Конструирование и робототехника

Мы живём в удивительное время, когда на наших глазах меняется представление о грамотности человека. Если 15 лет назад показателем грамотности служило умение читать и писать, а ещё недавно необходимой составляющей являлся навык работы с компьютером, то уже завтра каждый образованный человек должен будет уметь работать с роботами. Роботы постепенно, но уверенно входят в нашу жизнь.

В учебном процессе предполагается использование образовательных конструкторов. На занятиях применяются образовательные конструкторы LEGO и различные подручные материалы. Для занятий используется базовый набор деталей.

Педагоги

Якимович Татьяна Юрьевна

Содержание программы

Программа рассчитана на 51 час.

1 (1 час) Техника безопасности. Механизм, Автомат, Робот. История робототехники. Виды роботов. Будущее робототехники.
2 (1 час) Теория – робот, как система. Практическая часть -знакомство с набором LEGO Mindstorms EV3 , его составляющими частями. Знакомство с программой LEGO Mindstorms EV3 Classroom – 1.5.0
3-4 (2 часа) Теория - классификация LEGO Mindstorms EV3 роботов по типам платформ (колесные, гусеничные,   шагающие роботы, летающие роботы, плавающие роботы, гибридные роботы, захваты и манипуляторы). Практическая часть – изучение несущих деталей и крепежных LEGO Mindstorms EV3 элементов набора LEGO Mindstorms EV3, отработка принципов  крепления (шарнир, жесткий узел) .
5 (1 час) Теория : Источники питания в роботах. Электродвигатели.  Практика : знакомство с типами двигателей в наборе LEGO Mindstorms EV3, знакомство с питанием микроконтроллера в наборе.
6 (1 час) Микроконтроллеры
7 (1 час) Управление роботом.
8 (1 час) Сенсоры.                                                                                                                                          9 (1 час) Программирование робота.                                                                                                                10-11      Сборка  приводной    колесной платформы                     
12-13      Программирование приводной колесной платформы (управление движением)
14-15      Программирование приводной колесной платформы (использование ультразвукового датчика)            
16-17      Программирование приводной колесной платформы ( использование захвата)
18-19      Программирование приводной колесной платформы (использование датчика цвета)
20-21      Программирование приводной колесной платформы (углы и шаблоны)
22-24      Сборка и программирование «Заводского робота»
25-27      Выполнение одного из реальных заданий FIRST LEGO League                                                          28-31      Сборка и программирование ГироБоя
32-35      Сборка и программирование робота «Сортировщик цветов»
36-39      Сборка и программирование робота «Щенок»
40-43      Сборка и программирование модели «РобоРука Н25»
44-47      Проектирование, сборка и программирование собственной модели робота
48-50      Представление и защита собранных собственных моделей. Итоговое тестирование.
51           Итоговое занятие.

Итого: 51 час.

Цели программы

Создание условий для творческого поиска, конструирования, моделирования среды, проектно – исследовательской деятельности, способствующих развитию школьника, его самореализации и социализации. Формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.

Результат программы

Личностные

·       Умение оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;

·       Умение называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей; самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы;

 Метапредметные

Познавательные УУД:

·       определять, различать и называть детали конструктора,

·       конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.

·       ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного, перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;

Регулятивные УУД:

·       уметь работать по предложенным инструкциям.

·       умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

·       определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;

Коммуникативные УУД:

·       уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о модели.

·       уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

 Формирование ИКТ-компетентности обучающихся

Знакомство со средствами ИКТ, гигиена работы с компьютером

Учащийся  научится:

·       использовать безопасные для органов зрения, нервной системы, опорно-двигательного аппарата, эргономичные приёмы работы с компьютером и другими средствами ИКТ; выполнять компенсирующие физические упражнения (минизарядку);

Обработка и поиск информации

·       искать информацию в соответствующих возрасту цифровых словарях и справочниках, базах данных, контролируемом Интернете, системе поиска внутри компьютера;

 Учащийся получит возможность научиться:

 ·       грамотно формулировать запросы при поиске в Интернете и базах данных, оценивать, интерпретировать и сохранять найденную информацию; критически относиться к информации и к выбору источника информации.

 Предметные результаты.

У обучающихся будут сформированы:

·       основные понятия робототехники;

·       основы алгоритмизации;

·       умения автономного программирования;

·       знания среды LEGO

·       основы программирования

·       умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

·       навыки работы со схемами.

 Обучающиеся получат возможность научиться:

·       собирать базовые модели роботов;

·       составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;

·       использовать датчики и двигатели в моделях;

·       проектировать, собирать и программировать собственные модели роботов

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение программы:

Характеристика помещения для занятий: специализированный учебный кабинет физики или информатики. 

Набор по робототехнике LEGO Mindstorms EV3 (базовый набор арт. 45544).                          

Программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3 Classroom – 1.5.0;

Ноутбук.

 Дополнительно возможно использовать:

·       Ресурсный набор LEGO  Mindstorms EV3;

·       Дополнительные датчики, моторы и светодиоды;

·       Детали Lego Classic

·       Детали других наборов Lego