ДОО программа технической направленности "Робототехника"
рабочая программа по информатике и икт (9 класс)

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ
ГОРОДСКОГО ОКРУГА

ГОРОДА РАЙЧИХИНСКА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1 ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОР ДА РАЙЧИХИНСКА

АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
технической направленности
«РОБОТОТЕХНИКА»
стартовый уровень
Возраст обучающихся 13 -17 лет
Срок реализации 1 год

Автор составитель:

Седых Ольга Николаевна

Учитель математики, физики

г. Райчихинск
2022 год

Содержание:

Раздел 1. Комплекс основных характеристик программы

1.1 Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» разработана в соответствии с:

1. Федеральным Законом РФ от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»;

2. Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от

09.11.2018 г. № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

3. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 апреля 2015г. N 729-р, «Разработка предложений о сроках реализации дополнительных общеразвивающих программ»;

3.Постановлением Главного государственного санитарного врача от  28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»;

 4. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 04.09.2014 № 1726-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей»;

5. Письмом Министерства просвещения Российской Федерации от 25 января 2021г. №ТВ-92/03 «О направлении рекомендаций» «Рекомендации по особенностям организации образовательного процесса во втором полугодии 2020/2021 учебного года в условиях профилактики и предотвращения распространения новой коронавирусной инфекции в организациях, реализующих основные и дополнительные общеобразовательные программы»;

6. Постановление Правительства Амурской области от 19.05. 2010 г. № 252 «Об организации и обеспечении отдыха и оздоровления детей и молодежи в Амурской области»; 

7.Методических рекомендаций по организации и реализации учебной работы по дополнительным общеобразовательным программам (Приказ ГАУ ДПО «АмИРО» от 15.08.20 №278).

         8.Устава МОАУ СОШ №1

В учебном плане на изучение программы предусмотрено 72часов, по 2часа в неделю. Срок реализации-1 год.

Актуальность:

Робототехника, позволяет в игровой форме знакомить детей с наукой.

Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и технического проектирования соприкасаются с областью высоких технологий и проблемами искусственного интеллекта.

Интенсивное использование роботов в быту, производстве, медицине, военном деле и других сферах, требует высокий уровень умений и знаний не только от специалистов-разработчиков, но и от рядовых пользователей, которым придётся сталкиваться с управлением роботами ежедневно.

Изучение робототехники позволяет на практике рассмотреть многие темы из учебного предмета «Информатика и ИКТ», которые иногда встречают затруднения входе освоения основного курса. А именно, алгоритмизация и программирование, исполнитель, логика, основы устройства компьютера. Также данная программа даст возможность школьникам закрепить и применить на практике полученные знания по таким дисциплинам, как математика, физика и технология.

Робототехника ориентирована на работу в команде, что способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи.

Занятия будут проводиться на базе Центра образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста», созданного в целях развития и реализации основных и дополнительных общеобразовательных программ цифрового, естественнонаучного и гуманитарного профилей, формирования социальной культуры, проектной деятельности, направленной не только на расширение познавательных интересов школьников, но и на стимулирование активности, инициативы и исследовательской деятельности обучающихся.

Общая характеристика программы

Программа «Робототехника» построена на применении конструктора LEGO MINDSTORMS Education EV3 для достижения образовательных целей.

LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3.

В процессе работы ученики приобретают опыт решения как типовых, таки нестандартных задач по конструированию, программированию, сбору данных.

Программа  имеет большее количество учебного времени на проведение практических работ, в сравнении с теоретическими вопросами.

Содержание программы предусматривает учебное время на обобщение материала и индивидуальную работу с учащимися для реализации их творческих идей, а также подготовке к соревнованиям.

Подведение итогов работы проходит в форме презентаций, выставок, соревнований.

Порядок реализации программы подразумевает первоначальное овладение принципами соединения деталей, навыкам и конструирования моделей, методами их усовершенствования, а также ознакомление с методами работы в среде программирования. Далее осуществляется углубление полученных теоретических знаний и практических навыков при выполнении поставленных заданий-миссий, участии в соревнованиях, анализе существующих моделей и создании творческих проектов.

Адресат программы

Обучение по программе ведется в разновозрастных группах, которые комплектуются из обучающихся 13-17 лет. Этот возраст называют подростковым. Это наиболее сложный, критический период.

Главная особенность подросткового периода - резкие, качественные изменения, затрагивающие все стороны развития личности: стремление к общению со сверстниками и появление в поведении признаков, свидетельствующих о желании утвердить свою самостоятельность, независимость, личную автономию.

Несмотря на это, этот возраст - самый благоприятный для творческого развития. Он является наиболее интересным в процессе становления и развития личности. Именно в этот период молодой человек входит в противоречивую, часто плохо понимаемую жизнь взрослых, он как бы стоит на ее пороге, и именно от того, какие на данном этапе он приобретет навыки и умения, какими будут его социальные знания, зависят его дальнейшие шаги. Результатом участия в программе должно стать увеличение шансов каждого быть лидером в избранной им сфере деятельности и жизни.

Объем программы, срок освоения - 1 год (36 недель) в объеме 72 часа.

1 Полугодие – 16 недель - 32 часа

2 Полугодие – 20 недель - 40 часов

Режим занятий: 2 раза в неделю, по 1 академическому часу, продолжительность одного занятия - 45 минут.

Количество обучающихся в группе - 20 человек.

Состав группы - постоянный

Форма обучения - очная.

Уровень программы – ознакомительный

Форма реализации образовательной программы - традиционная

Форма организации образовательного процесса: групповая и индивидуально-групповая.

- Групповая. Ориентирует обучающихся на создание «творческих пар», которые выполняют более сложные упражнения, задания. Групповая форма позволяет ощутить помощь со стороны друг друга, учитывает возможности каждого, ориентирована на скорость и качество работы.

- Индивидуальная. Предполагает самостоятельную работу обучающихся, оказание помощи и консультации каждому из них со стороны педагога. Это позволяет, не уменьшая активности ребенка, содействовать выработке стремления и навыков самостоятельного творчества, формирует и оттачивает личностные качества обучающегося: трудолюбие, усидчивость, логическое мышление.

1.2 Цель и задачи программы

Цель курса: развить интерес школьников к конструированию и программированию технических систем, расширить их область знаний, а также придать необходимый импульс для творческой реализации в робототехнике и смежных с нею областях (программирование, механика, электроника, инженерное конструирование).

Задачи:

Предметные:

• Познакомить обучающихся с основными терминами и понятиями в области робототехники и научить использовать специальную терминологию;
• Сформировать первоначальные представления о конструировании роботов;
• Познакомить учащихся с основами разработки алгоритмов при создании робототехнических конструкций;
• Усовершенствовать или привить навыки сборки и отладки простых робототехнических систем.

Метапредметные:

• Стимулировать интерес к смежным областям знаний: математике, геометрии, физике, биологии.
• Поощрять стремление к применению своего потенциала в поиске оригинальных идей, обнаружении нестандартных решений, развитию творческих способностей.
• Развивать способности работы индивидуально и в командах разного качественного и количественного состава группы;
• Прививать навыки к анализу и самоанализу при создании робототехнических систем;

Личностные:

• Формировать интерес к практическому применению знаний, умений и навыков в повседневной жизни и в дальнейшем обучении;
• Поощрять целеустремленность, усердие, настойчивость, оптимизм, веру в свои силы;
• Прививать культуру организации рабочего места, правила обращения со сложными и опасными инструментами;
• Воспитывать бережливость и сознательное отношение к вверенным материальным ценностям.

Ожидаемые результаты.

Предметные:

Учащиеся:

• Будут иметь представление о роли и значении робототехники в жизни;
• Овладеют основными терминами робототехники и смогут использовать их при проектировании и конструировании робототехнических система;
• Освоят принципы работы механических узлов и смогут понять назначение и принципы работы датчиков различного типа;
• Смогут выполнить алгоритмическое описание действий применительно к решаемым задачам;
• Смогут отлаживать созданных роботов самостоятельно и/или с помощью учителя.

Метапредметные

Обучающиеся смогут:

• Использовать творческие навыки и эффективные приемы для решения простых технических задач.
• Использовать на практике знания об устройствах механизмов и умение составлять алгоритмы решения различных задач;
• Использовать полученные навыки работы различным инструментом в учебной и повседневной жизни.

Личностные

Обучающиеся смогут:

• Убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе;
• Научиться использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов.
• Укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности.
• Развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.

1.3 Содержание программы

Учебно-тематический план

Содержание учебного плана

Тема 1. Введение в робототехнику (1ч)

Теория: Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Искусственный интеллект. Правила работы с конструктором LEGO. Управление роботами. Методы общения с роботом. Состав конструктора LEGO MINDSTORMS EV3. Визуальные языки программирования. Их основное назначение и возможности. Команды управления роботами. Среда программирования модуля, основные блоки.

Формы контроля: опрос, беседа

Тема 2. Знакомство с роботами LEGO Mindstorm EV3. (5ч)

Теория: Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами. Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора. Их название и назначение.

Практика: Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение. Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их свойства.

Сборка роботов. Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.

Собираем модель робота «Пятиминутка» по инструкции. Управление пультом через Bluetooth. Соревнование «Кегельринг».

Формы контроля: наблюдение  

Тема 3.Датчики LEGO и их параметры. (9ч)

Теория: Обзор сервомоторов EV3, их характеристика. Сравнение основных показателей(обороты в минуту, крутящий момент, точность). Датчики: датчик касания, цвета, ультразвуковой, инфракрасный, гироскопический. Устройство датчиков и режимы их работы.

Практика: Решение задач на движение с использованием датчика касания.

Решение задач на движение с использованием датчика цвета.

Решение задач на движение с использованием датчика расстояния.

Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.

Подключение датчиков и моторов.

Интерфейс модуля EV3. Приложения модуля. Представление порта. Управление мотором.

Формы контроля: наблюдение  

Тема 4. Основы программирования и компьютерной логики(23ч)

Теория: Ознакомление c тренажером Кодвардс, code.org, code.org/minecraft, Пиктомир, Тinkercad. Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.

Практика: Работа на тренажерах. Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях. Программное обеспечение EV3. Основное окно. Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на движение. Программные блоки и палитры программирования. Страница аппаратных средств. Редактор контента. Инструменты. Устранение неполадок. Перезапуск модуля. Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота. Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии. Решение задач на движение вдоль линии. Калибровка датчика освещенности. Программирование модулей.  Решение задач на прохождение  по  полю  из  клеток. Соревнование роботов на тестовом поле. Моторы. Программирование движений по различным траекториям. Работа с подсветкой, экраном и звуком. Работа с экраном. Работа с подсветкой кнопок на блоке EV3. Работа со звуком. Программные структуры. Структура Ожидание. Структура Цикл.

Формы контроля: промежуточная аттестация, наблюдение  

Тема 5. RobotEducator, основные возможности. (24ч)

Теория: Правила соревнований.

Практика: Работа над проектами «Движение по заданной траектории», «Кегельринг». Создаём и тестируем "Гусеничного робота". Задача: необходимо научиться собирать робота на гусеницах. Поэтому тренируемся, пробуем собрать по инструкции. Если всѐ получилось, то управляем роботом с сотового телефона или с компьютера. Запоминаем конструкцию. Анализируем плюсы и минусы конструкции. На следующем уроке попробуем разобрать и заново собрать робота. Гусеницы должны быть оптимально натянуты. Далее тестируем своё гусеничное транспортное средство на поле, управляем им с мобильного телефона или с ноутбука.

 Нам необходимо ознакомиться с конструкцией самого простого робота сумоиста. Для этого читаем и собираем робота по инструкции: бот - сумоист. Собираем, запоминаем конструкцию. Тестируем собранного робота. Управляем им с ноутбука/нетбука. Устраиваем соревнования. Не разбираем конструкцию робота победителя. Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и минусы бота. Собираем любую со сложностью не выше 3 единиц из имеющихся инструкций роботов. Сбор и исследование        одной        из моделей роботов на выбор: Гоночная машина        - автобот – автомобиль с возможностью удалённого управления и программирования его для движения по цветным линиям на полу. Бот с ультразвуковым датчиком - 4-х колёсный робот с интеллектуальной программой, принимающей решение куда ехать при наличии препятствия. Бот с датчиком касания - 4-х колёсный робот с программой, использующей датчик касания в качестве инструмента для определения препятствий. Бот с датчиком для следования по линии - робот, программа которого настроена на его движение по чёрной линии. Бот стрелок - простейший робот, стреляющий в разные стороны шариками. Цель: Закрепить навыки конструирования по готовым инструкциям. Изучить программы. Ученикам необходимо собрать модели по инструкции. Загрузить имеющуюся программу. Изучить работу программы, особенности движения, работы с датчиком и т.д. модели робота. Сделать соответствующие выводы. Соревнование роботов на тестовом поле.

Формы контроля: наблюдение  

Тема 6. Творческие проектные работы и соревнования(10ч)

Теория: Захват и освобождение "Кубойда". Механика механизмов и машин. Виды соединений и передачи их свойства.

Практика: Конструирование собственной модели робота. Программирование и испытание собственной модели робота. Подведение итогов работы учащихся. Подготовка докладов, презентаций, стендовых материалов для итоговой конференции. Завершение создания моделей роботов для итоговой выставки.

Разработка программ для выполнения поставленных задачи: несколько коротких заданий. Количество блоков в программах более 5 штук. (более сложная программа). Собираем и программируем "Кубойда","Бот-внедорожник"

Соревнования по Кегельрингу (2 ч.)

Практика: групповые соревнования по Кегельрингу. Определение победителей по времени и качеству прохождению трассы.

Подведение итогов (2 ч.)

Теория: Суммарное подведение итогов пройденного материала.

Формы контроля: итоговая аттестация, наблюдение  

1.4 Планируемые результаты

Основными результатами изучения программы являются стимулирование мотивации учащихся к получению знаний, формированию творческой личности, привитие навыков коллективного труда, а также развития интереса к технике, конструированию, программированию и высоким технологиям. В дальнейшем, учащиеся смогут более осознанно подойти к выбору инженерной направленности обучения.

В результате изучения программы обучающиеся  будут

Знать/понимать:

• основных понятия робототехники, основные технические термины, связанные с процессами конструирования и программирования роботов;
• общее устройство и принципы действия роботов;
• методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей;
• основы графических языков программирования;

Уметь:

• собирать простейшие модели с использованием EV3;
• самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и роботов различного назначения;
• использовать для программирования микрокомпьютер EV3 (программировать на дисплее EV3)
• владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня сложности;

• подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и отлаживать конструкции базовых роботов;
• вести индивидуальные и групповые исследовательские работы.

Раздел 2. Комплекс организационно-педагогических условий

2.1 Календарный учебный график

Режим организации занятий по данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе определяется календарным учебном графиком и соответствует нормам, утвержденным «СанПин к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей» № 41 от 04.07.2014 (СанПин 2.4.43172 -14, пункт 8.3, приложение №3).

2.2. Условия реализации программы

Материально-технические условия реализации программы.

Аппаратное и техническое обеспечение

Необходимое оборудование и учебные материалы:

• Определённое количество наборов конструктора LEGO Mindstorms EV3 (основной +расширенный), из расчёта 1 комплект на1-2 учеников;
• набор заданий LEGO Mindstorm «Космические проекты»,
• набор деталей LEGO Mindstorm «Космические проекты»;
• рабочие места для учителя и учеников оборудованные ноутбуками с установленным программным обеспечением LEGO MindstormEducationEV3;
• зарядное устройство;
• учебная литература;
• средства реализации ИКТ материалов на уроке (компьютер, проектор, экран).

Рабочее место обучающегося:

• ноутбук: производительность процессора (по тесту PassMark- CPU BenchMarkhttp://www.cpubenchmark.net/): не менее 2000 единиц; объем оперативной памяти: не менее 4 Гб; объем накопителя SSD/еММС: не менее 128 Гб (или соответствующий по характеристикам персональный компьютер с монитором, клавиатурой и колонками).

Рабочее место преподавателя:

• ноутбук: процессор IntelCorei5-4590/AMDFX 8350 аналогичная или более новая модель, графический процессор NVIDIAGeForceGTX 970, AMDRadeonR9 290 аналогичная или более новая модель, объем оперативной памяти: не менее 4 Гб, видеовыход HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 или более новая модель (или соответствующий по характеристикам персональный компьютер с монитором, клавиатурой и колонками);
• компьютеры должны быть подключены к единой сети Wi-Fi с доступом в интернет;
• презентационное оборудование (проектор с экраном) с возможностью подключения к компьютеру — 1 комплект;
• Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3.
• Лицензионное программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3.
• Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3.
• Четыре поля для занятий (Кегельринг, Траектория, Квадраты и Биатлон).

Дополнительно необходимо скачать (бесплатно) и установить следующее программное обеспечение:

• программа трёхмерного моделирования LEGO Digital Designer;
• звуковой редактор Audacity;
• конвертер звуковых файлов wav2rso.

Кадровое обеспечение

• Педагог, преподаватель по направлению «Робототехника».

3. Формы аттестации

Контроль знаний проходит два раза в год в виде промежуточной и итоговой аттестации (декабрь и май соответственно).

Промежуточная аттестация проводится в форме творческого проекта на основе изученных блоков и работы с ними в программной среде. Проводится внутренний конкурс. По итогу промежуточной аттестации заполняется таблица аттестации.

Итоговая аттестация проводится в форме создания и защиты проекта в рамках выбранной темы с презентаций и конкурсе в социальных медиа образовательного учреждения. Участники должны подготовить проект, обоснование проекта, презентацию, целесообразность проекта, демонстрацию проекта и выступление на 5-7 минут. Группы формируются по 2-3 человека.

2.4 Оценочные материалы

За основу берутся конструкции, взятые из примеров или придуманные самостоятельно. Оцениваются согласно критериям: правильность и самостоятельность при сборке робота, обоснованность применения элементов, правильность составления программы.

Показатели оценки

Высокий уровень:

Обучающийся самостоятельно и без ошибок осуществляет сборку технического устройства из конструктора LEGO по инструкции. Подходит творчески, к проекту. Может самостоятельно понимать какие программные модули ему нужны для реализации проекта. Может вносить изменения в программу и настройки.

Средний уровень:

Обучающиеся справляется с конструированием моделей по инструкции, иногда допуская ошибки. Проявляет сдержанную самостоятельность с дополнительной мотивацией педагога. Знает основные блоки программы, не уверен в правильности своих действий. Не склонен к анализу ошибок и попыткам их исправления без посторонней помощи.

Низкий уровень:

Учащийся испытывает затруднения при конструировании робототехнических устройств по готовым схемам или самостоятельно. Не проявляет творческую активность при работе.

Критерии оценки

Рис 1. Шаблон таблицы промежуточной аттестации

Итоговая аттестация проводится в форме педагогического наблюдения – оценивание компетенций учащихся по критериям; оценка подготовки и защиты проекта по критериям с заполнением итоговой таблицы аттестации.

Критерии оценки проектов:

        2.5 Методические материалы

Методы обучения и воспитания

Методы обучения: словесный, наглядный практический; объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский проблемный; дискуссионный, проектный и др.

Методы воспитания: убеждение, поощрение, упражнение, стимулирование, мотивация и др.

Формы организации учебного занятия

беседа, выставка, защита проектов, игра, конкурс, лекция, мастер-класс, «мозговой штурм», наблюдение, презентация, соревнование.

Педагогические технологии

технология группового обучения, технология развивающего обучения, технология

проблемного обучения, технология исследовательской деятельности, технология проектной деятельности, технология игровой деятельности, технология решения изобретательских задач

Дидактические материалы

VI. Список литературы

Литература для педагога

1. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов\ Д. Г.

Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 – 292 с.

2. Блог-сообщество   любителей   роботов   Лего   с   примерами   программ

[Электронный ресурс] / URL: http://nnxt.blogspot.ru/2010/11/blog-post_21.html

3. Лабораторные  практикумы  по  программированию  [Электронный  ресурс]  /

URL: http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159〈=ru

4. Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] / URL:

5. Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим

доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html

6.        Программы        для        робота        [Электронный        ресурс]        /        Режим

доступа:  http://service.Лего.com/en-us/helptopics/?questionid=2655

7. Учебник по программированию роботов (wiki) [Электронный ресурс] / Режим

доступа:

8. «Робототехника  для  детей  и  их  родителей».  Книга  для  учителя.  С.А.

Филиппов, - 263 с., ил., Руководство пользователя ЛЕГОMINDSTORMS EV3, - 64 стр., илл.

Литература для обучающихся

1.  Белиовская, Л. Г. Узнайте, как программировать на LabVIEW[Текст] / Л. Г. Белиовская – М.: ДМК Пресс, 2014.
2.  Основы робототехники: учеб. пособие /А.А.Иванов; НГТУим. Р.Е. Алексеева. Нижний Новгород, 2011. –200с.
3. Первый шаг в робототехнику  :  практикум для 5-6 классов  /  Д. Г. Колосов. — М.  :  БИНОМ.  Лаборатория  знаний, 2012. — 286 с.  :  ил.,  [4] с.  цв.  Вкл.
4. Предко, М. 123 Эксперимента по робототехнике [Текст] / М. Предко. – М.: НТ Пресс, 2007.
5. Филиппов, С. Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление [Текст] / С. Филиппов. – М.: Лаборатория знаний, 2017.
6. Филиппов, С.А. Робототехника для детей и родителей [Текст] / С. Филиппов. – СПб.: Наука, 2013. – 319 с.

Литература для родителей

1. Богданова, Д.А. Социальные роботы и дети / Д.А. Богданова // Информатика и образование. ИНФО. - 2018. - № 4. - С. 56-60.

2. Гриншкун, Вадим Валерьевич. Новое образование для информационных и технологических революций / В.В. Гриншкун, Г.А. Краснова // Вестник Российского Университета Дружбы Народов. Серия "Информатизация образования". - 2017. - № 2. - С. 131-139.

3  Сафиулина, О.А. Образовательная робототехника как средство формирования инженерного мышления учащихся / О.А. Сафиулина // Педагогическая информатика. - 2016. - № 4. - С. 32-36.

Ресурсы интернета

1. mindstorms.lego.com

2. prorobot.ru

3. https://codewards.ru/hourofcode

4. https://studio.code.org/

5. https://piktomir.ru/

6. https://code.org/minecraft

7. https://www.tinkercad.com/

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Календарный учебный график  

Приложение 2

Мониторинг результатов обучения ребенка по дополнительной образовательной программе

Приложение 3

Мониторинг развития личности учащихся в системе дополнительного образования

Приложение 4

Комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проверки результатов освоения умений и усвоения знаний по программе Робототехника

Комплект контрольно-оценочных средств позволяет оценивать:

2. Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке

Материалы проверки и оценки знаний и умений

Тестовые задания текущего контроля

1) Какая операционная система стоит на модуле EV3?

а) Windows

б) MacOC

в) Linux

г) MsDOS

2) Укажите шину, отвечающую за передачу данных между устройствами?

а) Шина данных

б) Шина адреса

в) Шина управления

3) поименованная, либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным и изменять значение в ходе выполнения программы – это…

а) константа

б) логическая операция

в) цикл

г) переменная

4) Какое расстояние обнаружения у ультразвукового датчика?

а) 3 - 250 см

б) 3 - 250 дм

в) 500 см

г) 1 см - 1 м

5) Какой датчик EV3 является аналоговым?

а) датчик цвета

б) гироскопический датчик

в) датчик касания

г) ультразвуковой датчик

Д) инфракрасный датчик и маяк

6) Перечислите, в каких программных средах отсутствует блок оператора ЦИКЛ?

а) EV3

б) Lego We Do

в) Digital Designer

г) RobotC

7) Какой блок мы будем использовать для принятия решения в динамическом процессе на основе информации датчика?

а) цикл

б) переключатель

в) переменная

г) случайное значение

8) Машины управляющие рабочими или энергетическими машинами, которые способны изменять программу своих действий в зависимости от состояния окружающей среды:

а) Энергетические машины

б) Информационные машины

в) Кибернетические машины

г) Рабочие машины

9) Если вы создаете программы, когда модуль EV3 не подключен к компьютеру, программное обеспечение назначит датчикам порты по умолчанию. К какому порту будет подключаться датчик касания?

а) 1

б) 2

в) 3

г)

10) На сегодняшний день разрабатываются роботы четвертого поколения, например главной особенностью роботов третьего поколения является умение «видеть», то есть воспринимать световые сигналы и разбираться в цветах. Какая важная особенность появляется у роботов четвертого поколения?

а) Распознание звука, выполнение голосовых команд

б) Адаптация, приспособление к окружающему миру

в) Осязание: распознание прикосновения, тепла.

Г) Умение летать, находиться в условиях недоступных для человека

11) Впервые понятие «искусственный интеллект» было высказано Джоном Маккарти на конференции в Дартмутском университете в середине…

а) 40-ых

б) 50-ых

в) 60-ых

г) 70-ых

12) В центральном блоке EV3 имеется…

а) 5 выходных и 4 входных порта

б) 5 входных и 4 выходных порта

в) 4 входных и 4 выходных порта

г) 3 выходных и 3 входных порта

13) На какой картинке изображена фрикционная передача?

Итоговый контроль по результатам освоения обучающимися учебной дисциплины проводится в форме дифференцированного зачета.

Перечень вопросов для подготовки к дифференцированному зачету

1. История развития робототехники.

2. Эволюция понятия робот

3. Законы робототехники.

4. Классификации роботов.

5. Современные технологии в робототехнике.

6. Основы робототехники, базирующиеся на механике, электронике и информатике.

7. Понятие информации.

8. Понятие энергии.

9. Понятие системы.

10. Понятие информационной модели.

11. Понятие алгоритма.

12. Простые механизмы и их применение.

13. Передаточные механизмы.

14. Разновидности ременных и зубчатых передач.

15. Червячная передача и ее свойства.

16. Двигатели постоянного тока.

17. Пошаговые двигатели.

18. Преобразование электрической энергии в механическую.

19. Электроника в робототехнике.

20. Восприятие информации человеком и роботом.

21. Системный подход в моделировании.

22. Информационные модели и системы.

23. Классификация информационных моделей.

24. Моделирование как метод познания. Формализация.

25. Системный подход к проектированию и разработке информационных технологий в робототехнике.

26. Конструкция. Основные свойства конструкции при ее построении.

27. Базовые конструкторы в образовательной робототехнике.

28. Базовые конструкции.

29. Микрокомпьютер NXT.

30. Описание и назначение датчиков LEGO Mindstorms NXT 2.0

31. Особенности работы сервоприводов.

32. Автономное программирование.

33. Демонстрация мобильного робота с использованием базовых датчиков. 34. Графический язык программирования и реализация в нем конструкции линейного алгоритма.

35. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции ветвление.

36. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции цикла с постусловием.

37. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции цикла с предусловием.

38. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции цикла со счетчиком.

39. Разработка и тестирование алгоритмов.

40. Описание блоков автономного алгоритма.

41. Алгоритмы и исполнители.

42. Понятие программы.

43. Обзор современных систем программирования мобильных роботов.

44. Классификация программного обеспечения.

45. Интерфейс и особенности программирования в среде NXT-G.

46. Интерфейс и особенности программирования в среде RoboLab.

47. Интерфейс и особенности программирования в среде RobotC.

48. Запуск и отладка программы.

49. Мобильный робот с автономным управлением. Изменение передаточного отношения.

50. Требования к мобильным роботам на международных конкурсах.

51. Маятник Капицы. Принцип работы

52. Использование простых механизмов в робототехнике.

53. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Освещенность.

54. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Цвет.

55. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Расстояние.

56. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Касание.

57. Способы вывода данных.

58. Цветовая дифференциация. Особенности реализации цветовой дифференциации в робототехнике.

59. Вариативное использование датчиков для решения задачи прохождения лабиринта.

60. Реализация задач движения по линии в различных программных средах (черная линия, цветная линия, инверсная линия, прерывающаяся линия

5. Материалы проверки и оценки знаний и умений

5.1 Критерии оценки