Главные вкладки

    рабочая программа курса "робототехника" для учащихся 8 класса
    календарно-тематическое планирование на тему

    Саенко Сергей Петрович

    пояснительная записка и календарно-тематическое планирование

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Файл robototehnika8.rar73 КБ

    Предварительный просмотр:

    Пояснительная записка

    1. Статус программы

    Рабочая программа по робототехнике составлена на основе рекомендаций федеральной экспериментальной площадки федерального института развития образования (ФИРО). На изучение курса робототехники в 8 классе по предлагаемой программе отводится 35 часов за учебный год (1 час в неделю).  Программа конкретизирует содержание предметных тем образовательного стандарта, дает распределение учебных часов по разделам курса и рекомендуемую последовательность изучения тем и разделов с учётом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного процесса, возрастных особенностей учащихся.

    Цель: обучение воспитанников основам робототехники, программирования. Развитие творческих способностей в процессе конструирования и проектирования.

    Предмет изучения: принципы и методы разработки, конструирования  и программирования  управляемых электронных устройств на базе  контроллера Arduino.

    Определён перечень практических работ, выполняемых учащимися. Программа содействует сохранению единого образовательного пространства, предоставляет широкие возможности для реализации различных подходов к построению учебного курса.

    2. Структура документа

    Программа включает:

    - титульный лист;

    - пояснительную записку с требованиями к уровню подготовки выпускников и основным содержанием с распределением учебных часов по темам курса робототехники.

    - календарно-тематическое планирование курса робототехники 8  класса.        

    3. Роль и место курса робототехники в обучении

    Данная программа по робототехнике научно-технической направленности, т.к. так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

    Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий. Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество. Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.

    Новые ФГОС ООО требуют освоения конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и комплекты по робототехнике полностью удовлетворяют эти требования.

    Педагогическая целесообразностьэтой программы заключается в том что, она является целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в с современном мире . В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

    Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества.

    4. Цели обучения робототехники:

    • Повышение мотивации к изучению предметов естественно-математического цикла (физика, информатика, математика, технология), знакомство с основными принципами механики, с основами программирования, понимание важности межпредметных связей. Формирование целостного миропонимания и современного научного мировоззрения.
    • Разностороннее и своевременное развитие детей, их творческих способностей.
    • Формирование навыков самообразования, самореализации личности. Развитие умения творчески подходить к решению задачи, анализировать проблему и довести решение задачи до работающей модели, излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений, работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
    • Воспитание чувства делового сотрудничества (доброжелательность друг к другу, уважать мнение других, уметь слушать товарищей),  ответственного отношению к делу, самостоятельности, умения ориентироваться в постоянно изменяющихся условиях,  быстро находить коллективное и самостоятельное решение возникающих проблем. Воспитание чувства товарищеской взаимовыручки и этики групповой работы, этики и культуры общения, основ бережного отношения к оборудованию.

    Задачи:

    • Обучающие:

    - дать первоначальные знания о конструкции робототехнических устройств;

    - научить и программирования робототехнических устройств;

    - сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;

    - ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами

    • Воспитывающие:

    - формировать творческое отношение к выполняемой работе;

    - воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.

    • Развивающие:

    - развивать творческую инициативу и самостоятельность;

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

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

    5.Результаты обучения

    Общеучебные умения, навыки и способы деятельности

    Общеучебные умения, навыки и способы деятельности структурированы по ключевым задачам общего образования, отражающим индивидуальные, общественные и государственные потребности.

    Образовательные результаты сформулированы в деятельностной форме, это служит основой разработки контрольных измерительных материалов основного общего образования по информатике.

    Личностные образовательные результаты:

    • готовность к самоидентификации в окружающем мире на основе критического анализа информации, отражающей различные точки зрения на смысл и ценности жизни;
    • умение создавать и поддерживать индивидуальную информационную среду, обеспечивать защиту значимой информации и личную информационную безопасность, развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;
    • приобретение опыта использования информационных ресурсов общества и электронных средств связи в учебной и практической деятельности;
    • умение осуществлять совместную информационную деятельность, в частности при выполнении учебных проектов;
    • повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения с использованием ИКТ.

    Метапредметные образовательные результаты:

    • планирование деятельности: определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата, составление плана и последовательности действий;
    • прогнозирование результата деятельности и его характеристики;
    • контроль в форме сличения результата действия с заданным эталоном;
    • коррекция деятельности: внесение необходимых дополнений и корректив в план действий;
    • умение выбирать источники информации, необходимые для решения задачи (средства массовой информации, электронные базы данных, информационно-телекоммуникационные системы, Интернет, словари, справочники, энциклопедии и др.);
    • умение выбирать средства ИКТ для решения задач из разных сфер человеческой деятельности;

    Предметные образовательные резулътаты: 

    • Способность и готовность применять необходимые для построения моделей знания
    • принципов действия и математического описания составных частей мехатронных и
    • робототехнических систем (информационных, электромеханических, электронных
    • элементов и средств вычислительной техники);
    • Способность реализовывать модели средствами вычислительной техники;
    • Владение навыками разработки макетов информационных, механических,
    • электронных и микропроцессорных модулей мехатронных и робототехнических систем;
    • Владение основами разработки алгоритмов и составления программ управления
    • роботом;        
    • Умение проводить настройку и отладку конструкции робота;
    • Способность применять контрольно-измерительную аппаратуру для определения
    • характеристик и параметров макетов;
    • Владение основами разработки функциональных схем;
    • Способность проводить кинематические, прочностные оценки механических узлов;
    • Владение навыками проведения предварительных испытаний составных частей
    • опытного образца мехатронной или робототехнической системы по заданным программам и методикам.

    6. Результаты обучения (требования к уровню подготовки обучающихся)

    В результате изучения робототехники учащиеся должны знать и уметь:

     Правила техники безопасности при работе с электрическими

    приборами

     Роль и место микроэлектроники в современном обществе

     Основные характеристики и принцип работы микроконтроллеров

     Методы проектирования, сборки, настройки устройств

     Основы программирования автоматизированных систем

     Основы языка программирования программы Arduino IDE

     Самостоятельно разрабатывать проекты устройств на основе

    микроконтроллера Ардуино.

     Вести исследовательские и научно-практические работы

     Самостоятельно программировать микроконтроллеры

            

    Учащиеся должны уметь:

     работать по предложенным инструкциям

     творчески подходить к решению задачи

     довести решение задачи до работающей модели

     излагать мысли в чёткой логической последовательности, отстаивать свою точку

    зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путём

    логических рассуждений

     работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности

    Учащиеся должны использовать приобретённые знания и умения в практической

    деятельности:

     создавать реально действующие модели устройств при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу

     создавать программы на компьютере для различных устройств; корректировать

    программы при необходимости; демонстрировать технические возможности устройств.

    Формы обучения

    1.  Лекции
    2.  Практические занятия
    3.  Творческие проекты

    При организации практических занятий и творческих проектов формируются команды из 2-4 человек. Для каждой команды желательно иметь отдельное рабочее место, состоящее из компьютера и конструктора.

    Под методом проектов понимают технологию организации образовательных

    ситуаций, в которых учащихся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.

    Преобладающей формой текущего контроля выступает проверка работоспособности устройства.

    Формы подведения итогов         

    Диагностика уровня усвоения материала осуществляется:

    1. по результатам электронного тестирования, завершающего изучение темы (группы тем)
    2. по результатам выполнения учащимися практических заданий на каждом уроке
    3. по результатам конкурсных работ

    Основное содержание тем учебного курса

    Глава 1. Основные понятия микроэлектроники

    Микроэлектроника и робототехника. Основные понятия. Знакомство с микроконтроллером Arduino.

    Теоретические основы электроники.

    Практикум (проекты).

    Маячок

    Светофор

    Глава 2. Основные принципы программирования микроконтроллеров.

    Программирование Arduino

    Логические и переменные конструкции

    Аналоговые цифровые входы и выходы. Принципы их использования.

    Применение массивов.

    Практикум (проекты).

    Азбука Морзе

    Кнопочный переключатель

    Светильник с кнопочным управлением,

    Кнопочные ковбои

    Маячок с нарастающей яркостью

    Модель пламени свечи

    Светильник с управляемой яркостью

    Счетчик нажатий

    секундомер

    Глава 3. Датчики для микроконтроллера

    Сенсоры. Датчики Arduino

    Подключение различных датчиков к Arduino.

    Практикум (проекты).

    Светильник с управляемой яркостью

    Метеостанция

    Автоматическое освещение

    Измерение влажности, температуры  и давления воздуха        

    Измерение сердцебиения

    Защитный код клавиатуры

    Индикация света.

    Глава 4. Практическое применение микроконтроллеров

    Сенсоры. Датчики Arduino

    Подключение различных датчиков к Arduino.

    Практикум (проекты).

    Светильник с управляемой яркостью

    Метеостанция

    Автоматическое освещение

    Измерение влажности, температуры  и давления воздуха        

    Измерение сердцебиения

    Защитный код клавиатуры

    Индикация света.

    Учебно-тематический план

    Тема курса

    Количество часов

    Практическая часть (часов)

    Формы контроля

    Основные понятия микроэлектроники

    3

    3

    Тест, результаты практикума

    Основные принципы программирования микроконтроллеров

    7

    7

    Тест, результаты практикума

    Датчики для микроконтроллера

    5

     5

    Тест, результаты практикума

    Практическое применение микроконтролллеров

    12

    12

    Тест, результаты практикума

    Электронный текстиль

    4

    4

    Тест, результаты практикума

    Проектная работа

    4

    4

    Конференция

    Всего

    35

    Практические работы – 34

    Средства обучения:

    1.  Ноутбук, или стационарный ПК.
    2. Программное обеспечение Arduino IDE
    3. Наборы по микроэлектронике Arduino «Матрешка Z»
    4. Плата Arduino LilyPad и дополнительные компоненты.
    5. Наборы датчиков, сервоприводов,  LCD – экранов, и др.

    Комплектация может дополняться в зависимости от уровня сложности индивидуальных и групповых проектов.

    Перечень литературы

    Для учащихся:

    Основная (ЦОР):

    1. http://wiki.amperka.ru/ теоретический и практический материал, описание практикума  
    2. http://robocraft.ru/page/summary/#PracticalArduino  Теоретический и практический материал
    3. http://avr-start.ru/?p=980 Электроника для начинающих. Уроки.

    Дополнительная

    1. http://bildr.org Инструкции и скетчи для подключения различных компонентов к плате Arduino.
    2. http://arduino4life.ru практические уроки по Arduino.
    3. http://arduino-project.net/ Видеоуроки, библиотеки, проекты, статьи, книги, приложения на Android.

    Для учителя (ЦОР):

    1. https://sites.google.com/site/arduinodoit/home Методические разработки, описание практических и лабораторных работ.
    2. http://bildr.org Инструкции и скетчи для подключения различных компонентов к плате Arduino.
    3. http://arduino4life.ru практические уроки по Arduino.
    4. http://avr-start.ru/?p=980 Электроника для начинающих. Уроки.
    5. http://edurobots.ru Занимательная робототехника.
    6. http://lesson.iarduino.ru Практические уроки Arduino.
    7. http://zelectro.cc Сообщество радиолюбителей (Arduino). Уроки, проекты, статьи и др.
    8. http://cxem.net Сайт по радиоэлектроники и микроэлектронике.
    9. http://arduino-project.net/ Видеоуроки, библиотеки, проекты, статьи, книги, приложения на Android.
    10. http://maxkit.ru/ Видеоуроки, скетчи, проекты Arduino.
    11. http://arduino-diy.com Все для Arduino. Датчики, двигатели, проекты, экраны.
    12. http://www.robo-hunter.com Сайт о робототехнике и микроэлектронике.
    13. http://boteon.com/blogs/obuchayuschie-lekcii-po-arduino/uroki-po-arduino-oglavlenie.html? Уроки по Arduino.
    14. http://arduinokit.blogspot.ru/ Arduino-проекты. Уроки, программирование, управление и подключение.
    15. http://kazus.ru/shemes/showpage/0/1192/1.html Электронный портал. Новости, схемы, литература, статьи, форумы по электронике.
    16. http://www.radioman-portal.ru/36.php ПОртал для радиолюбителей. Уроки, проекты Arduino.
    17. http://www.ladyada.net/learn/arduino/ уроки, инструкция по Arduino.
    18. http://witharduino.blogspot.ru/ Уроки Arduino.
    19. http://arduino.ru/Reference Проекты, среда программирования Arduino.
    20. http://a-bolshakov.ru/index/0-164 Видеоуроки, проекты, задачи.
    21. http://arduino-tv.ru/catalog/tag/arduino Проекты Arduino.
    22. http://herozero.do.am/publ/electro/arduino/arduino_principialnye_skhemy_i_uroki/4-1-0-32 Принципиальные схемы и уроки Arduino.
    23. http://interkot.ru/blog/robototechnika/okonnoe-upravlenie-sistemoy-arduino/ студия инновационных робототехнических решений. Уроки, проекты.

    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Рабочая программа для учащихся 8 класса по английскому языку.

    Рабочая программа по английскому языку составлена на основе авторской программы М.З. Биболетовой....

    Рабочая программа курса химии 8 класс, разработанная на основе Примерной программы основного общего образования по химии (авторская рабочая программа)

    Рабочая программа курса химии 8 класс,разработанная на основеПримерной программы основного общего образования по химии,Программы курса химии для 8-9 классовобщеобразовательных учреждений (а...

    Рабочая программа для учащихся 8 классов по английскому языку по учебнику Happy English.ru К. Кауфман

    Данная программа по английскому языку расчитана на 105 ч (3 ч. в неделю) с календарно-тематическим планированием по предмету "Английский язык" в 8 классе общеобразовательной школы № 7 г Сургута...

    Рабочая программа по русскому языку 8 класс к учебнику Т. А. Ладыженская и рабочая программа по литературе 8 класс Курдюмова Т.Ф.

    Рабочая программа и тематическое планирование  8 класс по русскому языку и литературе...

    Рабочая программа по алгебре 8 класс к учебнику "Алгебра. 8 класс. В 2 ч. Ч. 1. Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / А.Г. Мордкович. – М.: Мнемозина, 2015год."

    1. Титульный лист.2.Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения обучающимися учебного предмета «Алгебра 8 » на базовом и повышенном уровнях.3. Содержание учебного...

    РАБОЧАЯ ПРОГРАММА для учащихся 8 класса школ с углубленным изучением английского языка (при 6 часах в неделю)

    Данная программа предназначена для обучения школьников 8 класса в общеобразовательном учреждении с углублённым изучением английского языка на основе линии учебно-методического комплекта «Английс...

    Адаптированная общеобразовательная рабочая программа по искусству 8 класс на основе авторской программы "Искусство 8-9 класс" Г.П. Сергеева, И.Э. Кашекова, Е.Д. Критская

    Содержание адаптированной рабочей программы I.  Целевой раздел    1. Пояснительная записка      - психолого-педагогическая характеристика класса...