Рабочая программа объединения по интересам Робототехника

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Казанская средняя общеобразовательная школа
Рассмотрено
на заседании МО
Протокол № 1
31 августа 2016 г. Согласовано
Заместитель директора школы по УВР МАОУ Казанская сош ________ Канюкова Л.П.
31 августа 2016г.
Утверждено
приказом № 45 от
31 августа 2016 г.

Рабочая программа
объединения по интересам
«Робототехника»
1849755369570
с. Казанское, 2016
Пояснительная записка
Рабочая программа составлена на основе программы учебного курса по выбору «Первый шаг в робототехнику». М.С. Цветкова, О.Б. Богомолова. Информатика. Математика. Программы внеурочной деятельности для начальной школы. Издательство Москва; Бином «Лаборатория знаний» 2014.
Основной формой организации учебного процесса является внеурочная. Виды деятельности: активная лекция, выполнение проектов и исследовательских работ, работа осуществляется в группах, в парах и индивидуально с правом выбора вида деятельности. По результатам выполненной деятельности учащиеся представляют готовый проект (готовая модель конструктора, составленная к ней программа с заданным алгоритмом действий и корректное выполнение этой программы роботом). Отметочная система оценивания результата не предполагается. По желанию учеников они готовят презентации по изучаемому материалу для размещения на сайте школы, а также фото и видеоматериалы проектов.
Деятельность – это первое условие развития у обучающегося познавательных процессов. Чтобы ребенок активно развивался, необходимо его вовлечь в деятельность. Образовательная задача заключается в создании условий, которые бы провоцировали детское действие. Такие условия легко реализовать в образовательной среде LEGO.
Лего-конструирование – это вид моделирующей творческо-продуктивной деятельности. Диапазон использования ЛЕГО с точки зрения конструктивно-игрового средства для детей довольно широк.
Используя персональный компьютер, LEGO-элементы из конструктора ученики могут конструировать управляемые модели роботов. Робот функционирует автономно, достаточно загрузить управляющую программу в специальный LEGO-компьютер и присоединить его к модели робота, EV3 работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа; получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, он управляет работой моторов.
Цель:
формирование культуры конструкторско-исследовательской деятельности и освоение приемов конструирования, программирования и управления робототехническими устройствами (базовый набор конструктора LEGO MINDSTORMS Education EV3).
Задачи:
Знакомство со средой программирования EV3;
Усвоение основ программирования, составление алгоритмов;
Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов обратной связи;
Проектирование роботов и программирование их действий;
Создание собственных проектов по робототехнике и прослеживание пользы применения роботов в реальной жизни;
Расширение области знаний о профессиях.
Общая характеристика учебного курса
Основным содержанием данного курса являются постепенное усложнение занятий от технического моделирования до сборки и программирования роботов с использованием материалов книги Д. Г. Копосова «Первый шаг в робототехнику».
Данная программа предполагает обучение решению задач конструкторского характера, а также программированию, моделированию при использовании на уроках конструктора LEGO EV3 и программного обеспечения LEGO MINDSTORMS Education EV3.
Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 обучающиеся приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи. При дальнейшем освоении LEGO EV3 становится возможным выполнение серьезных проектов, развитие самостоятельного технического творчества.
Актуальность курса заключается в том, что он направлен на формирование творческой личности, живущей в современном мире. Наборы LEGO MINDSTORMS EV3 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств.
Конструктор LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет школьникам получить результат в пределах одной пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO MINDSTORMS EV3.
При освоении данного курса желательны наличие у учащихся знаний основ работы с компьютером, личностных качеств – таких как старательность, аккуратность, целеустремленность.
3. Описание места в учебном плане
На реализацию объединения по интересам «Робототехника» используется время, отведенное на внеурочную деятельность. Форма реализации объединения по интересам.
Общий объем учебного времени 34 часа.
4.Ценностные ориентиры содержания учебного курса
Общество находимся на пороге новой эры: персональный компьютер позволяет нам слышать и видеть, а в скором будущем и трогать предметы, путешествовать по всему миру, погружаться в глубины океана.
Бурно развивается новая отрасль промышленности - робототехника. Сегодня робототехника входит в нашу повседневную жизнь.
Роботы могут выполнять опасные ремонтные работы, управлять нефтепроводами, работать с вредными для человека веществами, диагностировать и лечить людей и т.п.
Роботы скоро станут привычными и доступными для нас, окажут большое влияние на процесс нашего обучения, работы, отдыха и общения.
В процессе изучения курса обучающиеся знакомятся с проблемами и вопросами, которые специалисты решают сегодня. Проводя исследования и выполняя задания, школьники узнают, как создавать программы для управления простыми и сложными роботизированными механизмами, приобретают общее представление об интереснейшей науке — робототехнике.
5.Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения учебного предмета
В ходе изучения курса формируются и получают развитие метапредметные результаты, такие как:
умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;
умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;
владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе; находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;
формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).
Личностные результаты, такие как:
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.
Предметные результаты: формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете.
6. Содержание учебного курса .
Содержание учебного курса представлено подборкой проектно-исследовательских задач для учащихся 4 классов. В процессе работы используется УМК, в составе которого: учебник-практикум Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. — М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2014.,рабочая тетрадь; самоучитель (систематизированная подборка учебных материалов, представленная в программном обеспечении, где в увлекательной форме идет знакомство с обучающими программами LEGO MINDSTORMS Education EV3). Оборудование: компьютер с установленным ПО, набор лего-конструктора.
Все задания практикума — это те проблемы и вопросы, с которыми специалисты сталкиваются сегодня. Проводя исследования и выполняя задания, учащиеся шаг за шагом узнают, как создавать программы для управления простыми и сложными роботизированными механизмами, приобретают общее представление об интереснейшей науке — робототехнике.
7. Тематическое планирование курса
План Факт
Роботы Вводное занятие. Решение трех базисных задач роботостроения. 1 22.09 Обзор базового набора Lego EV3 Education. Правила работы
1 29.09 Сборочный конвейер. Сборка подвижной платформы (тележка). Робототехника и ее законы. 1 06.10 Регистрация и работа с данными. Пройденное расстояние и скорость. Передовые направления в робототехнике 1 13.10 Робототехника
Программа для управления роботом. Обзор программного обеспечения. Графический интерфейс пользователя 1 20.10 Простейшие программы движения тележки. Изучение работы сенсоров (теория + практика) робота. 1 27.10 Комбинирование сенсоров, усложненное программирование 1 03.11 Как выполнять несколько дел одновременно 1 10.11 Стандартная модель «Сортировщик цветов» (сборка). 1 17.11 Искусственный
интеллект
Тест Тьюринга и премия Лебнера 1 24.11 Искусственный интеллект 1 01.12 Интеллектуальные роботы 1 08.12 Справочные системы 1 15.12 Исполнительное устройство (блок «Движение») 1 22.12 Проект «Первые исследования» 1 06.01 Роботы и эмоции
Эмоциональный робот 1 12.01 Экран и звук 1 19.01 Ожидание 1 26.01 Имитация
Роботы-симуляторы 1 02.02 Алгоритм и композиция Свойства алгоритма 1 09.02 Система команд исполнителя 1 16.02 Звуковой редактор и конвертер 1 02.03 Проект «ГироБой» 1 09.03 Космические исследования
Космонавтика. Роботы в космосе 1 16.03 Проект «Щенок» 1 23.03 Исследования Луны 1 06.04 Гравитационный маневр 1 13.04 Концепт-кары
Что такое концепт-кар Минимальный радиус поворота. Как может поворачивать робот EV3. Настройки для поворотов 2 20.04 Кольцевые автогонки 1 27.04 Сервопривод
1 04.05 Компьютерное моделирование
Модели и моделирование 1 11.05 Цифровой дизайнер Первая ЗD-модель 1 18.05 Вспомогательные алгоритмы
Вложенные циклы Вспомогательные алгоритмы 1 25.05 Всего 34