- Учителю
- Учебный курс 'Робототехника' для 6 класса
Учебный курс 'Робототехника' для 6 класса
муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя школа с углубленным изучением отдельных предметов № 57
Кировского района Волгограда»
Рабочая программа УЧЕБНОГО КУРСА
Предмет: информатика и информационно коммуникационные технологии
Класс: 6
Количество часов в неделю: 1 час
Учитель: Кириличева Надежда Павловна
2014-2015 уч.г.
Программа школьного курса Робототехника. Пояснительная записка
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.
Название курса - «Робототехника»
Класс - 6
Цель - обучение основам робототехники
Задачи:
1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка.
2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда.
3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление.
Структура курса предполагает изучение теоретического материала и проведение практических занятий с целью применения на практике полученных теоретических знаний. Основная форма работы - практические занятия.
Курс основан на использовании комплектов Lego Mindstorms NXT 2.0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT.
Программа курса рассчитана на 34 часа. Рекомендуемый режим обучения - 1 час в неделю.
Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися практических заданий на каждом уроке. Формой итогового контроля является защита группового или индивидуального проекта учащегося по теме курса.
Содержание программы и требования к знаниям и умениям учащихся 6 классов
-
1
Вводное занятие
2 часа
-
2
Моя первая программа
4 часа
-
3
Ознакомление с визуальной средой программирования
1 час
-
4
Робот в движении
3 часа
-
5
Первая программа с циклом
1 час
-
6
Робот-танцор
2 часа
-
7
Робот рисует многоугольник
2 часа
-
8
Робот рисует многоугольник
1 час
-
9
Робот, повторяющий воспроизведенные действия
1 час
-
10
Робот, определяющий расстояние до препятствия
2 часа
-
11
Ультразвуковой датчик управляет роботом
3 часа
-
12
Робот-прилипала
1 час
-
13
Использование нижнего датчика освещенности
2 часа
-
14
Движение вдоль линии
1 час
-
15
Соревнования роботов
2 часа
-
16
Робот с несколькими датчиками
2 часа
-
17
Проект «Мой собственный уникальный робот»
2 часа
-
18
Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»
2 часа
Тематическое планирование курса «Робототехника»
№
Наименование раздела
Тема
Кол-во
часов
Характеристика деятельности обучающихся
Дата проведения
план
факт
1
Введение в курс (2 часа)
Вводное занятие
1
Назначение элективного курса, цель и задачи. Правила техники безопасности в кабинете информатики.
Теоретические знания: Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах вооружения стран НАТО.
Практические умения: Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения.
сентябрь
2
Вводное занятие
1
Теоретические знания: Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания.
Практические умения: Создание колесной базы на гусеницах.
сентябрь
3
Основы робототехники (28 часов)
Моя первая программа
1
Теоретические знания:. Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу.
Практические умения: Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы..
сентябрь
4
Моя первая программа
1
Теоретические знания: Алгоритм движения робота вперед-назад.
Практические умения: Написание программы для движения вперед-назад через меню контроллера. Запуск и отладка программы.
сентябрь
5
Моя первая программа
1
Теоретические знания: Алгоритм движения робота «восьмеркой».
Практические умения: Написание программы для движения робота «восьмеркой» через меню контроллера. Запуск и отладка программы.
сентябрь, октябрь
6
Моя первая программа
1
Теоретические знания: Алгоритм других видов движения робота.
Практические умения: Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.
октябрь
7
Ознакомление с визуальной средой программирования
1
Теоретические знания: Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота.
Практические умения: Интерфейс программы LEGOMINDSTORMSEducationNXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу.
октябрь
8
Робот в движении
Теоретические знания: Написание линейной программы.
Практические умения: Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад.
октябрь
9
Робот в движении
1
Теоретические знания: Понятие «мощность мотора», «калибровка».
Практические умения: Создание и отладка программы для движения робота. «Робот-волчок».
октябрь, ноябрь
10
Робот в движении
1
Теоретические знания: Применение блока «движение» в программе.
Практические умения: Создание и отладка программы для движения робота. Плавный поворот, движение по кривой.
ноябрь
11
Первая программа с циклом
1
Теоретические знания: Написание программы с циклом. Понятие «цикл». Использование блока «цикл» в программе.
Практические умения: Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке».
ноябрь
12
Робот-танцор
1
Теоретические знания: Понятие «генератор случайных чисел».
Практические умения: Создание программы для движения робота по случайной траектории.
ноябрь
13
Робот-танцор
1
Теоретические знания: Использование блока «случайное число» для управления движением робота.
Практические умения: Создание программы для движения робота по случайной траектории.
декабрь
14
Робот рисует многоугольник
1
Теоретические знания: Теория движения робота по сложной траектории.
Практические умения: Написание программы для движения по контуру треугольника.
декабрь
15
Робот рисует многоугольник
1
Теоретические знания: Теория движения робота по сложной траектории.
Практические умения: Написание программы для движения по контуру квадрата.
декабрь
16
Робот, повторяющий воспроизведенные действия
1
Теоретические знания: Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения».
Практические умения: Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий.
декабрь
17
Робот, определяющий расстояние до препятствия
1
Теоретические знания: Ультразвуковой датчик.
Практические умения: Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия.
январь
18
Робот, определяющий расстояние до препятствия
1
Теоретические знания: Ультразвуковой датчик.
Практические умения: Робот-охранник.
январь
19
Ультразвуковой датчик управляет роботом
1
Теоретические знания: Роботы - пылесосы.
Практические умения: Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
январь
февраль
20
Ультразвуковой датчик управляет роботом
1
Теоретические знания: Роботы-уборщики
Практические умения: Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
февраль
21
Ультразвуковой датчик управляет роботом
1
Теоретические знания: Цикл и прерывания.
Практические умения: Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
февраль
22
Робот-прилипала
1
Теоретические знания: Программа с вложенным циклом.
Практические умения: Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние.
февраль
23
Робот-прилипала
1
Теоретические знания: Подпрограмма.
Практические умения: Настройка разных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика.
февраль
март
24
Использование нижнего датчика освещенности
1
Теоретические знания: Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.
Практические умения: Робот, останавливающийся на черной линии.
март
25
Использование нижнего датчика освещенности
1
Теоретические знания: Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом
Практические умения: Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет.
март
26
Движение вдоль линии
1
Теоретические знания: Калибровка датчика освещенности.
Практические умения: Робот, движущийся вдоль черной линии.
март
27
Соревнования роботов
1
Теоретические знания: Робототехнические соревнования.
Практические умения: Соревнования роботов на тестовом поле №8547. Зачет времени и количества ошибок.
март
апрель
28
Соревнования роботов
1
Теоретические знания: Робототехнические соревнования.
Практические умения: Соревнования роботов на тестовом поле №8547. Зачет времени и количества ошибок.
апрель
29
Робот с несколькими датчиками
1
Теоретические знания: Датчик касания.
Практические умения: Создание робота и его программы с задним датчиком касания.
апрель
30
Робот с несколькими датчиками
1
Теоретические знания: Типы касания.
Практические умения: Создание робота и его программы с передним ультразвуковым датчиком касания.
апрель
31
Итоговое занятие (4 часа)
Проект «Мой собственный уникальный робот»
1
Создание собственных роботов учащимися.
апрель
май
32
Проект «Мой собственный уникальный робот»
1
Создание собственных роботов учащимися.
май
33
Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»
1
Создание собственных роботов учащимися и их презентация.
май
34
Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»
1
Создание собственных роботов учащимися и их презентация.
май
Тематическое планирование курса
№ п/п
Тема занятия
Кол-во часов
Теоретическая часть
Практическая часть
Дата
1
Вводное занятие
1
Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах вооружения стран НАТО.
Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения.
2
Вводное занятие
1
Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания.
Создание колесной базы на гусеницах.
3
Моя первая программа
Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу.
Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы.
4
Моя первая программа
Алгоритм движения робота вперед-назад.
Написание программы для движения вперед-назад через меню контроллера. Запуск и отладка программы.
5
Моя первая программа
Алгоритм движения робота «восьмеркой».
Написание программы для движения робота «восьмеркой» через меню контроллера. Запуск и отладка программы.
6
Моя первая программа
Алгоритм других видов движения робота.
Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.
7
Ознакомление с визуальной средой программирования
Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота.
Интерфейс программы LEGOMINDSTORMSEducationNXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу.
8
Робот в движении
Написание линейной программы.
Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад.
9
Робот в движении
Понятие «мощность мотора», «калибровка».
Создание и отладка программы для движения робота. «Робот-волчок».
10
Робот в движении
Применение блока «движение» в программе.
Создание и отладка программы для движения робота. Плавный поворот, движение по кривой.
11
Первая программа с циклом
Написание программы с циклом. Понятие «цикл». Использование блока «цикл» в программе.
Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке».
12
Робот-танцор
Понятие «генератор случайных чисел».
Создание программы для движения робота по случайной траектории.
13
Робот-танцор
Использование блока «случайное число» для управления движением робота.
Создание программы для движения робота по случайной траектории.
14
Робот рисует многоугольник
Теория движения робота по сложной траектории.
Написание программы для движения по контуру треугольника.
15
Робот рисует многоугольник
Теория движения робота по сложной траектории.
Написание программы для движения по контуру квадрата.
16
Робот, повторяющий воспроизведенные действия
Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения».
Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий.
17
Робот, определяющий расстояние до препятствия
Ультразвуковой датчик.
Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия.
18
Робот, определяющий расстояние до препятствия
Ультразвуковой датчик.
Робот-охранник.
19
Ультразвуковой датчик управляет роботом
Роботы - пылесосы.
Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
20
Ультразвуковой датчик управляет роботом
Роботы-уборщики.
Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
21
Ультразвуковой датчик управляет роботом
Цикл и прерывания.
Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
22
Робот-прилипала
Программа с вложенным циклом.
Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние.
23
Робот-прилипала
Подпрограмма.
Настройка разных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика.
24
Использование нижнего датчика освещенности
Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.
Робот, останавливающийся на черной линии.
25
Использование нижнего датчика освещенности
Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.
Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет.
26
Движение вдоль линии
Калибровка датчика освещенности.
Робот, движущийся вдоль черной линии.
27
Соревнования роботов
Робототехнические соревнования.
Соревнования роботов на тестовом поле №8547. Зачет времени и количества ошибок.
28
Соревнования роботов
Робототехнические соревнования.
Соревнования роботов на тестовом поле №8547. Зачет времени и количества ошибок.
29
Робот с несколькими датчиками
Датчик касания.
Создание робота и его программы с задним датчиком касания.
30
Робот с несколькими датчиками
Типы касания.
Создание робота и его программы с передним ультразвуковым датчиком касания.
31
Проект «Мой собственный уникальный робот»
Создание собственных роботов учащимися.
32
Проект «Мой собственный уникальный робот»
Создание собственных роботов учащимися.
33
Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»
Создание собственных роботов учащимися и их презентация.
34
Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»
Создание собственных роботов учащимися и их презентация.