Общообразователна програма роботика. Образователна програма за извънкласни дейности „Основи на роботиката
Комисия по образование и младежка политика
Администрация на Павловски район на Алтайския край
Общинско бюджетно учебно заведение
"Арбузовская гимназия"
РАБОТЕЩА ПРОГРАМА
Роботика 2 - 4 клас
за 2016-2017 учебна година
Начално общо образование
съставен от:
Пушкарева Анастасия Игоревна,
начален учител,
Изкуство. Арбузовка
Обяснителна бележка
програма " Роботика и светлинна техника» е разработен, като се вземат предвид изискванията на Федералния държавен образователен стандарт за общо образование и планираните резултати от общото образование. Тази програма е вариант на програмата за организиране на урочна дейност за ученици от средното училище.
Курсът е предназначен за 3 години класове, обемът на часовете е 34 часа годишно.Програмата предполага редовни седмични часове с ученици от 2-4 клас (изчислено на 1 час на седмица)
Уместност на тази програмае, че роботиката в училище запознава учениците с технологиите на 21 век, насърчава развитието на техните комуникационни способности, развива умения за взаимодействие, самостоятелност при вземане на решения и разкрива творческия им потенциал. Децата и тийнейджърите разбират по-добре, когато създават или измислят нещо сами. При провеждането на часове по роботика този факт не просто се взема предвид, а реално се използва във всеки урок.
Изпълнението на тази програма в началните училища спомага за развитието на комуникативните умения на учениците чрез активно взаимодействие на децата по време на групови дейности по проекти
Характерна черта на нашия живот е нарастващата скорост на промяната. Живеем в свят, който е напълно различен от този, в който сме се родили. И темпът на промяната продължава да се ускорява.
Днешните ученици ще
работа по професии, които все още не съществуват,
използват технологии, които все още не са създадени,
решаване на проблеми, за които можем само да гадаем.
Училищното образование трябва да отговаря на целите за напреднало развитие. За целта училището трябва да осигури
изучаване не само на постиженията на миналото, но и на технологии, които ще бъдат полезни в бъдещето,
обучение, фокусирано върху аспектите на знанието и дейността на учебното съдържание.
Роботиката отговаря на тези изисквания.
Образователните конструктори LEGO WeDo представляват нова „играчка“, която отговаря на изискванията на съвременното дете. Освен това, в процеса на игра и учене, учениците събират играчки със собствените си ръце, които са предмети и механизми от света около тях. Така децата се запознават с технологиите, откриват тайните на механиката, внушават съответните умения, учат се да работят, с други думи, получават основа за бъдещи знания, развиват способността да намират оптималното решение, което несъмнено ще бъде полезно за през целия им бъдещ живот.
Всяка година изискванията към съвременните инженери, технически специалисти и обикновените потребители нарастват по отношение на способността им да взаимодействат с автоматизирани системи. Интензивното навлизане на изкуствени асистенти в нашето ежедневие изисква потребителите да имат съвременни познания в областта на управлението на роботи.
Началните училища не обучават инженери, технолози и други специалисти; съответно роботиката в началните училища е доста конвенционална дисциплина, която може да се основава на използването на елементи на технологията или роботиката, но се основава на дейности, които развиват общи образователни умения и способности. .
Използването на конструктори Лего в извънкласните дейности повишава мотивацията на учениците за учене, т.к това изисква знания от почти всички академични дисциплини от изкуствата и историята до математиката и природните науки. Междупредметните дейности се основават на естествен интерес към проектирането и конструирането на различни механизми. В същото време класовете LEGO са най-подходящи за изучаване на основите на алгоритмизацията и програмирането, а именно за първоначално запознаване с този труден клон на компютърните науки поради адаптивността на средата за програмиране за деца.
Цел на програмата:формиране на интерес към техническите видове творчество, развитие на конструктивно мислене с помощта на роботика. Цели на програмата:
Организация на заетостта на учениците в извънучебно време.
Цялостно развитие на личността на ученика:
Формиране на цялостна представа за света около учениците.
Запознаване на учениците с основите на дизайна и моделирането.
Развиване на способността за творчески подход към проблемни ситуации.
Развитие на познавателния интерес и мисленето на учениците.
- развитие на умения за проектиране, моделиране и основно програмиране;
- развитие на логическо мислене;
- развитие на мотивация за изучаване на природни науки.
Овладяване на умения за първоначално техническо проектиране и програмиране
Цели на програмата
Задачи:
- разширяване на знанията на учениците за света около тях и света на технологиите;
- да се научат да създават и конструират механизми и машини, включително самоходни;
- научете се да програмирате прости действия и реакции на механизми;
- обучение за решаване на творчески, нестандартни ситуации на практика при конструиране и моделиране на обекти от заобикалящата действителност;
- развитие на комуникативните способности на учениците, способността за работа в група, способността да представят резултатите от своите дейности по обоснован начин и да защитават своята гледна точка;
Образователни:
Представяме ви комплекта LEGO Wedo;
Въведение в основите на офлайн програмирането;
Запознаване със средата за програмиране LEGO Wedo;
Придобиване на умения за работа със сензорите и двигателите на комплекта;
Придобиване на умения за програмиране;
Развитие на умения за решаване на основни проблеми по роботика.
Образователни:
Развитие на дизайнерски умения;
Развитие на логическо мислене;
Развитие на пространственото въображение.
Образователни:
Насърчаване на интереса на децата към техническите форми на творчество;
Развитие на комуникативна компетентност: умения за сътрудничество в екип, малка група (по двойки), участие в разговор, дискусия;
Развитие на социална и трудова компетентност: възпитаване на трудолюбие, независимост и способност за завършване на работа;
Формиране и развитие на информационна компетентност: умения за работа с различни източници на информация, способност за самостоятелно търсене, извличане и избор на информация, необходима за решаване на образователни проблеми.
Основните принципи на обучение са:
Научност. Този принцип предопределя предоставянето на студентите само на надеждна, проверена от практиката информация, при избора на която се вземат предвид най-новите постижения на науката и технологиите.
Наличност. Осигурява съответствие на обема и дълбочината на учебния материал с нивото на общото развитие на учениците в даден период, поради което знанията и уменията могат да бъдат съзнателно и твърдо придобити.
Връзката между теория и практика. Задължава обучението да се провежда така, че учениците съзнателно да прилагат на практика придобитите знания.
Образователен характер на обучението. Учебният процес е образователен, ученикът не само придобива знания и умения, но и развива своите способности, умствени и морални качества.
Съзнание и активно учене. По време на учебния процес всички действия, които ученикът извършва, трябва да бъдат обосновани. Необходимо е да се преподава, обучаемите, да мислят критично и да оценяват фактите, да правят изводи, да разрешават всички съмнения, така че процесът на усвояване и развитие на необходимите умения да се извършва съзнателно, с пълна увереност в правилността на обучението. Активността в обучението предполага самостоятелност, която се постига с добра теоретична и практическа подготовка и работа на учителя.
Видимост. Обяснение на технологията за сглобяване на роботизирано оборудване върху конкретни продукти и софтуерни продукти. За прегледност са използвани съществуващи видео материали, както и материали от собствено производство.
Систематичност и последователност. Учебният материал се дава по определена система и в логическа последователност с цел по-доброто му усвояване. По правило този принцип включва изучаване на предмет от просто към сложно, от конкретно към общо.
Сила на консолидиране на знания, умения и способности. Качеството на образованието зависи от това колко здраво са консолидирани знанията, уменията и способностите на учениците. Лошите знания и умения обикновено са причина за несигурност и грешки. Следователно консолидирането на уменията и способностите трябва да се постигне чрез многократно целенасочено повторение и обучение.
Индивидуален подход към обучението. В процеса на обучение учителят изхожда от индивидуалните характеристики на децата (уравновесени, неуравновесени, с добра памет или не, със стабилно внимание или разсеяно, с добра или бавна реакция и т.н.) и разчитайки на силните страни на детето, довежда подготовката си до нивото на общите изисквания.
В учебния процес се използват разнообразни методи на обучение.
Традиционен:
Обяснително-илюстративен метод (лекция, разказ, работа с литература и др.);
Репродуктивен метод;
Метод на представяне на проблема;
Метод на частично търсене (или евристичен);
Изследователски метод.
Модерен:
Метод на проектите:
Метод на обучение в сътрудничество;
Портфолио метод;
Метод на обучение на връстници.
Планирани лични и метапредметни учебни резултати
студенти от програмата на курса
1. Комуникативни универсални образователни дейности: да се развие способността да се слуша и разбира другите; формиране и упражняване на умение за съгласувана работа в групи и екипи; развиват способността да конструират речево изказване в съответствие с поставените задачи.
2. Когнитивни универсални образователни дейности: да се развие способността за извличане на информация от текст и илюстрации; да развият способността да правят изводи въз основа на анализ на чертеж и диаграма.
3. Регулаторни универсални образователни действия: да се развие способността за оценка на образователните действия в съответствие със задачата; развиват способността да съставят план за действие по време на урока с помощта на учителя; развийте способността гъвкаво да пренареждате работата си в съответствие с получените данни.
4. Лична универсална учебна дейност: да се формира мотивация за учене, съзнание за учене и лична отговорност, да се формира емоционално отношение към учебните дейности и общо разбиране за моралните норми на поведение.
Очаквани съществени резултати от изпълнението на програмата
Първо ниво
Студентите ще развият:
Основни понятия в роботиката;
Основи на алгоритмизацията;
Умения за автономно програмиране;
Познаване на LEGO средата
Основи на програмирането
Възможност за свързване и работа със сензори и двигатели;
Умения за работа с диаграми.
Второ ниво
Съберете основни модели роботи;
Създаване на алгоритмични блок-схеми за решаване на проблеми;
Използвайте сензори и двигатели в прости задачи.
Трето ниво
Студентите ще имат възможност да научат:
програма
Използвайте сензори и двигатели в сложни приложения, включващи
многовариантно решение;
Преминете през всички етапи на проектните дейности, създайте творчески произведения
Място на курса по роботика в учебния план
Тази програма и тематично планиране са предназначени за 35 часа (1 час седмично) в първи клас и 35 часа (1 час седмично) във 2 - 4 клас.
За изпълнение на програмата този курс е снабден с лабораторни комплекти от серията LEGO Education „Конструкция на първите роботи“ (Артикул: 9580 Име: WeDo™ Robotics Construction Set Година на издаване: 2009) и диск със софтуер за работа с Конструктор LEGO® WeDo™ PervoRobot (LEGO Education WeDo), компютри.
Обосновка за избора на тази примерна програма.
Учебният материал се основава на изучаването на основните принципи на механичното предаване на движение и елементарното програмиране. Работейки индивидуално, по двойки или в екип, учениците в начална училищна възраст могат да се научат да създават и програмират модели, да провеждат изследвания, да пишат доклади и да обсъждат идеи, които възникват, докато работят с тези модели.
Във всеки урок, използвайки познати LEGO елементи, както и двигател и сензори, ученикът конструира нов модел, свързва го към лаптоп с помощта на USB кабел и програмира действията на робота. По време на курса учениците развиват фината моторика на ръката, логическото мислене, дизайнерските способности, овладяват съвместното творчество, практическите умения за сглобяване и изграждане на модел, придобиват специални знания в областта на дизайна и моделирането и се запознават с прости механизми.
Детето получава възможност да разшири кръга си от интереси и да придобие нови умения в предметни области като природни науки, технологии, математика, развитие на речта.
WeDo Activity Suite предоставя инструментите за постигане на всичко набор от образователни цели:
творческо мислене при създаване на работещи модели;
развитие на речника и комуникационните умения при обясняване на действието на модела;
установяване на причинно-следствени връзки;
анализ на резултатите и търсене на нови решения;
колективно развитие на идеите, постоянство в реализирането на някои от тях;
експериментални изследвания, оценка (измерване) на влиянието на отделни фактори;
извършване на системни наблюдения и измервания;
използване на таблици за показване и анализ на данни;
писане и възпроизвеждане на сценарий с помощта на модел за яснота и драматичен ефект;
развитие на фините мускули на пръстите и двигателните умения на ръката на учениците от началното училище.
Структура и съдържание на програмата за 4 години обучение
Структурата на изучаваната програма включва следните основни раздели:
Забавни механизми Животни
1. Танцуващи птици 1. Гладен алигатор
2. Smart Pinwheel 2. Ревящ лъв
3. Маймуна барабанист 3. Пърхаща птица
Футболно приключение
1. Напред 1. Спасяване със самолет
2. Вратар 2. Спасение от великан
3. Аплодиращи фенове 3. Непотопяем
4. платноходка
Решаване на приложни задачи. 19 часа
Забавни механизми. Танцуващи птици. Конструкция (сглобяване) Забавни механизми. Интелигентен спинер. Конструкция (сглобяване) Забавни механизми. Маймуна барабанист. Дизайн (сглобяване) Животни. Гладен алигатор. Дизайн (сглобяване) Животни. Ревещ лъв. Дизайн (сглобяване) Животни. Пърхаща птица. Проектиране (монтаж) Футбол. Атака. Проектиране (монтаж) Футбол. вратар. Проектиране (монтаж) Футбол. Аплодиращи фенове. Строителство (монтаж) Приключение. Спасяване на самолет. Строителство (монтаж) Приключение. Спасение от гигант. Строителство (монтаж) Приключение. Спасение от гигант. Дизайн (сглобяване) Разработване, сглобяване и програмиране на собствени модели Adventure. Непотопяема платноходка. Рефлексия (създаване на доклад, презентация, измисляне на сюжет за представяне на модела) Написване и разиграване на сценария „Приключението на Маша и Макс“ с помощта на три модела (от раздел „Приключения“) Конкурс на дизайнерски идеи. Създаване и програмиране на собствени механизми и модели с помощта на комплекти Лего
Курсът е с чисто практически характер, затова централно място в програмата заемат практическите умения и умения за работа с компютър и с конструктор.
Изучаването на всяка тема включва изпълнение на малки проектни задачи (сглобяване и програмиране на вашите модели).
Обучението с LEGO® Education винаги се състои от 4 етапа:
Установяване на взаимоотношения
строителство,
отражение,
развитие.
Установяване на взаимоотношения. Когато създават връзки, учениците изглежда „наслагват“ нови знания върху тези, които вече притежават, като по този начин разширяват знанията си. Към всяка от задачите в комплекта има анимирана презентация с екшън фигурки - Маша и Макс. Използването на тези анимации ви позволява да илюстрирате урока, да заинтересувате учениците и да ги насърчите да обсъждат темата на урока.
Строителство. Учебният материал се усвоява най-добре, когато мозъкът и ръцете „работят заедно“. Работата с продуктите на LEGO Education се основава на принципа на практическото обучение: първо мислете, а след това изграждайте. Всяка дейност от Build Kit включва подробни инструкции стъпка по стъпка.
Отражение. Чрез отразяване и отразяване на извършената работа учениците задълбочават разбирането си по темата. Те укрепват връзките между съществуващите знания и новопридобития опит. В раздела „Отражение“ учениците изследват как промяната в неговия дизайн влияе върху поведението на модел: те сменят части, извършват изчисления, измервания, оценяват възможностите на модела, създават доклади, изнасят презентации, измислят истории, пишат скриптове и разиграват спектакли, използвайки техни модели. На този етап учителят има отлични възможности за оценка на постиженията на учениците.
развитие. Учебният процес винаги е по-приятен и ефективен, ако има стимули. Поддържането на такава мотивация и удоволствието от успешно свършената работа естествено вдъхновява учениците за по-нататъшна творческа работа. Разделът Развитие за всеки урок включва идеи за създаване и програмиране на модели с по-сложно поведение.
Конструкционният софтуер LEGO® WeDo™ PervoRobot (LEGO Education WeDo Software) е предназначен за създаване на програми чрез плъзгане на блокове от палитрата в работното пространство и интегрирането им в програмната верига. За управление на двигатели, сензори за наклон и разстояние са осигурени подходящи блокове. Освен тях има и блокове за управление на клавиатурата и дисплея на компютъра, микрофон и високоговорител. Софтуерът автоматично открива всеки двигател или сензор, свързан към портовете на LEGO® Switch. Разделът „Първи стъпки“ на софтуера WeDo представя принципите за създаване и програмиране на LEGO модели 2009580 LEGO WeDo First Robot. Комплектът съдържа 12 задачи. Всички задачи са снабдени с анимация и инструкции за сглобяване стъпка по стъпка.
Богатият интерактивен образователен материал е наистина полезен за децата, така че курсът може да бъде интересен за широк кръг любители на Lego, предимно ученици от младши класове, които ценят ТЕХНИКАТА. Предназначен е за ученици от 2 до 4 клас.
Програмата по роботика включва линии на съдържание:
Слушане - способността да слушате и чувате, т.е. адекватно възприема инструкциите;
Четене – съзнателно самостоятелно четене на език за програмиране;
Говорене - умение да участвате в диалог, да отговаряте на зададени въпроси, да създавате монолог, да изразявате впечатленията си;
Пропедевтика - набор от понятия за практическо развитие на децата с цел запознаване с първоначалните представи за роботиката и програмирането;
Творчески дейности - конструиране, моделиране, дизайн.
Форми на организиране на занятията
Техники и методи за организиране на занятията.
I Методи за организиране и провеждане на занятията
1. Възприемащ акцент:
а) словесни методи (разказ, разговор, инструкция, четене на справочна литература);
б) визуални методи (демонстрации на мултимедийни презентации, снимки);
в) практически методи (упражнения, задачи).
2. Гностичен аспект:
а) илюстративни и обяснителни методи;
б) репродуктивни методи;
в) проблемни методи (методи на проблемно представяне) дава се част от готови знания;
г) евристичен (частично търсене) - по-голяма възможност за избор на опции;
д) изследователска – децата сами откриват и изследват знанията.
3. Логически аспект:
а) индуктивни методи, дедуктивни методи;
б) конкретни и абстрактни методи, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстракция, класификация, систематизация, т.е. методи като мисловни операции..
В класната стая в учебния процес се използва клубът по роботика дидактически игри, чиято отличителна черта е обучението чрез активни и интересни игрови дейности за децата. Дидактическите игри, използвани в часовете, допринасят за:
Развитие на мисленето (способността да се докаже своята гледна точка, да се анализират структури, да се сравнява, да се генерират идеи и да се синтезират собствени дизайни въз основа на тях), реч (увеличаване на речника, развитие на научен стил на реч), фини двигателни умения;
Възпитаване на отговорност, точност, отношение към себе си като самореализираща се личност, към другите хора (предимно връстници), към работата.
Обучение в основите на дизайна, моделирането, автоматичното управление с помощта на компютър и формирането на съответните умения.
Основните форми на учебния процес са:
- групови учебни, практически и теоретични занятия;
- работа по индивидуални планове (изследователски проекти);
- участие в състезания между групи;
- комбинирани паралелки.
Основни методи на обучениеизползвани при завършване на програмата
1. Орален.
2. Проблемно.
3. Частично търсене.
4. Проучване.
5. Дизайн.
6. Формиране и усъвършенстване на умения и способности
(учене на нов материал, практика).
7. Обобщаване и систематизиране на знанията (самостоятелна работа, творческа работа, дискусия).
8. Контрол и проверка на уменията (самостоятелна работа).
9. Създаване на ситуации на творческо търсене.
10. Стимулиране (насърчаване).
II Методи за стимулиране и мотивация на дейността
Методи за стимулиране на мотива за интерес към часовете:
познавателни задачи, образователни дискусии, разчитане на изненадата, създаване на ситуация на новост, ситуации на гарантиран успех и др.
Методи за стимулиране на мотивите за дълг, съзнание, отговорност, постоянство: убеждаване, изискване, обучение, упражнение, насърчаване.
Формуляри за обобщаване на изпълнението на програмата
защита на готови проекти;
- участие в конкурси за най-добър сценарий и презентация за създадения проект;
- участие в училищни и регионални научно-практически конференции (изследователски състезания).
Очаквани резултати от изучаването на курса
Изпълнението на целите и задачите на програмата включва получаване на конкретни резултати:
В областта на образованието:
- адаптация на детето към живота в обществото, неговата самореализация;
- развитие на комуникационни умения;
- придобиване на самочувствие;
- формиране на самостоятелност, отговорност, взаимопомощ и взаимопомощ.
В областта на дизайна, моделирането и програмирането:
- знанияосновни принципи на механично предаване на движение;
- способност за работа по предложените инструкции;
- способността за творчески подход към решаването на проблеми;
- способността да се доведе решение на проблем до работещ модел;
- способността да изразявате мисли в ясна логическа последователност, да защитавате своитегледна точка, анализира ситуацията и самостоятелно намира отговори на въпроси чрез логически разсъждения;
- способност за работа по проект в екип и ефективно разпределяне на отговорностите.
Изисквания към нивото на подготовка на студентите:
Ученикът трябва да знае/разбира:
- въздействието на човешките технологични дейности върху околната среда и здравето;
- обхват и предназначение на инструменти, различни машини, технически устройства (включително компютри);
- основни източници на информация;
- видове информация и начини за представянето й;
- основни информационни обекти и действия върху тях;
- предназначение на основните компютърни устройства за въвеждане, извеждане и обработка на информация;
- правила за безопасно поведение и хигиена при работа с компютър.
Умейте да:
- получават необходимата информация за предмета на дейност, като използват чертежи, диаграми, скици, чертежи (на хартиен и електронен носител);
- създават и изпълняват програми за забавни механизми;
- основни понятия, използвани в роботиката: двигател, сензор за наклон, сензор за разстояние, порт, конектор, USB кабел, меню, лента с инструменти.
Използвайте придобитите знания и умения в практическата дейност и ежедневиетоЗа:
- търсене, трансформиране, съхраняване и прилагане на информация (включително използване на компютър) за решаване на различни проблеми;
използват компютърни програми за решаване на образователни и практически задачи;
спазване на правилата за лична хигиена и безопасна работа с информационни и комуникационни технологии
Тематично планиране
| Номер на урока | Имена на раздели и теми на класове | Брой часове | Основни видове учебна дейност на учениците | датата на | Корекция |
| роботика. Основи на дизайна. ( 16) Отговаряйте на въпроси, работете с текст Научете се да слушате и разбирате другите; способността да се изгради речево изказване в съответствие с поставените задачи. Участвайте в социални проекти. |
|||||
| роботика. История на роботиката. Основни определения. Закони на роботиката: три основни и допълнителен "нулев" закон. Системи за манипулация. | |||||
| Класификация на роботите по области на приложение: промишлени, екстремен, военен. Роботите в ежедневието. Играчки за роботи. Участие на роботи в социални проекти. | |||||
| Конструкционни части LEGO | Провеждане на изследователска дейност, работа с модели Научете способността да работите 14координирано в групи и екипи; способността да слушате и разбирате другите; | ||||
| Предавки. Междинна предавка | |||||
| Редукторна предавка. Трансмисия с повишена скорост. | |||||
| Сензор за наклон. Ролки и ремъци | |||||
| Напречно променлива трансмисия. Ролки и ремъци | |||||
| Намалена скорост. Увеличаване на скоростта | |||||
| Сензор за разстояние. | |||||
| Коронна предавка | |||||
| Червячна предавка | |||||
| Блок "Цикъл" | |||||
| Блокирайте „Добавяне към екрана“ | |||||
| Блокиране на „Изваждане от екрана“ | |||||
| Блок "Старт при получаване на писмо" | |||||
| Маркиране | |||||
| Решаване на приложни задачи. 19 Научете способността да извличате информация от текст и илюстрации; способността да се правят заключения въз основа на анализ на чертеж и диаграма. Учат се на способността гъвкаво да пренареждат работата си в съответствие с получените данни. Проектирайте и сглобете забавни механизми |
|||||
| Забавни механизми. Танцуващи птици. Дизайн (сглобяване | |||||
| Забавни механизми. Интелигентен спинер. Конструкция (монтаж) | |||||
| Забавни механизми. Маймуна барабанист. Конструкция (монтаж) | |||||
| Животни. Гладен алигатор. Конструкция (монтаж) | |||||
| Животни. Ревещ лъв. Конструкция (монтаж) | |||||
| Животни. Пърхаща птица. Конструкция (монтаж) | |||||
| Футбол. Атака. Конструкция (монтаж) | |||||
| Футбол. вратар. Конструкция (монтаж) | |||||
| Футбол. Аплодиращи фенове. Конструкция (монтаж) | |||||
| приключения. Спасяване на самолет. Конструкция (монтаж) | |||||
| приключения. Спасение от гигант. Конструкция (монтаж) | |||||
| Разработка, асемблиране и програмиране на вашите модели1 | |||||
| Разработка, монтаж и програмиране на вашите модели | |||||
| Приключения (фокус: развитие на речта). Непотопяема платноходка. Запознаване с проекта (създаване на връзки) | |||||
| приключения. Непотопяема платноходка. Конструкция (монтаж) | |||||
| приключения. Непотопяема платноходка. Рефлексия (създаване на доклад, презентация, измисляне на история за представяне на модела) | |||||
| Написване и разиграване на сценария „Приключението на Маша и Макс“ с помощта на три модела (от раздел „Приключения“) | |||||
| Сравнение на механизми. Танцуващи птици, интелигентна спинера, маймуна барабанист, гладен алигатор, ревящ лъв (сглобяване, програмиране, измервания и изчисления) | |||||
| Конкурс на дизайнерски идеи. Създаване и програмиране на собствени механизми и модели с помощта на комплекти Лего | |||||
Литература и учебни помагала.
Методическа подкрепа на програмата
1. Конструктор LEGO® WeDo™ FirstRobot (LEGO Education WeDo модел 2009580) - 10 бр.
2. Софтуер "LEGO Education WeDo Software"
3. Инструкции за монтаж (електронен CD)
4. Книга за учители (електронен CD)
5. Компютър
6. Проектор.
Библиография
- В.А. Козлова, Роботика в образованието [електронен дистанционен курс „Дизайн и роботика” - LEGO Laboratory (Control Lab): Справочно ръководство, - М.: INT, 1998, 150 с.
- Нютон С. Брага. Създаване на роботи у дома. - М .: NT Press, 2007, 345 с.
- PervoRobot NXT 2.0: Ръководство на потребителя. - Институт за нови технологии;
- Приложение на учебно оборудване. Видео материали. - М.: ПКГ "РОС", 2012 г.;
- Софтуер LEGO Education NXT v.2.1.; Rykova E. A. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическо ръководство. - Санкт Петербург, 2001, 59 страници.
- Чехлова А. В., Якушкин П. А. „Дизайнерите на LEGO DAKTA са наясно с информационните технологии. Въведение в роботиката“. - М .: INT, 2001
- Филипов С.А. Роботика за деца и родители. Санкт Петербург, "Наука", 2011 г. Науката. Енциклопедия. - М., "РОСМЕН", 2001. - 125 с.
- Енциклопедичен речник на младите техници. - М., "Педагогика", 1988. - 463 с.
Материали за търсене:
Брой Ваши материали: 0.
Добавете 1 материал
Сертификат
за създаване на електронно портфолио
Добавете 5 материала
Тайна
настояще
Добавете 10 материала
Сертификат за
информатизация на образованието
Добавете 12 материала
Преглед
безплатно за всякакви материали
Добавете 15 материала
Видео уроци
за бързо създаване на ефективни презентации
Добавете 17 материала
Образователна програма
"Основи на роботиката"
Възраст на децата: 917 години
Малгобек, 2017 г
СЪДЪРЖАНИЕ
2. Цел на образователната програма............3
3. Организационни и педагогически условия
учебен процес................................................ ......... 6
4. Учебна програма..................................................... .... ........................6
5. Планирани резултати............................................. .... ......7
6. Показатели за образователни резултати.....................................10
7. Учебно-методическа помощ............................................. .........10
Първи робот................................................. ....... .........................12
Лего"................................................ ........................................12
Работеща програма "LEGO MINDSTORMS EV3"....................22
1. Аналитична обосновка на образователната програма
здрави основи на системното мислене,
Образователната роботика е инструмент, който поставя
интеграция на компютърните науки,
2
математика, физика, рисуване, технологии, природни науки със
научно-техническо творчество.
Въвеждане на образователни роботизирани технологии в образованието
процесът допринася за формирането на лични,
регулаторен,
комуникативна и несъмнено когнитивна универсална образователна
действия, които са важен компонент на Федералния държавен образователен стандарт.
Часовете по роботика дават добра основа за бъдещето, те вдъхновяват
децата се интересуват от научно и техническо творчество. Допринасят значително
целенасочен избор на инженерна професия.
Според националната образователна инициатива „Нашето ново
училищното образование трябва да отговаря на целите за бързо развитие,
с други думи, да се гарантира изучаването не само на постиженията на миналото, но
и технологии, които ще бъдат полезни в бъдеще, фокусирайте се върху двете
знания и дейности аспекти. Образователна роботика в
изпълнява напълно тези задачи.
Програмируем робот като нов инструмент за обучение може
подобряване на качеството на учебния процес,
повишаване на интереса
учениците към обучението като цяло и към отделни предмети, които са тясно свързани
с роботика.
2. Цел на образователната програма
През последните години, едновременно с информатизацията на обществото
Използването на микропроцесори като
ключови компоненти на автономни устройства, които взаимодействат с
околния свят без човешка намеса. Бързо растящ
комуникационни възможности на такива устройства, както и разширение
информационните системи ни позволяват да говорим за промени в жизнената среда
човек.
Във връзка с активното въвеждане на нови технологии в живота на обществото
трябва
непрекъснато се увеличава
висококвалифицирани специалисти. В редица университети и техникуми в града.
Ижевск и Удмуртск
републики има специалности, свързани с роботиката, но в
в повечето случаи няма предварителна ориентация
V
ученици за възможността да продължат обучението си в тази насока.
Много кандидати се стремят да влязат в специалности, свързани с
информационни технологии, без да се предполагат всички възможности на това
области. Междувременно игри с роботи, конструиране и изобретения
присъщи на огромното мнозинство от съвременните деца. По този начин,
възникна възможността и необходимостта от непрекъснато образование стана спешна
в областта на роботиката. Запълнете празнината между детските хобита и
сериозната университетска подготовка позволява изучаването на роботика в
училище, базирано на специални образователни конструктори.
Въвеждане на образователната програма „Основи на роботиката” в
нашият лицей неизбежно ще промени картината на възприятието на учениците за техническите
дисциплини, прехвърляйки ги от категорията на спекулативните в категорията на приложните.
Практическо приложение от децата на придобитите теоретични знания в
математика или физика, води до по-задълбочено разбиране на основите,
консолидира придобитите умения, оформяйки образованието по най-добрия начин
смисъл. И от друга страна, игри с роботи и конструиране на LEGO, в
които основните принципи на прости изчисления се научават предварително
механични системи и алгоритми за тяхното автоматично функциониране
управлявани от програмируеми контролери, ще служат като добра почва
за последващо усвояване на сложен теоретичен материал в класната стая.
Компютърно програмиране (например виртуални изпълнители)
въпреки цялата му полезност за развитието на умствените способности по много начини
по-лошо от програмирането на автономно устройство, работещо в
реална среда. Точно като компютърните игри
отстъпва по полезност на реалните игри.
Възможността да се докоснете до непознатия свят на роботите за
съвременното дете е много силен стимул да учи нови неща,
преодоляване на консуматорския инстинкт и създаване на желание за
независимо творение. С външна привлекателност на поведението,
роботите могат да бъдат смислено изпълнени с интересни и предизвикателни
задачи, пред които неизбежно ще се изправят младите инженери. Тяхно решение
може да доведе до развитие на самочувствие и разширяване
хоризонти на знанието.
Използване на нови принципи за решаване на наболели проблеми на човечеството
роботи, научени в училищна възраст (макар и в игрова форма), до
времето на завършване на университета и започване на работа по специалността ще бъде отговорено в
принципно нов подход към реалните проблеми. Работа с деца
роботика, ще обучим нови складови специалисти, способни на
прави иновативен пробив в съвременната наука и технологии.
В потвърждение на казаното бих искал да цитирам думите на Д. А. Медведев:
„Още в училище децата трябва да имат възможност да разкрият своите
способности, да се подготвят за живот във високотехнологична конкуренция
свят"
Мишена:
Създаване на условия за мотивация за изучаване на природонаучните предмети
цикъл:
компютърни науки (програмиране и
автоматизирани системи за управление) като цяло.
математика,
физици,
Задачи:
Образователни
Използване на съвременните разработки на роботиката в областта
обучение, организиране на тяхна основа на активни извънкласни дейности
студенти
Запознаване на учениците с комплекса от използвани основни технологии
при създаването на роботи
Учениците решават редица кибернетични задачи, резултат от всяка
който ще бъде работещ механизъм или робот с автоном
управление Развитие
Развитие
малък
и изобретателност
двигателни умения, внимание, точност
Развитие на умения за проектиране и програмиране у учениците
Развитие на творческо мислене и пространствено въображение
студенти
Организиране и участие в игри, състезания и състезания с роботи в
като затвърдяване на изучавания материал и с цел мотивиране на ученето
Образователни
Повишаване на мотивацията на учениците да изобретяват и създават
собствени роботизирани системи
Формиране на желанието на учениците за получаване на качество
завършен резултат
Формиране на умения за дизайнерско мислене и работа в екип
3. Организационни и педагогически условия
учебен процес
Имайки предвид разнообразието от оборудване и дизайнери на фирмата
LEGO в тази посока можете да включите детето в тази дейност
всяка възраст от детска градина до завършване на гимназия.
Следователно тази програма е предназначена за студенти на възраст 918 (311
клас). Тази програма вече започна да се прилага на 1 ноември 2014 г. за
Учениците от 4 клас от курса по конструиране на LEGO „Построй си сам
история“, което доведе до създаването на видеоклипове на
произведения на П. И. Чайковски и участие в републиканския конкурс
"Вълшебният свят на Чайковски". От 1 септември 2015 г. в лицея
има преход към Федералния държавен образователен стандарт в 5 клас, тоест прилагането на това
програмата ще се проведе в рамките на общото интелектуално направление
извънкласни дейности.
4.
Учебна програма
20172018 учебна година
Клас/Програма
Изградете своята история
Обща сума
Клас/Програма
FirstRobot LEGO
Ние правим
Обща сума
5а
1/1
34/34
6а
1/1
34/34
6б
1/1
34/34
2015-2016 учебна година
5а
1/1
5 Б
1/1
6а
1/1
6v
1/1
34/34
6б
1/1
7а
1/1
34/34
7g
1/1
Обща сума
5/5
170/170
Обща сума
5/5
34/34
34/34
34/34
34/34
34/34
170/170
клас/
5а
5 Б
5v
6а
6б
6v
7а
7б
7v
8а
Обща сума
програма
Изградете свой собствен
история
Обща сума
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
1/1
10/10
34/34 34/34 34/34 34/34 34/34 34/34
34/34
34/34 34/34
34/34
340/340
Клас/Програма
LEGO MINDSTORMS
EV3
Обща сума
6
9
4 часа като част от доп
7
8
образование (кръгче)
136
Обща сума
4
136
Учебни планове за 2016-2017, 2017-2018, 2018-2019 учебни години
ще се формира въз основа на резултатите от изпълнението на тази програма в
2015-2016 учебна година. В раздела са представени работни програми
„Приложения“.
5. Планирани резултати
Етапи и срокове на изпълнение
програми
4
Изградете свой собствен
история
Клас
201718
201920 г
202122
202324
202526
3
LEGO MINDSTORMS EV3,
7
добавете. образование
LEGO MINDSTORMS EV3,
уроци по физика и информатика
10
LEGO
MINDSTORMS EV3
в рамките на факулт
курсове*
* програмите са в процес на разработка.
5-6 клас.
Личните резултати включват формирането на следното
умения:
оценявайте житейски ситуации (действия, явления, събития) от гледна точка
изглед на собствените усещания (явления, събития), в предложеното
ситуации, отбележете конкретни действия, които могат да бъдат оценени като
добро или лошо;
- назовете и обяснете своите чувства и усещания, обяснете отношението си
към действия от позицията на общочовешки морални ценности;
- реализирате собствените си идеи самостоятелно и творчески.
Метапредметни резултати
е
формиране на следните универсални учебни действия (UAL):
Когнитивно UUD:
идентифициране, разграничаване и назоваване на части от дизайна,
проектиране по зададени от възрастните условия, по модел, по чертеж,
по зададена схема и сами изградете схемата.
- навигирайте в системата си от знания: разграничете новото от вече известното.
- обработете получената информация: направете изводи като резултат
сътрудничество на целия клас, сравнявайте и групирайте обекти и техните
изображения;
Регулаторен UUD:
- да може да работи по предложените инструкции.
- способност за изразяване на мисли в ясна логическа последователност,
защитавайте своята гледна точка, анализирайте ситуацията и независимо
намерете отговори на въпроси чрез логически разсъждения.
определят и формулират целта на дейността в урока с помощта на
учители;
UUD за комуникация:
- да умеят да работят по двойки и в екип; да може да говори за строителството.
да умее да работи по проект в екип, ефективно да разпространява
отговорности.
Съдържателните резултати са формирането на следното
знания и умения:
най-простите основи на механиката;
видове конструкции: еднокомпонентни и многокомпонентни, неподвижни
свързване на части;
- технологична последователност
опростяване
структури;
- с помощта на учителя
анализирам, планирам
предстоящо
практическа работа, контрол на качеството на резултатите
собствени практически дейности;
независимо определят
брой части в дизайна на моделите; - прилагайте творчески
намерение.
7 – 9 клас Лични
резултати:
формиране на отговорно отношение към ученето, готовност и
способността на учениците за саморазвитие и самообучение въз основа на
мотивация за учене и познание;
- образуване
- овладяване на социални норми, правила на поведение, роли и форми на социално
формиране на комуникативна компетентност в общуването и
сътрудничество с връстници в процеса на образователната дейност;
Метапредметни резултати:
способност за самостоятелно определяне на целите на своето обучение, поставяне и
дейности;
способност за самостоятелно планиране на пътища за постигане на целите, в т.ч
алтернатива, съзнателно изберете най-ефективните методи
решаване на образователни и познавателни проблеми;
- способност да свързвате вашите действия с планираните резултати,
резултат, определяне на методи за действие в предложените условия
и изисквания, коригирайте действията си в съответствие с
променяща се ситуация;
способност за оценка на правилността на собственото изпълнение на учебна задача
възможностите за решаването му;
овладяване на основите на самоконтрола, самооценката, вземането на решения и
дейности;
способност за дефиниране на понятия, създаване на обобщения, ... установяване
причинно-следствени връзки,
изграждане на логически разсъждения,
изводи (индуктивни, дедуктивни и аналогови) и правят заключения;
способност за създаване, прилагане и трансформиране на знаци и символи, модели и
схеми за решаване на учебно-познавателни задачи;
6. Показатели за образователни резултати
Защита на финални проекти на WeDo, „Създайте свои собствени“ видеоклипове
история";
Участие в конкурси за най-добър сценарий и представяне на създаденото
проект на ниво лицей;
Участие в
научно-практически конференции
(състезания
изследователски работи) на различни нива;
Развитие на познавателните умения на учениците;
Способност за навигация в информационното пространство;
Способност за самостоятелно изграждане на вашите знания;
Способност за критично мислене;
Проверка на проекти в средата на LEGO MINDSTORMS EV3 EDU и защитата им;
Участие в различни образователни състезания по роботика
ниво.
7. Учебно-методическа помощ
1. Конструктор LEGO® WeDo™ PervoRobot (LEGO Education WeDo
модел 2009580) 5 бр.
2. Софтуер "LEGO Education WeDo Software"
3. Инструкции за сглобяване (под формата на електронен CD) 4. Книга за учителя (в
електронен CD)
5. Моноблокове 5 бр.
6. Интерактивна дъска, проектор
7. LEGO® конструктор “Build your own story” 5 бр.
8. LEGO Build Your Story софтуер.
9. Книга за учители (електронен CD)
10. Цифрова камера, уеб камера, таблет.
11. Конструктор Lego Mindstorms EV3 – 2 бр.
12.Софтуер Lego Mindstorms EV3.
Литература
463 стр.
3. Развлекателна индустрия. FirstRobot. Книга за учителя и сборник
проекти. LEGO Group, превод INT, 87 стр., ил.
4. Комарова Л. Г. „Изграждане от LEGO“ (моделиране на логически отношения
"ЛИНК - ПРЕС", 2001г.
5.
“Роботика за деца и родители” S.A. Филипов, Ст.
Санкт Петербург “Наука” 2010. 195 с.
6. Интернет ресурс: www.legoeducation.com
7. Клуб по роботика,
[електронен
ресурс]//http://lego.rkc
74.ru/index.php/lego
8. В.А.
Козлова,
Роботика в образованието
[електронен
ресурс]//http://lego.rkc74.ru/index.php/20090403083517, Перм, 2011 г.
L. Yu. Ovsyantskaya Курс за програмиране на роботи Lego Mindstorms EV3
9.
Държавно учебно заведение "Средно училище"
№3 Малгобек"
Работна програма „Роботика в ОУ С
FirstRobot
Лего"
за 201718 учебна година
56 класа
(5 часа седмично, общо 170 часа)
Съставител: Картоев А.Д.
Малгобек, 2018 г
Обяснителна бележка
Правото на всяко дете да получи образование, което отговаря на неговото/нейното
потребности и прехода към интегрирани форми на обучение на децата, техните
включването в общообразователната система налага
разработване на иновативни подходи към обучението, като се вземат предвид индивидуалните
потребности и възможности на всяко дете в условията на масовост и
специално образование.
Комплектът за конструиране „Build Your Story“ е уникален креатив
образователен инструмент, който позволява на учениците да овладеят умения
разказване на истории и се научете да създавате истории в естествена среда. Той
насърчава развитието на универсални учебни дейности:
търсене и подбор на необходимата информация от различни източници в
различни форми (текст, фигура, таблица, схема, диаграма);
събиране на информация (извличане на необходимата информация от различни
източници;
добавяне на нови данни към таблици;
- обработка
информация
(дефиниция
основен и
вторична информация);
- предаване на информация (устно, писмено, цифрово)
интерпретация на информация (структура; превод на непрекъснат текст
в таблица, представя получената информация, включително с помощта
ИКТ);
прилагане и представяне на информация;
оценка на информацията (критична оценка, оценка на надеждността);
- анализ;
- синтез;
- сравнение;
класификация по определени критерии;
установяване на аналогии;
установяване на причинно-следствени връзки;
- изграждане на разсъждение;
- обобщение;
- формулирайте собствено мнение и позиция;
- задавайте въпроси;
конструирайте твърдения, които са разбираеми за партньора; - изграждане на монолог
изявление;
- водят устен и писмен диалог в съответствие с граматическите и
синтактични норми на родния език;
- слушайте събеседника;
определяне на обща цел и пътища за нейното постигане;
- осъществяват взаимен контрол;
- адекватно оценявайте собственото си поведение и поведението на другите;
- оказват взаимопомощ при сътрудничество;
аргументирайте позицията си и я съгласувайте с позиции
партньори в сътрудничество за разработване на общо решение в съвместно
дейности;
прогнозира възникването на конфликти при наличието на различни точки
визия;
разрешаване на конфликти въз основа на отчитане на интересите и позициите на всички
участници;
- координират и заемат различни позиции при взаимодействие.
Решението Build Your Story включва студенти, работещи с
от самото начало ги мотивира да използват въображението си за развитие
и създаване на истории, герои и сюжетни линии.
Разказване и създаване на истории по дадена структура
са мощни инструменти, които подобряват грамотността и насърчават
насърчават учениците да споделят своите истории, истории и преживявания от
Ежедневието. Подреждане на събития в естествен ред
насърчава разбирането и стимулира въображението, развива творчеството
способности и помага на учениците да създават напълно нови идеи.
Учениците развиват творческо и критично мислене, докато те
практически занятия, в които работят по създаване на алгоритъм
събития, сцени, предмети и животни, изображения, диалози, измисляне
вълнуващо действие и вълнуващи сюжетни линии с напредък
определено начало и край, определена времева рамка и
поредица от събития. Сценарии за обучение, които можете
коригирани според нивото на подготовка на учениците, много разнообразни и
насърчават учениците да работят заедно и да обменят идеи, методи и
опит.
По време на часовете се повишава комуникативната активност на всеки
детето, неговите творчески способности се развиват. Форма за игра
обучението ви позволява да организирате оптимално речево взаимодействие между
участници.
Заедно с това часовете по лека конструкция помагат при подготовката
към възприемането на много понятия, съдържащи се в математиката, руския език,
развитие на речта, литературно четене, околния свят (фразеологизми,
синоними, антоними, периметър, ареал, народни и авторски приказки,
подготовка на животни за зимата и др.)
Повишава мотивацията за изучаване на наука и освобождава участниците
проект, докато говорят и защитават своя проект. за студенти,
занимава се с конструиране на лего, подобрява паметта, стимулира
въображение, и тъй като работата с малки детайли на дизайнера
има положителен ефект върху фината моторика, след това положителен
подобрения в почерка. По време на представянето на мини-проекти, реч
учениците стават по-логични, техният речник се попълва.
Учебната среда на Lego позволява на учениците да оформят и
използване на специфични умения за знания, надграждане на нови знания
позната основа. В същото време работата е нова за студентите
на мини-проекти.
Те се подготвят за проекта предварително: избират тема, търсят
информация, създаване на модел (план, алгоритъм), проектиране, работа с
софтуер StoryVisualizer,
На
по време на подготвителните (домашни) етапи на проекта те се обръщат към
родители.
защитава проекта.
Целите и задачите на изучаваните предмети са тясно преплетени с целите и
задачи от решението „Изградете своя собствена история“:
постепенно формиране на речевата дейност във всички аспекти;
- овладяване на методите и средствата на речевата дейност на децата,
формиране на езикови обобщения,
- правилно
използване
техен
V
процес
комуникация
И
образователни дейности;
научи да идентифицира и разбира понятията на различни жанрове;
подобряване на уменията за работа с ИКТ (с цифрови фотоапарати,
таблет, моноблок, уеб камера).
Докато работи с учител в извънкласни дейности, ученици
придобиват основни познания по математика, руски език, развитие на речта,
литературно четене, околния свят, което допълнително допринася за
по-добро усвояване на материала в гимназията, запознайте се с метода
проекти, които позволяват на студенти и учители системно да изпълняват
дейностен подход към обучението. Постоянно актуализиране на материалите
проекти, провеждане на открити класове, майсторски класове предоставят
стабилност на възпроизвеждане на получените резултати.
Форми на организиране на занятията
Основните форми на учебния процес са:
групови учебни, практически и теоретични занятия;
работа по индивидуални планове (изследователски проекти);
участие в състезания между групи; - комбинирани паралелки.
Основни методи на обучение:
Устно;
Проблемни;
Частично търсене;
Изследвания;
Дизайн;
Формиране и усъвършенстване на способности и умения (уч
нов материал, практика);
Обобщаване и систематизиране на знанията (самостоятелна работа, творческа
работа, дискусия);
Контрол и проверка на уменията и способностите (самостоятелна работа).
Създаване на ситуации на творческо търсене; Стимулиране (насърчаване).
Формуляри за обобщаване на изпълнението на програмата
защита на готови проекти;
участие в конкурси за най-добър сценарий и представяне на създаденото
проект;
участие в училищни и градски научно-практически конференции
(изследователски състезания).
Личностни, метапредметни и предметноспецифични резултати от овладяването
програми
Формират се личните резултати от изучаването на курса
следните умения:
идентифицирайте и изразете, под ръководството на учител, най-простите
правила на поведение за сътрудничество, общи за всички хора (етични
норми);
- формират цялостно възприемане на околния свят;
развиват мотивация за образователна дейност и личностния смисъл на ученето;
- интерес към усвояване и разширяване на знания и методи
действия, творчески подход към изпълнението на задачи;
- развиват способността да анализират и управляват своите действия;
формиране на отношение към здравословен начин на живот, наличие на мотивация за
творческа работа, да работим за резултати;
- научете се да си сътрудничите с възрастни и връстници.
Метапредметни резултати от изучаване на курса в 5. клас
са формирането на следните универсални учебни действия (UAL).
Регулаторен UUD:
Определете и формулирайте целта на дейността с помощта на учителя;
Изговорете последователността от действия;
Научете се да изразявате своите предположения въз основа на работа с модели;
Научете се да работите по план, предложен от учителя;
Научете се да различавате правилно изпълнена задача от неправилно;
Научете се да давате заедно с учителя и другите ученици
емоционална оценка на дейността на другарите. Когнитивно UUD:
Навигирайте във вашата система от знания: разграничете новото от вече
познати с помощта на учител;
Придобийте нови знания: намерете отговори на въпроси, като използвате вашия
жизнен опит и информация, получена от учителя;
Обработете получената информация: направете заключения като резултат
групово сътрудничество;
Преобразуване на информация от една форма в друга: съставяне
модели от предметна снимка или по памет. UUD за комуникация:
Предайте позицията си на другите: формализирайте мислите си устно и
писмена реч (на ниво едно изречение или малък текст);
- Слушайте и разбирайте речта на другите;
Съвместно съгласувайте правилата за общуване и поведение в училище и
Следвай ги;
Научете се да изпълнявате различни роли в група (лидер, изпълнител,
критика).
Предметните резултати от изучаването на курса в 5. клас са
формиране на следните умения:
- описват характеристиките на обектите и разпознават обектите по техните характеристики;
подчертават съществените характеристики на обектите;
- сравняват обекти и явления помежду си;
- обобщават, правят прости изводи;
- класифицират явления, обекти;
определяне на последователността на събитията;
- дават определения на определени понятия;
определят връзките между обекти от типа „род” и „вид”;
извършват търсеща и аналитична дейност за практ
решаване на приложни проблеми, използвайки знания, получени от
изучаване на академични предмети;
да се формира първоначален опит за практическо преобразуване
дейности.
Очаквани резултати:
Развиване на когнитивните умения и способности на учениците;
Да умее да се ориентира в информационното пространство;
Да може самостоятелно да конструира знанията си; Да може критично
мисля; - Участие в Лего състезания.
Календарно-тематично планиране 5 клас
Заглавие на темата на урока
Колво
часа
3
3
9
6
9
6
9
12
9
9
6
9
12
Завъртете и изградете
Изберете вашето настроение
Какво прекрасно изживяване
Спасете дървото
Вулканично изригване в Малиновка
Подарък за старец
Горски остров
Зимна страна на чудесата
Лагерен огън
Суперщадион
Невероятна новина
Готин цирк
Срамежливият Андрей язди
карайте кънки в парка
са
102 часа
6 клас
Заглавие на темата на урока
Коте беглец
Лепкави ситуации
Вид работа
Първи стъпки
Първи стъпки
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Небрежен
разказ
Строителство и
разказвач
истории
Колво
часа
6
6
Вид работа
Небрежен
разказ
Строителство и
разказвач
истории
20
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
4
5
6
7
8
9
10
Lonely Robot Rivet
Мечтата на Антон
Мечтата на Антон
Много секретна карта
Изберете мен, изберете мен
Моето малко стихотворение
Страшна история
Стара легенда
Обща сума
68 часа
8
6
6
8
8
6
8
6
Строителство и
разказвач
истории
Строителство и
разказвач
истории
Строителство и
разказвач
истории
Строителство и
разказвач
истории
Строителство и
разказвач
истории
Преразказ анализ
истории
Преразказ анализ
истории
Преразказ анализ
истории
Методическа подкрепа на програмата
1. Конструктор LEGO® “Build Your Own Story” 5 бр.
2. LEGO Build Your Story софтуер. 3.
Книга за учители (електронен CD)
4. Моноблокове 5 бр.
5. Цифров фотоапарат, уеб камера, таблет.
Библиография
1. Наука. Енциклопедия. – М., „РОСМЕН”, 2001. – 125 с.
2. Енциклопедичен речник на младите техници. – М., „Педагогика”, 1988. –
463 стр.
3. Комарова Л. Г. „Изграждане от LEGO“ (моделиране на логически отношения
и предмети от реалния свят с помощта на LEGO конструктора). - М.;
"ЛИНК - ПРЕС", 2001г.
4. “Роботика за деца и родители” S.A. Филипов, Санкт Петербург
"Наука" 2010. 195 с.
5. Интернет ресурс: www.legoeducation.com
Работеща програма "LEGO MINDSTORMS EV3"
за учебната 2015 г.16 година
22
79 класа
(4 часа седмично, общо 136 часа)
Обяснителна бележка
Работна програма и тематично планиране
предназначени за 4 часа седмично, общо 136 часа. За реализиране на програмата в
23
В офиса има конструктори LEGO MINDSTORMS EV3, основни
подробности,
използвани
необходимата методическа подкрепа.
видео оборудване,
компютри,
принтер,
Тази програма включва обучение за решаване на проблеми
проектиране, както и обучение по програмиране,
моделиране с помощта на конструктор LEGO EV3 и софтуер
софтуер за LEGO MINDSTORMS EV3 EDU.
Програмата се използва след учебни часове за ученици от 69 клас
Използването на конструктора LEGO EV3 ви позволява да създадете уникален
образователна среда, която насърчава развитието на инженерството,
дизайнерско мислене. Ученици, работещи с LEGO EV3
придобиват опит в решаването на стандартни и нестандартни проблеми в
дизайн, програмиране, събиране на данни. Освен това работете в
помага на екипа да развие способността за взаимодействие с
колеги практикуващи
оценявайте критично
защити идеите си. С по-нататъшното развитие на LEGO EV3 става
възможно да се извършват сериозни проекти, да се развиват самостоятелно
техническо творчество.
формулирам,
анализирам,
Цели и задачи на курса
Целта на курса е да допринесе за формирането на лични и
мета-предметни резултати (от текста на Федералните държавни образователни стандарти LLC):
Лични резултати:
1. формиране на отговорно отношение към ученето, готовност и
способността на учениците за саморазвитие и самообразование
основата на мотивацията за учене и познание;
2. образуване
холистичен мироглед, съотв
съвременното ниво на развитие на науката;
3. овладяване на социални норми, правила на поведение, роли и форми на социално
живот в групи и общности;
4. формиране на комуникативна компетентност в общуването и
сътрудничество с връстници в образователния процес
дейности;
Метапредметни резултати:
1. способността самостоятелно да определя целите на своето обучение, да поставя и
формулирайте нови задачи за себе си в учебната и когнитивната дейност
дейности, развиват мотивите и интересите на познавателните им
дейности;
2. способността за самостоятелно планиране на начини за постигане на целите, в т.ч
включително алтернативи, съзнателно изберете най-ефективния
начини за решаване на образователни и познавателни проблеми;
3. способността да съотнасяте действията си с планираните резултати,
упражнявайте контрол върху вашите дейности в процеса на постигане
резултат, определя методи на действие в рамките на предложеното
условия и изисквания, коригирайте действията си в съответствие с
променяща се ситуация;
4. способността да се оцени правилността на изпълнение на учебна задача,
собствени възможности за решаването му;
5. овладяване на основите на самоконтрола, самооценката, вземането на решения и
правене на съзнателни избори в образователни и познавателни
дейности;
6. способност за дефиниране на понятия, създаване на обобщения, ... установяване
причинно-следствени връзки, изграждане на логически разсъждения,
извод (индуктивен, дедуктивен и аналогов) и правят
заключения;
7. способност за създаване, прилагане и трансформиране на знаци и символи,
модели и диаграми за решаване на образователни и познавателни задачи;
Основните цели на тази работна програма:
1. Стимулиране на мотивацията на учениците за придобиване на знания, помощ
формиране на творческата личност на детето.
2. Да насърчава развитието на интерес към технологиите, дизайна,
програмиране, високи технологии.
3. Принос за развитието на дизайна,
инженерство
И
компютърни умения.
4. Развийте фините двигателни умения.
5. Допринасят за формирането на умения самостоятелно
решават технически проблеми в процеса на конструиране на модели.
Характеристики на организацията на учебния процес по курса
Програмата включва използването на следните техники:
1.
Когнитивни (възприемане, разбиране и запомняне
учениците на нов материал, като използват наблюдението на готови примери,
моделиране, изучаване на илюстрации, възприятие, анализ и обобщение
изложени материали);
2. Метод на проекта (с усвояване и творческо приложение
умения и способности в процеса на разработване на собствени модели)
3.
от
систематизиране на таблици, графики, диаграми и др.)
Систематизиране (разговор
тема, компилация
4.
Метод за контрол (при идентифициране на качеството на придобиване на знания,
умения и способности и тяхната корекция в процеса на изпълнение на практ
задачи)
5.
(използва се за съвместно сглобяване
Групова работа
модели, както и по време на разработването на проекта)
Изисквания към нивото на подготовка на студентите
Ученикът трябва да знае:
правила за безопасна работа;
основни компоненти на LEGO конструктори;
конструктивни характеристики на различни модели, конструкции и
механизми;
- компютърна среда, включително графичен език
програмиране;
видове подвижни и неподвижни връзки в конструктора; основен
техники за конструиране на роботи;
конструктивни характеристики на различни роботи;
как да прехвърляте програми към EV3;
как да използвате създадените програми; Умейте да:
работа с литература, списания, каталози, в Интернет
(проучване и обработка на информация);
самостоятелно решаване на технически проблеми по време на процеса на проектиране
роботи (планиране на предстоящи действия,
самоконтрол
прилагат придобитите знания, техники и дизайнерски опит с
използване на специални елементи и др.);
създаване на работещи модели на роботи на базата на LEGO конструктора;
прехвърляне (изтегляне) на програми към EV3;
- коригирайте
програми, ако е необходимо;
- демонстрират техническите възможности на роботите.
Номер на раздела Заглавие на раздела
Часове на секция
Учебен план
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Въведение
Програмни структури.
Работа със сензори.
Основни видове състезания и елементи на задачите.
Работа с данни.
Създаване на подпрограми.
Основни видове състезания и елементи на задачите.
Последен урок
2
4
24
8
8
8
20
4
22
8
26
2
Общ брой часове по програмата 136
Съдържание на програмата на курса за обучение
1. Въведение
Учениците се насърчават да се запознаят с основните дейности
като част от образователната програма, с интерактивен конструктор
Mindstorms EV3, средата за програмиране Mindstorms EV3. Държани
инструкции за безопасност и правила за поведение на учениците. Със зениците
провежда се разговор, за да се определи нивото на готовност в контекста
теми от образователната програма. 2. Програмни структури.
Учениците се запознават с концепцията за цикъл, цикъл с постусловие.
Въведете структурата „Switch“, запазете програмите
компютър и го качете на робота. 3. Работа със сензори.
Учениците се учат на практика да използват докосване, цвят,
жироскоп, ултразвук, инфрачервена връзка, откриване на ъгъл и количество
обороти и мощност за управление на робота и събиране на данни.
4. Основни видове състезания и елементи от задачи.
Подготовка за състезания по сумо: запознаване с правилата
състезания 5. Работа с осветление, екран и звук.
Учениците се запознават със симулатори на роботи, техните видове и
обхват на приложение, алгоритъм и свойства на алгоритмите, командна система
изпълнител. Повторете техниките за автоматично управление на роботи,
програмиране на действия в зависимост от времето, нивото на осветеност.
6. Основни видове състезания и елементи на задачи.
Подготовка
Да се
Кегелринг състезания:
запознаване
с правилата за състезание и изискванията към роботите. Участие в училище
състезателен етап
7. Работа с данни.
Учениците се запознават с типовете данни. Проводници. Променливи
и константи. Математически операции с данни. Друга работа с данни.
Логически операции с данни. 8. Създаване на подпрограми.
Учениците повтарят техниките за оптимизация при компилиране
програми. Затвърдете уменията за използване на софтуерната среда.
Установява се комуникация, сензорите са сетивните органи на робота. 9.
Програмиране на движение по линията.
Студентите се насърчават да се научат как да калибрират сензори.
Съставен е алгоритъм за движение по линията на зигзаг (дискретна система
контрол), алгоритъм "Вълна". Намиране и преброяване на пресечки. Упътвания
инверсии.
10. Основни видове състезания и елементи на задачи.
Подготовка за състезанието „Траектория
»: запознаване с правилата
състезания и изисквания към роботите. Участие в училищния етап
състезания
2. Защита на проекта;
3.
Участие в състезания.
Тематично планиране
Предмет
Количество
часа
дата
2 часа
1
1
4 часа
2
2
24 часа
4
4
4
29
№
урок
Въведение
Характеристики на робота. Създаване на първия проект.
Двигатели. Програмиране на различни движения
траектории.
Програмни структури.
Цикъл с постусловие.
Структура "Switch".
Работа със сензори.
710
Сензор за допир.
1114
1518
Цветен сензор.
Сензор за жироскоп.
1922 г
2326
27 30
Ултразвуков сензор.
Инфрачервен сензор.
Сензор за определяне на ъгъл/брой обороти и
мощност на двигателя.
Основни видове състезания и елементи на задачите.
3134
Подготовка за състезанието по сумо.
3538 Училищен етап на състезанието по сумо
Работа с осветление, екран и звук.
3942
Работа с екрана.
4344
4546
Работа с бутони с подсветка на блока EV3.
Работа със звук.
Основни видове състезания и елементи на задачите.
4750
Подготовка за състезанието на Кегелринг.
5154 Училищен етап на състезанието Кегелринг
5558
5962
Работа с данни.
Типове данни. Проводници.
Променливи и константи.
6366 Математически операции с данни.
6770
7174
Друга работа с данни.
Логически операции с данни.
7578
Създаване на подпрограми.
7982
8386
8790
9194
Програмиране на движение по линията.
Калибриране на сензора.
Алгоритъм за движение по линията на зигзаг (дискретно
контролна система).
Алгоритъм "Вълна".
Намиране и преброяване на пресечки.
95100 Инверсионно задвижване.
4
4
4
8 часа
4
4
8 часа
4
2
2
8 часа
4
4
20 ч
4
4
4
4
4
4 часа
22 ч
4
4
4
4
6
Основни видове състезания и елементи на задачите.
101104 Подготовка за състезанието „Траектория
»
105108 Училищен етап на състезанието „Траектория
»
Проектни дейности в групи
109116 Разработване и утвърждаване на теми на проекти
117130 Дизайн на модела, програмирането му
екип за развитие
131132 Представяне на модели
133134 Изложение
135136 Последен урок
8 часа
4
4
26 ч
8
14
2
2
2 часа
Литература:
1. Кръг
роботика,
[електронен
ресурс]//http://lego.rkc
74.ru/index.php/lego
2. В.А.
Козлова,
Роботиката в образованието [ел
ресурс]//http://lego.rkc74.ru/index.php/20090403083517, Перм, 2011 г.
Ж.
3. L. Yu. Ovsyantskaya Курс за програмиране на роботи Lego Mindstorms EV3
в среда EV3 Челябинск: IP Myakotin I.V. , 2014204 стр.
31
ДОПЪЛНИТЕЛНО ОБРАЗОВАНИЕ
"ЦЕНТЪР ЗА ДОПЪЛНИТЕЛНО ОБРАЗОВАНИЕ НА ДЕЦА"
методически съвети Директор
Протокол № _____ Кадяева С.В.
от "___" ___ 20__ г. "___" ______ 20__ г.
Допълнително общо образование
Програма за роботика
учител по допълнително образование
първа квалификационна категория
MAU DO "CDOD"
Кунгурски район – 2016г
Изготвен със средства Фонд за подпомагане на деца в трудни житейски ситуациикато част от изпълнението на иновативния социален проект „Тийнейджър в техносферата - пътят към бъдещето!“
Обяснителна бележка
В момента роботиката е една от водещите области на научно-техническия прогрес, в която проблемите на механиката и новите технологии се преплитат с проблемите на изкуствения интелект. Роботите се усъвършенстват и обхватът им на приложение става все по-широк; сега те се използват в изследването на Земята и космоса, хирургията, военната индустрия, лабораторните изследвания, сигурността и масовото промишлено производство. Развитието на автоматизираните системи и роботиката промени не само бизнес сферата на нашия живот. В ход е интензивно разработване на домашни и сервизни роботи. Много страни имат национални програми за развитие на STEM образование, защото мястото на страната в глобалната икономика през 21 век ще се определя не от количеството природни ресурси, а от нивото на най-модерните технологии, което се определя от ниво на интелектуален потенциал.
Уместност на програмата.
Федералната целева програма „Развитие на допълнителното образование за деца в Руската федерация до 2020 г.“, както и Концепцията за развитие на допълнителното образование за деца в Руската федерация, подчертават важността на разработването на иновативни образователни програми в областта на науката и техническо творчество на децата и създаване на необходимите условия за занимания на децата с технически дейности.
Допълнителната общообразователна програма „Роботика“ ви позволява да комбинирате дизайн и програмиране в един курс и да внушите на по-младото поколение интерес към техническото творчество.
Новост на програмата.
Допълнителната програма за общо развитие „Роботика” се изпълнява в рамките на федералния иновативен социален проект „Тийнейджър в техносферата - пътят към бъдещето!”
Новото в програмата се състои в забавната форма на запознаване на учениците с основите на роботиката, радиоелектрониката и програмирането. Избягвайки сложни математически формули, на практика, чрез експериментиране, студентите разбират физиката на процесите, протичащи в роботите, включително двигатели, сензори, захранващи устройства и микроконтролери. Тези занимания дават на децата представа за роботиката и IT технологиите, което е ориентир при избора на бъдеща професия.
Методът на проекта е основна форма на обучение.
Педагогическа осъществимост
Допълнителната програма за общо развитие „Роботика“ е холистична и непрекъсната през целия учебен процес и позволява на децата да разкрият своите способности за техническо творчество и изобретателство, което по-късно ще помогне за успешна самореализация. В процеса на проектиране и програмиране учениците получават допълнително образование в областта на физиката, механиката, електрониката и компютърните науки.
Преподаването на курса включва използването на компютри и специални интерфейсни блокове заедно с строителни комплекти. Важно е да се отбележи, че компютърът се използва като средство за управление на модела; използването му е насочено към компилиране на алгоритми за управление на сглобени роботи. Студентите разбират особеностите на съставянето на управляващи програми, автоматизиращи механизми и моделиране на работата на системите.
Обучението в тази програма позволява на студентите да:
учат заедно в един екип;
разпределете отговорностите в екипа си;
проявяват повишено внимание към културата и етиката на общуване;
показват творчески подход към решаването на даден проблем;
създават модели на реални обекти и процеси;
вижте реалния резултат от работата си.
Мишена:създаване на условия за развитие на способностите на учениците за техническо творчество и развитие на инженерното мислене.
Задачи:
да развие знания и умения в областта на разработването и редактирането на триизмерни компютърни модели;
развиват логическо, дизайнерско и пространствено мислене;
развиват умения за разработване и анализиране на сложни механизми;
формиране на устойчива мотивация за по-нататъшно изучаване на роботиката;
култивирайте точност, независимост и способност за работа в екип.
Отличителни черти на програмата
Програмата се реализира с помощта на учебни помагала, специално разработени от LEGO за обучение по технически дизайн, базирани на неговите конструктори. Този курс предлага използването на образователни строителни комплекти LEGO WeDo и Lego Mindstorms EV3 като инструмент за обучение на студентите по проектиране, моделиране и компютърно управление в часовете по роботика. Простотата на изграждане на модел, съчетана с големите дизайнерски възможности на дизайнера, позволява на децата в края на урока да видят модел, който са направили със собствените си ръце, който изпълнява поставената от тях задача. При конструирането на модел се засягат много проблеми от различни области на знанието - от теорията на механиката до психологията.
Програмно съдържаниевключва последователно изучаване на два блока: „LEGO WiDo First Robot“ и „Mindstorms EV3 Robot“. Всеки блок от програмата включва упражнения и творчески задачи за развитие на мисленето, вниманието, въображението, паметта и речта.
Блокът „LEGO WiDo First Robot“ запознава учениците с основните термини и понятия: среда за програмиране, интерфейс, сензор, контролер и др. Те се научават как да работят според инструкциите, да анализират получения модел и допълнително творчески самостоятелно да го усъвършенстват.
Модулът Mindstorms EV3 Robot запознава учениците с начини за проектиране и програмиране на по-сложни роботи.
Допълнителната обща програма за развитие на научна и техническа ориентация „Роботика“ е предназначена за 1 година. Възрастта на учениците, участващи в реализирането на тази допълнителна общообразователна програма, е от 8 до 15 години.
Форма и режим на занятията.Програмата е предназначена за 1 година обучение, 3 часа седмично, 96 часа годишно. Предвидени са следните форми на работа: проектиране, моделиране, конструиране. Занятията се провеждат в групова и индивидуална форма. Задачите се подбират, като се отчита индивидуалността на всеки ученик, което гарантира успешното им изпълнение.
Методи на обучение: диалогичен – включва обяснение на теоретичен материал под формата на образователни разговори. Разговорите са придружени с демонстрации на електронни презентации и работещи модели на роботи;дизайн (creative) – използва се, когато студентите изпълняват свои собствени творчески проекти.
В процеса на изпълнение на програма Роботика се очаква: резултати:
Лични резултати
критично отношение към информацията и избирателност на нейното възприемане;
разбиране на мотивите на своите действия при изпълнение на задачи;
развитие на любознателността и съобразителността при изпълнение на различни задачи от проблемен и евристичен характер;
развитие на внимание, постоянство, всеотдайност, способност за преодоляване на трудности - качества, които са много важни в практическата дейност на всеки човек;
развитие на самостоятелна преценка, независимост и нестандартно мислене;
възпитаване на чувство за справедливост и отговорност;
началото на професионалното самоопределение, запознаване със света на професиите, свързани с роботиката.
приемат учебна задача, планират учебни дейности, извършват окончателен и поетапен контрол на изпълнението на поставената задача;
адекватно възприемат ценностните преценки на учителя и другарите;
прави разлика между метода и резултата от действието;
направете корекции на действията, като вземете предвид допуснатите грешки;
в сътрудничество с учителя, задайте нови учебни цели;
проявяват познавателна инициатива в образователното сътрудничество;
търсене на информация; използват информационни и комуникационни технологии за решаване на комуникативни, когнитивни и творчески проблеми;
извършват анализ на обекти, като открояват съществени и несъществени характеристики; извършват сравнения и класификации по зададени критерии;
установяват аналогии, причинно-следствени връзки;
синтезират, съставят цяло от части, включително самостоятелно допълване с допълване на липсващи компоненти;
аргументирайте своята гледна точка, изслушвайте събеседника си и водете диалог, признавайте възможността за съществуване на различни гледни точки и правото на всеки да има своя собствена;
планирайте образователно сътрудничество с учителя и връстниците
зная:
правила за безопасна работа;
основни компоненти на LEGO конструктори;
конструктивни характеристики на различни модели, конструкции и механизми;
компютърна среда, включваща графичен език за програмиране;
видове подвижни и неподвижни връзки в конструктора;
конструктивни характеристики на различни роботи;
основни алгоритмични структури, етапи на решаване на проблеми с помощта на компютър.
използват основни алгоритмични структури за решаване на проблеми;
проектиране на различни модели; използвайте създадени програми;
прилагат придобитите знания в практически дейности;
|
№ п/п |
Име на темата |
Брой часове |
||
|
Общо часове |
Теория |
Практикувайте |
||
|
1.0 |
Въведение в образователната програма. |
1 |
1 |
0 |
|
Блокирайте „Първи робот“LEGO Wido» |
||||
|
1.1 |
Въведение в дейностите по роботика |
2 |
0 |
2 |
|
1.2 |
Среда за програмиране LEGO Education |
3 |
1 |
2 |
|
1.3 |
Танцуващи птици. Колани |
3 |
1 |
2 |
|
1.4 |
Интелигентен спинер. Предавки. Сензор за разстояние |
3 |
1 |
2 |
|
1.5 |
Гладен алигатор. Сензор за разстояние |
3 |
1 |
2 |
|
1.6 |
Маймуна барабанист. Лост и гърбичен механизъм |
3 |
1 |
2 |
|
1.7 |
Ревещ лъв. Сензор за наклон |
3 |
1 |
2 |
|
1.8 |
Пърхаща птица. Сензор за наклон. Сензор за разстояние |
3 |
1 |
2 |
|
1.9 |
вратар. Gear |
3 |
1 |
2 |
|
1.10 |
Аплодиращи фенове. Програма с блока „Екран“. |
3 |
1 |
2 |
|
1.11 |
Спасяване на самолет |
3 |
1 |
2 |
|
1.12 |
Спасение от гигант |
3 |
1 |
2 |
|
1.13 |
Непотопяема платноходка |
3 |
1 |
2 |
|
1.14 |
Творчески проект |
6 |
1 |
5 |
|
1.15 |
Защита на проекта |
3 |
1 |
2 |
|
Блокирайте "Робот"Mindstorms EV3" |
||||
|
2.1 |
Микрокомпютър |
3 |
1 |
2 |
|
2.2 |
Високоговорители |
3 |
1 |
2 |
|
2.3 |
Екран EV3 |
3 |
1 |
2 |
|
2.4 |
Програмиране |
6 |
1 |
5 |
|
2.5 |
Сензор за допир |
3 |
1 |
2 |
|
2.6 |
Цветен сензор |
3 |
1 |
2 |
|
2.7 |
Ултразвуков сензор |
3 |
1 |
2 |
|
2.8 |
Жироскопичен сензор |
3 |
1 |
2 |
|
2.9 |
Движение напред, назад, завиване наляво, надясно |
3 |
1 |
2 |
|
2.10 |
Ускорение, забавяне |
3 |
1 |
2 |
|
2.11 |
Движение в квадрат, в кръг |
3 |
1 |
2 |
|
2.12 |
Движение с препятствие |
6 |
1 |
5 |
|
2.13 |
Състезания |
6 |
1 |
5 |
|
Общо часове |
96 |
28 |
68 |
|
Програмно съдържание
1.Въвеждащ (организационен) урок
Запознаване с правилата за поведение в кабинета по роботика. Целите и съдържанието на часовете по роботика през тази година, съобразени със специфичните условия и интереси на учениците. График на занятията, мерки за безопасност.
Блокирайте „Първи робот“ LEGO Ние правим »
1.1.Въведение в техническите дейности и проектанта
Разговор за техническото проектиране и моделирането като техническа дейност. Общи основни сведения за технологичния процес и работните операции. Гледане на филми, списания и снимки, където децата могат да се запознаят с техническите дейности на човека. Ученици ще построят първия си робот.
Практическа работа.
Разучаване на състава на конструктор LEGO WeDo, сглобяване на неелектрифицирана конструкция по свободна тема.
1.2. Среда за програмиранеLEGO образование
Изследване на програмната среда LEGO Education. Обща информация за програмните блокове.
1.3. Модел "Танцуващи птици"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел, наречен „Танцуващи птици“. Ще изучават ремъчната предавка.
Практическа работа.
Сглобяване на модела "Птици". Писане на собствена програма
1.4. Модел "Smart Pinwheel"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел „Smart Pinwheel“. Учебни съоръжения. Разберете как се използва сензор за разстояние.
Практическа работа.
Монтаж на модела “Smart Pinwheel”. Писане на собствена програма
1.5. Модел "Гладен алигатор"
Учениците ще построят роботизиран модел, наречен Hungry Alligator. Използване на сензор за разстояние.
Практическа работа.
Сглобяване на модела "Гладен алигатор". Писане на собствена програма
1.6. Модел "Маймуна барабанист"
Учениците ще построят роботизиран модел на маймуната барабанист. Научете как да използвате лостове и гърбични механизми.
Практическа работа.
Сглобяване на модела "Маймуна барабанист". Писане на собствена програма
1.7. Модел "Ревящ лъв"
Учениците ще изградят роботизиран модел на ревящ лъв. Научете как да използвате сензор за наклон.
Практическа работа.
Сглобяване на модела Ревящ лъв. Писане на собствена програма
1.8. Модел "Пърхаща птица"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел, наречен „Летяща птица“. Научете как да използвате сензор за наклон и сензор за разстояние
Практическа работа.
Сглобяване на модела „Пърхаща птица“. Писане на собствена програма
1.9. Модел "Вратар"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел „Вратар“. Научете как да използвате зъбни колела
Практическа работа.
Сглобяване на модела “Вратар”. Писане на собствена програма
1.10. Модел "Аплодисменти на фенове"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел „Вратар“. Те ще изучават използването на блока „Екран“.
Практическа работа.
Сглобяване на модела Cheering Fans. Писане на собствена програма
1.11. Спасителен модел на самолет
Учениците ще сглобяват роботизиран модел на „Спасение“. Изпълнение на допълнителни задачи.
Практическа работа.
Сглобяване на модела „Спасяване на самолет“. Писане на собствена програма
1.12. Модел "Спасение от великан"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел, наречен „Спасение от гигант“. Изпълнение на допълнителни задачи.
Практическа работа.
Сглобяване на модела "Спасение от гиганта". Писане на собствена програма
1.13. Модел "Непотопяема платноходка"
Учениците ще сглобяват роботизиран модел на „Непотопяемата платноходка“. Изпълнение на допълнителни задачи.
Практическа работа.
Сглобяване на модела „Непотопяема платноходка”. Писане на собствена програма
1.14.Работа върху собствен творчески проект
Учениците ще сглобяват роботизиран модел по собствен дизайн. Извършете програмиране.
Практическа работа.
Сглобяване на модела по собствен дизайн. Програмиране
1.15.Защита на творчески проекти
Блокирайте "Робот" Mindstorms EV 3"
2.1. Микрокомпютър
Изследване на микрокомпютъра EV3. Предназначение на портове (мотори и сензори), USB порт, високоговорител, дисплей и бутони.
Практическа работа.
Свързване на EV3 и писане на прости алгоритмични задачи.
2.2. Високоговорители
Какво е високоговорител, неговата цел. Овладяване на методите и техниките за работа с микрокомпютърни говорители.
Практическа работа.
2.3. екран EV3
За какво е екран (дисплей)? Изследване на екрана EV3.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Писане на програма.
2.4. Програмиране
Повторение на известни алгоритми.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Писане на програма.
2.5. Изследване на сензора за докосване
Предназначение на сензора за докосване. Научете специфичните характеристики на сензора за докосване. Получаване на знания за програмиране на сензори за докосване.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Програмиране на сензора за допир.
2.6. Изследване на цветния сензор
Предназначение на цветния сензор. Научете специфичните характеристики на цветния сензор. Получаване на знания за програмиране на цветни сензори.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Програмиране на цветен сензор.
2.7. Изследване с ултразвуков сензор
Предназначение на ултразвуковия сензор. Изучаване на особеностите на ултразвуковия сензор. Получаване на знания за програмиране на ултразвуков сензор.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Програмиране на ултразвуков сензор.
2.8. Изследване на жироскопичния сензор
Предназначение на жироскопичния сензор. Изследване на особеностите на жироскопичния сензор. Получаване на знания за програмиране на жироскопичен сензор.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Програмиране на жироскопичния сензор.
2.9. Движение напред, назад, завиване наляво, надясно
Програмиране на двигатели за движение напред, назад, завиване наляво, надясно.
Практическа работа.
2.10. Движение с ускорение, със забавяне
Програмиране на двигатели за движение, интегрирано с ускорение, забавяне, равномерно ускорено и равномерно забавено движение.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Моторно програмиране. Нанасяне на корекции по модела.
2.11. Движение по линия, в квадрат, в кръг
Програмиране на двигатели за движение по линия, в квадрат, в кръг.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Моторно програмиране. Нанасяне на корекции по модела.
2.12. Движение с препятствие
Програмиране на двигатели и наблюдение на тяхната работа в различни възли на модела при движение с препятствие.
Практическа работа.
Сглобяване на роботи. Моторно програмиране. Нанасяне на корекции по модела.
2.13. Състезания
Подготовка на модели за състезания. Тестване на модел. Финализиране. Провеждане на състезания.
Списък на използваните източници и литература
Дружинин В.Н. Психология на общите способности - Санкт Петербург: Питър, 2002. - 157-209 с.
Концепция за развитие на допълнително образование за деца от 04.09.2014 г.
Симановски А.Е. Развитие на творческото мислене на децата. Популярно ръководство за родители и учители. /Ярославъл: “Академия за развитие”, 2006. –11-27 с.
Тамберг Ю.Г. Развитие на творческото мислене на детето , - Санкт Петербург: Реч, 2002. - 30-75 с.
Ovsyanitskaya L.Yu., Ovsyanitsky D.N., Ovsyanitsky A.D.. Курс по програмиране на робота Lego Mindstorms EV3 в среда EV3: основни подходи, практически примери, тайни на майсторството. - Челябинск: Мякотин И.В. - 2014 г.
Григориев Д.В., Степанов П.В. „Извънкласни дейности на учениците” - М., Образование, 2010 г.
Комарова Л. Г. „Изграждане от LEGO“ (моделиране на логически връзки и обекти от реалния свят с помощта на LEGO конструктора). - М.; "ЛИНК - ПРЕС", 2001г.
LEGO Education WeDo Ръководство за учители
Общинска автономна образователна институция
"Голишмановская гимназия № 4"
Работна програма за извънкласни дейности
"Роботика и Лего конструиране"
компилатор:
Кузьминых И. Г.
учител по физика МАОУ
"Голишмановская средна школа № 4"
Р. п.Голъшманово
рецензенти:
Парунина Л.В.
Доцент доктор. пед. науки, зав
училищен отдел на GAPOU TO
Baytimerova L. S.
Доцент доктор. пед. науки, зав
циклова комисия по математика
и природни дисциплини GAPOU TO
"Тюменски педагогически колеж"
Работна програма за извънкласни дейности
"Роботика и Лего конструиране"
Обяснителна бележка
Съвременният етап на развитие на обществото се характеризира с ускорени темпове на развитие на техниката и технологиите. Постоянно са необходими нови идеи за създаване на конкурентни продукти и обучение на висококвалифициран персонал. Външните условия служат като предпоставка за реализиране на творческия потенциал на индивида, който има биологично неограничен потенциал.
Училищното образование трябва да отговаря на целите за напреднало развитие. За целта училището трябва да осигури
изучаване не само на постиженията на миналото, но и на технологии, които ще бъдат полезни в бъдещето,
обучение, фокусирано върху аспектите на знанието и дейността на учебното съдържание.
Роботиката отговаря на тези изисквания.
В нашето време на роботика и компютъризация тийнейджърите трябва да бъдат научени да решават проблеми с помощта на автомати, които той сам да проектира, да защити своето решение и да го приложи в реален модел, т.е. директно проектиране и програмиране. Предметът на роботиката е създаването и използването на роботи, други инструменти на роботиката и базирани на тях технически системи и комплекси за различни цели.
Фокусът на програмата е научно-технически. Програмата е насочена към привличане на студенти към съвременните технологии за проектиране, програмиране и използване на роботизирани устройства.
Въвеждането на допълнителна образователна програма „Роботика“ в училище неизбежно ще промени картината на възприемането на техническите дисциплини от учениците, прехвърляйки ги от категорията на спекулативните в категорията на приложните. Практическото приложение на теоретичните знания, придобити по математика или физика от децата, води до по-дълбоко разбиране на основите, затвърждава придобитите умения, оформяйки образованието в най-добрия му смисъл.
Нормативни правни документи, въз основа на които е разработена работната програма:
учебен план на МАОУ "ГСШО №4";
закон за образованието.
Място на програмата по Роботика и Лего дизайн в учебната програма
Тази програма и тематичното планиране съставени предназначени за 34 часа (1 час седмично) във 2–4 клас и за 34 часа (1 час седмично) в 5–8 клас.
За изпълнение на програматаТози курс е осигурен лаборатории от серията Lego Education "Конструкция на първите роботи" (Артикул: 9580 Име: WeDo™ RoboticsConstructionSet Година на издаване: 2009) и диск със софтуерза работа с конструктора LEGO® WeDo™ PervoRobot (LEGO EducationWeDo), компютри, принтер, скенер, видео техника.Като основно оборудване за по-възрастната група се използват Lego Mindstorms NXT, 0 конструктори и визуална среда за програмиране за преподаване на роботика LEGO MINDSTORMS Education NXT, които позволяват чрез класове по роботика да запознаят тийнейджър със законите на реалния свят и особеностите на функционирането на възприемането на този свят от кибернетичните механизми.
Цел на образователната програма
формиране на умения и способности в областта на техническото проектиране, моделиране и конструиране
Цели на образователната програма
Образователни
Използването на съвременните разработки на роботиката в областта на образованието, организирането на тяхна основа на активни извънкласни дейности на учениците
Осъществяване на междупредметни връзки с физика, информатика и математика
Студентите решават редица кибернетични задачи, резултатът от всяка от които ще бъде работещ механизъм или робот с автономно управление
Развитие
Развитие на инженерното мислене на учениците, умения за проектиране, програмиране и ефективно използване на кибернетични системи
Развитие на фини двигателни умения, внимание, точност и изобретателност
Развитие на творческото мислене и пространственото въображение на учениците
Образователни
Повишаване на мотивацията на учениците за изобретяване и създаване на собствени роботизирани системи
Формиране у учениците на желание за получаване на висококачествен завършен резултат
Развитие на дизайнерско мислене и умения за работа в екип
Уместност на тази програмае, че роботиката в училище допринася за развитието на комуникативните способности на учениците, развива уменията за взаимодействие, самостоятелността при вземане на решения и разкрива техния творчески потенциал. Децата и тийнейджърите разбират по-добре, когато създават или измислят нещо сами. При провеждането на часове по роботика този факт не просто се взема предвид, а реално се използва във всеки урок.
Изпълнението на тази програма спомага за развитието на комуникативните умения на учениците чрез активното взаимодействие на децата по време на групови дейности по проекти.
Новост на програматае да се промени подходът към обучението на подрастващите, а именно въвеждането на нови информационни технологии в образователния процес, сензорното развитие на интелигентността на учениците, което се реализира в телесно-моторни игри, които насърчават учениците да решават голямо разнообразие от когнитивно-продуктивни , логически, евристични и манипулативно-дизайнерски проблеми.
В нашето време на роботика и компютъризация тийнейджърите трябва да бъдат научени да решават проблеми с помощта на автомати, които той сам да проектира, да защити своето решение и да го приложи в реален модел, т.е. директно проектиране и програмиране.
Възраст на децата, участващи в тази програма
8 - 10 години – основна група
11 -15 години - старша група
Основна група
Целта е да се научат основите на роботиката
За ефективното развитие на техническото мислене на учениците, целенасоченото развитие на инженерни и технически способности.
1. Стимулирайте мотивацията на учениците за придобиване на знания, спомагайте за формирането на творческата личност на детето
2. Насърчаване на развитието на интерес към технологиите, дизайна, програмирането, високите технологии и развиване на умения за работа в екип
3. Внушаване на умения за програмиране чрез разработване на програми във визуална среда за програмиране, развиване на алгоритмично мислене
Учебният материал се основава на изучаването на основните принципи на механичното предаване на движение и елементарното програмиране.Работейки индивидуално, по двойки или в екип, учениците в начална училищна възраст могат да се научат да създават и програмират модели, да провеждат изследвания, да пишат доклади и да обсъждат идеи, които възникват, докато работят с тези модели.
На всеки урок, използвайки познати LEGO елементи, както и двигател и сензори, ученикът конструира нов модел, свързва го към лаптоп с помощта на USB кабел и програмира действията на робота. По време на курса учениците развиват фината моторика на ръката, логическото мислене, дизайнерските способности, овладяват съвместното творчество, практическите умения за сглобяване и изграждане на модел, придобиват специални знания в областта на дизайна и моделирането и се запознават с прости механизми.
WeDo Activity Suite предоставя инструментите за постигане на всичко набор от образователни цели:
творческо мислене при създаване на работещи модели;
развитие на речника и комуникационните умения при обясняване на действието на модела;
установяване на причинно-следствени връзки;
анализ на резултатите и търсене на нови решения;
колективно развитие на идеите, постоянство в реализирането на някои от тях;
експериментални изследвания, оценка (измерване) на влиянието на отделни фактори;
извършване на системни наблюдения и измервания;
използване на таблици за показване и анализ на данни;
писане и възпроизвеждане на сценарий с помощта на модел за яснота и драматичен ефект;
развитие на фините мускули на пръстите и двигателните умения на ръката на учениците от началното училище.
Изучаването на всяка тема включва изпълнение на задачи за малки проекти ( сглобяване и програмиране на вашите модели).
Обучението с LEGO® Education винаги се състои от 4 етапа:
Установяване на взаимоотношения
строителство,
отражение,
развитие.
Установяване на взаимоотношения. Когато създават връзки, учениците изглежда „наслагват“ нови знания върху тези, които вече притежават, като по този начин разширяват знанията си. Към всяка от задачите в комплекта има анимирана презентация с екшън фигурки – Маша и Макс.
Строителство.Работата с продуктите на LEGO Education се основава на принципа на практическото обучение: първо мислете, а след това изграждайте. Всяка дейност от Build Kit включва подробни инструкции стъпка по стъпка.
Отражение. В раздела „Отражение“ учениците изследват влиянието, което промяната на неговия дизайн оказва върху поведението на модел: те сменят части, извършват изчисления, измервания, оценяват възможностите на модела, създават отчети и правят презентации. На този етап учителят има отлични възможности за оценка на постиженията на учениците.
развитие.Разделът Развитие за всеки урок включва идеи за създаване и програмиране на модели с по-сложно поведение.
Конструкционният софтуер LEGO® WeDo™ PervoRobot (LEGO Education WeDo Software) е предназначен за създаване на програми чрез плъзгане на блокове от палитрата в работното пространство и интегрирането им в програмната верига. За управление на двигатели, сензори за наклон и разстояние са осигурени подходящи блокове. Освен тях има и блокове за управление на клавиатурата и дисплея на компютъра, микрофон и високоговорител. Софтуерът автоматично открива всеки двигател или сензор, свързан към портовете на LEGO® Switch. Разделът „Първи стъпки“ на софтуера WeDo представя принципите за създаване и програмиране на LEGO модели 2009580 LEGO WeDo First Robot. Комплектът съдържа 12 задачи. Всички задачи са снабдени с анимация и инструкции за сглобяване стъпка по стъпка.
Форми на организиране на занятията
комбинирани паралелки.
Основни методи на обучениеизползвани при завършване на програмата в началното училище:
1. Орален.
2. Проблемно.
3. Частично търсене.
4. Проучване.
5. Дизайн.
6.. ФормиранеИподобрениеуменияИумения (проучваненов материал, практика).
7. Обобщаване и систематизиране на знанията (самостоятелна работа, творческа работа, дискусия).
8. Контрол и проверка на уменията (самостоятелна работа).
9. Създаване на ситуации на творческо търсене.
10. Стимулиране (насърчаване).
защита на готови проекти;
участие в училищни и градски научно-практически конференции (изследователски състезания).
В областта на образованието:
адаптация на детето към живота в обществото, неговата самореализация;
развитие на комуникационни умения;
придобиване на самочувствие;
формиране на самостоятелност, отговорност, взаимопомощ и взаимопомощ.
знанияосновни принципи на механично предаване на движение;
способност за работа по предложените инструкции;
способността за творчески подход към решаването на проблеми;
способността да се доведе решение на проблем до работещ модел;
способността да изразявате мисли в ясна логическа последователност, да защитавате своите гледна точка, анализира ситуацията и самостоятелно намира отговори на въпроси чрез логически разсъждения;
способност за работа по проект в екип и ефективно разпределяне на отговорностите.
Ученикът трябва да знае/разбира:
въздействието на човешките технологични дейности върху околната среда и здравето;
обхват и предназначение на инструменти, различни машини, технически устройства (включително компютри);
основни източници на информация;
видове информация и начини за представянето й;
основни информационни обекти и действия върху тях;
предназначение на основните компютърни устройства за въвеждане, извеждане и обработка на информация;
правила за безопасно поведение и хигиена при работа с компютър.
Умейте да:
получават необходимата информация за предмета на дейност, като използват чертежи, диаграми, скици, чертежи (на хартиен и електронен носител);
създават и изпълняват програми за забавни механизми;
основни понятия, използвани в роботиката: двигател, сензор за наклон, сензор за разстояние, порт, конектор, USB кабел, меню, лента с инструменти.
За:
търсене, трансформиране, съхраняване и прилагане на информация (включително използване на компютър) за решаване на различни проблеми;
спазване на правилата за лична хигиена и безопасна работа с информационни и комуникационни технологии.
Учебен и тематичен план
Име на секциите
Брой часове
практика
Раздел 1. Въведение
2
Раздел 2. Изследване на механизми
2
Раздел 3. Проучване на сензори и двигатели
3
Раздел 4. WeDo програмиране
3
Раздел 5. механизми.
20
Секция 6. Разработка, асемблиране и програмиране на вашите модели
4
34
Номер на урока
Тема на урока
Теоретична част
Практическа част
Въвеждащ урок
Концепцията за „робот“, „роботика“. Използването на роботи в различни сфери на човешкия живот, значението на роботиката. Гледайте видеоклип за използването на роботи. Мерки за безопасност
Въведение. Запознаване с Лего. Какво е включено в 9580 LEGO® WeDo™ FirstRobot Construction Set. Организация на работното място.
Изследване на механизми
Как да използвате инструкциите. Проектиране на модели на роботи. Символи. Терминология.
Показване на работещ модел на робота и неговите програми: базирани на сензор за светлина, ултразвуков сензор, сензор за докосване.
Проучване на сензори и двигатели
Строителна среда. Относно асемблирането и програмирането.
Мотор и ос. Предавки. Междинна предавка. Намаляване и увеличаване на скоростите. Сензори за накланяне, допир, разстояние. Увеличете и намалете скоростта
WeDo програмиране
Среда за програмиране. Относно асемблирането и програмирането.
Блок "Цикъл".
Блокирайте „Добавяне към екрана“, „Изваждане от екрана“. Блокирайте „Стартиране при получаване на писмо“
Забавни механизми
1. Танцуващи птици
2. Умно колело 3. Пърхаща птица
Разработка, асемблиране и програмиранемеханизми
Сравнение на механизми. Танцуващи птици, умно колело, пърхаща птица (сглобяване, програмиране, измервания и изчисления).
Животни 1. Гладен алигатор 2. Ревещ лъв
3. Маймуна барабанист
Разработка, асемблиране и програмиранемеханизми
Сравнение на механизми. Гладен алигатор, ревящ лъв, маймуна барабанист, (сглобяване, програмиране, измервания и изчисления).
Футбол
1. Напред
2.Вратар
3. Аплодиращи фенове
Създаване на доклад, презентация, измисляне на история за представяне на модела.
Създаване и програмиране на модели. Създаване на модели с помощта на ресурс
приключения 1. Спасяване със самолет 2. Спасяване от гигант 3. Непотопяема платноходка
Написване и разиграване на сценария „Приключението на Маша и Макс“ с помощта на три модела (от раздел „Приключения“)
Разработка (създаване и програмиране) на модел с по-сложно поведение.
Разработка, монтаж и програмиране на вашите модели
Конкурс на дизайнерски идеи. Създаване и програмиране на собствени механизми и модели с помощта на комплекти Лего
Разработване на индивидуални модели с помощта на LEGO ресурсни модели.
Старша група
Конструкторският комплект LEGO Mindstorms позволява на учениците да научат много важни идеи и да развият умения, необходими за по-късен живот под формата на образователна игра. Занятията по програмата формират специални технически умения, развиват точност, постоянство, организираност и фокусират върху резултатите. Lego Mindstorms работи на базата на компютърен контролер NXT, който е двоен микропроцесор, флаш памет във всеки от които е повече от 256 kB, Bluetooth модул, USB интерфейс, както и течнокристален екран, батерия, високоговорител, сензор и серво портове. Именно в NXT се крие огромният потенциал на възможностите на конструктора lego Mindstorms. Паметта на контролера съдържа програми, които могат да бъдат изтеглени независимо от компютър. Информацията от компютър може да се прехвърля или чрез USB кабел, или чрез Bluetooth. Освен това, използвайки Bluetooth, можете да управлявате робота с помощта на мобилен телефон. За да направите това, просто трябва да инсталирате специално java приложение.
Мишена: развитие на научния, техническия и творческия потенциал на личността на детето чрез организиране на неговите дейности в процеса на интегриране на първоначалния инженерен дизайн и основите на роботиката.
Задачи:
1.
Развитие на инженерното мислене на учениците, умения за проектиране, програмиране и ефективно използване на кибернетични системи.
2. Осъществяване на междупредметни връзки с информатика и математика
3. Студентите решават редица кибернетични задачи, резултатът от всяка от които ще бъде работещ механизъм или робот с автономно управление
Обосновка за избора на тази програма.
РПрограмата се реализира с помощта на учебни помагала, специално разработени от LEGO за обучение по технически дизайн, базирани на неговите конструктори. Този курс предлага използването на комплекти за образователни конструкции Lego Mindstorms NXT като инструмент за обучение на учениците по проектиране, моделиране и компютърно управление в уроци по роботика. Курсът включва използването на компютри във връзка с строителни комплекти. Важно е да се отбележи, че компютърът се използва като средство за управление на модела; използването му е насочено към компилиране на алгоритми за управление на сглобени модели. Студентите разбират особеностите на съставянето на управляващи програми, автоматизиращи механизми и моделиране на работата на системите. Методическите характеристики на изпълнението на програмата включват комбинация от възможността за развитие на индивидуалните творчески способности и формирането на умения за взаимодействие в екип и работа в група.
Структура и съдържание на програмата
Структурата на изучаваната програма включва следните основни раздели:
Запознаване с дизайнера, основните части и принципите на закрепване.
Създаване на най-простите механизми, описание на тяхното предназначение и принципи на действие. Създаване на триизмерни модели на механизми в среда за визуален дизайн. Силови машини. Използване на вградените възможности на микроконтролера: преглед на показанията на сензора, прости програми, работа с файлове.
Въведение в програмната среда Robolab.
Основни команди за управление на робота, основни алгоритмични проекти. Най-простите регулатори: релейни, пропорционални. Използване на регулатори. Решаване на проблеми с два контролни цикъла или с допълнителна задача за робота (например придвижване по линия и избягване на препятствия).
Овладяване на текстово програмиране в среда RobotC.
Изследователски подход към решаването на проблеми. Използване на паметта на робота за повтаряне на набори от действия. Елементи на техническото зрение. Разширения на контролера за предоставяне на допълнителни възможности на робота. Работа по творчески проекти. Участие в образователни състезания.
Форми на организиране на занятията
Основните форми на учебния процес са:
групови учебни, практически и теоретични занятия;
работа по индивидуални планове (изследователски проекти);
участие в състезания между групи;
комбинирани паралелки.
Основни методи на обучение, използвани при завършване на програмата, се основават на педагогически технологии:
Сътрудничество.
Проектно базиран метод на обучение.
Технологии за използване на игрови методи в обучението.
Информационни и комуникационни технологии.
Възможност за частично търсене.
Проучване.
Създаване на ситуации на творческо търсене.
Стимулиране (насърчаване).
Формуляри за обобщаване на изпълнението на програмата
защита на готови проекти;
участие в конкурси за най-добър сценарий и презентация за създадения проект;
участие в училищни конференции (изследователски състезания).
Очаквани резултати от изучаването на курса
Изпълнението на целите и задачите на програмата включва получаване на конкретни резултати:
В областта на образованието:
Образователният резултат от часовете по роботика може да се счита за постигнат, ако учениците проявяват желание да работят самостоятелно, да подобряват известни модели и алгоритми и да създават творчески проекти. Самостоятелна подготовка за състезания, желание за постигане на високи резултати.
В областта на дизайна, моделирането и програмирането:
Въведение в езика C. Разширени възможности за текстово програмиране. Възможност за създаване на програма за решаване на многостепенна задача. Процедурно програмиране. Използване на нестандартни сензори и разширения на контролери. Възможност за използване на помощна система и примери.
Способността да се формулира проблем и да се преценят необходимите ресурси за решаването му. Планиране на дейностите по проекта, оценка на резултатите. Изследователски подход за решаване на проблеми, търсене на аналози, анализ на съществуващи решения.
Изисквания към нивото на подготовка на студентите:
В края на курса студентите трябва
Зная :
Теоретични основи за създаване на роботизирани устройства;
Елементната база, с която е сглобено устройството;
Редът на взаимодействие на механичните компоненти на робота с електронни и оптични устройства;
Процедурата за създаване на алгоритъм за програмата за действие на роботизирано оборудване;
Правила за безопасност при работа с инструменти и електрически уреди.
Умейте да:
Сглобете роботизирано оборудване с помощта наLEGOдизайнери;
Създавайте програми за роботизирани устройства с помощта на специализирани визуални дизайнери.
Използвайте придобитите знания и умения в практическата дейност и ежедневиетоЗа:
използват компютърни програми за решаване на образователни и практически задачи;
спазване на безопасни методи за работа с информационни и комуникационни технологии.
Учебен и тематичен план
Име на секциите
Брой часове
практика
Раздел 1. Въведение: информатика, кибернетика, роботика. Обучение по безопасност
2
Раздел 2. Основи на дизайна Изследване на механизми
3
Раздел 3. Програмиране
4
Раздел 4. Разработка, монтаж и програмиране на модели.
20
Раздел 5. Творчески проекти. Разработка, монтаж и програмиране на вашите модели.
5
34
Номер на урока
Тема на урока
Теоретична част
Практическа част
Роботика за начинаещи, основно ниво
Основи на роботиката.
Понятия: сензор, интерфейс, алгоритъм и др.
Концепцията за „робот“, „роботика“. Използването на роботи в различни сфери на човешкия живот, значението на роботиката. Гледайте видеоклип за роботизирани системи.
Показване на работещ модел на робота и неговите програми: базирани на сензор за светлина, ултразвуков сензор, сензор за докосване
Запознаване с набор от части за изучаване на роботика: контролер, серво, свързващи кабели, сензори за допир, ултразвук, осветление. Портове за свързване. Създаване на междуосие върху коловози
Вашият конструктор (състав, възможности)
Основни подробности (име и цел)
Сензори (предназначение, мерни единици)
Двигатели
Микрокомпютър NXT
Батерия (зареждане, използване)
Как правилно да подредите частите в комплект
FML компютърна база,Конструктор 9797 “Lego Mindstorms NXT”
Софтуер Lego Mindstorms NXT Edu, допълнителни сензори.
Свързващи елементи.
Конструктивни елементи.
Специални подробности.
Електронни компоненти
NXT микропроцесорен модул с батерия.
Три мотора с вградени сензори.
Ултразвуков сензор (сензор за разстояние).
Сензор за допир.
Сензор за звук – микрофон.
Светлинен сензор.
Моята първа програма
Софтуер NXT
Системни изисквания.
Инсталиране на софтуер.
Софтуерен интерфейс.
Понятието "програма", "алгоритъм". Алгоритъм за движение на робота в кръг, напред и назад, осмица и др.
Написване на програма за движение в кръг през менюто на контролера. Стартиране и отстраняване на грешки в програмата. Писане на други прости програми по избор на студентите и самостоятелно отстраняване на грешки.
Въведение в средата за визуално програмиране
Палета за програмиране. Панел за настройки.
Концепцията за „среда за програмиране“, „логически блокове“.
Програмиране и роботика.
Демонстрация на писане на проста програма за робот.
Интерфейс на програмата LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с нея. Писане на програма за възпроизвеждане на звуци и изображения с помощта на семпъл
Робот в движение.
Сглобяване на модела по технологични карти.
Създаване на проста програма за модела с помощта на вградените възможности на NXT (програма от TC + задачи за разбиране на принципите на създаване на програми)
Писане на линейна програма.
Понятието „мощност на двигателя“, „калибриране“. Използване на блока „движение“ в програмата.
Създаване и отстраняване на грешки на програма за движение с ускорение, напред и назад. "Въртящ се робот" Плавен завой, движение по крива.
Циклична програма
Писане на програма с цикъл. Концепцията за "цикъл".
Използване на цикличен блок в програма.
Създаване и отстраняване на грешки в програма за движение на робот в осмица
Роботът се движи в кръг в произволна посока
Концепцията за "генератор на случайни числа". Използване на блок с произволни числа за контрол на движението на робота
Създаване на програма за движение на робот по произволна траектория
Роботът се движи по дадена линия
Теорията на движението на робота по сложна траектория
Написване на програма за движение по контура на триъгълник или квадрат
Робот, повтарящ възпроизведени действия
Промишлени манипулатори и тяхното отстраняване на грешки. Блок за запис/възпроизвеждане
Робот, който записва траекторията на движение и след това точно я възпроизвежда
Робот, определящ разстоянието до препятствие
Ултразвуков сензор
Робот, който спира на определено разстояние от препятствие. Робот за сигурност
Ултразвуков сензор управлява робота
Робот, който реагира на звук.
Цикъл и прекъсвания. Приложение на регулатори.
Създаване и отстраняване на грешки на програма за придвижване на робот на закрито и самостоятелно преодоляване на препятствия.
Заседнал робот
Програма за вложен цикъл. Подпрограма.
Търсене на обекти.
Проследяване на обекти.
Основи на техническото зрение.
Команди за управление на движението.
Робот, който следва протегната ръка и поддържа необходимото разстояние. Конфигуриране на други действия в зависимост от показанията на ултразвуковия сензор
Използване на долния сензор за светлина
Яркост на обекта, отразена светлина, осветеност, разпознаване на цветовете на робота.
Робот спира на черна линия. Робот, който започва да се движи из стаята, когато осветлението светне.
Движение по линията
Калибриране на светлинния сензор
Робот се движи по черна линия.
Състезание с роботи
Състезания по роботика
Състезания с роботи. Време за запис и брой грешки
Робот с множество сензори
Сензор за допир, светлина, звук.
Създаване на робот и неговата програма със заден сензор за допир и преден ултразвуков сензор.
Робот футбол
Програмиране на колективно поведение и дистанционно управление. Най-простият изкуствен интелект.
Отборни игри с инфрачервена топка и други помощни средства.
Защита на проект „Моят собствен уникален робот”
Триизмерно моделиране.
Дистанционно управление чрез bluetooth.
Учениците създават свои собствени роботи и ги представят.
Библиография
За учителя
Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др.. Индустриална роботика: Под редакцията на Shifrin Ya.A. – М.: Машиностроене, 2002.
Юревич Ю.Е. Основи на роботиката. Урок. Санкт Петербург: BVH-Петербург, 2005.
http://www. легообразование. информация/ nxt/ ресурси/ ръководства за изграждане/
http://www.legoengineering.com/
За деца и родители
Списание "Компютърни инструменти в училище", селекция от статии за 2010 г. "Основи на роботиката, базирани на конструктора Lego Mindstorms NXT."
Аз съм робот. Айзък Азимов. Серия: Приключенска библиотека. М: Ексмо, 2002.
Публикации по темата
-
Как да направите дълъг VGA кабел от мрежов кабел от категория 5?
Построих беседка в двора. Има къде да седна с приятели, но има едно неудобство: искам да гледам телевизия на чист въздух. Преносим...
-
Промяна на настройките за поверителност
Сейнт Джулианс е един от най-оживените и живописни курорти в Малта. Тази зона е планирана по такъв начин, че...