Рабочая программа "Основы робототехники" 7-9 класс

Курс предлагает использование конструкторов LEGO для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях LEGO-конструирования.

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.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа "Основы робототехники" 7-9 класс»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа с.Мельница»

Рабочая программа «Основы робототехники»

7-9класс

Срок реализации 1 год

Составитель программы

Ярош Елена Ивановна

Учитель физики

с.Мельница

Информационная карта.

 Тип программы: экспериментальная.

 Образовательная область: техническое моделирование, программирование.

 Направленность: техническое творчество.

 Способ освоения содержания: творческий.

 Уровень освоения содержания: специализированный.

 Уровень реализации программы: дополнительное образование.

 Формы реализации программы: групповая, индивидуальная.

 Возраст обучающихся:11-15 лет.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа кружка «Основы робототехники» предназначена для учащихся 9-10 классов. Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов LEGOи аппаратно-программного обеспечения как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях Лего-конструирования. Программа рассчитана на 1 года использования.

Занятия проводятся 1 час в неделю, всего за год — 35 часов

Обоснование курса

Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.

Работа с образовательными конструкторами LEGOпозволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания –от теории механики до психологии, –что является вполне естественным.

Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце урока увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.

Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазии.

Новизна данной программы заключается в использовании современного оборудования в процессе обучения для достижения поставленных задач и целей.

Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Основная направленность кружка заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», познакомить с профессией инженера: изучение понятий конструкции и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), элементов черчения, научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.

Предлагаемый курс – это интегрированный курс, в котором помимо информационных технологий задействованы:

материальная технология (конструктор Лего),

физика (механика, оптика),

биология,

ОБЖ и многое другое.

Учение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес.

Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует работу.

Актуальность данной программы обосновывается широким распространением робототехники в окружающем нас мире: от лифта в вашем доме до производства автомобилей, они повсюду. Конструктор LEGO Mindstorm приглашает ребят войти увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных технологий.

Программное обеспечение NXT Mindstormsотличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаются из новичка в опытного пользователя.

Lego позволяет учащимся:

совместно обучаться в рамках одной бригады;

распределять обязанности в своей бригаде;

проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;

проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;

создавать модели реальных объектов и процессов;

видеть реальный результат своей работы.

Цель курса:

создание условий для развития творческих, интеллектуальных и физических способностей учащихся.

Задачи кружка:

Образовательные:

 Сформировать умения строить модели по схемам;

 Получить практические навыки конструктивного воображения при разработке индивидуальных или совместных проектов;

Обучающие:

 Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности работе

 Проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде функционирующей модели;

Развивающие:

 Развитие умения ориентироваться в пространстве;

 Развитие мелкой моторики;

Здоровьесбережение:

 Создание условий для гармоничного развития личности;

Формы и методы

Групповые беседы;

 Практические работы с конструктором;

 Работа за компьютером;

 Лекции;

 Дискуссии;

 Конкурсы и соревнования.

 Работа в группах

Ожидаемый конечный результат.

 Сформированность умений сборки простых моделей роботов;

 Базовые навыки программирования в среде Lego Mindstorms;

 Понимание принципов работы датчиков конструктора Lego Mindstorms;

 Умение самостоятельной сборки робота с использованием инструкций;

Умение собирать сооружение из деталей Lego Mindstorms

 Навыки программирования лего-роботов для различных целей;

 Участие в лего-соревнованиях различного уровня.

Календарно – тематическое планирование

№ занятия		содержание	Планируемый результат	Дата проведения
№ занятия		содержание	Планируемый результат	Планируемая	Фактическая
1	Введение в робототехнику	Лекция. Цели и задачи курса. Что такое роботы. Ролики, фотографии и мультимедиа. Рассказ о соревнованиях роботов: Евробот, фестиваль мобильных роботов, олимпиады роботов. Спортивная робототехника. В т.ч. - бои роботов (неразрушающие). Конструкторы и «самодельные» роботы.	Заинтересовать ребят робото-конструированием
2	Конструкторы компании ЛЕГО	Лекция. Информация о имеющихся конструкторах компании ЛЕГО, их функциональном назначении и отличии, демонстрация имеющихся у нас наборов	Заинтересовать ребят робото-конструированием
3	Знакомимся с набором Lego Mindstorms education cthbb 2009594	Лекция. Знакомимся с набором Lego Ч education cthbb 2009594то необходимо знать перед началом работы с NXT. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера NXT (Презентация), аппаратный и программный состав конструкторов LEGO на базе компьютера NXT (Презентация), сервомотор NXT.	Заинтересовать ребят робото-конструирование
4	Работа с роботом «движение вперед»	Собрать базовое шасси робота в соответствии с указаниями Руководства по сборке из Самоучителя или при помощи одноименного буклета (стр. 8–22).Научить создавать робота, который движется вперед, поворачивает и повторяет последовательность движений.	Умеют создавать робота, который движется вперед, поворачивает и повторяет последовательность движений.
5	Использование датчиком силыи блоком NXT для измерения силы трения	Научить видоизменять программу робота для его движения по шероховатой поверхности и для измерения силы трения	Запрограммировать выполнение роботом движения
6	Обработка данных по определению силы трения	Научить анализировать итог своей работы	Изучили программу для определения силы трения с помощью робота
7	Приложение силы к рычагу с помощью датчика силы	Научить создавать робота, который взаимодействует с окружающей средой: выполняет действие только тогда, когда выполняется заданное условие	Изучили программу для определения реакция робота на воздействие силы
8	Создание модели звукоассистента	Научить выполнять калибровку датчика звука.	Научились калибровать датчик звука
9	Создание программы звукоассистента для управления громкости выходного звука	программировать и Создавать программы звукоассистента для управления громкости выходного звука	Научились двигаться по серой линии
10	Изучение силы выталкивания с помощью двухдиапозонных датчиков силы	Научить создавать робота, который взаимодействует с окружающей средой: обнаруживает наличие объектов касанием и плавучесть тел.	Изучили программу по движению робота вблизи помех
11	Шкивы	Научить измерять усилие, прикладываемое при использовании шкива, с помощью датчика силы и блока	Объяснять и усложнять программу для движения роботов
12-13	Разработка и изучение системы шкивов с более высоким значением выиграша в силе	робот двигался точно по пунктирной линии.	Объяснять и усложнять программу для роботов (парковка)
14-15 16-17	Создание устройства для определения прочности струны на растяжение	Научить создавать робота, который взаимодействует с окружающей средой: обнаруживает струну и определяет ее прочность	Умеют направлять движение робота по серой линии или черной
18-19	Программирование по определению прочности струны	внесите изменения в программу так, чтобы робот разворачивался тем медленнее, чем выше уровень освещенности. Перед загрузкой программы сохраните ее под новым именем.	Умеют направлять движение робота в зависимости от прочности объекта
20	Обработка данных по определению прочности материалов	Научить программировать и делать вывод по своей работе	Умеют направлять движение робота в зависимости от освещенности, умеют вносить изменения в программу, чтобы робот двигался по линии с максимально возможной скоростью.
21-22	Измерять давление в ходе химической реакции с помощью датчика измерения газа и блока NXT	Измерять давление в ходе химической реакции с помощью датчика измерения газа и блока NXT	Умеют составлять программу робота по измерению давления
23-24	Измерять давление в ходе химической реакции с помощью датчика измерения газа и блока NXT, повышая давление и используя воду разной температуры.	Постановка перед учениками задачу запрограммировать движение роботов от одной стрелки-указателя до другой с максимальной точностью.	Умеют составлять программу по движению робота по давлению с разной температурой
25	Разработать эксперимент подтверждающий прогноз занятия 35-36	. Постановка перед учениками задачу запрограммировать движение роботов от одной стрелки-указателя до другой с максимальной точностью и подтверждающий прогноз занятия 35-36	Умеют составлять программу по движению робота и выталкиванию предмета
26	Обработка данных по измерению давление в ходе химической реакции с помощью датчика измерения газа и блока NXT	Используйте площадку ЛЕГО-поля № 2, ограниченную черной линией, в качестве ковра для соревнований по борьбе сумо. Разделите учеников на две группы и дайте им задание запрограммировать роботов на соревнование по борьбе сумо, в котором спортсмены выталкивают друг друга за пределы ринга.	Умеют составлять программу по движению робота и выталкиванию предмета
27-28	Построение экограда	Запуск ветровой турбины	Используя детали лего, собирают установку
29	Установление солнечной панели	Установление солнечной панели из лего	Используя детали лего ,собирают установку
30	Сортировка отходов	Сортировка лего отходов	Используя детали лего, собирают установку
31	Закрыть дамбу	Закрыть дамбу с помощью робота	Используя детали лего, собирают установку

32	Установка новой дымовой трубы	Установка новой дымовой трубы с помощью робота	Используя детали лего, собирают установку
33	Энергоснабжение экограда	Энергоснабжение экограда с помощью робота	Используя детали лего, собирают установку
34-35	Урок-конференция «Наш экоград»	Демонстрация собранного экограда, работа роботов