Программа по робототехнике
рабочая программа на тему
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа по робототехнике
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 112.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Принято педагогическим советом Протокол №1 от 31.08. 2015 года | Утверждено приказом №302-О от 31.08.2015 года |
Управление образования и молодежной политики
Администрации Лысковского муниципального района
Нижегородской области
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя школа №3 г. Лысково Нижегородской области
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
«Робототехника»
Срок обучения: 1 год.
Возраст обучающихся: с 11 лет.
Автор: Харчев Владимир Алексеевич, учитель информатики
г. Лысково
2015г.
- Пояснительная записка
Предмет робототехники - это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.
Возникнув на основе кибернетики и механики, робототехника, в свою очередь, породила новые направления развития и самих этих наук. В кибернетике это связано, прежде всего, с интеллектуальным направлением и бионикой как источником новых, заимствованных у живой природы идей, а в механике – с многостепенными механизмами типа манипуляторов.
Робототехника - это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов - роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.
На занятиях робототехники осуществляется работа с образовательными конструкторами серии LEGO Mindstorms. Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется специальный язык программирования RoboLab.
Образовательная программа «Робототехника» - это один из интереснейших способов изучения компьютерных технологий и программирования. Во время занятий обучающиеся научатся проектировать, создавать и программировать роботов. Командная работа над практическими заданиями способствует глубокому изучению составляющих современных роботов, а визуальная программная среда позволит легко и эффективно изучить алгоритмизацию и программирование.
В распоряжение детей будут предоставлены Лего-конструкторы, оснащенные специальным микропроцессором, позволяющим создавать программируемые модели роботов. С его помощью обучаемый может запрограммировать робота на выполнение определенных функций.
Дополнительным преимуществом изучения робототехники является создание команды единомышленников и ее участие в олимпиадах по робототехнике, что значительно усиливает мотивацию ребят к получению знаний.
Направленность данной программы научно-техническая.
Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.
В педагогической целесообразности этой темы не приходится сомневаться, т.к. дети научатся объединять реальный мир с виртуальным. В процессе конструирования и программирования, кроме этого, дети получат дополнительные знания в области физики, механики, электроники и информатики.
Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы от 11 лет. В коллектив могут быть приняты все желающие, не имеющие противопоказаний по здоровью. Количество обучающихся в объединении – 15 человек (1 группа).
Для реализации программы «Робототехника» необходимо следующее материально-техническое обеспечение:
1. Компьютерный класс – на момент программирования робототехнических средств, программирования контроллеров конструкторов, настройки самих конструкторов, отладки программ, проверки совместной работоспособности программного продукта и модулей конструкторов LEGO.
2. Наборы конструкторов:
- LEGO Mindstorm EV3 – 3 шт.;
- программный продукт – по количеству компьютеров в классе;
- поле для проведения соревнования роботов;
- зарядное устройство для конструктора – 3 шт.;
- ящик для хранения конструкторов.
Сроки реализации программы 1 год.
Режим работы, в неделю 1 занятие по 45 минут. Часовая нагрузка 36 часов.
Цель: развитие творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе конструирования и проектирования.
Задачи:
Обучающие:
- дать первоначальные знания по устройству робототехнических устройств;
- научить основным приемам сборки и программирования робототехнических средств;
- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;
- ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании робототехнических средств.
Воспитывающие:
- формировать творческое отношение по выполняемой работе;
- воспитывать умение работать в коллективе.
Развивающие:
- развивать творческую инициативу и самостоятельность;
- развивать психофизиологические качества обучающихся: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.
Прогнозируемый результат:
По окончанию курса обучения ребята должны
ЗНАТЬ:
- теоретические основы создания робототехнических устройств;
- элементную базу, при помощи которой собирается устройство;
- порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;
- порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;
- правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.
УМЕТЬ:
- проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;
- создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.
Ожидаемые результаты программы дополнительного образования и способы определения их результативности заключаются в следующем:
- результаты работ учеников будут зафиксированы на фото и видео в момент демонстрации созданных ими роботов из имеющихся в наличии учебных конструкторов по робототехнике;
- несколько моделей роботов примут участие в показательных выступлениях на Творческом отчете.
Основные направления содержания деятельности
Теоретические занятия по изучению робототехники строятся следующим образом:
- заполняется журнал присутствующих на занятиях обучающихся;
- объявляется тема занятий;
- раздаются материалы для самостоятельной работы и повторения;
- теоретический материал педагог дает обучающимся, помимо вербального, классического метода преподавания, при помощи различных современных технологий в образовании (аудио, видео лекции, экранные видео лекции, презентации, интернет, электронные учебники);
- проверка полученных знаний осуществляется при помощи тестирования обучающихся.
Практические занятия проводятся следующим образом:
- педагог показывает конечный результат занятия, т.е. заранее готовит (собирает робота или его часть) практическую работу;
- далее педагог показывает, используя различные варианты, последовательность сборки узлов робота;
- педагог отдает обучающимся, ранее подготовленные самостоятельно мультимедийные материалы по изучаемой теме, либо показывает где они размещены на его сайте посвященном именно этой теме;
- далее ребята самостоятельно в группах проводят сборку узлов робота;
- практические занятия начинаются с правил техники безопасности при работе с различным инструментом и с электричеством и разбора допущенных ошибок во время занятия в обязательном порядке.
Механизм отслеживания результатов
Предусматриваются различные формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы:
- соревнования;
- учебно-исследовательские конференции (например, научно практическая конференция городских учебно-исследовательских работ)
- отчеты обучающихся со своими работами по телевидению;
- отчеты о проделанной работе в местной прессе;
- подготовка рекламных буклетов о проделанной работе;
- отзывы преподавателя и родителей на сайте образовательного учреждения дополнительного образования.
- Учебно-тематический план
№ | Тема | Количество часов | ||
всего | теория | практика | ||
1 | Введение | 1 | 1 | |
2 | Конструирование | 13 | 3 | 10 |
3 | 14 | 5,5 | 8,5 | |
4 | 8 | 1 | 7 | |
Всего | 36 | 10,5 | 25,5 |
- Содержание разделов программы
Введение (1 ч.)
Правила поведения и ТБ в кабинете информатики и при работе с конструкторами.
Конструирование (13 ч.)
Правила работы с конструктором Lego.
Основные детали конструктора Lego. Спецификация конструктора.
Сбор непрограммируемых моделей. Знакомство с RCX. Кнопки управления. Инфракрасный передатчик. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Параметры мотора и лампочки. Изучение влияния параметров на работу модели. Знакомство с датчиками.
14
и др..
8
Поурочное планирование
№ | Тема | Часы | |
теория | практика | ||
| |||
1 | Правила поведения и техника безопасности при работе с конструкторами | 1 | |
| |||
2 | Правила работы с конструктором LEGO. Основные детали. Спецификация | 0,5 | 0,5 |
3 | Знакомство с контроллером. Кнопки управления | 0,5 | 0,5 |
4-6 | Сборка непрограммируемых моделей | 3 | |
7 | Знакомство с датчиками. Передача и запуск программы | 0,5 | 0,5 |
8 | Составление простейшей программы по шаблону. Передача и запуск программы | 0,5 | 0,5 |
9 | Параметры мотора. Изучение влияния параметров на работу модели | 0,5 | 0,5 |
10 | Знакомство с датчиками. Датчик касания, датчик освещенности | 0,5 | 0,5 |
11 | Сборка робота «Пятиминутка» | 1 | |
12-13 | Разработка и сборка собственных моделей | 2 | |
14 | Демонстрация моделей | 1 | |
| |||
15 | Визуальные языки программирования. Разделы программы, уровни сложности | 1 | |
16 | Передача и запуск программы | 0,5 | 0,5 |
17 | Команды Lab View. Окно инструментов. Изображение команд в программе и на схеме | 1 | |
18 | Знакомство с основными командами | 0,5 | 0,5 |
19 | Составление программы по шаблону | 1 | |
20 | Сборка модели с использованием мотора | 1 | |
21 | Составление программы, передача, демонстрация | 1 | |
22-23 | Линейная и циклическая программа | 1 | 1 |
24 | Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход. | 0,5 | 0,5 |
25-26 | Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий) | 1 | 1 |
27-28 | Экскурсия в музей «Кварки» | 2 | |
| |||
29 | Выработка и утверждение тем проектов | 1 | |
30-35 | Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков | 6 | |
36 | Демонстрация проектов | 1 |
- Методическое обеспечение
№п/п | Тема | Форма занятий | Приёмы и методы | Дидактические материалы |
1 | Введение | - Беседа |
| - мультимедиа презентации; - Интернет ресурсы |
2 | Конструирование | - Беседа - Практическая работа |
| - мультимедиа презентации; - Интернет ресурсы |
3 | Программирование | - Беседа - Практическая работа - Экскурсия |
| - мультимедиа презентации; - Интернет ресурсы |
4 | Проектная деятельность в группах | - Беседа - Практическая работа |
| - мультимедиа презентации; - Интернет ресурсы |
- Литература
Список литературы для педагога
- Конвенция ООН о правах ребёнка.
- Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 73-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации".
- Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. Пособие для руководителей кружков. - М., Просвещение, 1996
- Быстров Ю.А., Мироненко Н.Г. Электронные цепи и устройства. Учебное пособие для ВУЗов - М., Высшая школа, 1989
- Кублановский Я.С. Тиристорные устройства - М., Радио и связь, 1987
- Ланин Н.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. Книга для учителей - М., Просвещение, 1985
- Справочник радиолюбителя-конструктора - М., Радио и связь
- Токхейм Г. Цифровая электроника для начинающих, Пер. с анг. - М., Мир, 1992
- Хокинс Г. Цифровая электроника для начинающих, Пер. с англ. - М., Мир, 1992
- Дж. Уитсон. 500 практических схем на ИС, Пер. с англ. – М., Мир, 1992
- Ж. Фодор. Операционные системы, Пер. с франц. – М., Мир, 1989
- Б.Э.Смит. Архитектура и программирование микропроцессора, Пер. с англ. – М., ТОО «Конкорд», 1992
- Е.Юревич. Основы робототехники, 2-издание, Учебное пособие БХВ – Петербург, 2005.
- Кто есть кто в робототехнике. Справочник ДМК-ПРЕСС, Москва, 2005
- М. Предко. Создайте робота своими руками на NXT – микроконтроллере, Пер. с англ.яз., М. ДМК, ПРЕСС 2006.
- РОБОТОТЕХНИКА. Издательство МГТУ.
С.А. Вортников «Информационные устройства робототехнических систем»
Список литературы для обучающихся.
- Сворень Р.А. Электроника шаг за шагом: Практическая энциклопедия юного радиолюбителя. М.: Детская литература, 1986.
- Седов Е.А. Мир электроники. М.: Молодая гвардия, 1990.
- Заворотов Е.А. От идеи до модели.М.: просвещение, 1988.
- Комский Д.М. Электронные автоматы и игры. М.: Энергоиздат, 1981.
- Зеленский В.А. Бытовые электронные автоматы. М.: Радио и связь, 1989.
- Конструкции юных радиолюбителей. М.: Радиосвязь, 1989.
- Перегудов М. «Бок о бок с компьютером». М. Высшая школа, 1987.
- Смирнов Ю.М. Интеллектуализация ЭВМ. М. Высшая школа, 1989.
- Барацков А.П. Кто есть кто в робототехнике.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2015/09/15/picture-667627-1442306977.jpg)
Рабочая программа по робототехнике
Программа «Первый шаг в робототехнику» относится к научно-технической направленности.Актуальность предлагаемой образовательной программы заключается в том, что в настоящее время владение компьют...
![](/sites/default/files/pictures/2019/02/21/picture-425305-1550767403.jpg)
Аннотация к дополнительной общеразвивающей программе "Спортивная робототехника"
Дополнительная общеразвивающая программа предназначена удоалетворить интерес учащихся среднего и старшего школьного возраста в области робототехники и основ программирования, развить их конструкторско...
Рабочая программа Основы Робототехники
Рабочая программа Основы Робототехники...
Рабочая программа по робототехнике (Легоконструирование)
Рабочая программа включает пояснительную записку и планирование по робототехнике (легоконструированию)...
![](/sites/default/files/pictures/2015/03/23/picture-609875-1427122452.jpg)
Материалы для составления рабочей программы по робототехнике
Материалы для составления рабочей программы по робототехнике...