Муниципальное бюджетное
общеобразовательное учреждение
средняя
общеобразовательная школа № 2
Утверждена
приказом
директора
МБОУ СОШ
№2
№ __ от _________ 2014 г.
___________
Александрова Е. В.
РАБОЧАЯ
ПРОГРАММА
дополнительного
образования школьников
по
курсу «Моделирование роботов»
Возраст
учащихся: 11-14 лет
Срок
реализации: 1 год
Составила
Куликова Н. А.,
учитель
информатики и ИКТ
МБОУ
СОШ № 2
Город
Покачи
2014
Пояснительная записка
Интенсивное
использование роботов в быту и на производстве требует, чтобы пользователи
обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит
развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные
системы. Необходимо прививать интерес учащихся к области робототехники и
автоматизированных систем.
Чтобы достичь высокого
уровня творческого и технического мышления, дети должны пройти все этапы
конструирования. Необходимо помнить, что такие задачи ставятся, когда учащиеся
имеют определённый уровень знаний, опыт работы, умения и навыки.
Юные исследователи, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в
сложную среду информационных технологий, позволяющих роботам выполнять
широчайший круг функций.
Сегодня
человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда роботы будут
использоваться во всех сферах жизнедеятельности. Поэтому курсы робототехники и
компьютерного программирования необходимо вводить в образовательные учреждения.
Изучая
простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных
движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают
принципы работы многих механизмов.
Робототехника
- это проектирование, конструирование и программирование всевозможных
интеллектуальных механизмов - роботов, имеющих модульную структуру и обладающих
мощными микропроцессорами.
Данная
программа реализуется посредством ведения кружка «Робототехника», составлена на
основании:
- плана развития дополнительного образования в МБОУ СОШ №2 на 2014-2015 учебный
год;
- примерной программы внеурочной
деятельности по научно-познавательному направлению «Моделирование роботов» (под
редакцией В. А. Горского).
Цели и задачи курса
Цель: обучение
основам конструирования и программирования.
Задачи:
1.
Стимулировать мотивацию учащихся к
получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка.
2.
Способствовать развитию интереса к
технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.
3.
Способствовать развитию конструкторских,
инженерных и вычислительных навыков.
4.
Развивать мелкую моторику.
5.
Способствовать формированию умения
достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования
моделей.
Режим
занятий
Реализация данной программы
рассчитана на 62 часа в год. Занятия кружка проводятся 1 раз в неделю по 2 часа
и включают в себя теоретические и практические занятия.
Помимо проведения
фронтальных занятий Программой предусматривается выделение часов для проведения
индивидуальных и групповых занятий: для формирования навыков конструирования
при отставании воспитанника от общего уровня; для занятий с учащимися,
проявившими особенные конструкторские способности. На индивидуальных занятиях
могут присутствовать от 2 до 5 учеников, на групповых – от 5 до 12 учеников -
в зависимости от цели проведения занятия.
Целевая группа – 11-14
лет.
Формы контроля и оценки образовательных
результатов.
Текущий контроль уровня
усвоения материала осуществляется по результатам выполнения обучающихся
практических заданий.
Ожидаемые личностные результаты
К личностным результатам освоения курса можно
отнести:
·
критическое отношение к информации и
избирательность её восприятия;
·
развитие любознательности, сообразительности при
выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;
·
развитие внимательности, настойчивости,
целеустремленности, умения- преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической
деятельности любого человека;
·
воспитание чувства справедливости,
ответственности;
·
начало профессионального самоопределения,
ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.
Метапредметные результаты
Регулятивные универсальные учебные действия:
·
принимать и сохранять учебную задачу;
планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;
·
формировать умения ставить цель – создание
творческой работы, планировать достижение этой цели;
·
осуществлять итоговый и пошаговый контроль по
результату;
·
адекватно воспринимать оценку учителя;
·
вносить коррективы в действия в случае расхождения
результата решения- задачи на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;
·
в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные
задачи;
·
проявлять познавательную инициативу в учебном
сотрудничестве;
·
осваивать способы решения проблем творческого
характера в жизненных ситуациях;
·
оценивать получающийся творческий продукт и
соотносить его с изначальным замыслом, выполнять по необходимости коррекции
либо продукта, либо замысла.
Познавательные универсальные учебные
действия:
·
использовать средства информационных и
коммуникационных технологий- для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;
·
ориентироваться на разнообразие способов решения
задач;
·
осуществлять анализ объектов с выделением
существенных и несущественных признаков;
·
проводить сравнение, классификацию по заданным
критериям;
·
устанавливать аналогии, причинно-следственные
связи;
·
моделировать, преобразовывать объект из
чувственной формы в модель, где выделены существенные характе¬ристики объекта
(пространственно-графическая или знаково-символическая);
·
синтезировать, составлять целое из частей, в
том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;
Коммуникативные универсальные учебные
действия:
·
аргументировать свою точку зрения на выбор
оснований и критериев при выделении признаков, сравнении и классификации
объектов;
·
выслушивать собеседника и вести диалог;
·
признавать возможность существования различных
точек зрения и права каждого иметь свою;
·
планировать учебное сотрудничество с учителем и
сверстниками — определять цели, функций участников, способов взаимодействия;
·
осуществлять постановку вопросов — инициативное
сотрудничество в поиске и сборе информации.
Перечень
учебно-методического обеспечения
- Примерные программы внеурочной
деятельности. Начальное и основное образование. Под редакцией В. А.
Горского.М: Просвещение,2013г.-111с.
- Индустрия развлечений. ПервоРобот.
Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с.,
илл.
- Методические рекомендации для
преподавателя «Образовательный роботехнический модуль» К. В. Ермишин, И.
И. Мацаль. М.:Издательсвто «Экзамен», 2014 г.- 96с.
4.
История изобретений.
Большая детская энциклопедия. М.: ООО «Издательство», 2009. [Электронная
энциклопедия.]
5. Креативный мир. [Электронный ресурс.] www.trizland.ru.
6. Сайт Технолаб http://examen-technolab.ru
УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ
ПЛАН.
№
|
Наименование разделов и
тем
|
Общее
кол-во часов
|
В том числе
|
теоретических
|
практических
|
|
I. НАЧАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ
|
|
|
|
1.
|
Вводное занятие. Органы чувств
роботов.
|
2
|
1
|
1
|
2.
|
Игровые автоматические
устройства.
|
2
|
1
|
1
|
3.
|
Лабораторная работа №1
«Создание робота божьей коровки»
|
2
|
1
|
1
|
4.
|
Лабораторная
работа №2 «Создание робота кузнечика»
|
2
|
|
2
|
5.
|
Лабораторная
работа №3 «Создание робота таракана»
|
2
|
|
2
|
6.
|
Движущиеся роботы.
Беспроводное управление роботами.
|
1
|
1
|
|
7.
|
Лабораторная
работа № 4 «Создание робота жука-рогача»
|
2
|
|
2
|
8.
|
Лабораторная
работа №5 «Создание модели мельницы»
|
2
|
|
2
|
9.
|
Лабораторная
работа №6 «Создание робота жука-водомерки»
|
2
|
|
2
|
10.
|
Лабораторная работа №7
«Создание робота усатого жука»
|
2
|
|
2
|
11.
|
Особенности
устройства и изготовления исполнительных механизмов для модели робота.
|
1
|
1
|
|
12.
|
Лабораторная
работа №8 «Создание роботзайца»
|
2
|
|
2
|
13.
|
Лабораторная
работа №9 «Создание робота жука-броненосца»
|
2
|
|
2
|
14.
|
Лабораторная
работа №10 «Создание робота тюленя»
|
2
|
|
2
|
15.
|
Дистанционное
управление роботами с помощью Bluetooth
|
1
|
1
|
|
|
II. БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ
|
0
|
|
|
16.
|
Лабораторная
работа №10 «Создание робота слона»
|
2
|
|
2
|
17.
|
Проект:
Собери робота, определяющего расстояние.
|
2
|
|
2
|
18.
|
Проект:
Собери робота, отслеживающего линию.
|
2
|
|
2
|
19.
|
Программирование
с RoboPlus
|
3
|
1
|
2
|
20.
|
Управление
роботами с помощью программной среды LabView.
|
4
|
2
|
2
|
21.
|
Лабораторная
работа №11 «Создание робота объезжающего препятствия»
|
2
|
|
2
|
22.
|
Лабораторная
работа №12 «Применение простейших сенсорных устройств. Сборка робота-пингвина»
|
2
|
|
2
|
23.
|
Лабораторная
работа №13 «Типы приводов и механических передач. Сборка робота-катапульты»
|
2
|
|
2
|
24.
|
Лабораторная
работа №14 Регистрирование и воспроизведение звуков. Сборка робота,
реагирующего на звук»
|
2
|
|
2
|
25.
|
Лабораторная
работа №15 «Регистрирование и воспроизведение звуков. Сборка дракона,
реагирующего на звук» «
|
2
|
|
2
|
26.
|
Лабораторная
работа №16 «Влияние сил инерции. Сборка робота-щенка»
|
2
|
|
2
|
27.
|
Лабораторная
работа №17 «Управление скоростью и ускорением роботов. Сборка робота-мышки»
|
2
|
|
2
|
28.
|
Лабораторная
работа №18 «Тяговая сила роботов. Сборка робота-кузнечика»
|
2
|
|
2
|
29.
|
Лабораторная
работа №19 «Переключение периферийных устройств. Сборка автоматизированного
шлагбаума»
|
2
|
|
2
|
30.
|
Лабораторная
работа №20 «Подъемно-транспортные машины. Сборка подъемного крана»
|
2
|
|
2
|
31.
|
Выставка
созданных роботов, демонстрация движения.
|
2
|
|
2
|
ИТОГО
часов:
|
62
|
|
|
Содержание
программы
Проектная деятельность позволяет закрепить, расширить и
углубить полученные на уроках знания, создаёт условия для творческого развития
детей, формирования позитивной самооценки, навыков совместной деятельности с
взрослыми и сверстниками, умений сотрудничать друг с другом, совместно
планировать свои действия и реализовывать планы, вести поиск и
систематизировать нужную информацию. Это стимулирует развитие познавательных
интересов школьников, стремления к постоянному расширению знаний,
совершенствованию освоенных способов действий.
Предметное содержание программы направлено на
последовательное формирование и отработку универсальных учебных действий,
развитие логического мышления, пространственного воображения.
Содержание программы предоставляет значительные возможности
для развития умений работать в паре или в группе. Формированию умений
распределять роли и обязанности, сотрудничать и согласовывать свои действия с
действиями товарищей, оценивать собственные действия и действия отдельных
учеников (пар, групп).
1.В
разделе Начальный уровень постепенно происходит введение в конструирование,
выработка навыков сборки роботов.
|
Ознакомление с
конструктором марки "Технолаб". Названия и назначения деталей.Названия
и назначения всех деталей конструктора. Виды соединений деталей. Изучение
типовых соединений деталей. Понятие конструкции, ее элементов. Основные
свойства конструкции: жесткость, устойчивость, прочность, функциональность и
законченность
|
Учащиеся
должны знать:
- названия всех деталей конструктора;
- виды соединений и их характеристики;
- способы соединения деталей.
-
способы постановки задачи; а способы описания конструкции;
- отличия их друг от друга;
- условные обозначения деталей.
|
Учащиеся
должны уметь:
- соединять детали различными способами;
- характеризовать различные соединения.
|
-
описывать конструкцию всеми способами;
- выбирать наиболее рациональный способ описания.
|
2.
В разделе Базовый уровень учащиеся знакомятся с программированием роботов.
|
Построение моделей с
использованием технологических карт.
|
Учащиеся
должны знать:
- виды форм энергии.
- основы
программирования конструктора OLLO.
- создание и отладка
программ.
|
Учащиеся должны
уметь:
- работать в коллективе;
- самостоятельно конструировать механизмы способные передавать энергию.
- производить отладку программы
управления роботом.
|
|
Методическое
обеспечение Программы.
Для реализации программы
в кабинете имеются наборы конструктора OLLO
(среда программирования RoboPlus),
базовые детали, компьютеры, принтер, проектор, экран. Наборы
образовательных материалов и методик содержат: методические указания для
преподавателя по проведению занятий; руководства по сборке и программированию
на различных языках программирования, в том числе руководства по
программированию в программной среде LabView; руководства по проведению
лабораторных работ и экспериментов; примеры программ.
Все методические
рекомендации разработаны при поддержке специалистов факультета «Робототехника и
комплексная автоматизация» МГТУ им Н.Э.Баумана с использованием
учебно-методических материалов издательства «Экзамен», которые имеют грифы ИСМО
РАО, МИОО и допущены к использованию в общеобразовательных учреждениях (приказ
№729 от 14 декабря 2009 г. МОН РФ).
Модуль направлен на стимулирование и развитие
любознательности и интереса к технике. Обеспечивает решение образовательных
задач участников образовательного процесса (обучающийся, педагог) с
использованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), в том числе
моделирования, конструирования объектов и их программирования на компьютере.
Модуль способствует развитию системы
универсальных учебных действий в составе личностных, регулятивных,
познавательных и коммуникативных действий. Модуль предназначен для проведения
урочных и дополнительных занятий по изучению основ робототехники и информатики.
Методы обучения
- Познавательный (восприятие,
осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением
наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций,
воспрпиятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
- Метод проектов (при усвоении и
творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных
моделей)
- Контрольный метод (при выявлении
качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе
выполнения практических заданий)
- Групповая работа (используется при
совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)
- Индивидуальная работа.
Материальное
обеспечение
Базовый робототехнический набор состоит из
пластиковых деталей и крепежных элементов, а так же специализированного
инструмента для их сборки. Элементы, входящие в набор, позволяют реализовывать
как фиксированные соединения деталей и фланцев, так и подвижные вращающиеся
соединения шарниров и различных передач.
Состав модуля:
1)Базовый
робототехнический набор –6 шт
2)Методические
рекомендации для преподавателя –1шт
3)Методические
рекомендации для ученика–6шт
4)Диск с рабочими
материалами–1шт
5)Диск с ПО для
программирования–1 шт
6)Комплект модулей
Bluetooth –1шт
Состав базового
робототехнического набора:
1)Набор конструктивных и
крепежных элементов
2)Привод на базе двигателя
постоянного тока –2шт
3)Программируемый
контроллер –1шт
4)Пульт дистанционного
управления –1шт
5)Батарейный отсек –2шт
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.