Авторская рабочая программа по Робототехнике. 5 класс
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №25»
г.о.Саранск Республика Мордовия
«Утверждено»
Решение педсовета
от 30.08.2016г.
Протокол № 1
Приказ № 88
От 01.09.2016 г.
Директор школы
_______________ /О.В. Падерова/
«Утверждено»
Заседание Методсовета
Протокол № 1
От 29.08.2016 г.
Зам. директора по УВР
____________ /Н.А. Мосевнина /
«Согласовано»
на заседании МО
Протокол № 1
от 26.08.2016 г.
__________ /О.С.Денисова/
ПРОГРАММА
КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ПО РОБОТОТЕХНИКЕ
на 2016-2017 учебный год
для 5-х классов
Автор-составитель: Разуваев Сергей Петрович
учитель информатики
2016 г.
Пояснительная записка.
Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода.
Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностью формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности.
Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.
Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде RoboRobo, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных деталей.
Работа с образовательными конструкторами RoboRobo позволяет 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, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов и электронных схем. Одна из задач курса внеурочной деятельности заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», познакомить с профессией инженера.
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. Поэтому вторая задача курса внеурочной деятельности состоит в том, чтобы научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.
Внедрение разнообразных конструкторов RoboRobo во внеурочную деятельность детей разного возраста помогает решить проблему занятости детей, а также способствует многостороннему развитию личности ребенка.
Цели и задачи курса внеурочной деятельности
RoboRobo предоставляет учителям средства для достижения целого комплекса образовательных целей:
Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели.
Установление причинно-следственных связей.
Анализ результатов и поиск новых решений.
Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.
Экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов.
Проведение систематических наблюдений и измерений.
Логическое мышление и программирование заданного поведения модели роботов.
Главной целью использования RoboRobo -конструирования в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координации «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), развитие навыков взаимодействия в группе.
Основные задачи курса внеурочной деятельности RoboRobo -конструирования :
- обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;
-развивать творческие способности и логическое мышление детей;
-развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел
- развивать умения творчески подходить к решению задачи;
- развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Принципы организации курса внеурочной деятельности
Организация работы с продуктами Робо Кит ШАГ 1 базируется на принципе практического обучения. Учащиеся сначала обдумывают, а затем создают различные модели. При этом активизация усвоения учебного материала достигается благодаря тому, что мозг и руки «работают вместе». При сборке моделей, учащиеся не только выступают в качестве юных исследователей и инженеров. Они ещё и вовлечены в игровую деятельность.
Играя с роботом, школьники с лёгкостью усваивают знания из естественных наук, технологии, математики, не боясь совершать ошибки и исправлять их. Ведь робот не может обидеть ребёнка, сделать ему замечание или выставить оценку, но при этом он постоянно побуждает их мыслить и решать возникающие проблемы.
Формы проведения занятий
Первоначальное использование конструкторов RoboRobo требует наличия готовых шаблонов: при отсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство с различными видами соединения деталей, вырабатывается умение читать чертежи и взаимодействовать в команде.
В дальнейшем, учащиеся отклоняются от инструкции, включая собственную фантазию, которая позволяет создавать совершенно невероятные модели. Недостаток знаний для производства собственной модели компенсируется возрастающей активностью любознательности учащегося, что выводит обучение на новый продуктивный уровень.
Основные этапы разработки RoboRobo -проекта:
Обозначение темы проекта.
Цель и задачи представляемого проекта.
Разработка механизма на основе конструктора RoboRobo №1.
Составление программы для работы механизма в среде программирования Rogic.
Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей, отладка программы.
При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников.
Традиционными формами проведения занятий являются: беседа, рассказ, проблемное изложение материала. Основная форма деятельности учащихся – это самостоятельная интеллектуальная и практическая деятельность учащихся, в сочетании с групповой, индивидуальной формой работы школьников
Обучение с помощью курса внеурочной деятельности Робототехники состоит из 4 этапов:
установление взаимосвязей,
конструирование,
программирование,
рефлексия,
развитие.
На каждом из вышеперечисленных этапов учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания в среде программирования и сборки новых роботов.
Планируемые результаты
УЧАЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов RoboRobo №1;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания;
- создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.
- программирование готовых роботов.
УЧАЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:
- работать со справочной 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);
-уметь критически мыслить.
- уметь программировать в среде программирования Rogic.
Кроме того, одним из ожидаемых результатов занятий по данному курсу внеурочной деятельности является участие школьников в различных в лего-конкурсах и олимпиадах по робототехнике.
Курс рассчитан на 34 часа.
Календарно-тематическое планирование (34 часа)
Сроки проведения
№ занятия
Тема занятия
Краткое описание содержания занятия
Кол – во
часов
1
Инструктаж по технике безопасности.
Применение роботов в современном мире
Идея создания роботов. История робототехники.
Инструктаж по технике безопасности.
Применение роботов в современном мире: от детских игрушек, до серьезных научных исследовательских разработок.
Демонстрация передовых технологических разработок, представляемых в Токио на Международной выставке роботов.
История робототехники.от глубокой
древности до наших дней (презентация).
1
2
Что такое робот. Виды современных роботов
Виды современных роботов. Соревнования роботов
Определение понятия «робота».
Классификация роботов по назначению. Соревнования роботов.
1
3
Знакомство с конструктором RoboRobo №1.
Сборка Простого Робота.
Знакомство с основными составляющими частями среды конструктора. Начало сборки Простого Робота.
Выработка навыка различения деталей в коробке, ориентации в деталях и их классификации, умения слушать инструкцию педагога.
1
4
Робот Дерево. Сборка робота.
Процессорная плата – «мозг»робота. Зуммер. Светодиоды.
Продолжить знакомство детей с конструктором RoboRobo №1. Объяснить, для чего нужна процессорная плата, зуммер и светодиоды. Вырабатывать навык ориентации в деталях, их классификации, умение слушать инструкцию педагога
1
5
Программирование Робота-дерева. Среда программирования Rogic.
Введение в программирование. Среда программирования Rogic. Знакомство детей с панелью инструментов, функциональными командами; составление программ. Программирование с помощью блоков. Перемещение блока, подключение блока, удаление блока. Объяснение назначения блока Chips. Программирование Робота-дерева.
1
6
7
Робот-самолет. Сборка робота. Мотор и ось.
Знакомство с мотором. Построение модели самолета. Выработка навыка сборки робота и подсоединения мотора к процессорной плате.
2
8
9
Программирование Робота-самолета. Среда программирования Rogic.
Среда программирования Rogic. Выработка навыка программирования блока электромотора. Направление вращения, скорость вращения. Знакомство со способами снижения и увеличения скорости. Программирование вращения мотора вперед и назад. Уметь подключать светодиоды к процессорной плате.
2
10
11
Робот-автогонщик. Сборка робота.
Построение модели робота-автогонщика. История электромотора. Разновидности электромоторов.
2
12
13
Программирование Робота-автогонщика в среде программирования Rogic.
Выработать навыки подключения двух электромоторов к процессорной плате. Изучить блок электромотора в программе Rogic. Уметь практиковать направление движения робота вперед-назад, движение по кривым. Соревнования Роботов-автогонщиков.
2
14
Робот-танцор. Сборка робота.
Построение модели Робота-танцора. Робот-танцор должен двигаться под действием вращающихся колесных дисков.
1
15
16
Программирование Робота-танцора в среде программирования Rogic.
Изучение функции блока «While» - неограниченное повторение выбранной операции. Изучение платы управления электромотором. Запрограммировать робота, чтобы он мог танцевать под музыку и мигать светодиодами.
2
17
18
Управляемый робот. Сборка робота
Построение модели управляемого робота.
Ввести понятие «пульт управления».Изучить модуль кнопки.
2
19
20
21
Программирование Управляемого робота в среде программы Rogic.
Изучить, как программируются кнопки пульта управления. Блок кнопки. Программирование робота для движения вперед-назад,влево-вправо при нажатии соответствующих кнопок на пульте управления.
3
22
23
Бамперный робот. Робот движется в зависимости от того, какая кнопка нажата. Сборка робота.
Краткий экскурс в историю бамперных роботов. Роботы, использующие бамперы. Построение модели Бамперного робота.
2
24
25
26
Программирование Бамперного робота. В среде программы Rogic.
Блок «Else IF» в среде программирования Rogic. Программирование робота для движения вперед-назад, влево-вправо при нажатии соответствующих кнопок 1, или 2 на бампере. Заставить робота объезжать препятствия.
3
27
28
Распознающий робот. Сборка робота.
Робот может обнаружить встречные препятствия для того, чтобы избежать их. Он использует три инфракрасных датчика (IR-датчик). Этот робот также обнаруживает край стола, таким образом, не падая с него.
2
29
30
31
Программирование Распознающего робота в среде программы Rogic.
Исследование IR-датчика. IR-датчики в повседневной жизни. Блок «IF Else» в среде программы Rogic. Запрограммировать робота так, чтобы он останавливался, если IR-датчик обнаруживает препятствие.
Составить программу, двигающую робот вперёд, пока он находится на столе. Если дат-чик обнаруживает край стола, включается задний ход и осуществляется разворот.
3
32
33
34
Робот-воин. Сборка и программирование робота.
Основной задачей является создание и сборка учениками своего собственного робота. Следует использовать уже полученные навыки сборки и программирования.
Поиграть в игру, используя собственного робота-воина, управляемого дистанционно.
3
Список использованной литературы:
1. Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник информации о робототехнике. [Электронный ресурс] Режим доступа: , свободный [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
2.Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). М.; «ЛИНКА ПРЕСС», 2001.[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
3.РобоКит – Шаг 1 - электронный ресурс для сборки и программирования роботов.
15