- Учителю
- Рабочая программа по робототехнике
Рабочая программа по робототехнике
Рабочая программа
объединения
«Робототехника»
Аннотация
Рабочая программа объединения «Робототехника» составлена в соответствие с требованиями к дополнительному образованию Федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения/
Содержание
-
Пояснительная записка
-
Общую характеристику учебного курса
-
Место учебного предмета в учебном плане
-
Личностные, метапредметные и предметные результаты
-
Тематическое планирование
-
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение
-
Планируемые результаты изучения учебного предмета, курса.
-
Список использованной литературы
-
Пояснительная записка
Рабочая программа объединения «Робототехника» составлена в соответствие с требованиями к дополнительному образованию Федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения
Цель
Организация внеурочной деятельности детей, раскрытие их творческого потенциала с использованием возможностей робототехники и практическое применение учениками знаний, полученных в ходе работы по курсу, для разработки и внедрения инноваций в дальнейшей жизни, воспитание информационной, технической и исследовательской культуры.
Задачи
1. Развитие интереса к научно-техническому творчеству, технике, высоким технологиям;
2. развитие алгоритмического и логического мышления;
3. развитие способности учащихся творчески подходить к проблемным ситуациям и самостоятельно находить решения;
4. умение выстраивать гипотезу и сопоставлять ее с полученным результатом;
5. воспитание интереса к конструированию и программированию;
6. овладение навыками научно-технического конструирования и моделирования;
7. развитие обще учебных навыков, связанных с поиском, обработкой информации и представлением результатов своей деятельности;
8. формирование навыков коллективного труда;
9. развитие коммуникативных навыков.
-
Общую характеристику учебного курса
В основе Стандарта лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:
формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования;
активную учебно-познавательную деятельность обучающихся;
построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.
Курс робототехники является одним из интереснейших способов изучения компьютерных технологий и программирования. Во время занятий ученики собирают и программируют роботов, проектируют и реализуют миссии, осуществляемые роботами - умными машинками. Командная работа при выполнении практических миссий способствует развитию коммуникационных компетенций, а программная среда позволяет легко и эффективно изучать алгоритмизацию и программирование, успешно знакомиться с основами робототехники.
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 LEGO, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты LEGO, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную
Метапредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных деталей.
Работа с образовательными конструкторами LEGO 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.
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 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 Лего-конструкторов во внеурочную деятельность детей разного возраста помогает решить проблему занятости детей, а также способствует многостороннему развитию личности ребенка.
-
Место учебного предмета в учебном плане
Программа рассчитана на группу учащихся (10 - 15человек), для учащихся 1-8 классов, в которой каждый участник активно задействован в процессе изучения теоретического и освоения практического материала.
Занятия проводятся по 1 часу 2 раза в неделю, всего за год - 70 часов. Личностные, метапредметные и предметные результаты
Личностные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования должны отражать:
1) 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 учётом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом труде;
2) формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое многообразие современного мира;
3) формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания;
4) 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;
5) формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; усвоение правил индивидуального и коллективного безопасного поведения в чрезвычайных ситуациях, угрожающих жизни и здоровью людей, правил поведения на транспорте и на дорогах;
6) формирование основ экологической культуры соответствующей современному уровню экологического мышления, развитие опыта экологически ориентированной рефлексивно-оценочной и практической деятельности в жизненных ситуациях;
Метапредметные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования должны отражать:
1) умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
2) умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
3) умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
4) умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;
5) владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
6) умение 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;
7) умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;
8) 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 учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение;
9) формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ- компетенции).
Предметные результаты :
-
получение первоначальных представлений о созидательном и нравственном значении труда в жизни человека и общества; о мире профессий и важности правильного выбора профессии;
-
усвоение правил техники безопасности;
-
использование приобретенных знаний и умений для творческого решения несложных конструкторских, художественно-конструкторских (дизайнерских), технологических и организационных задач;
-
приобретение первоначальных навыков совместной продуктивной деятельности, сотрудничества, взаимопомощи, планирования и организации;
-
приобретение первоначальных знаний о правилах создания предметной и информационной среды и умений применять их для выполнения учебно-познавательных и проектных художественно-конструкторских задач.
Тематическое планирование
Календарно тематическое планирование первого года обучения.
Тема занятия
Кол-во часов
Характеристика деятельности обучающихся или виды деятельности
Дата
1.
Введение
2
Цели и задачи кружка. Техника безопасности. Инструктаж по технике безопасности.
2.09
Знакомство с конструктором WeDo.
2
Элементы набора. основные составляющие части среды конструктора. Подробное знакомство с ЛЕГО- деталями, с цветом ЛЕГО- элементов, с формой ЛЕГО- деталей и варианты их скрепления. Составление ЛЕГО- словаря. Выработка навыка различий деталей в коробке и ориентации в деталях, их классификация, умения слушать инструкцию.
9.09
Изучение механизмов
2
Мотор и ось. Выработка умения поворота изображений и подсоединение мотора к ЛЕГО- коммутатору. ЛЕГО- коммутатор. Построение моделей по инструкции и по картине. Зубчатые колеса. Понижающие и повышающие зубчатые передачи. Понятие ведомого колеса.
16.09
Зубчатая передача.
2
Понижающая и Повышающая, Червячная ,кулачёк, рычаг
23.09
Шкивы и ремни..
2
Перекрёстная ременная передача. Снижение, увеличение скорости
30.09
Изучение датчиков и моторов.
2
Мотор и оси. Датчик наклона, расстояния. Управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения. Структура и ход работы.
7.10
Программирование WeDo.
Блок «Цикл»
2
Выработка навыка запуска и остановки выполнения. Панель инструментов, функциональными командами. Составление программ в режиме Конструирования.
14.10
Конструирование и программирование заданных моделей.
Забавные механизмы.
Танцующие птицы.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
21.10
Умная вертушка.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
28.10
Обезьянка - барабанщица.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
4.11
Звери. Голодный аллигатор.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
11.11
Рычащий лев.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
18.11
Порхающая птица.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
25.11
Футбол. Нападающий.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
2.12
Вратарь.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
9.12
Ликующие болельщики.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
16.12
Приключения. Спасение самолёта.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
23.12
Спасение от великана.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
30.12
Непотопляемый парусник.
2
(сборка базовой формы по инструкции). Проектирование работы (частичное подключение механизмов). Тестирование модели.
6.01
Погрузчик.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
13.01
Колесо обозрения.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
20.01
Карусель.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
27.01
Разводной мост.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
3.02
10.02
Кран.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
17.02
Тромбовщик.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
24.02
2.03
Лягушка.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
9.03
Дракон.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
16.03
Катер.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
23.03
Веселая карусель.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
30.03
Мухоловка.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
6.04
Большие качели.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
13.04
Дом и машина.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
20.04
Атракцион колесо.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
27.04
Индивидуальная проектная деятельность. Разработка, сборка и программирование своих моделей.
2
проектирование работы со всеми возможностями механизмов и тестирование модели.
4.05
Соревнования роботов.
2
Соревнования роботов.
11.05
Итоговое занятие
2
Подводим итоги.
18.05
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение
-
Цифровые образовательные ресурсы.
-
Экранно-звуковые пособия.
-
Учебно-практическое оборудование.
-
Планируемые результаты изучения курса.
УЧАЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов ЛЕГО, основные принципы механической передачи движения;
- 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.
УЧАЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:
- работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
- работать по предложенным инструкциям;
- творчески подходить к решению задачи;
- довести решение задачи до работающей модели;
- излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
- работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания);
-уметь критически мыслить.
Кроме того, одним из ожидаемых результатов занятий по данному курсу является участие школьников в различных в лего-конкурсах, выставках, фестивалях и олимпиадах по робототехнике.
-
Список литературы:
-
Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я.А. - М.: Машиностроение, 2002.
-
Вильяме Д. Программируемый робот, управляемый с КПК /Д. Вильяме; пер. с англ. А. Ю. Карцева. - М.: НТ Пресс, 2006. - 224 с; ил. (Робот - своими руками).
-
Скотт Питер. Промышленные роботы - переворот в производстве. - М.: Экономика, 2007.
-
Фу К., Гансалес Ф., Лик К. Робототехника: Перевод с англ. - М. Мир, 2010.
-
Шахинпур М. Курс робототехники: Пер. с англ. - М.; Мир, 2002.
-
Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.
-
. Википедия.
-
. РОБОТОТЕХНИКА Инженерно-технические кадры инновационной России.
-
новых технологий
-
. LEGO education.
-
http://www.membrana.ru. Люди. Идеи. Технологии.
-
http://www.3dnews.ru. Ежедневник цифровых технологий. О роботах на русском языке
-
Роботы и робототехника.
-
Железный Феликс. Домашнее роботостроение.
-
РобоКлуб. Практическая робототехника.
-
Портал Robot.Ru Робототехника и Образование.
-
http://www.rusandroid.ru. Серийные андроидные роботы в России.
-
. Конструктор ПервоРобот NXT.
-
Видео соревнований.
-
и робототехника.