Рабочая программа по робототехнике

Автор: Дьяконов Николай Николаевич

Дата публикации: 21.11.2016

Номер материала: 3922

Рабочие программы
Дополнительное образование
Без класса, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 Классы

Республика Саха ( Якутия) Муниципальное образование  Кобяйский улус

Муниципальное  казенное   общеобразовательное  учреждение

« Ситтинская средняя  общеобразовательная  школа  

имени В.Е.Колмогорова»

СОГЛАСОВАНО

Директор школы Левина О.Д

__________________________

№___ от __________

___________20___ г

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора по ВР

Яковлева М.А

________________________

_______________ 20____ г.

                                                                       

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Кружка «Робототехника»

Занятость : 2-10 классы

Группы- младшая (2-4 классы),средняя ( 5-7 классы), старшая (8-10 классы)

Срок  реализации:   3 год

Возраст учащихся:    8- 16 лет

Количество часов     306 (по 9 часов в неделю)

Сделал:

Дьяконов Николай Николаевич

- учитель физики и информатики.

Педстаж:19 лет,

I квалификационная категория

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

    Современный человек участвует в разработке, создании и потреблении огромного количества         артефактов: материальных,         энергетических, информационных. Соответственно, он должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового, умеющий ориентироваться в окружающем, постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит младшему школьнику соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни. Особенно важно не упустить имеющийся у младшего школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения.

Программа «Робототехника» предназначена для того, чтобы положить начало формированию у учащихся начальной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический         словари ученика.

          Кроме этого, реализация этого курса в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой         проектной         деятельности.
        Курс разработан для учащихся 2-10 классов групп  школы.
Учащиеся, работая по инструкциям и заданиям учителя, испытывают собранные модели и анализируют предложенные конструкции. Далее они выполняют самостоятельную работу по теме, предложенной учителем. Помощь учителя при данной форме работы сводится к определению основных направлений работы и к консультированию         учащихся.
             Самостоятельная работа выполняется учащимися в форме проектной деятельности, может быть индивидуальной, парной и групповой. Выполнение проектов требует от детей широкого поиска, структурирования и анализирования дополнительной информации по теме.

   Занятия направления «Робототехника» представляют уникальную возможность для детей младшего школьного возраста освоить основы робототехники, создав  действующие модели роботов Mindstorms WEDO и Mindstorms ev3 45544 .

   Благодаря датчикам поворота и расстояния, созданные конструкции реагируют на окружающих мир. С помощью программирования на персональном компьютере ребенок наделяет интеллектом свои модели и использует их для решения задач, которые, по сути, являются упражнениями из курсов математики, информатики.

 Программа «Робототехника»рассчитана на 9 час в неделю на протяжении всего учебного года.

Успешность изучения «Робототехника» обеспечивает результативность обучения начальной школы.

Новизна: заключается в изменении подхода к обучению ребят, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, побуждающих учащихся решать самые разнообразные  логические и конструкторские проблемы

          Актуальность: в связи с современным глобальным развитием компьютеризации и роботизации данная дополнительная образовательная программа  является актуальной.

           

Основные цели программы:

  • формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире;
  • ознакомление    учащихся    с    основами    конструирования    и    моделирования,
  • расширение  знаний  об  основных  особенностях     конструкций,  механизмов и машин;
  • развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям;
  • развитие познавательного интереса и мышления учащихся;
  • ознакомление учащихся основам робототехники.

Таким образом, программа «Робототехника» нацелена на решение следующих задач:

  • расширение знаний учащихся об окружающем мире, о мире техники;
  • стимулирование мотивации учащихся к получению знаний, формирование творческое личности ребенка;
  • развитие интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формирование навыков коллективного труда;
  • развитие навыка программирования через разработку  программ в визуальной среде программирования, развитие алгоритмического мышления;
  • актуализация   имеющихся   у   учащихся   знаний   об   окружающем   мире  и  их практическое применение;
  • 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 освоенных инструментальных компьютерных сред.

Структура и содержание программы.

В программе «Робототехника»включены содержательные линии:

- аудирование (А)- умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции.

- чтение (Ч) – осознанное самостоятельное чтение языка программирования.

- говорение (Г) – умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления.

- пропедевтика (П) – круг понятий для практического освоения детьми с целью ознакомления с первоначальными представлениями о робототехнике и программирование.  

- творческая деятельность(Т)- конструирование, моделирование, проектирование.  

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы - «Конструирование» и «Программирование».

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

Изучение каждой темы  предполагает выполнение небольших проектных заданий, реализуемых с помощью изучаемых технологий.

Программа предусматривает проведение занятий во внеурочной деятельности с нетрадиционными формами обучения (игровые упражнения, творческие упражнения, создание проектов).

Форма промежуточной аттестации – обобщающий урок рефлексии и защита проектов.

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

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

Учебно-методическое обеспечение и материальная база:

  • конструкторы MindstormsWedo Mindstorms ev3 45544,;
  • программное обеспечение MindstormsWedo Mindstorms ev3 45544 ;
  • видеоматериалы сети Интернет;
  • Интернет-ресурсы

   

Учебно-тематический план «Робототехника»

(2-4-е классы) (33 часа)

Тема

Кол-во часов

1

Раздел I. «Первые шаги в робототехнику»

Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника.

1

2

Виды роботов, применяемые в современном мире.

1

3

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

1

4

Раздел II. «Конструирование»

Конструирование. Основная часть. Датчики.

6

5

Устройство роботов.  

1

6

Раздел III. «Программирование»

Знакомство со средой программирования.

1

7

Обзор библиотеки функций.

1

8

Программирование. Программы wedo

7

9

Программирование.

8

10

Итоговое занятие. Защита проектов.

4

ИТОГО

31

Содержание программы.

Раздел I«Первые шаги в робототехнику» (3 ч).

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильмов о роботизированных системах. История развития технологий: от механических устройств до современных роботов.

РазделII«Конструирование» (7ч)

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

Раздел III«Программирование» (21 ч)

Понятие «программа», «алгоритм». Чтение языка программирования. Символы. Термины. Интерфейс программного обеспечения Mindstorms Wedo. Принципы составления программы. Программы «Вперёд», «Назад», «Поворот», «Обнаружить звук», «Определить расстояние», «Ехать по квадрату», «Обнаружить чёрную линию», «Игра в гольф», «Препятствие». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр.

Учебно-тематический план «Робототехника»

(5-7  классы)(124 часа)

Тема

Кол-во часов

1

Раздел I. «Mindstorms ev3 45544»

Знакомство с новой моделью робота. Значение.

1

2

Как работать с инструкцией.

4

3

Раздел II. «Конструирование»

Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

4

4

Конструирование. Основная часть.  

24

5

Датчики. Устройство роботов.  

20

6

Раздел III. «Программирование»

Знакомство со средой программирования.

10

7

Обзор библиотеки функций.

1

8

Программирование. Программы.

12

9

Программирование.

22

10

Итоговое занятие. Защита проектов.

16

ИТОГО

124

Содержание программы..

Раздел I «Mindstorms ev3 45544»(5 ч)

Знакомство с новыми моделями робота Mindstorms ev3 45544 .

Раздел II«Конструирование» (48ч)

Сборка моделей : основная часть, ультразвуковой датчик, датчик света и цвет;: основная часть, датчик ультразвуковой.

Раздел lII«Программирование» (61 ч)

Программирование «Mindstorms ev3 45544»: Программирование моделей «Mindstorms ev3 45544»: «Датчик на движение».

Учебно-тематический план «Робототехника»

 (8-10-е классы) (31 ч.)

Тема

Кол-во часов

1

Раздел I«Конструирование»

Знакомство с новой моделью робота

1

2

Как работать с инструкцией.

4

3

Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

4

4

Конструирование. Основная часть.  

24

5

Датчики. Устройство роботов.  

20

6

Раздел II. «Программирование»

Знакомство со средой программирования.

10

7

Обзор библиотеки функций.

1

8

Программирование. Программы.

12

9

Программирование.

22

10

Итоговое занятие. Защита проектов.

16

ИТОГО

124

Содержание программы.

Раздел I«Конструирование» (53ч)

Конструирование моделей роботов.

Раздел II«Программирование» (61ч)

Программирование .Программы. Создание собственных программ.

Планируемый результат программы «Робототехника»

К концу реализации направления «Робототехника» учащиеся научатся:

  • правилам безопасной работы;
  • понимать конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
  • понимать компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
  • различать виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
    основные приемы конструирования роботов;
  • 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 из конструктора ЛЕГО; при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;
  • создавать программы на компьютере для различных роботов;
  • корректировать программы при необходимости;
  • демонстрировать технические возможности роботов;
  • работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
  • создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы .
  • - научится применять знания, умения и навыки, полученные при изучении других предметов: математики, физики, информатики, технологии;
  • - будут развиты  конструкторские, инженерные и вычислительные навыки;
  • формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учетом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом труде;
  • формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего  и младшего возраста,  взрослыми  в  процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Описание материально – технического обеспечения программы

Наименование объектов и средств материально-технического обеспечения

Количество

Интернет ресурсы

1

2

3

4

5

6

7

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

 http://robotics.ru/

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

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

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

 http://www.prorobot.ru/lego.php

http://robotor.ru

2. Технические средства обучения.

1

Инструкции роботов

2

программа к конструктору Mindstorms Lego ev3 45544, инструкции, справки и тд.

Свободная программа

3

Базовый  набор к конструктору Mindstorms Lego ev3 45544

3

4

Конструктор перворобот LEGO Wedo 9580

3

5

ПК

9

6

Мультимедийный проектор. Интерактивная доска

1

7

Принтер hp 1356 mfp

1

3. Оборудование класса

1

Ученические одноместныеместные столы

9

2

Стулья

9

3

Шкафы для хранения материалов и пособий

4

4

Самодельный стол для полей

1

5

Самодельный лабиринт

1

6

Поля « шорт- трек», сумо, « следования по линии» кеглинг

4

7

Станок самодельный  для соревнования « Харбас харата»

1

План работы на 2016-2017 у.г

Содержание занятий

Сроки проведения

1

Набор учащихся с 2-10 классы

Сентябрь - октябрь

2

Создание групп

октябрь

3

Участие в дистанционных соревнованиях

Ноябрь-декабрь

4

Участие в улусном соревновании

март

5

Участие межшкольных соревнованиях

Весь год

6

Участие в Республиканском соревновании по РОБОФЕСТУ 2017

февраль

7

Участие в Республиканском соревновании по РОБО-ОСТу

Март - апрель

8

Участие в кустовых и улусном НПК

Март- апрель

9

Провести соревнования по робототехнике в школе в день космонавтики. План.

Апрель, май

Приобретение новых моделей и полей.

количество

дата

1

Набор базовый

3

2016

2

Поля

 3

2016

3

Ресурсный набор

3

2017

4

Набор ardino

3

2017

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Конституция РФ
  2. Закон РФ «Об образовании» № 122-ФЗ в  действующей  редакции (Консультант плюс)
  3. Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. (Приказ МО от 5 марта 2004 г. № 1089);
  4. Зверева В.И. Образовательная программа школы: структура, содержание, технология разработки/ М., педагогический поиск. Приложение к журналу «Завуч», 2008.
  5. Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/-lego-
  6. В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2011 г.
  7.  Lego Mindstorms Lego Mindstorms ev3 45544: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя.
  8. Lego Mindstorms Lego Mindstorms ev3 45544: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя
  9.  Методические аспекты изучения темы «Основы робототехники» с использованием Lego Mindstorms,
  10.  Программа «Основы робототехники»,