Кружок "Робототехника"
календарно-тематическое планирование

Календарно-тематическое планирование кружка «Робототехника» 1-9 классы

Приложение 2.

Дидактические задания.

“Мат в один ход”.“Поставь мат в один ход нерокированному королю”. “Поставь детский мат”. Белые или черные начинают и дают мат в один ход.

“Поймай ладью”. “Поймай ферзя”. Надо найти такой ход, после которого рано введенная в игру фигура противника неизбежно теряется или проигрывается за более слабую фигуру.

“Защита от мата”. Требуется найти ход, позволяющий избежать мата в один ход (в данном разделе в отличие от второго года обучения таких видов несколько).

“Выведи фигуру”.Определяется, какую фигуру и на какое поле лучше развить.

“Поставь мат “повторюшке” в один ход”. Требуется поставить мат в один ход противнику, который слепо копирует ваши ходы.

“Мат в два хода”. В учебных положениях белые начинают и дают мат в два хода.

“Выигрыш материала”. “Накажи пешкоеда”. Надо провести маневр, позволяющий получить материальное преимущество.

“Можно ли побить пешку?”. Требуется определить, не приведет ли выигрыш пешки к проигрышу материала или мату.

“Захвати центр”. Надо найти ход, ведущий к захвату центра.

“Можно ли сделать рокировку?”. Надо определить, не нарушат ли белые правила игры, если рокируют.

“Чем бить фигуру?”. Надо выполнить взятие, позволяющее избежать сдвоения пешек.

“Сдвой противнику пешки”. Требуется так побить фигуру противника, чтобы у него образовались сдвоенные пешки.

“Выигрыш материала”. Надо провести тактический прием и остаться с лишним материалом.

“Мат в три хода”. Здесь требуется пожертвовать материал и объявить красивый мат в три хода.

“Мат в два хода”.Белые начинают и дают мат в два хода.

“Мат в три хода”. Белые начинают и дают мат в три хода.

“Выигрыш фигуры”. Белые проводят тактический маневр и выигрывают фигуру.

“Квадрат”. Надо определить, удастся ли провести пешку в ферзи.

“Проведи пешку в ферзи”. Требуется провести пешку в ферзи.

“Выигрыш или ничья?”. Нужно определить, выиграно ли данное положение.

“Куда отступить королем?”. Надо выяснить, на какое поле следует первым ходом отступить королем, чтобы добиться ничьей.

“Путь к ничьей”. Точной игрой нужно добиться ничьей.

“Самый слабый пункт”. Требуется провести анализ позиции и отыскать в лагере черных самый слабый пункт.

“Вижу цель!”. Сделать анализ позиции и после оценки определить цель для белых.

“Объяви мат в два хода”. Требуется пожертвовать материал и объявить мат в два хода.

“Сделай ничью”. Требуется пожертвовать материал и достичь ничьей.

“Выигрыш материала”. Надо провести тактический прием или комбинацию и достичь материального перевеса.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Робототехника – 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. Робототехника – это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов-роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Программа по Робототехнике предусматривает работу с образовательными конструкторами по робототехнике Модель – mBlock. Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется специальная среда разработки программ VJC

Образовательная программа по робототехнике - 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 распоряжении детей будут предоставлены конструкторы, оснащенные специальным микропроцессором, позволяющим создавать программируемые модели роботов. С его помощью обучаемый может запрограммировать робота на выполнение определенных функций.

Образовательный кружок по робототехнике научно-технической направленности.

В наше время робототехники и компьютеризации необходимо учить ребенка 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 данного кружка 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 этого кружка не приходиться сомневаться, т.к. дети научатся объединять реальный мир с виртуальным, в процессе конструирования и программирования получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

Программа кружка рассчитана на детей в возрасте от 10 до 15 лет. Сроки реализации программы 1 год.

Цель программы: развитие творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе конструирования и проектирования.

В результате изучения данного курса, обучающиеся:

• получат первоначальные знания по устройству робототехнических устройств;
• овладеют основными приемами сборки и программирования робототехнических средств;
• сформируют общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;
• ознакомятся с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании робототехнических средств.

Получат возможность:

• формировать творческое отношение по выполняемой работе;
• воспитывать умение работать в коллективе;
• развивать творческую инициативу и самостоятельность;
• развивать психофизиологические качества: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.

Основными принципами обучения являются:

• Научность - предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.
• Доступность- предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.
• Связь теории с практикой- необходимо вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.
• Воспитательный характер обучения- процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.
• Сознательность и активность обучения- в процессе обучения все действия, которые отрабатывает учащийся, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.
• Наглядность- объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие материалы, а также материалы своего изготовления.
• Систематичность и последовательность- учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило, этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.
• Прочность закрепления знаний, умений и навыков- качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.
• Индивидуальный подход обучении – в процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и, опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

На занятиях используются различные формы организации образовательного процесса:

• фронтальные (беседа, лекция, проверочная работа);
• групповые;
• индивидуальные (инструктаж, разбор ошибок, индивидуальная сборка робототехнических средств).

Для предъявления учебной информации используются следующие методы:

• наглядные;
• словесные;
• практические.

Для стимулирования учебно-познавательной деятельности применяются методы:

- соревнования;

- поощрение.

Для контроля и самоконтроля за эффективностью обучения применяются методы:

- предварительные (анкетирование, диагностика, наблюдение, опрос);

- текущие (наблюдение, ведение таблицы результатов);

- тематические (опрос);

- итоговые (соревнования).

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Теоретические занятия по изучению робототехники предусматривают

- выдачу материалов для самостоятельной работы и повторение материала или указывается где можно взять этот материал;

- теоретический материал педагог дает обучаемым, помимо вербального, классического метода обучения, при помощи различных современных технологий в образовании (аудио, видео лекции, экранные видео лекции, презентации, интернет, электронные учебники);

- проверка полученных знаний.

Практические занятия проводятся следующим образом:

- педагог показывает конечный результат занятия, т.е. заранее готовит (собирает робота или его часть) практическую работу;

- далее педагог обучает последовательности сборки узлов робота, используя различные варианты;

- далее обучаемые самостоятельно (и, или) 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.

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

По окончанию курса обучения учащиеся овладеют:

• теоретическими основами создания робототехнических устройств;
• элементной базой 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.

Получат возможность:

• проводить сборку робототехнических средств с применением конструкторов;
• создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Ожидаемые результаты программы кружка 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;
• фото и видео материалы по результатам работ, обучающихся будут размещаться на сайте школы в разделе дополнительного образования.

МЕХАНИЗМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Предусматриваются различные формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы:

- олимпиады;

- соревнования;

- участие в районной НПК с проектами по робототехнике.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Вводное занятие

Теория:

Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России.

Показ видео роликов о роботах и роботостроении.

Правила техники безопасности.

Тема 1.

Теория:

- Робототехника для начинающих, базовый уровень

- Основы робототехники.

- Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

Алгоритм программы представляется по принципу конструктора. Из визуальных блоков составляется программа. Каждый блок включает конкретное задание и его выполнение. По такому же принципу собирается сам робот из различных комплектующих узлов (датчик, двигатель, зубчатая передача и т.д.) узлы связываются при помощи интерфейса (провода, разъемы, системы связи, оптику и т.д.)

Практика:

Знакомство с конструктором.

- Твой конструктор (состав, возможности)

- Основные детали (название и назначение)

- Датчики (назначение)

- Двигатели

- Контроллер POWERONCO

- Адаптер питания

- Как правильно разложить детали в наборе

В конструкторе по робототехнике Модель XPO-001 применены новейшие технологии робототехники: современный 32 – битный программируемый микроконтроллер; программное обеспечение, с удобным интерфейсом на базе образов и с возможностью перетаскивания объектов, а также с поддержкой интерактивности; чувствительные сенсоры и интерактивные сервомоторы; разъемы для USB подключений. Различные сенсоры необходимы для выполнения определенных действий. Определение цвета и света. Обход препятствия. Движение по траектории и т.д.

Тема 2.

Практика:

Собираем модель Вертолёта.

- Подключение электромотора

- Загрузка программы

Теория:

-Знакомство со свойствами основных узлов Вертолёта.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 3.

Практика:

Собираем модель Лебедка.

- Подключение электромотор

- Использование муфты с червячной шестернёй.

- Шестерёнчатая передача крутящего момента.

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов Лебедки, применение аналогичных механизмов и узлов механизма в жизни и быту человека.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 4.

Практика:

Собираем модель Центрифуга.

- Использование углового редуктора с выходным валом 1:1

Теория:

- Знакомство с основными узлами Центрифуги и центробежной силой.

- Использование аналогичных механизмов в жизни и быту человека.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 5.

Практика:

Собираем модель Светофор

- Подключение электроламп

- Загрузка программы

Теория:

-Знакомство со свойствами светофора и применение его в жизни.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 6.

Практика:

Собираем модель Магнитный замок.

- Подключение магнитных датчиков

- Подключение электроламп

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов магнитного замка.

- Использование аналогичных механизмов в жизни и быту человека.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 7.

Практика:

Собираем модель Конвейер.

- Подключение электромотора

- Подключение электроламп

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов конвейера.

- Использование аналогичных механизмов на практики производств.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 8.

Практика:

Собираем модель Вращающийся стол

- Подключение магнитных датчиков

- Подключение электроламп

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Загрузка программы

Теория:

-Знакомство со свойствами основных узлов вращающегося стола.

- Использование аналогичных механизмов на практики.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 9.

Практика:

Собираем модель Смеситель

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов смеситель.

- Использование аналогичных механизмов в быту и на практики производств.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 10.

Практика:

Собираем модель Стиральная машина

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов стиральная машина.

- Использование аналогичных механизмов в быту и на практики.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 11.

Практика:

Собираем модель Мощный световой сканер

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение датчика освещенности

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов светового сканера.

- Применение аналогичных механизмов на практики в производстве.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 12.

Практика:

Собираем модель Банкомат

- Подключение электромотора

- Подключение электролампы

- Подключение датчика освещенности

- Использование углового и прямого редуктора

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов банкомата.

- Применение аналогичных механизмов на практики.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 13.

Практика:

Собираем модель Токарный автомат

- Подключение электромотора

- Подключение датчика магнитного поля

- Использование углового и прямого редуктора

- Использование ходового винта

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов токарного станка.

- Применение аналогичных механизмов на производствах.

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 14.

Практика:

Собираем модель Автоматическая дверь

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов автоматической двери.

- Применение механизма автоматических дверей в быту и производстве

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 15.

Практика:

Собираем модель Лифт

- Подключение электромотора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Загрузка программы

Теория:

-Знакомство со свойствами основных узлов лифта.

- Применение механизма лифта в быту и производстве

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 16.

Практика:

Собираем модель Автомобиль

- Подключение электромотора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение датчика освещённости

- Загрузка программы

Теория:

-Знакомство со свойствами основных узлов автомобиля.

- Применение аналогичного механизма в быту и производстве

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 17.

Практика:

Собираем модель Промышленный робот

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение электромагнит

- Подключение датчика касания

- Подключение датчика числа оборотов

- Использование ходового винта

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов промышленным роботом.

- Применение аналогичных механизмов в производстве

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 18.

Практика:

Собираем модель Манипулятор

- Подключение электромотора

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение датчика числа оборотов

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов манипулятора.

- Применение аналогичных механизмов в производстве

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 19.

Практика:

Собираем модель Станок с ЧПУ

- Подключение электромотора

- Использование прямого редуктора

- Подключение датчика магнитного поля

- Подключение датчика числа оборотов

- Использование ходовых винтов

- Загрузка программы

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов станка.

- Применение аналогичных механизмов в производстве

Инструкция в комплекте с комплектующими.

Тема 20.

Практика:

Собираем импровизированную модель робототехники №1

- Подключение электромотора

- Загрузка программы

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение электроламп

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов.

- Применение аналогичных механизмов в производстве и быту

- Изучение команд программирования электроламп и электромотора

Тема 21.

Практика:

Собираем импровизированную модель робототехники №2

- Подключение электромотора

- Загрузка программы

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Подключение датчика электромагнитного поля

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов.

- Применение аналогичных механизмов в производстве и быту

- Изучение команд программирования датчика касания и датчика электромагнитного поля

Тема 22.

Практика:

Собираем импровизированную модель робототехники №3

- Подключение электромотора

- Загрузка программы

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Подключение датчика электромагнитного поля

- Подключение электромагнита

- Подключение датчика освещенности

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов.

- Применение аналогичных механизмов в производстве и быту

- Изучение команд программирования датчика освещенности и электромагнита

Тема 23.

Практика:

Собираем импровизированную модель робототехники №4

- Подключение электромотора

- Загрузка программы

- Использование углового и прямого редуктора

- Подключение электроламп

- Подключение датчика касания

- Подключение датчика электромагнитного поля

- Подключение электромагнита

- Подключение датчика освещенности

- Подключение датчика числа оборотов

Теория:

- Знакомство со свойствами основных узлов.

- Применение аналогичных механизмов в производстве и быту

- Изучение команд программирования датчика числа оборотов и других команд

4. Методическое обеспечение дополнительной образовательной программы

Обеспечение программы предусматривает наличие следующих методических видов продукции:

- электронные учебники;

- видео ролики;

5. Материально-техническое обеспечение программы.

1. Компьютерный класс – на момент программирования робототехнических средств, программирования контроллеров конструкторов, настройки самих конструкторов, отладки программ, проверка совместной работоспособности программного продукта и модулей конструкторов.

2. Наборы конструкторов:

- конструктора по робототехнике Модель – mBlock– 1 шт.

- программный продукт.

- зарядное устройство для конструктора –1 шт.

- контроллеры конструкторов – 1 шт.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

На русском языке о легороботах

На английском языке о легороботах

#

Каталоги образовательных ресурсов

- каталог образовательных сайтов

«Утверждаю»

Директор школы:

____________Кара-Сал Т.Т.

___________________2023г

Расписание кружков и секций