kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Рабочая программа дополнительного образования "Лего рубик" в области образовательной робототехники

Нажмите, чтобы узнать подробности

Реализация программы направлена на развитие творческого, алгоритмического и технического мышления в области образовательной робототехнике на основе Лего роботов, реализуется в рамках занятий дополнительного образования.

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





















  1. 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;

  • воспитание чувства гражданственности, творческих способностей обучающихся;

в развитии:

  • 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».



  1. 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

1


53

Разделы программы, уровни сложности.

1


54-55

NXT. Передача и запуск программы.

2


56

Команды Lab View. Окно инструментов.

1


57

Изображение команд в программе и на схеме

1


58-59

Работа с пиктограммами, соединение команд

2


60

Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп

1


61-63

Составления программы по шаблону

3


64

Передача и запуск программы

1


65

Составление программы

1


66-69

Сборка модели с использованием мотора

4


70-73

Составление программы, передача, демонстрация

4


74-77

Сборка модели с использование лампочки.

4


78-81

Составление программы, передача, демонстрация

4


82-85

Линейная и циклическая программа.

4


86-89

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








  1. 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.

Работа с пиктограммами, соединение команд.

Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп.

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.


  1. 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
  1. Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, воспрпиятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);

  2. Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)

  3. Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)

  4. Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)

  5. 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____

  1. Список литературы
Перечень учебно-методического обеспечения
  1. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

  2. Наборы образовательных Лего-конструкторов:

  3. Индустрия развлечений. ПервоРобот. В наборе: 216 ЛЕГО-элементов, включая RCX-блок и ИК передатчик, датчик освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

  4. 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:

  1. Компьютерный класс (11 ученических ПК + 1 учительский ПК)

  2. Интерактивная доска

  3. Проектор

  4. Принтер

  5. Сканер

  6. Набор





Базовое оборудование по робототехнике

  1. Lego Mindstorms NXT 9797 (Перворобот) – 19 шт.

  2. Конструктор Майндстормс NXT 2.0 8547 – 7 шт.

  3. Ресурсный набор Lego Education 9695 – 7 шт.

  4. Green City Challenge Set (Экоград) – 5 шт.

  5. Возобновляе-мые источники энергии – 5 шт.

  6. Конструктор электронны, HiTechnic SuperPro Prototyping Sensor Kit – 5 шт.

  7. Датчики Verner – 7 шт.

  8. Набор для футбола роботов (WRO Football Kit) – 1 шт.

  9. Поля для соревнований – 3 шт.




Программное обеспечение

  1. Программное обеспечение для настольного компьютера NXT v.2.1 MINDSTORMS. Школьная лицензия– 1 шт.

  2. Программное обеспечение ROBOTC v.2.0. Школьная лицензия– 1 шт.

  3. Программное обеспечение NI LabVIEV for Education. Школьная лицензия– 1 шт.




Сетевые образовательные ресурсы:

  1. NiNoXT: Домашние задания для занятий по робототехнике. http:// nnxt.blogspot.com

  2. Международные состязания роботов. http://wroboto.ru/

ЛИТЕРАТУРА
  1. Робототехника для детей и родителей, С.А. Филиппов, С.П. «Наука», 2011,

  2. Первый шаг в робототехнику.Практикум для 5-6 классов, рабочая тетрадь для 5-6 классов. Автор: Д. Г. Копосов. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2012.

  3. Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/-lego-

  4. В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2011 г.

  5. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW, Автор: Л. Г. Белиовская, А. Е. Белиовский, ДМК Пресс, 2010;

  6. Уроки Лего-конструирования в школе, методическое пособие, издательство БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011, А.С.Злаказов, Г.А. Горшков, С.Г.Шевалдина.

  7. Руководство преподавателя по ROBOTC для LEGO MINDSTORMS Москва 2012






Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Информатика

Категория: Планирование

Целевая аудитория: 5 класс.
Урок соответствует ФГОС

Автор: Юшта Виктор Владимирович

Дата: 30.09.2017

Номер свидетельства: 430255

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства