Учителю
Рабочая программа по Робототехнике 5 класс

Рабочая программа по Робототехнике 5 класс

Автор публикации: Пугина Н.М.

Дата публикации: 30.10.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Основная общеобразовательная школа

поселка Осаново-Дубовое»

Шатурского муниципального района Московской области

Утверждена

приказом по школе № __ о/д

от «___»__________ 2016 г.

Рабочая программа

по внеурочной деятельности

«Робототехника»

5 класс

Составитель: Пугина Наталья Михайловна

учитель биологии

п. Осаново-Дубовое, 2016

Пояснительная записка

Рабочая программа курса «Робототехника» для 5 класса средней школы составлена на основе Основной образовательной программы основного общего образования Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Основная общеобразовательная школа п. Осаново-Дубовое» Шатурского муниципального района Московской области, рабочая программа по «Робототехнике» составлена на основе авторской программы В.В. Ворониной, И.В. Воронина. Цифровая лаборатория «УМКИ», 2015 г.

Выбор программы обусловлен следующими факторами:

- программа полностью реализует требования, предъявляемые ФГОС к уровню подготовки обучающихся;

- программа реализует системно-деятельностный подход к изучению предмета по внеурочной деятельности «Робототехника», обеспечивает формирование и развитие УУД обучающихся.

Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации их в различных сферах человеческой деятельности. Современные робототехнические системы включают в себя микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащены развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. Новизна программы заключается в инженерной направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром научно-технического творчества. Авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты особенно важно для школьников, у которых наиболее выражена исследовательская компетенция.

Цель программы:

Раскрытие интеллектуального и творческого потенциала детей с использованием возможностей робототехники и практическое применение обучающимися знаний для разработки и внедрения технических проектов в дальнейшей деятельности.

Задачи программы:

1) Воспитание информационной, технической и исследовательской культуры;

2) развитие интереса к научно-техническому творчеству, технике, высоким

технологиям;

3) развитие алгоритмического и логического мышления;

4) развитие способности учащихся творчески подходить к проблемным ситуациям и

самостоятельно находить решения;

5) умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом.

6) воспитание интереса к конструированию и программированию;

7) овладение навыками научно-технического конструирования и моделирования;

8) развитие общеучебных навыков, связанных с поиском, обработкой информации и

представлением результатов своей деятельности;

9) формирование навыков коллективного труда;

10) развитие коммуникативных навыков;

11) организация внеурочной деятельности детей.

Участники курса:

Учащиеся 8-17 лет, желающие заниматься конструированием, техническим творчеством, программированием.

Основное содержание программы

Среднее звено.

Первый блок (11-14 лет) три года обучения (Модель 2)

Первый блок обучения

Постановка целей работы. Знакомство с оборудованием. Разговор о роботах. Отличие УМКИ от обычной радиоуправляемой модели. Инструктаж по безопасной работе с машинками.

Знакомство с пультом управления. Ручное управление одной машинкой УМКИ Лидер.

Движение машинки без рабочей платы. Подключение бело-розовых клемм.

Движение вперед. Движение назад. Повороты. Движение по кривой. Поворот на месте.

Ручное управление несколькими машинками. Запуск с одного пульта нескольких машинок поочереди, одновременный запуск нескольких SmartCarю Поворот «все вдруг». Исследование дальности движенияю Возможности использования отдельной машинки в качестве шлюза.

Теоретическая часть: что такое протокол ZigBee, возможности протокола ZigBee, что такое MAC-адрес.

Определение активной машинки. Управление конкретной машинкой. Использование звука и света.

Теоретическая часть: Основы электротехники. Сборка электрической цепи. Техника безопасности. Опасность короткого замыкания. Работа с виртуальным конструктором и конструктором Школа 999.Сборка цепи на платформе УМКИ. Управление машинками, оснащенными платами.

Теоретическая часть: возможность программного управления роботом. Знакомство со средой Кумир. Линейный алгоритм. Практикум. Соотнесение виртуального и реального робота. Программное управление SmartCar УМКИ.

Движение Вперед-Назад. Движение по квадрату. Погрешности.

Теоретическая часть: Циклические алгоритмы. Работа в среде Кумир с виртуальным роботом.

Практикум. Циклы с параметром использование цикла с параметром в программной управлении машинками. Работа с

программными настройками УМКИ. (исследование длины шага в зависимости от установки

количества импульсов). Исследование каждой машинки.

Теоретическая часть: применение роботов в космических исследованиях. Освоение Марса.

Основы астрономии, космонавтики. Внеземные станции.

Создание антуража станции. Необходимые материалы: картон, краски, фольга.

Теоретическая часть: энергоресурсы. Возможные источники энергии

Работа с конструктором Альтернативные источники энергии.

Знакомство с датчиками. Возможности связи робота с окружающим миром, виды датчиков.

Практика: Подключение датчиков и исполнительных устройств. Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car вер. 2.1

Реализация модели внеземной станции: работа SmsrtCar в на станции. Проведение опытов.

Использование УМКИ Лидер и УМКИ SmartCar, Использование конструкторов «Школа 999»,

«Альтернативные источники энергии», «Робот-художник», «Умный робот» и др.

Необходимость получения общей картины миссии. Разведка и аэрофотосъемка. Знакомство с

мультикоптером. Инструктаж по технике безопасности

Запуск и управление мультикоптером. Фото и видеосъемка.

Тренировочные полеты и репортажная съемка миссии на станции. Оформление результатов, описание проведенных опытов, обработка иллюстраций, оформление отчетов об исследованиях, презентаций, постерных докладов, видеофиль.

Планируемые результаты изучения учебного предмета, курса

Изучение курса внеурочной деятельности «Робототехника» в 5 классе направлено на достижение следующих результатов:

Личностные результаты:

наличие представлений об информации как важнейшем стратегическом ресурсе развития личности, государства, общества;
понимание роли информационных процессов в современном мире;
владение первичными навыками анализа и критичной оценки получаемой информации;
ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения;
развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;
способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значимость подготовки в области информатики и ИКТ в условиях развития информационного общества;
готовность к повышению своего образовательного уровня и продолжению обучения с использованием средств и методов информатики и ИКТ;
способность и готовность к общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной, общественно-полезной, учебно-исследовательской, творческой деятельности;
способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств ИКТ.

Метапредметные результаты:

владение общепредметными понятиями «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель» и др.;
владение информационно-логическими умениями: определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
владение умениями самостоятельно планировать пути достижения целей; соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; оценивать правильность выполнения учебной задачи;
владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;
владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель; умение строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; умение «читать» таблицы, графики, диаграммы, схемы и т.д., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой системы в другую; умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования;
ИКТ-компетентность - широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации, навыки создания личного информационного пространства (обращение с устройствами ИКТ; фиксация изображений и звуков; создание письменных сообщений; создание графических объектов; создание музыкальных и звуковых сообщений; создание, восприятие и использование гипермедиасообщений; коммуникация и социальное взаимодействие; поиск и организация хранения информации; анализ информации).

Предметные результаты:

формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;
формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель - и их свойствах;
развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами - линейной, условной и циклической;
формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей - таблицы, схемы, графики, диаграммы, с использованием соответствующих программных средств обработки данных;
формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права.

ЗНАТЬ:

правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов «УМКИ»;
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 «УМКИ»;
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 «УМКИ»;
создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы «УМКИ»;
передавать (загружать) программы в «УМКИ»;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов.

Место предмета в учебном плане.

На изучение по внеурочной деятельности «Робототехника» в 5 классе в соответствии с учебным планом МБОУ «ООШ п. Осаново-Дубовое» 2016/2017 г. отводится 34 часов в год (1 час в неделю).

Календарно-тематическое планированиеПримечания (причины несоответ-

ствия плана-факта)

Введение в робототехнику - 1 часа

Инструктаж по ТБ. Отличие УМКИ от обычной радиоуправляемой модели.

Тема 2 Первый блок обучения 34 часа

Знакомство с пультом управления

Ручное управление одной машинкой УМКИ Лидер вер 1.2.

Движение машинки без рабочей платы. Подключение бело-розовых клемм.

Движение вперед. Движение назад. Повороты. Движение по кривой. Поворот на мест.

Ручное управление несколькими машинками.

Запуск с одного пульта нескольких машинок по-

очереди, одновременный запуск нескольких SmartCarю Поворот «все вдруг». Исследование

дальности движенияю Возможности использования отдельной машинки в качестве шлюза.

Протокол ZigBee

Теоретическая часть: что такое протокол ZigBee, возможности протокола ZigBee, что такое

MAC-адрес.

Определение активной машинки.

Управление конкретной машинкой. Использование звука и

света.

Основы электротехники. Сборка электрической цепи.

Теоретическая часть: Основы электротехники. Сборка электрической цепи. Техника

безопасности. Опасность короткого замыкания. Работа с виртуальным конструктором и

конструктором Школа 999.Сборка цепи на платформе УМКИ. Управление машинками,

оснащенными платами.

Знакомство со средой

Кумир

Теоретическая часть: возможность программного управления роботом. Знакомство со средой

Кумир. Линейный алгоритм. Практикум.

Программное управление SmartCar УМКИ

Соотнесение виртуального и реального робота. Программное управление SmartCar УМКИ.

Движение Вперед-Назад. Движение по квадрату. Погрешности.

Циклические алгоритмы.

Теоретическая часть: Циклические алгоритмы. Работа в среде Кумир с виртуальным роботом.

Практикум. Циклы с параметром

Работа с программными настройками УМКИ.

Использование цикла с параметром в программной управлении машинками. Работа с

программными настройками УМКИ. (исследование длины шага в зависимости от установки

количества импульсов). Исследование каждой машинки.

Освоение Марса.

Теоретическая часть: применение роботов в космических исследованиях. Освоение Марса.

Основы астрономии, космонавтики. Внеземные станции.

Создание антуража станции.

Необходимые материалы: картон, краски, фольга.

Создание антуража станции.

Необходимые материалы: картон, краски, фольга.

Создание антуража станции.

Необходимые материалы: картон, краски, фольга.

Возможные источники энергии

Теоретическая часть: энергоресурсы. Возможные источники энергии

Альтернативные источники энергии

Работа с конструктором Альтернативные источники энергии.

Альтернативные источники энергии

Работа с конструктором Альтернативные источники энергии.

Альтернативные источники энергии

Работа с конструктором Альтернативные источники энергии.

Альтернативные источники энергии

Работа с конструктором Альтернативные источники энергии.

Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car 2.1

Знакомство с датчиками. Возможности связи робота с окружающим миром, виды датчиков.

Практика: Подключение датчиков и исполнительных устройств. Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car вер.2.1

Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car 2.1

Знакомство с датчиками. Возможности связи робота с окружающим миром, виды датчиков.

Практика: Подключение датчиков и исполнительных устройств. Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car вер.2.1

Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car 2.1

Знакомство с датчиками. Возможности связи робота с окружающим миром, виды датчиков.

Практика: Подключение датчиков и исполнительных устройств. Управление роботизированной

платфоромой УМКИ Smart Car вер.2.1

Реализация модели внеземной станции: работа SmsrtCar в на станции.

Проведение опытов.

Использование УМКИ Лидер и УМКИ SmartCar, Использование конструкторов «Школа 999»,

«Альтернативные источники энергии», «Робот-художник», «Умный робот» и др.

Реализация модели внеземной станции: работа SmsrtCar в на станции.

Проведение опытов.

Использование УМКИ Лидер и УМКИ SmartCar, Использование конструкторов «Школа 999»,

«Альтернативные источники энергии», «Робот-художник», «Умный робот» и др.

Реализация модели внеземной станции: работа SmsrtCar в на станции.

Проведение опытов.

Использование УМКИ Лидер и УМКИ SmartCar, Использование конструкторов «Школа 999»,

«Альтернативные источники энергии», «Робот-художник», «Умный робот» и др.

Знакомство с мультикоптером.

Необходимость получения общей картины миссии. Разведка и аэрофотосъемка. Знакомство с

мультикоптером. Инструктаж по технике безопасности

Запуск и управление мультикоптером

Фото и видеосъемка.

Тренировочные полеты и репортажная съемка миссии на станции.

Оформление результатов, описание проведенных опытов, обработка иллюстраций, оформление