблем, выработку
коллективных и индивидуальных решений.
Шаг 3. Уточняем параметры проекта. Дополняем его
схемами, условными чертежами, добавляем описательную
часть. Обновляем параметры объектов.
Шаг 4. При готовности модели начинаем
программирование запланированных ранее функций.
Цель: Научиться презентовать (представлять) свою
деятельность.
Продолжаем сборку и программирование моделей.
Шаг 5. Оформляем проект: Окончательно определяемся с
названием проекта, разрабатываем презентацию для защиты
проекта. Печатаем необходимое название, ФИО авторов,
дополнительный материал.
Шаг 6. Определяемся с речью для защиты проекта.
8

22
23
24
25
26
Свободный
урок. Сбор
готовой модели
на выбор.
Конструирован
ие 4х колёсного
или
гусеничного
робота
Конструирован
ие колёсного
или
гусеничного
робота.
Контрольное
тестирование
Записываем, сохраняем, репетируем.
Цель: Научиться публично представлять свои изобретения.
Публичная ЗАЩИТА проектов с приглашением
представителей администрации, педагогов.
Сбор и исследование одной из моделей роботов на выбор:
Гоночная машина автобот автомобиль с возможностью
удалённого управления и запрограммированного его для
движения по цветным линиям на полу!
Бот с ультразвуковым датчиком 4х колёсный робот с
интеллектуальной программой, принимающей решение куда
ехать при наличии препятствия.
Бот с датчиком касания 4х колёсный робот с
программой, использующей датчик касания в качестве
инструмента для определения препятствий.
Бот с датчиком для следования по линии робот,
программа которого настроена на его движение по чёрной
линии.
Бот стрелок простейший робот, стреляющий в разные
стороны шариками.
Цель: Закрепить навыки конструирования по готовым
инструкциям. Изучить программы.
Ученикам необходимо собрать модели по инструкции.
Загрузить имеющуюся программу. Изучить работу
программы, особенности движения, работы с датчиком и
т.д. модели робота. Сделать соответствующие выводы.
Цель: собрать по инструкции робота, изучить его
возможности и программу.
Необходимо выбрать одного из 9 имеющиеся конструкции
МУЛЬТИБОТА по этой ссылке.
Собираем робота по инструкции, загружаем программу,
изучаем его поведение: запускаем, наблюдаем, тестируем.
Меняем программу, добиваемся изменения принципа
работы робота. Меняем его конструкцию.
Цель: придумать и собрать робота. Самостоятельно
запрограммировать робота.
Придумываем конструкцию, которую мы бы хотели
собрать. Назовём конструкции роботом. Пусть робот
перемещается на 4х колёсах или гусеницах. Пусть он
может короткое время (минимум 1 минуту) передвигаться
самостоятельно.
Начинаем сборку модели. Обсуждаем подробности
конструкции и параметры программы.
Тест должен содержать простые и чётко
сформулированные вопросы о конструкторе, о лего, о
законах физики, математики и т.д. Рекомендуемое
количество вопросов 20 штук. Ученики отвечают на
простые вопросы, проверяют свой уровень знаний. В тест
рекомендуется включить несколько вопросов на смекалку
из цикла: "А что если...". В результате тестирования мы
должны понять научился ли чемунибудь ученик. Проводим
анализ полученных результатов. Сравниваем их с теми, что
были получены в начале обучения по предмету
"робототехника". Проводим "отсев" двоечников, выбираем
учеников, способных изучать робототехнику на
9

повышенном уровне. Формируем из них группу для
обучения на второй год.
Сборка робота
богомола
Собираем и программируем роботабогомола МАНТИ.
Урок 1.
Инструкция по сборке робота "МАНТИ: безобидный
богомол"
Сборка робота
высокой
сложности
Собираем робота АЛЬФАРЕКСА (ALFAREX) урок 1.
Инструкция по сборке робота "АЛЬФАРЕКС" для
конструктора 8547.
Программирова
ние робота
высокой
сложности
Показательное
выступление
Свободное
моделирование.
Свободное
моделирование
Программируем робота АЛЬФАРЕКСА, готовимся к
показательным выступлениям.
Показательный урок: демонстрируем робота, запускаем
программу, показываем возможности движения,
соревнуемся на скорость перемещения. Команда
победитель получает призы.
Собираем любую по желанию модель.
Собираем любую по желанию модель. Резервный урок.
27
28
29
30
31
32
33
34
35
10