Рабочая программа внеурочной деятельности "Робототехника"
рабочая программа по информатике и икт (5 класс) по теме

Краснодарский край, Выселковский район, станица Новомалороссийская

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №18 станицы Новомалороссийской

муниципального образования Выселковский район Краснодарского края

УТВЕРЖДАЮ

решение педсовета протокол №____

от ___________2015 года

председатель педсовета

___________  И.Г.Гребенюк

Подпись, печать ОУ     ФИО

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по кружку  «Робототехника»

уровень образования (класс)   основное (5-6 класс)

количество часов   68

учитель  Аванесян Александра Сергеевна

Программа разработана на основе:

1. Федерального компонента государственного стандарта общего образования (Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. Часть I. Начальное общее образование. Основное общее образование. – М.: Министерство образования Российской Федерации., 2004);
2. Авторской программы по робототехнике, 2011 год, автор А.Д.Васильев;
3. Основной образовательной программы школы основного общего образования (утверждена решением педагогического совета школы; протокол №1 от 31 августа 2015 года).

1. Пояснительная записка

Робототехника быстро становиться неотъемлемой частью учебного процесса. Изучение основ робототехники очень перспективно и важно в данный момент.

В соответствии с требованиями ФГОС ООО обучающиеся должны владеть универсальными учебными действиями, уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, использовать ИКТ. Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как они объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Использование конструкторов значительно повышают мотивацию к изучению отдельных образовательных предметов на ступени основного общего образования, способствуют развитию коллективного мышления и самоконтроля.

Настоящая программа учебного курса предназначена для организации внеклассной кружковой работы с учащимися 5-6 классов образовательных учреждений, которые будут впервые знакомиться с LegoMindstormsNXT. учащиеся научатся создавать и программировать модели, проводить исследования, обсуждать идеи или проблемы, возникающие во время работы с конструкторами.

Программа рассчитана на 2 года обучения, 68 учебных часов из расчета 1 час в неделю (34 часа в 5 классе, 34 часа в 6 классе). Название кружка «Робототехника». Настоящая программа предлагает использование образовательных конструкторов LegoMindstormsNXT как инструмента для обучения детей конструированию и моделированию, а также управлению роботом на занятиях по робототехнике.

Цель курса: обучение основам конструирования и программирования.

Задачи курса:

- стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность учащегося;

-способствовать развитию интереса к технике, конструированию и программированию;

- способствовать развитию конструкторских и вычислительных навыков;

- развивать логическое и образное мышление;

- способствовать приобретению навыков коллективного и конкурентного труда;

- стимулировать организацию разработок технологических проектов;

- стимулировать смекалку учащихся, находчивость и устойчивый интерес к поисковой творческой деятельности.

Ожидаемые результаты курса

Личностные результаты

- формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

- самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

- мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно-ориентированного подхода;

- формирование коммуникативной компетентности в процессе проектной, учебно-исследовательской деятельности.

Метапредметные результаты

- овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности: умение видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, делать выводы и заключения, объяснять, доказывать и защищать свои идеи;

- умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности;

- овладение основами самооценки в учебной и познавательной деятельности;

- развитие монологической и диалогической речи, умение выражать свои мысли, способность выслушивать собеседника, признавать право другого человека на иное мнение;

- формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;

- умение виртуально и натурально моделировать технические объекты и технологические процессы;

- формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.

Предметные результаты обучения

- умение использовать термины области «Робототехника»;

-умение конструировать механизмы для преобразования движений;

- умение конструировать модели, использующие механизмы передачи;

-умение конструировать мобильных роботов, используя различные системы передвижения;

- умение программировать контроллер NXT и сенсорные системы;

- умение использовать логические значения, операции и выражения с ними, умение формально выполнять алгоритм;

- владение алгоритмами и методами решения организационных и технических задач;

- рациональное использование учебной и дополнительной информации для проектирования и создания роботов и робототехнических систем;

- применение общенаучных знаний по предметам естественнонаучного и математического цикла в процессе подготовки и осуществления технологических процессов;

- владение формами учебно-исследовательской, проектной и игровой деятельности;

- планирование технологического процесса в процессе создания роботов.

Курс «Робототехника» является базовым и не предполагает наличия у обучаемых навыков в области робототехники и программирования. Уровень подготовки у учащихся может быть разным.

Для реализации программы в кабинете должно иметься оборудование:

- набор для изучения робототехники LegoMindstorms;

- персональные компьютеры;

- лазерный принтер;

- мультимедийный проектор.

2. Учебно-тематический план

3. Содержание программы

В первый год обучения.

1. Инструктаж по ТБ.

2. Введение: информатика, кибернетика, робототехника.

3. Основы конструирования.

3.1 Названия и принципы крепления деталей.

3.2 Строительство высокой башни.

3.3 Хватательный механизм.

3.4 Виды механической передачи.

3.5 Повышающая передача.

3.6 Понижающая передача.

3.7 Редуктор.

3.8 Зачет.

4. Моторные механизмы.

4.1 Стационарные моторные механизмы.

4.2 Одномоторный гонщик.

4.3 Робот-тягач.

4.4 Шагающий робот.

4.5 Маятник Капица.

4.6 Зачет.

5. Введение в робототехнику.

5.1 Знакомство с контроллером NXT.

5.2 Встроенные программы.

5.3 Датчики.

5.4 Среда программирования RoboLab.

5.5 Колесные, гусеничные и шагающие роботы.

5.6 Решение простейших задач.

5.7 Кегельринг. Следование по линии.

6. Творческие проекты.

6.1 Разработка творческих проектов на свободную тематику. Одиночные и групповые проекты.

7. Зачеты.

7.1 Правила дорожного движения.

7.2 Робот-помощник человека.

7.3 Роботы – артисты.

7.4 Свободные темы.

Во второй год обучения

1. Инструктаж по ТБ. Повторение. Основные понятия.
2. Базовые регуляторы.

1. Следование за объектом. Одномоторная тележка.
2. Двухмоторная тележка. Следование по линии за объектом.
3. Объезд объекта. Слалом.
4. Вывод данных на экране. Работа с переменными.
5. Следование вдоль стены.

3. Программирование и робототехника.

1. Траектория с перекрестками.
2. Поиск выхода из лабиринта.
3. Эстафета. Взаимодействие роботов.
4. Шестиногий манёвренный шагающий робот.
5. Ралли по коридору. Рулевое управление и дифференциация.

4. Альтернативные среды программирования.

1. Структура программы.
2. Команды управления движением.
3. Подпрограммы.
4. Работа с датчиком.

5. Игры роботов. Состязания роботов.

1. Управляемый футбол.
2. Теннис.
3. Следование по линии.
4. Лабиринт.
5. Лестница.
6. Гонки шагающих роботов.

6. Творческие проекты.
7. Зачет.

5. Предполагаемые результаты реализации программы

Задачи первого года обучения:

Образовательные:

- использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся;

- ознакомление учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов;

- реализация межпредметных связей с математикой.

Развивающие:

- развитие у школьников навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем;

- развитие креативного мышления, и пространственного воображения учащихся;

- организация и участие в играх и состязаниях роботов в качестве закрепления изучаемого материала и в целях мотивации обучения.

Воспитательные:

- повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем;

- формирование у учащихся стремлению получения качественного законченного результата.

Ожидаемые результаты первого года обучения

Образовательные:

Освоение принципов работы простейших механизмов. Понимание принципов устройства робота как кибернетической системы. Использование простейших регуляторов для управления роботом. Решение задачи с использованием одного регулятора. Умение собирать базовые модели роботов.

Развивающие:

Изменения развития внимательности, аккуратности и особенностей мышления.

Воспитательные:

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, созданию проектов и усовершенствованию известных моделей.

Задачи второго года обучения

Образовательные:

- использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся;

- реализация межпредметных связей с информатикой и математикой;

- решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением.

Развивающие:

-развитие у школьников навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем;

- развитие креативного мышления, аккуратности и изобретательности;

- организация и участие в играх, конкурсах и состязаниях роботов в качестве закрепления изучаемого материала и в целях мотивации обучения.

Воспитательные:

- повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем;

- формирование у учащихся качественного законченного результата.

Ожидаемые результаты второго года обучения

Образовательные:

Использование регуляторов для управления роботом. Решение задач с дополнительным заданием для робота. Умение конструировать сложные модели роботов с использованием дополнительных механизмов. Навыки программирования исполнителей в текстовой среде.

Развивающие:

Изменения в развитии внимательности, аккуратности и особенностей мышления. Новые алгоритмические задачи позволяют научиться выстраивать сложные параллельные процессы и управлять ими.

Воспитательные:

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Самостоятельно подготавливаются к состязаниям, стремятся к получению высокого результата

6.Формы контроля

- Втечении курса предполагаются регулярные зачеты, на которых решение поставленной заранее задачи принимается в свободной форме;

- По окончании курса учащиеся защищают творческий проект, требующий проявить знания и навыки по ключевым темам;

- По окончании первого года обучения проводится переводной зачет.

7.Методические рекомендации

С первых же занятий необходимо выявлять и учитывать индивидуальные особенности учащихся, их интересы и склонности, мотивы, преведшии их в кружок и побуждающие заниматься в нем. Следует рассказать о том, что учащиеся будут делать на занятиях кружка.

Для стимулирования у ребят положительных отношений к занятиям в кружке следует применять различные методы. Необходимо систематически знакомить ребят с новинками науки и техники по профилю кружка и побуждать их к самостоятельному чтению научно-популярной литературы.

В процессе практических работ учащимся  нередко приходиться выполнять незнакомые им ранее операции. Поэтому руководитель должен обеспечить их инструкциями по выполнению работ.

8. Описание материально-технического обеспечения программы