Рабочая программа внеурочной деятельности 'Робототехника' 3-4 классы

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Фёдоровская средняя общеобразовательная школа №1»

РАССМОТРЕНО

на заседании МО

______/В.В. Пономарева

28.08. 2014г.

Протокол №1

СОГЛАСОВАНО

на заседании МС

_________/Е.В.Прусакова

29.08. 2014г.

Протокол № 1

УТВЕРЖДАЮ:

и.о. директора школы

________Н.И.Колесник

Приказ №432

от 01.09.2014г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«РОБОТОТЕХНИКА»

Направление: научно-познавательное

Вид деятельности: познавательная, игровая

Возраст: 9-10 лет

Составитель: Рогуленко Екатерина Владимировна, учитель начальных классов

г.п.Фёдоровский, 2014г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Скажи мне - и я забуду.
Покажи мне - и я запомню.
Дай мне действовать самому - и я научусь.
Конфуций

Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода.

Программа составлена на основе Федеральных Государственных стандартов второго поколения и авторской программы Ким Т.Ф. «Конструирование и Робототехника» по направлению «Индустриальные технологии» 2014 г.

Программа рассчитана на детей 9-10 лет.

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 ROBOTIS OLLO, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты OLLO.

Линейка конструкторов OLLO начинается с базовых наборов, предназначенных для создания статичных моделей животных, героев мультиков и заканчивается экспертными наборами, содержащих датчики, электромоторы, микроконтроллеры, пульты ДУ. Специальное программное обеспечение предназначено для создания и программирования подвижных моделей роботов.

Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных деталей.

Работа с образовательными конструкторами OLLO 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. Одна из задач курса заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», познакомить с профессией инженера.

Внедрение разнообразных OLLO-конструкторов во внеурочную деятельность детей разного возраста помогает решить проблему занятости детей, а также способствует многостороннему развитию личности ребенка.

Цели и задачи курса:

ROBOTIS OLLO 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.

• Использование таблиц для отображения и анализа данных.

• Построение алгоритмов работы робота.

• Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.

• Написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта.

Главной целью программы является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координации, изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), развитие навыков взаимодействия в группе.

Задачи:

Обучающие:

- дать первоначальные знания по устройству робототехнических устройств;

- научить основным приемам сборки и программирования робототехнических средств;

- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;

- ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании робототехнических средств.

Воспитывающие:

- формировать творческое отношение по выполняемой работе;

- воспитывать умение работать в коллективе.

Развивающие:

- развивать творческую инициативу и самостоятельность;

- развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.

Принципы организации курса:

Организация работы с продуктами ROBOTIS OLLO 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.

Основными принципами обучения являются:

1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.

2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.

3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.

4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.

5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.

6. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.

7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.

8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.

9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

На занятиях используются различные формы организации образовательного процесса:

- фронтальные (беседа, лекция, проверочная работа);

- групповые (олимпиады, фестивали, соревнования);

- индивидуальные (инструктаж, разбор ошибок, индивидуальная сборка робототехнических средств).

Формы проведения занятий:

Первоначальное использование конструкторов OLLO 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 OLLO -проекта:

• Обозначение темы проекта.

• Цель и задачи представляемого проекта.

• Разработка механизма на основе конструктора OLLO.

• Составление программы для работы механизма.

Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.

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 OLLO состоит из 4 этапов:

• установление взаимосвязей,

• конструирование,

• рефлексия,

• развитие.

На каждом из вышеперечисленных этапов учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания.

Для предъявления учебной информации используются следующие методы:

- наглядные;

- словесные;

- практические.

Для стимулирования учебно-познавательной деятельности применяются методы:

- соревнования;

- поощрение и порицание.

Для контроля и самоконтроля за эффективностью обучения применяются методы:

- предварительные (анкетирование, диагностика, наблюдение, опрос);

- текущие (наблюдение, ведение таблицы результатов);

- тематические (билеты, тесты);

- итоговые (соревнования).

Прогнозируемый результат

По окончанию курса обучения учащиеся должны

Знать:

- теоретические основы создания робототехнических устройств;

- элементную базу при помощи которой собирается устройство;

- порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

- порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

- правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

Уметь:

- проводить сборку робототехнических средств с применением OLLO конструкторов;

- создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

В соответствии с учебным планом МБОУ «Фёдоровская средняя общеобразовательная школа № 1» на изучение курса «Робототехника» в начальной школе отводится 68 часов: 1 час в неделю в 3 - 4 классах - по 34 часа за учебный год.

Классификация результатов внеурочной деятельности

Содержание

Способ достижения

Возможные формы деятельности

Первый уровень результатов

Приобретение школьником социальных знаний (об общественных нормах, устройстве общества, о социально одобряемых и неодобряемых формах поведения в обществе и т.п.), первичного понимания социальной реальности и повседневной жизни

Для достижения данного уровня результатов особое значение имеет взаимодействие ученика со своими учителями как значимыми для него носителями социального знания и повседневного опыта.

Беседа, ролевая игра, самопрезентация, работа в паре ( группе)

Второй уровень результатов

Получение школьником опыта переживания и позитивного отношения к базовым ценностям общества (человек, семья, Отечество, природа, мир, знания, труд, культура), ценностного отношения к социальным реальностям в целом

Для достижения данного уровня результатов особое значение имеет взаимодействие школьников между собой на уровне класса.

Ролевая игра (с деловым акцентом)

Третий уровень результатов

Получение школьником опыта самостоятельного общественного действия

Для достижения данного уровня результатов особое значение имеет взаимодействие школьников между собой на уровне школы, т.е. защищенной, дружественной просоциальной среде, где они подтверждают практически приобретенные социальные знания, начинают их ценить.

Беседа, самопрезентация, ролевая игра.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН КУРСА

3 класс (первый год обучения)

№ п/п

Тема

часы

Метапредметные результаты

(УУД)

всего

теория

Практ.

1

Вводное занятие (в том числе техника безопасности). Основы изучения робототехники. Знакомство с конструктором OLLO.

2

1

1

Л. развитие любознательности, сообразительности;

П. пространственно-графическое моделирование;

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

2

Робототехника для начинающих, базовый уровень.

Лабораторная работа №1 «Создание робота-божьей коровки».

4

1

3

Л. развитие любознательности, сообразительности;

П. Установление отношений между данными и вопросом ;

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

3

Лабораторная работа №2 «Создание робота-кузнечика»

4

1

3

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

4

Лабораторная работа №3 «Создание робота-таракана».

3

1

2

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Включаться в групповую работу

5

Лабораторная работа №4 «Создание робота-жука-рогача».

3

1

2

Л. Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

6

Лабораторная работа №5 «Создание модели мельницы»

2

-

2

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

7

Лабораторная работа №6 «Создание робота-жука-водомерки»

3

1

2

Л. Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

8

Лабораторная работа №7 «Создание робота-усатого жука»

3

1

2

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

9

Лабораторная работа №8 «Создание робота-зайца»

2

-

2

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

10

Лабораторная работа №9 «Создание робота-жука-броненосца»

3

1

2

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

11

Лабораторная работа №10 «Создание робота-тюленя»

4

2

2

Л. Отношение к школе, учению и поведение в процессе учебной деятельности.

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

12

Итоговое занятие

1

1

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

ИТОГО

34

10

24

4 класс (второй год обучения)

№ п/п

Тема

часы

Метапредметные результаты

(УУД)

всего

теория

Практ.

1

Создание первого алгоритма, исследование режимов работы двигателя

4

1

3

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

2

Введение в основы сенсорных устройств. Применение простейших сенсорных устройств.

4

2

2

Л. Отношение к школе, учению и поведение в процессе учебной деятельности.

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

3

Регистрирование и воспроизведение звуков. Быстродействие роботов.

8

1

7

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

4

Типы приводов и механических передач.

4

-

4

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

5

Основы кинематики шагающих механизмов.

6

1

5

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

6

Влияние силы инерции.

8

2

6

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р.Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

7

ИТОГО

34

7

27

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

3 класс (первый год обучения)

Вводное занятие (в том числе техника безопасности). Основы изучения робототехники. Знакомство с конструктором OLLO. (2 часа.)

• Правила поведения и ТБ в кабинете робототехники и при работе с конструкторами.

• Знакомство на практике с конструктором OLLO

Робототехника для начинающих, базовый уровень. Лабораторная работа №1 «Создание робота-божьей коровки». (4 часа)

• Правила работы с конструктором OLLO.

• Основные детали конструктора OLLO. Спецификация конструктора.

• Сбор непрограммируемых моделей.

• Физические и биологические характеристики божьей коровки.

• Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Параметры мотора.

• Изучение влияния параметров на работу модели. Знакомство с датчиками.

• Датчики и их параметры: датчик касания; датчик освещенности, ультразвуковой датчик.

• Сборка модели. Повторение изученных команд. Разработка и сбор собственных моделей.

Лабораторная работа №2 «Создание робота-кузнечика». (4 часа)

• Знакомство с конструктором.

• Твой конструктор (состав, возможности)

• Основные детали (название и назначение)

• Датчики (назначение, единицы измерения)

• Двигатели

• Микрокомпьютер (Контроллер CM-100)

• Аккумулятор (зарядка, использование)

• Как правильно разложить детали в наборе.

• Физические и биологические характеристики кузнечика.

• Сборка модели. Повторение изученных команд. Разработка и сбор собственных моделей.

Лабораторная работа №3 «Создание робота-таракана». (3 часа)

• Установка батарей.

• Главное меню.

• Сенсор цвета и цветная подсветка.

• Сенсор нажатия.

• Ультразвуковой сенсор.

• Интерактивные сервомоторы.

• Использование Bluetooth.

• Физические и биологические характеристики таракана.

• Сборка модели. Повторение изученных команд. Разработка и сбор собственных моделей.

Лабораторная работа №4 «Создание робота-жука-рогача». (3 часа)

• Начало работы.

• Включение \ выключение микрокомпьютера (аккумулятор, батареи, включение, выключение)

• Подключение двигателей и датчиков (комплектные элементы, двигатели и датчики OLLO).

• Тестирование (Try me)

• Мотор

• Датчик освещенности

• Датчик звука

• Датчик касания

• Ультразвуковой датчик

• Структура меню OLLO

• Физические и биологические характеристики жука-рогача.

• Для начала работы заряжаем батареи. Учимся включать и выключать микроконтроллер. Подключаем двигатели и различные датчики с последующим тестирование конструкции робота.

Лабораторная работа №5 «Создание модели мельницы». (2 часа)

• Контроллер.

• Редактор звука.

• Редактор изображения.

• Дистанционное управление.

• Структура языка программирования

• Загрузка программы

• Запуск программы на OLLO

• Память: просмотр и очистка

• Физические и инженерные характеристики мельницы.

• Моя первая программа (составление простых программ на движение)

• Разъяснение всей палитры программирования содержащей все блоки для программирования, которые понадобятся для создания программ. Каждый блок задает возможные действия или реакцию робота. Путем комбинирования блоков в различной последовательности можно создать программы, которые оживят робота.

Лабораторная работа №6 «Создание робота-жука-водомерки». (3 часа)

• Сборка модели по технологическим картам.

• Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности OLLO (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ)

• Физические и биологические характеристики жука-водомерки.

• Первую модель собираем ShooterBot, являющейся продолжением модели «быстрого старта», находящегося в боксе. Инструкция в комплекте с комплектующими.

Лабораторная работа №7 «Создание робота-усатого жука». (3 часа)

• Сборка моделей и составление программ из ТК.

• Датчик звука

• Датчик касания

• Датчик света

• Датчик касания

• Подключение лампочки

• Физические и биологические характеристики усатого жука.

• Выполнение дополнительных заданий и составление собственных программ.

• Соревнования. Проводится сборка моделей роботов и составление программ по технологическим картам, которые находятся в комплекте с комплектующими для сборки робота. Далее составляются собственные программы.

Лабораторная работа №8 «Создание робота-зайца». (2 часа)

• Программы.

• Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам.

• Соревнования

• Физические и биологические характеристики зайца.

• Учитывая, что при конструировании робота из данного набора существует множество вариантов его изготовления и программирования, начинаем с программ предложенных в инструкции и описании конструктора.

Лабораторная работа №9 «Создание робота-жука-броненосца». (3 часа)

• Модели с датчиками.

• Составление простых программ по алгоритмам, с использованием ветвлений и циклов»

• Соревнования

• Датчики цвета (сенсоры) являются одним из двух датчиков, которые заменяют роботу зрение (другой датчик - ультразвуковой). У этого датчика совмещаются три функции. Датчик цвета позволяет роботу различать цвета и отличать свет от темноты. Он может различать 6 цветов, считывать интенсивность света в помещении, а также измерять цветовую интенсивность окрашенных поверхностей.

• Датчик нажатия позволяет роботу осуществлять прикосновения. Датчик нажатия может определить момент нажатия на него чего-либо, а так же момент освобождения.

• Ультразвуковой датчик позволяет роботу видеть и обнаруживать объекты. Его также можно использовать для того, чтобы робот мог обойти препятствие, оценить и измерить рас стояние, а также зафиксировать движение объекта.

• В каждый серво мотор встроен датчик вращения. Он позволяет точнее вести управление движениями робота.

Лабораторная работа №10 «Создание робота-тюленя». (4 часа)

• Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям,

• связанным с OLLO. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет

• реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование

• группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.

Итоговое занятие (1 час)

• Повторение изученного ранее материала.

• Соревнование по ЗУНам.

4 класс (второй год обучения)

Создание первого алгоритма, исследование режимов работы двигателя (4 часа)

• Интерфейс ОLLO. Подключение

• Датчики и интерактивные сервомоторы. Калибровка датчиков.

• Направляющая и начало программы. Палитры блоков.

• Блоки стандартной палитры. Блоки движения, звука, дисплея, паузы.

• Блок условия. Работа с условными алгоритмами.

• Блок цикла. Работа с циклическими алгоритмами.

• Математические операции в OLLO

• Логические операции в OLLO

Введение в основы сенсорных устройств. Применение простейших сенсорных устройств. (4 часа)

• Основы конструирования роботов. Особенности конструирования OLLO - роботов.

• Основы программирования роботов. Особенности программирования OLLO - роботов.

• Бот-внедорожник - Собираем и программируем Бот-внедорожник, используя датчик касания.

• Исследователь - Всем хорош "Бот-внедорожник": манёвренный, бронированный, умный. Ему бы ещё ультра-зрение бы добавить... Добавляем! Встречайте: Исследователь - вот вам робот с искусственным интеллектом среднего уровня!

• Гоночная машина - «Автобот» - Есть возможность и удалённого управления, и "мозги", позволяющие принимать решения, считывая цветные линии на полу!

• Робот «Alpha Rex»

Регистрирование и воспроизведение звуков. Быстродействие роботов. (8 часов)

• Изучение программного обеспечения, изучение среды программирования, управления. Краткое изучение программного обеспечения, изучение среды программирования и управления.

• Собираем робота "Линейный ползун": модернизируем собранного на предыдущем уроке робота "Пятиминутку" и получаем "Линейного ползуна".

• Загружаем готовые программы управления роботом, тестируем их, выявляем сильные и слабые стороны программ, а также регулируем параметры, при которых программы работают без ошибок.

Типы приводов и механических передач. (4 часов)

• Практика. Разработка программ для выполнения поставленных задачи: несколько коротких заданий. Количество блоков в программах более 5 штук. (более сложная программа).

• Собираем и программируем "Бот-внедорожник"

• На предыдущем уроке мы собрали "Трёхколёсного" робота. Мы его оставили в ящике, на этом уроке достаём и вносим небольшие изменения в конструкцию. Получаем уже более серьёзная модель, использующую датчик касания. Соответственно, мы продолжаем эксперименты по программированию робота. Пишем программу средней сложности, которая должна позволить роботу реагировать на событие нажатия датчика.

• Задача примерно такая: допустим, робот ехал и упёрся в стену. Ему необходимо отъехать немножко назад, повернуть налево и затем продолжить движение прямо. Необходимо зациклить эту программу. Провести испытание поведения робота, подумать в каких случаях может пригодиться полученный результат.

Основы кинематики шагающих механизмов. (6 часов)

• необходимо научиться собирать робота на гусеницах. Поэтому тренируемся, пробуем собрать по инструкции. Если всё получилось, то управляем роботом с сотового телефона или с компьютера. Запоминаем конструкцию. Анализируем плюсы и минусы конструкции. На следующем уроке попробуем разобрать и заново собрать робота.

Влияние силы инерции. (8 часов)

• Гоночная машина - автобот - автомобиль с возможностью удалённого управления и запрограммирования его для движения по цветным линиям на полу!

• Бот с ультразвуковым датчиком - 4-х колёсный робот с интеллектуальной программой, принимающей решение куда ехать при наличии препятствия.

• Бот с датчиком касания - 4-х колёсный робот с программой, использующей датчик касания в качестве инструмента для определения препятствий.

• Бот с датчиком для следования по линии - робот, программа которого настроена на его движение по чёрной линии.

• Бот стрелок - простейший робот, стреляющий в разные стороны шариками.

РЕСУРСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Программа реализуется на основе оборудования фирмы «Экзамен-технолаб» ROBOTIS OLLO начальный уровень 9-12 лет.

Состав модуля:

Комплект поставки включает 6 базовых робототехнических наборов, предназначенных для группового и индивидуального применения.

Образовательный робототехнический модуль включает в себя: инструкцию пользователя по сборке в кол-ве 6шт, по одной книге для каждого набора; методические рекомендации для преподавателя в кол-ве 1шт; методические рекомендации для ученика в кол-ве 6шт, по одной книге для каждого набора.

Методические рекомендации для преподавателя содержат: материалы для подготовки к проведению занятий; теоретические аспекты по основам робототехники; рекомендации по сборке 12 различных подвижных моделей, инструкции и рекомендации по программированию.

Методические рекомендации для ученика содержат: руководства по сборке 12 различных моделей на базе базового набора, поясняющие теоретические материалы.

Базовый робототехнический набор состоит из пластиковых деталей и крепежных элементов, а так же специализированного инструмента для их сборки. Элементы, входящие в набор, позволяют реализовывать как фиксированные соединения деталей и фланцев, так и подвижные вращающиеся соединения шарниров и различных передач.

Набор содержит следующие основные элементы:

- Привод на базе двигателя постоянного тока и понижающего редуктора в количестве 2 шт.

- Пульт дистанционного управления - 1шт. - ИК -приемник в кол-ве 1шт. Для приема сигнала от внешних устройств управления.

- Модуль - USB для программирования управляющего контроллера.

- Отсек для установки аккумулятора типа АА - 2шт.

- Управляющий контроллер - 1шт.

- Комплект модулей Bluetooth для беспроводного управления.

Все элементы каждого базового робототехнического набора, входящего в комплект поставки конструктивно и электрически совместимы друг с другом.

В комплект поставки входит диск с лицензионным программным обеспечением (на русском языке) - 1шт для программирования управляющего контроллера базового робототехнического набора. Диск для преподавателя - 1шт, включающий в себя: инструкции, методические рекомендации, рабочие материалы в цифровом формате для удобства проведения учебного процесса. Методические рекомендации включают в себя: инструкции по программированию базового робототехнического набора; примеры базовых программ; рекомендации и инструкции по управлению подвижными моделями при помощи программной среды LabView, а так же с помощью мультимедийных устройств на базе ОС Android.

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Учащиеся, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в сложную среду информационных технологий, позволяющих роботам выполнять широчайший круг функций. Данный курс призван решить следующие образовательные и развивающие задачи.

Учащиеся должны знать:

• правила техники безопасной работы с механическими устройствами;

• основные компоненты роботизированных программно-управляемых устройств;

• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

• компьютерную среду визуального программирования роботов;

• виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

• основные приемы конструирования роботов и управляемых устройств;

Учащиеся должны уметь:

• демонстрировать технические возможности роботов;

• конструктивные особенности различных роботов;

• 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 роботизированных устройств, корректировать программы при необходимости;

• работать с литературой, с журналами, с каталогами, в Интернете (изучать и обрабатывать информацию);

• создавать действующие модели роботов на основе конструктора OLLO.

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов также в области воспитания:

• адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

• развитие коммуникативных качеств;

• приобретение уверенности в себе;

• формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих роботов.

Можно выделить следующие этапы обучения:

І этап - начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел.

На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя - показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как сделать, чтобы победила моя модель?»

Вот здесь можно начинать следующий этап.

ІІ этап - обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением изменений, внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели. Повторений в защитах быть не должно.

ІІІ этап - сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты.

Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования и выводы по итогам соревнований - какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы, изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Список литературы для педагога:

1. Методические рекомендации для преподавателя: образовательный робототехнический модуль (базовый уровень): 12 - 15 лет/ К. В. Ермишин, И. И. Мацаль, А. О. Панфилов. - М. : Издательство «Экзамен», 2014. - 240 с.

2. Технолаб. com http://support.robotis.com

3. Технолаб. Развивающая среда.

4. Технолаб-образовательный робототехнический модуль.

5. Роботы-конструкторы HUNA KICKY Senior. http://www.robots-toys.ru/katalog-robotov/detyam-ot-6-do-10-let/roboty-konstruktory-huna-kicky-senior-35-robotov-v-nabore/

6. Образовательные робототехнические модули. http://examen-technolab.ru/

Список литературы для детей и родителей:

1. Методические рекомендации для ученика: образовательный робототехнический модуль (базовый уровень): 12 - 15 лет/ К. В. Ермишин, И. И. Мацаль, А. О. Панфилов. - М. : Издательство «Экзамен», 2014. - 288 с.

2. Образовательные робототехнические модули. http://examen-technolab.ru/

3. Роботы-конструкторы HUNA KICKY Senior.

4. Технолаб-образовательный робототехнический модуль.

5. Технолаб. Развивающая среда.