Образовательная программа «Робототехника»
|
Скачать 0.55 Mb.
|
     ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Прогресс не стоит на месте и в современном мире все больше внимания уделяется робототехнике. Робототехника сегодня является одним из динамично развивающихся отраслей экономики. И если лишь недавно наши механические друзья были скорее редкостью, и их можно было встретить лишь на фабриках или заводах, то сегодня роботы есть практически везде: в машиностроении, в медицине, сельском хозяйстве и др. Робототехника в России получила развитие по нескольким направлениям. Самая тяжелая работа у роботов чрезвычайно опасных профессий. Роботы-пожарные, саперы, замерщики радиоизлучения дают возможность уберечь жизнь и здоровье людей. Появившиеся сегодня микро и мини-роботы легко путешествуют по труднодоступным местам. К примеру, такие роботы могут обследовать авиационные двигатели и устранять неисправности. Распространённость использования роботов в различных отраслях экономики требует наличия высококвалифицированных инженерных кадров в России. Приоритетным становится направление подготовки школьников в области робототехники. Образовательная программа «Робототехника» была разработана на основе работы с конструктором Перворобот LEGO WeDo, LEGO Mindstorms NXT и компьютерного программного обеспечения LEGO Education WeDo, LEGO Mindstorms NXT Education специально для занятий в условия учреждения дополнительного образования. Комплект заданий WeDo и NXT-G позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов. Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути, являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи. Комплект заданий WeDo и NXT-G предоставляет учителям средства для достижения целого комплекса образовательных целей:
Занятия конструированием, программированием, исследованиями, написание отчётов, а также общение в процессе работы способствуют разностороннему развитию учащихся. Интегрирование различных школьных предметов в учебном курсе «Робототехника» открывает новые возможности для реализации новых образовательных концепций, овладения новыми навыками и расширения круга интересов. Цель программы: Развитие личности ребенка, способного к творческому самовыражению через овладение основ конструирования и программирования. Задачи программы:
Отличительной особенностью данной программы от существующих является ее направленность не столько на конструирование и программирование LEGO-роботов, сколько на выработку у детей навыков командного решения поставленных и возникающих задач, создания правильной мотивации к достижению целей. Дети в группах не являются конкурентами друг для друга, они учатся работать вместе, коллективно анализировать и сравнивать различные модели, искать методы исправления недостатков и использования преимуществ. Организация деятельности кружка. Программа работы кружка рассчитана на один год обучения. Обучение проводится с учетом индивидуальных способностей учащихся, их уровня знаний и умений. На занятиях детям предоставляется возможность удовлетворять свои интересы и сочетать различные направления и формы занятий. Возраст воспитанников в группе первого года обучения 8-12 лет, количество детей в группе составляет 15 человек. Программой предусматривается годовая нагрузка 144 часа. Занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 часа. Возраст воспитанников в группе второго года обучения 10-14 лет, количество детей в группе составляет 12 человек. Программой предусматривается годовая нагрузка 216 часов. Занятия проводятся 3 раза в неделю по 2 часа. Формы проведения занятий: индивидуально-групповые Среди форм организации учебных занятий в данном курсе выделяются
Формы подведения итогов: Контроль осуществляется в форме конкурса, защиты проектов, самостоятельной разработки работ. Командный анализ проведенной работы на основе результатов соревнований. Ожидаемые результаты: К концу первого года обучения ребенок будет иметь следующие знания, умения и навыки:
Учебно-тематический план первого года обучения
Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Показ действующей модели робота и его программ. Инструктаж по технике безопасности.
Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники. Компьютер, конструктор LEGO WeDo, контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания. Порты подключения.
Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота. Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота. Интерфейс программы LEGO Education WeDo и работа с ним. Практическая работа. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу. Практические упражнения по работе с интерфейсом.
Основные приемы сборки и программирования. Знакомство учащихся с основами построения механизмов и программирования. Соотнесение двухмерного изображения в программе к трехмерной детали. Практическая работа. Практические упражнения с узлами, программирование работы с ними.
Идентификация простых механизмов, работающих в модели, включая рычаги, зубчатые и ременные передачи. Ознакомление с более сложными типами движения, использующими кулачок, червячное и коронное зубчатые колеса. Практическая работа. Сборка, программирование, и испытание моделей роботов «Танцующие птицы», «Умная вертушка», «Обезьянка-барабанщица». Понимание и обсуждение испытаний.
Сравнение природных и искусственных систем. Использование программного обеспечения для обработки информации. Демонстрация работы с цифровыми инструментами и технологическими системами. Практическая работа. Сборка, программирование, и испытание моделей роботов «Голодный аллигатор», «Рычащий лев», «Порхающая птица».
Измерение времени в секундах с точностью до десятых долей. Оценка и измерение расстояния. Использование чисел при измерениях и при оценке качественных параметров. Практическая работа. Сборка, программирование, и испытание моделей роботов «Нападающий», «Вратарь», «Ликующие болельщики». Создание программы автоматического ведения счета.
Описание логической последовательности событий, создание постановки с главными героями и ее оформление визуальными и звуковыми эффектами. Применение мультимедийных технологий для генерирования и презентации идей. Практическая работа. Сборка, программирование и испытание моделей роботов «Спасение самолета», «Спасение от великана», «Непотопляемый парусник». Написание сценария с диалогами. Создание вариантов презентаций. 9. Работа над индивидуальным проектом. Практическая работа. Постановка цели и задач, составление плана работы над индивидуальным проектом. Сборка, программирование и апробация собственной модели робота. Составление сценария и презентация модели. Обсуждение выполненной модели.
Организация выставки готовых индивидуальных моделей. Проверка знаний и умений, полученных за год. Поощрение учащихся за высокие результаты обучения. Учебно-тематический план второго года обучения
Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Показ действующей модели робота и его программ. Инструктаж по технике безопасности.
Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России. Показ видео роликов о роботах и роботостроении.
- Твой конструктор (состав, возможности) - Основные детали (название и назначение) - Датчики (назначение, единицы измерения) - Серводвигатели - Микрокомпьютер NXT - Аккумулятор (зарядка, использование) - Названия и назначения деталей - Как правильно разложить детали в наборе
Знакомство с запуском программы, ее Интерфейсом. Команды, палитры инструментов. Подключение NXT. Визуальные языки программирования. Разделы программы, уровни сложности.
Дисплей. Использование дисплея NXT. Создание анимации. Серводвигатель. Устройство и применение. Тестирование: серводвигатель, датчик освещенности, датчик звука, датчик касания, ультразвуковой датчик. Структура меню NXT. Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT.
Понятие: прочность конструкции. Показ видео роликов о роботах участниках соревнования «Сумо», «FLL». Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции.
Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции.
Организация выставки готовых индивидуальных моделей. Проверка знаний и умений, полученных за год. Поощрение учащихся за высокие результаты обучения. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Обучение с LEGO Education всегда состоит из 4 этапов: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия и 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. Используйте эти анимации, чтобы проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия. К каждому занятию предлагаются и другие способы установления взаимосвязей. 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. При желании можно специально отвести время для усовершенствования предложенных моделей, или для создания и программирования своих собственных. 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, задействуют 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. ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ПЕДАГОГА: ПервоРобот LEGO ® WeDo ™ Книга для учителя (электронная версия), Lego Mindstorm NXT-G Книга для учителя (электронная версия). ВЕБ-РЕСУРСЫ:
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Образовательная программа дополнительного образования детей «Робототехника» Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий... |
|
Программа внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению... Образовательная программа внеурочной деятельности «Литературное наследие Сибири» составлена в соответствии с требованиями следующих... |
|
Пояснительная записка дополнительная общеразвивающая программа «Робототехника» Дополнительная общеразвивающая программа «Робототехника» имеет техническую направленность |
 |
Пояснительная записка дополнительная общеобразовательная общеразвивающая... Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» является авторской, адресована учащимся начальных и... |
|
Что такое робототехника? Робототехника это настоящая наука, которой занимаются и которую изучают очень серьёзные взрослые. Робототехника для детей не менее... |
|
Пояснительная записка Программа дополнительного образования детей «Робототехника» Программа дополнительного образования детей «Робототехника», технической направленности, составлена в соответствии с |
|
Образовательная программа дополнительного образования детей занятия... «Средняя общеобразовательная школа №2 с углубленным изучением отдельных предметов имени Героя Советского Союза Н. А. Тимофеева» |
|
В. И. Бурдовицын рабочая программа кружка «Робототехника и Лего-конструирование» Рабочая программа кружка «Робототехника и Лего-конструирование» составлена с использованием интернет-ресурсов по робототехнике, в... |
|
Программа курса внеурочной деятельности «Образовательная робототехника... Ведущее место занимают такие формы самостоятельной работы учащихся, которые основаны не только на применении полученных знаний и... |
|
Общеобразовательная программа «Образовательная робототехника Arduino»... Направление промышленной автоматики и робототехники в нашем городе не охвачено ни одним учреждением дополнительного образования,... |
|
Образовательная программа дошкольного образования от рождения до школы ... |
|
I. Термины и определения «Интеллектуальная и образовательная робототехника» Государственного образовательного учреждения высшего образования Московской области... |
|
Тематическое планирование «Робототехника» Основным содержанием данного курса являются постепенное усложнение занятий от технического моделирования до сборки и программирования... |
|
Методическая разработка «Лего-конструирование и образовательная робототехника... «Кагаöс сöвмöдан шöрин- челядьöс» школаőдз велöдан Усинск карса муниципальнőй сьöмкуд учреждение |
|
Основная образовательная программа образовательная программа дошкольного... Основная образовательная программа – образовательная программа дошкольного образования |
|
Основная образовательная программа муниципального Образовательная программа основного общего образования (целевое назначение, характеристика учебных программ) |