Рабочая программа дополнительного образования "Лего рубик" в области образовательной робототехники
Рабочая программа дополнительного образования "Лего рубик" в области образовательной робототехники
Реализация программы направлена на развитие творческого, алгоритмического и технического мышления в области образовательной робототехнике на основе Лего роботов, реализуется в рамках занятий дополнительного образования.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа дополнительного образования "Лего рубик" в области образовательной робототехники»
Программа дополнительного образования
«Лего-рубик»
Руководитель Юшта Виктор Владимирович,
учителя первой кв. категории
направление
научно-техническое
Срок реализации
1 год
Надым
2014
Оглавление
I. Пояснительная записка 3
II. Календарно-тематическое планирование 5
III. Содержание курса 7
В результате обучения учащиеся должны 9
IV. Методическое обеспечение программы 10
Методы и формы обучения 10
Формы организации учебных занятий 10
Методы обучения 11
Форма контроля 11
Срок обучения 11
V. Список литературы 12
Перечень учебно-методического обеспечения 12
ЛИТЕРАТУРА 12
Пояснительная записка
Рабочая программа дополнительного образования «Лего рубик» составлена на основе программы курса Д.Г. Копосов. Первый шаг в робототехнику. (Д.Г. Копосов. Первый шаг в робототехнику. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, ISBN 978-5-9963-0544-5; 2012 г.)
Существует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимания, до тех пор, пока ситуация не становится катастрофической. Одной из таких проблем в России являются: её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Сейчас необходимо вести популяризацию профессии инженера. Интенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле боя 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.
Изучение и работа с данной технологией реализуется в рамках занятий дополнительного образования. Рабочая программа, составлена на основании: Учебного плана МОУ СОШ № г.Надыма на 2013/2014 учебный год и письма Министерства образования науки РФ от 11.12.2006 №06-1844.
Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 4 часа в неделю. Для реализации программы в кабинете имеются наборы конструктора Lego Mindstom, базовые детали, компьютеры, принтер, проектор, экран, видео оборудование. Название курса – «Лего-рубик»
Класс – 5-6
Основные задачи программы:
в обучении:
формирования у обучающихся целостной картины мира на основе знаний предмета «Информатика» и «Лего-конструирования»;
обучение знаниям, умениям, навыкам в области «Лего-конструирования»;
усвоение обучающимися понятий и терминологий в области «Информатика» и «Лего-конструирования».
в воспитании:
формирование нравственных основ личности;
формирование гуманистического отношения к окружающему миру;
формирование потребности личности в непрерывном самосовершенствовании;
развитие устойчивой мотивации к учению и самообразованию;
развитие ведущих психологических навыков;
развитие пространственного воображения, художественного вкуса;
развитие памяти, внимания, совершенствование мелкой моторики рук, активизация мыслительных процессов;
в оздоровлении:
приобщение к здоровому образу жизни;
обеспечение эмоционального благополучия ребенка;
укрепление физического здоровья детей.
Психофизиологические особенности возраста
Дети познают окружающий мир с рождения, при помощи осязания, собирая мелкие детали и развивая мелкую моторику рук, логическое мышление. Конструктор «ПервоРобот: Автоматизированные устройства» также рассчитан на детей с 9-14 лет, он способствует изучению основам информационных технологий и материального производства, устанавливая взаимосвязи между идеями и подходами, которые применяются при выполнении заданий, представленных на видеоклипах и фотографиях, демонстрирующих реально используемые технологии.
В данном объединении «Юный техник» занимаются дети с 5 по 9 класс лет три года обучения. Первый год обучения с 9-11 лет – 2 раза в неделю по два часа (144 часов). Занятия производятся в специальном кабинете «Робототехника».
Календарно-тематическое планирование
№ урока
Тема
Количество часов
Дата
Введение (1 ч.)
1
Правила поведения и ТБ в кабинете информатики и при работе с конструкторами.
1
Конструирование (50 ч.)
2,3
Правила работы с конструктором Lego.
Основные детали. Спецификация.
2
4
Знакомство с Первороботом NXT. Кнопки управления.
1
5-10
Сбор непрограммируемых моделей.
6
11-14
Датчик касания. Передача и запуск программы.
4
15-18
Ультразвуковой датчик. Передача и запуск программы.
4
19-25
Сбор программируемых моделей.
4
26-29
Составление программы по шаблону, передача и запуск программы.
4
30-32
Параметры мотора и лампочки.
3
33-36
Изучение влияния параметров на работу модели.
4
37-38
Знакомство с датчиками.
Датчики и их параметры:
• Датчик цвета;
• Датчик освещенности.
2
39-40
Модель «Выключатель света». Сборка модели.
2
41-44
Модель «Светофор». Сборка модели.
4
46-49
Разработка и сбор собственных моделей.
4
50-51
Защита проектов. Демонстрация моделей
2
Программирование (46 ч.)
52
История создания языка Lab View. Визуальные языки программирования
Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход.
4
90-93
Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий)
4
94-97
Датчик освещенности (Влияние предметов разного цвета на показания датчика. Знакомство с командами: жди темнее, жди светлее)
4
Проектная деятельность в группах (42 ч.)
98
Выработка и утверждение тем проектов
1
99-108
Конструирование модели «Сумо» , ее программирование группой разработчиков
10
109
Презентация моделей
1
110-111
Соревнования моделей «Сумо»
2
112-
121
Конструирование модели «Танцор», ее программирование группой разработчиков
10
122
Презентация моделей
1
123-124
Соревнования моделей «Танцор»
2
125-
134
Конструирование модели на свободную тему ее программирование группой разработчиков
10
135
Презентация моделей
1
136-137
Подготовка к выставке
2
138-139
Выставка. Представление моделей
1
Повторение (5ч.)
140-144
Повторение. Резерв свободного времени
5
ИТОГО:
144
Содержание курса
Введение (1 ч.)
Правила поведения и ТБ в кабинете информатики и при работе с конструкторами.
Конструирование (50 ч.)
Правила работы с конструктором Lego.
Основные детали конструктора Lego. Спецификация конструктора.
Сбор непрограммируемых моделей. Знакомство с RCX. Кнопки управления. Инфракрасный передатчик. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Параметры мотора и лампочки. Изучение влияния параметров на работу модели. Знакомство с датчиками.
Датчики и их параметры:
• Датчик касания;
• Датчик освещенности.
Модель «Выключатель света». Сборка модели. Повторение изученных команд. Разработка и сбор собственных моделей.
Программирование (46 ч.)
История создания языка Lab View. Визуальные языки программирования
Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с RCX. Инфракрасный передатчик. Передача программы. Запуск программы. Команды визуального языка программирования Lab View. Изучение Окна инструментов. Изображение команд в программе и на схеме.
Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Составление программы.
Сборка модели с использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация. Сборка модели с использование лампочки. Составление программы, передача, демонстрация.
Линейная и циклическая программа. Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход. Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий).
Датчик освещенности (Датчик освещенности. Влияние предметов разного цвета на показания датчика освещенности. Знакомство с командами: жди темнее, жди светлее).
Проектная деятельность в группах (42 ч.)
Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.
Повторение (5 ч.) Повторение изученного ранее материала
В результате 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;
как передавать программы в RCX;
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;
демонстрировать технические возможности роботов;
УМЕТЬ:
работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);
создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;
создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;
передавать (загружать) программы в RСX;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов.
Методическое обеспечение программы
Методы и формы обучения
Основным методом обучения в данном курсе является метод проектов. Проектная деятельность в образовательной робототехнике позволяет развить конструкторские, инженерные и творческие способности учащихся. Роль учителя состоит в кратком по времени объяснении нового материала и постановке задачи, а затем консультировании учащихся в процессе конструирования и программирования.
Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения практической работы по сборке конструкции и ее программирования на компьютере с последующим представлением и защитой на творческих и интеллектуальных конкурсах и соревнованиях разного уровня.
В преподавании данного курса используется широкий спектр форм, методов и приемов.
Формы организации учебных занятий
Среди форм организяции учебных занятий в данном курсе выделяются
практикум;
урок-консультация;
урок-ролевая игра;
урок-соревнование;
выставка;
урок проверки и коррекции знаний и умений.
ПРИЕМЫ
«мозговой штурм»;
творческий поиск;
анализ объектов и признаков;
создание моделей.
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)
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
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)
Режим занятий
Занятия проводятся два раза в неделю по два занятия длительностью 40 минут с перерывом 10 минут.
Форма контроля
В качестве домашнего задания предлагаются задания для учащихся по сбору и изучению информации по выбранной теме; •Выяснение технической задачи, •Определение путей решения технической задачи
Контроль осуществляется в форме творческих проектов, самостоятельной разработки работ, участие в выставке, участия в робототехнических соревнованиях различных уровней (институциональный, муниципальный, региональный, федеральный).
Срок обучения
Всего часов на изучение программы ___144___
Количество часов в неделю __4____
Список литературы
Перечень учебно-методического обеспечения
Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.
Наборы образовательных Лего-конструкторов:
Индустрия развлечений. ПервоРобот. В наборе: 216 ЛЕГО-элементов, включая RCX-блок и ИК передатчик, датчик освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.
Автоматизированные устройства. ПервоРобот. В наборе: 828 ЛЕГО-элементов, включая Лего-компьютер RCX, инфракрасный передатчик, 2 датчика освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.
Компьютерное оборудование:
Компьютерный класс (11 ученических ПК + 1 учительский ПК)
Робототехника для детей и родителей, С.А. Филиппов, С.П. «Наука», 2011,
Первый шаг в робототехнику.Практикум для 5-6 классов, рабочая тетрадь для 5-6 классов. Автор: Д. Г. Копосов. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2012.
