Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ»
рабочая программа (5 класс)

Государственное бюджетное учреждение дополнительного образования

Центр детского (юношеского) технического творчества
Колпинского района Санкт-Петербурга

РАССМОТРЕНА И ПРИНЯТА

на Педагогическом совете

ГБУ ЦДЮТТ Колпинского района

Санкт-Петербурга

Протокол от _______20__г. №____

УТВЕРЖДЕНА

Приказом №____от _______20__г.

Директора ГБУ ЦДЮТТ

Колпинского района Санкт-Петербурга

__________Н.А.Светашова

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

«ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ»

Возраст обучающихся: 10-12 лет

Срок реализации: 1 год

Разработчики –

Коваленко Виктор Анатольевич,

педагог дополнительного образования;

Голюшева Анастасия Николаевна,

методист

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Направленность – техническая

Уровень освоения программы – общекультурный

Назначение данной программы – сформировать у ребят понятие о робототехнике, ознакомить с процессом создания робота, дать возможность попробовать свои силы в робототехнике и помочь определиться в направлении дальнейшего творческого развития. Программа «Основы робототехники» не имеет целью подготовить специалиста в области робототехники, однако, она позволяет выявить способности ребенка к программированию и конструированию устройств по своему замыслу, заинтересовать обучающихся в дальнейшем углублении полученных знаний при обучении по программам базового уровня.

Актуальность

В настоящий момент в России активно развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование, созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.

Разработка роботов — одно из перспективных направлений за последние несколько десятков лет. Программа направлена на привлечение обучающихся к современным технологиям конструирования, программирования и применения роботизированных устройств. Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет ребятам в форме познавательной игры освоить основы механики, электроники, информатики, узнать многие важные идеи и развить необходимые в жизни технические навыки и творческие способности. Занятия по программе предоставляют обучающимся возможность приобрести опыт в разработке и представлении своего творческого проекта: модели робота собственной конструкции.

Программа отвечает потребностям современных детей и их родителей и ориентирована на эффективное решение актуальных проблем детей, связанных с недостаточными коммуникативными навыками, недостаточным развитием внимания, памяти, усидчивости.

Адресат программы – обучающиеся 10-12 лет, проявляющие интерес к сборке моделей и построению сооружений на основе конструктора LEGO или других конструкторов. Наличие базовых знаний по математике, элементарных навыков работы с приложениями в операционной системе Windows будут способствовать более успешному освоению программы.

Объем и срок реализации программы – 1 год, 108 акад. часа.

Цель программы:

формирование у обучающихся интереса к робототехнике посредством овладения основами конструирования и программирования робототехнических устройств.

Задачи программы:

1. Обучающие

• научить соблюдать правила безопасной работы с инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических устройств;
• научить общенаучным и технологическим навыкам конструирования и проектирования;
• научить собирать модели роботов на базе конструктора LEGO Mindstorms;
• научить самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов;
• научить основам программирования роботов;
• научить поэтапному ведению творческой работы: от идеи до реализации;
• научить создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.

2. Развивающие

• способствовать развитию творческой инициативы и самостоятельной познавательной деятельности;
• способствовать развитию памяти, внимания, пространственного воображения;
• способствовать развитию инженерного мышления;
• способствовать развитию мелкой моторики;
• способствовать развитию волевых качеств: настойчивость, целеустремленность, усердие;
• сформировать умение работать в команде, а такте оценивать свою работу и работы членов коллектива.

3. Воспитательные

• способствовать воспитанию чувства уважения и бережного отношения к результатам своего труда и труда окружающих;
• способствовать воспитанию нравственных качеств: отзывчивость, доброжелательность, честность, ответственность.

Условия реализации программы

-условия набора в коллектив: принимаются дети 10-12 лет. Наличие базовых знаний по математике, элементарных навыков работы с приложениями в операционной системе Windows будут способствовать более успешному освоению программы.

-условия формирования групп: разновозрастные группы.

-количество детей в группе: не менее 15 человек.

При введении ограничений в связи с эпидемиологическими мероприятиями и изменением санитарных норм возможно деление группы на подгруппы по 5-8 человек и реализация содержания программы с использованием дистанционных образовательных технологий и электронного обучения.

Формы проведения занятий:

1. Беседа. Используется для развития интереса к предстоящей деятельности; для уточнения, углубления, обобщения и систематизации знаний.

2. Практическое занятие. Используется для углубления, расширения и конкретизации теоретических знаний; формирования и закрепления практических умений и навыков; приобретения практического опыта; проверки теоретических знаний.

3. Соревнование. Проведение соревнований внутри объединения и участие в соревнованиях районного, городского уровней способствует выявлению и развитию творческих способностей учащихся, повышению уровня учебных достижений, стимулирует познавательную активность, инициативность, самостоятельность ребят.

Формы организации деятельности учащихся на занятии:

- фронтальная – при беседе, показе, объяснении;

- групповая, в том числе работа в малых группах и парах – при выполнении практических заданий, подготовке и участии в соревнованиях.

Материально-техническое оснащение программы

Для реализации программы необходим компьютерный класс площадью не менее 80 кв.м.: для программирования робототехнических средств, программирования контроллеров конструкторов, настройки моделей, отладки программ, проверки совместной работоспособности программного продукта и модулей конструкторов LEGO.

Столы – 15;

Персональные компьютеры – 1 комплект на 1-2 обучающихся;

Интерактивная доска – 1;

Видеопроектор – 1.

Наборы конструкторов:

- LEGO Mindstorms EV3 Education 45554 – 1 комплект на 1-2 обучающихся;

- LEGO Mindstorms NXT Education 9797 – 1 комплект на 1-2 обучающихся;

- ресурсный набор 9695 – 5;

- ресурсный набор 45560 – 5;

Ящик для хранения конструкторов – 8;

Зарядное устройство для аккумуляторов – 2.

Программный комплекс:

- LEGO Mindstorms EV3– 1 комплект на 1-2 обучающихся;

- TRIK Studio – 1 комплект на 1-2 обучающихся.;

Поля для проведения соревнований роботов – 6 шт.:

- Кегельринг;

- Линия 1100х2000;

- Следование по линии;

- Сумо 770х770;

- Лабиринт;

- Слалом.

Планируемые результаты освоения программы

Личностные

- чувство уважения и бережного отношения к результатам своего труда и труда окружающих;

- нравственные качества: отзывчивость, доброжелательность, честность, ответственность.

Метапредметные

- развитие творческой инициативы и самостоятельной познавательной деятельности; памяти, внимания, пространственного воображения; мелкой моторики; волевых качеств: настойчивость, целеустремленность, усердие;

- владение навыками поэтапного ведения творческой работы: от идеи до реализации;

- умение оценивать свою работу и работы членов коллектива.

Предметные

- знание правил безопасной работы с инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических устройств; деталей для конструирования и способов их соединения; основных принципов механики;

- владение технологическими навыками конструирования и проектирования; сборки моделей роботов на базе конструктора LEGO Mindstorms; навыками работы в визуальной среде программирования Trik Studio;

- умение самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов;

- приобретение необходимых знаний, умений и навыков для участия в соревнованиях по робототехнике.

УЧЕБНЫЙ ПЛАН

УТВЕРЖДЕН

приказом директора ГБУ ЦДЮТТ

Колпинского района Санкт-Петербурга

от «___»______20____г. №___

___________/Н.А. Светашова

Календарный учебный график

реализации дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «Основы робототехники»

на _________ учебный год

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Содержание программы

Вводное занятие

Введение: информатика, кибернетика, робототехника 

Теория: Введение: информатика, кибернетика, робототехника. Цели и задачи программы. Вводный инструктаж.

Практика: Входная диагностика. Викторина «Роботы в нашей жизни».

Раздел 1. Основы конструирования

Тема 1. Детали LEGO Technic

Теория: Первичный инструктаж на рабочем месте. Модуль – единица размера детали. Способы соединения деталей между собой. Подвижные и неподвижные соединения. Поворот плоскости крепления.

Практика: Построение высокой башни (изучение влияния положения центра тяжести на устойчивость).

Тема 2. Подвижные соединения

Теория: Подвижные соединения.

Практика: Конструирование волчка. Построение качели.

Тема 3. Мобильные конструкции

Практика: Построение колесной тележки. Исследование свойств конструкций колесных тележек с применением колес различного диаметра, с различными пропорциями рамы.

Тема 4. Механическая передача

4.1. Механическая передача

Теория: Понятие механической передачи. Виды механических передач: шестеренчатая и червячная, ременная, кулачковая и цепная. Свойства механической передачи (повышающая, понижающая). Передаточное отношение. Полезные и паразитные шестерни. Защита от проворачивания шестерен.

Практика: Построение домкрата и подъемника.

4.2. Применение силовой шестеренчатой передачи

Практика: Построение редуктора и коробки переключения передач. Построение устройства для запуска волчка.

Тема 5. Моторные механизмы

Теория: Определение, принцип действия и устройство электродвигателя постоянного тока. Принцип обратимости.

Практика: Построение конструкции подъемника с применением моторного привода.

Тема 6. Применение кулачковой передачи

Практика: Построение устройства для захвата предметов.

Раздел 2. Конструкции на основе контроллера

Тема 1. Конструкции на основе контроллера LEGO Mindstorms EV3

Теория: Контроллер LEGO Mindstorms EV3: назначение, устройство, порядок установки батарей питания, порядок подключения моторов. Соединение контроллера LEGO Mindstorms EV3 с деталями LEGO Technic.

Практика: Построение одномоторной тележки с использованием контроллера LEGO Mindstorms EV3.

Тема 2. Свойства одномоторной тележки

3.1. Свойства одномоторной тележки

Практика: Изучение свойств одномоторной тележки (скорость, мощность, проходимость) с различными вариантами шестеренчатой передачи.

3.2. Применение скоростных свойств одномоторной тележки

Практика: Построение скоростной одномоторной тележки.

Тема 3. Соревнование «Вытолкни соперника из круга»

Практика: Построение робота для соревнования «Вытолкни соперника из круга».

Тема 4. Официальные виды соревнований роботов

4.1. Соревнования роботов

Теория: Цель и задачи соревнований роботов. Регламент соревнований роботов. Регламент соревнования «Механическое сумо роботов 15х15». Различные конструкции роботов. Порядок измерения размеров, степени сцепления с поверхностью. Порядок взвешивания. Запрещенные элементы в конструкции.

Практика: Построение робота для соревнований «Механическое сумо роботов 15х15».

Тема 5. Шагающие механизмы

5.1. Шагающие механизмы на одном моторе

Теория: Виды шагающих механизмов (Чебышева, Клана, Тео-Янсена), их достоинства и недостатки.

Практика: Построение одномоторного шагохода. Значение положения фазы движения ног.

5.2. Шагающие механизмы с системой поворота

Практика: Построение двухмоторного шагохода. Реализация системы изменения направления движения.

Тема 6. Двухмоторная тележка на базе контроллера LEGO Mindstorms EV3

Практика: Построение базовой двухмоторной тележки на базе контроллера LEGO Mindstorms EV3.

Раздел 3. Программирование контроллеров

Тема 1. Введение в программирование

Теория: Последовательность действий. Алгоритм. Программа. Интерфейс приложения TRIK Studio. Режимы работы. Основные панели управления. Типы команд TRIK Studio. Команды действия, ожидания, управляющие структуры.

Практика: Создание программы проигрывания роботом простой мелодии.

Тема 2. Среда программирования TRIK Studio

2.1. Среда программирования TRIK Studio

Теория: Способы задания мощности моторов в TRIK Studio. Управление скоростью тележки.

Практика: Создание программ для движения двухмоторной тележки вперед и назад заданное количество секунд, оборотов.

2.2. Программное управление движением в среде программирования TRIK Studio

Практика: Создание программ для движения двухмоторной тележки по различным траекториям. Изучение особенностей программы для различных видов поворотов тележки.

2.3. Оператор «Цикл»

Практика: Применение оператора «Цикл» среды программирования TRIK Studio. Создание программ для движения двухмоторной тележки по кругу, по квадрату (треугольнику, многоугольнику), по «змейке».

2.4. Соревнование «Кегельринг для начинающих».

Реализация в среде программирования TRIK Studio

Теория: Регламент соревнований «Кегельринг для начинающих». Оператор плавной остановки моторов в среде программирования TRIK Studio. Движение робота по радиальной схеме, по многоугольнику.

Практика: Создание робота для соревнований «Кегельринг для начинающих».

2.5. Соревнование «Интеллектуальное сумо роботов 15х15».

Реализация в среде программирования TRIK Studio

Теория: Регламент соревнований «Интеллектуальное сумо роботов 15x15».

Практика: Создание робота для соревнований «Интеллектуальное сумо роботов 15х15».

Промежуточная аттестация

Практика: Тестирование. Сборка и программирование робота по заданию.

Раздел 4. Законы управления устройствами (системами). Релейный регулятор

Тема 1. Релейное регулирование

1.1. Реализация релейного регулятора в среде TRIK Studio

Теория: Алгоритм управления на релейном регуляторе. Оператор ветвления по значению датчика в среде программирования TRIK Studio. Принцип работы датчика освещенности.

Практика: Создание сканера темного и светлого тонов со звуковой и текстовой дисплейной индикацией. Калибровка датчика освещенности. Создание измерителя расстояния на датчике расстояния.

Тема 2. Движение по линии

2.1. Движение по линии на одном датчике освещенности

Теория: Алгоритм действий робота при движении по линии с использованием одного датчика освещенности.

Практика: Построение робота для следования по линии с использованием одного датчика освещенности на основе двухмоторной тележки. Создание программы для робота.

2.2. Движение по линии на двух датчиках освещенности

Теория: Использование многопозиционного релейного регулятора.

Практика: Построение робота для следования по линии с использованием двух датчиков освещенности на основе двухмоторной тележки. Создание программы для робота.

2.3. Соревнование «Следование по линии для начинающих»

Теория: Регламент соревнований «Следование по линии для начинающих». Влияние расположения центра тяжести, длины штанг для датчиков, схемы тележки на скорость и точность робота.

Практика: Создание робота для соревнований «Следование по линии для начинающих».

2.4. Следование по линии с объездом препятствий на пути

Теория: Техническое зрение робота. Встраивание одной программы в другую.

Практика: Создание робота для соревнований «Слалом».

2.5. Следование по линии с подсчетом перекрестков

Теория: Использование переменных.

Практика: Создание робота для выполнения заданий на перекрестках.

Тема 3. Программное управление шагающим роботом

3.1. Управление шагающим роботом по схеме Чебышева, схеме Кланна, схеме Тео-Янсена

Практика: Построение двухмоторного шагохода на шести ногах по схеме Чебышева. Выбор центра тяжести. Программирование и настройка робота для движения по линии.

3.2. Соревнование «Марафон шагающих роботов»

Теория: Регламент соревнований «Марафон шагающих роботов».

Практика: Создание робота для соревнований «Марафон шагающих роботов».

Тема 4. Энкодер

4.1. Энкодер в TRIK Studio

Теория: Алгоритм управления углом поворота оси мотора с помощью энкодера и релейного регулирования. Структура программы сервопривода, реализованной в среде TRIK Studio

Практика: Создание программы сервопривода. Создание секундной стрелки.

Тема 5. Соревнование «Лабиринт для начинающих»

5.1. Лабиринт

Теория: Порядок нахождение выхода из лабиринта.

Практика: Создание конструкции робота, способного найти выход из лабиринта произвольной конфигурации. Программирование и настройка робота.

5.2. Соревнование «Лабиринт для начинающих»

Теория: Регламент соревнований «Лабиринт для начинающих». Правила нахождения выхода из лабиринта.

Практика: Создание робота для соревнований «Лабиринт для начинающих».

Итоговый контроль

Практика: Тестирование.  Сборка и программирование робота по заданию.

Итоговое занятие

Практика: Подведение итогов обучения. Ознакомление с программой «Спортивная робототехника». Викторина «Мой робот». Награждение обучающихся и их родителей.

УТВЕРЖДЕН

приказом директора ГБУ ЦДЮТТ

Колпинского района Санкт-Петербурга

от «___»______20____г. №___

___________/Н. А. Светашова

Календарно-тематический план на 2020/2021 учебный год

«Основы робототехники»

Группа № ____, 1 год обучения количество часов в год 108

ОЦЕНОЧНЫЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Оценочные материалы

Для отслеживания результативности на протяжении всего процесса обучения осуществляются:

Входная диагностика (сентябрь) – в форме собеседования – проводится с целью выявления первоначального уровня знаний и умений, возможностей обучающихся при поступлении в объединение.

Текущий контроль (в течение всего учебного года) – проводится после прохождения каждой темы, чтобы выявить пробелы в усвоении материала и развитии учащихся, заканчивается коррекцией усвоенного материала. Формы проведения: опрос, выполнение практического задания, соревнование, выставка работ.

Промежуточная аттестация – проводится в середине учебного года (декабрь) для выявления уровня освоения содержания программы и своевременной коррекции учебно-воспитательного процесса. Форма проведения: тестирование, выполнение практической работы (приложение № 1). Результаты фиксируются в оценочном листе.

Итоговый контроль – проводится в конце обучения по программе (май) и позволяет оценить уровень результативности освоения программы за весь период обучения. Форма проведения: тестирование, выполнение практической работы (приложение № 2). Результаты фиксируются в оценочном листе и протоколе.

Методические материалы

Педагогические методики и технологии

Программа предполагает постепенное изучение основных элементов конструкций, применяемых в робототехнических устройствах. Исследование различных вариантов конструкций одного назначения позволит развить у ребят способность находить интересные технические решения, тщательно изучать их и затем применять в своих моделях. Основными формами проведения занятий является практическая работа, соревнование.

В ходе беседы обучающиеся получают новые знания, выражают свою точку зрения, обмениваются мнениями. В ходе выполнения практических работ обучающиеся закрепляют теоретические знания, развивают умения и приобретают навыки конструирования и программирования. На соревнованиях ребята учатся анализировать итоги практической работы, совершенствовать созданных роботов и тестировать их возможности. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

При реализации программы используются современные педагогические технологии, обеспечивающие личностное развитие ребенка за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности: личностно-ориентированное обучение, проблемное обучение, обучение в сотрудничестве (командная, групповая работа), информационно-коммуникационные технологии, здоровьесберегающие технологии и др. Использование данных технологий способствует повышению качества образования, снижению нагрузки обучающихся, более эффективному использованию учебного времени. Личностно-ориентированное обучение дает возможность создания комфортных, бесконфликтных условий, которые способствуют личностному проявлению обучающихся: предоставление им возможности задавать вопросы, высказывать оригинальные идеи, обмениваться мнениями, дополнять и анализировать ответы товарищей.

Дидактические средства

Информационные источники

Список литературы для педагога:

1. Барсуков А. П. Кто есть кто в робототехнике. Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем. Справочник. – Выпуск I. – М.: ДМК-пресс, 2005. – 128 с.

2. Воротников С.А. Информационные устройства робототехнических систем. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 384 с.

3. Предко М. Создайте робота своими руками на NXT – микроконтроллере / пер. с англ.яз. Земского Ю.В. – М.: ДМК-ПРЕСС, 2010. – 408 с.

4. Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. – СПб, 2011. – 59 с.

5. Юревич Е.И. Основы робототехники. 3-е изд. Учебное пособие. – СПб: Изд-во «БХВ – Петербург», 2010. – 401 с.

Список литературы для учащихся и родителей:

1. Гололобов В. Н. С чего начинаются роботы? О проекте Arduino для школьников (и не только), 2011. – 189 c.

2. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику / Практикум для обучающихся. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286 с.

3. Рогов Ю. В. Робототехника для детей и их родителей: уч.-метод. пособие / Ю.В. Рогов. – Челябинск, 2012. – 72 с.

4. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2013. – 319 с.

Интернет-ресурсы

1. Ассоциация образовательной робототехники: [Электронный ресурс].                                            URL: http://lego.rkc-74.ru/ 

2. Официальный сайт Программы «Робототехника»: [Электронный ресурс]. URL: http://www.russianrobotics.ru.

3. Портал Robofinist.ru Робототехника и Образование: [Электронный ресурс]. 

URL: https:// robofinist.ru 

4. РобоКлуб. Практическая робототехника: [Электронный ресурс]. URL: http://www.roboclub.ru.

Приложение № 1.

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ

обучающихся за I полугодие

Форма проведения: тестирование, практическая работа

Тестирование

Задание: выбрать один правильный вариант ответа.

Вариант №1

Задание 1.

Название балок в конструкторе LEGO Technic:

а) прямые, изогнутые, с выступами;

б) прямые, квадратные, короткие;

в) длинные, короткие, круглые.

Задание 2.

В шестеренчатой повышающей одноступенчатой передаче одна шестерня имеет 12 зубьев, а другая – 36 зубьев. Передаточное отношение составляет:

а) 36:12;

б) 3:1;

в) 12:36.

Задание 3.

Ведущая шестерня имеет 40 зубьев, ведомая шестерня имеет 8 зубьев. Какая это передача:

а) повышающая;

б) понижающая.

Задание 4.

Требования к роботу для соревнований «Механическое сумо 15х15»:

а) размер (перед началом поединка) не более 15х15 см, вес не более 750 г, робот может увеличивать свои размеры самостоятельно, без участия человека, робот не должен иметь элементов конструкции, которые могут повредить соперника или ринг;

б) размер (перед началом поединка) не более 20х20 см, вес не более 1000 г, участник команды может один раз увеличивать размеры робота, в конструкции допускаются элементы, которые могут повредить конструкцию робота соперника;

в) размер (перед началом поединка) не более 15х15 см, вес не более 750 г, роботу запрещается увеличивать свои размеры, допускается внешнее управление роботом по беспроводной связи.

Задание 5.

В среде программирования TRIK Studio для ввода программы в робота ,какие необходимо произвести действия в среде программирования :

а) нажать реальный робот ;

б) сгенерировать в байткод EV3, Загрузить программу.

Правильные ответы:

Вариант №2

Задание 1.

Единицей измерения длины деталей LEGO Technic является:

а) сантиметр;

б) модуль;

в) дюйм.

Задание 2.

В шестеренчатой повышающей одноступенчатой передаче одна шестерня имеет 8 зубьев, а другая – 40 зубьев. Передаточное отношение составляет:

а) 8:1;

б) 1:8;

в) 48:8.

Задание 3.

Ведущая шестерня имеет 12 зубьев, ведомая шестерня имеет 36 зубьев. Какая это передача:

а) повышающая;

б) понижающая;

Задание 4.

Когда в раунде соревнования «Механическое сумо 15х15» робот считается проигравшим:

а) робот перевернулся, либо потерял способность двигаться;

б) когда робот коснулся поверхности за пределами белого круга, либо ушел с линии атаки, либо через 90 секунд поединка оказался дальше от центра, чем его соперник;

в) вытолкнут соперником за красную линию в середине круга.

Задание 5.

В каком порядке читается программа, составленная в среде программирования TRIK Studio:

а) слева направо;

б) сверху вниз.

Правильные ответы:

Критерии оценки:

За каждый правильный ответ начисляются – 1 балл.

За неправильный ответ или отсутствие ответа – 0 баллов.

Максимальная оценка – 5 баллов

Минимальная оценка – 0 баллов

Практическая работа

Задание 1: Собрать двухмоторную тележку на базе контроллера: Вариант 1 – LEGO Mindstorms NXT, вариант 2 – LEGO Mindstorms EV3.

Критерии оценки:

Соответствие конструкции робота требованиям инструкции по сборке

Максимальная оценка – 3 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

Конструкция робота соответствует требованиям инструкции по сборке и собрана с первой попытки – 3 балла.

Конструкция робота соответствует требованиям инструкции по сборке и собрана со второй попытки – 2 балла.

Конструкция робота соответствует требованиям инструкции по сборке и собрана с третьей попытки при участии педагога – 1 балл.

Конструкция робота не соответствует требованиям инструкции по сборке – 0 баллов. В этом случае робот для соревнований собирается совместно педагогом и учащимся для дальнейшей оценки навыков программирования и настройки программы и робота.

Эффективность конструктивных решений для получения максимальных характеристик:

Максимальная оценка – 2 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

В конструкции робота имеются недостатки, которые существенно снижают эффективность робота – 2 балла.

В конструкции робота имеются недостатки, которые незначительно снижают  эффективность робота – 1 балл.

В конструкции робота имеются недостатки, которые не позволяют роботу выполнить следующее задание (движение по квадрату) – 0 баллов.

Оценка за задание определяется суммой баллов по всем указанным критериям:

Максимальная оценка – 5 баллов

Минимальная оценка – 0 баллов

Задание 2: Запрограммировать робота для непрерывного движения по квадрату.

Критерии оценки:

Максимальная оценка – 2 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

Программа написана с первой попытки, без ошибок, загружена в робота – 2 балла.

Программа написана, но содержит ошибки, не позволяющие её использовать по назначению. Для исправления ошибок потребовалась помощь педагога – 1 балл.

Задание не выполнено – 0 баллов.

Задание 3: Запрограммировать робота для движения змейкой.

Критерии оценки:

Максимальная оценка – 2 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

Программа написана с первой попытки, без ошибок, загружена в робота – 2 балла.

Программа написана, но содержит ошибки, не позволяющие её использовать по назначению. Для исправления ошибок потребовалась помощь педагога – 1 балл.

Задание не выполнено – 0 баллов.

Бонусные баллы:

В случае, если робот запрограммирован в среде TRIK Studio – дополнительно добавляется 1 балл

Оценка за задание определяется суммой баллов по всем указанным критериям:

Максимальная оценка задания – 3 балла

Минимальная оценка задания – 0 баллов

Общая оценка за практическое задание определяется суммой всех полученных баллов:

Максимальная оценка задания – 10

Минимальная оценка задания – 0 баллов.

Критерии уровня обученности по сумме баллов:

от 12 баллов и более – высокий уровень.

от 8 до 11 баллов – средний уровень;

до 7 баллов – низкий уровень.

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ

обучающихся за I полугодие 20__/20__ учебного года

ОБЪЕДИНЕНИЕ «Основы робототехники»

Группа №___

Критерии уровня обученности по сумме баллов:

от 12 баллов и более – высокий уровень.

от 8 до 11 баллов – средний уровень;

до 7 баллов – низкий уровень.

Педагог дополнительного образования: _________/В.В. Науменко

Приложение № 2.

ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ

обучающихся

Форма проведения: тестирование. Сборка и программирование робота по заданию.

Тестирование

Задание: выбрать один правильный вариант ответа.

Вариант №1

Задание 1.

В робототехнике существуют два вида регуляторов:

а) релейный и пропорциональный;

б) динамичный и статичный;

в) циклический и логический.

Задание 2.

Цикл в программировании предназначен для:

а) повторения одних и тех же действий пока выполняется заданное условие;

б) выбора одного из предложенных действий;

в) одновременного выполнения нескольких действий.

Задание 3.

Оператор ветвления предусматривает:

а) выбор одного из двух вариантов действий;

б) повторения одних и тех же действий пока выполняется заданное условие;

в) завершение программы.

Задание 4.

Требования к роботу для соревнований по интеллектуальному сумо 15х15:

а) размер (перед началом поединка) не более 15х15 см, вес не более 1 кг, робот может увеличивать свои размеры самостоятельно, без участия человека, робот не должен иметь элементов конструкции, которые могут повредить соперника или ринг;

б) размер (перед началом поединка) не более 20х20 см, вес не более 750 г, участник команды может один раз увеличивать размеры робота, в конструкции допускаются элементы, которые могут повредить конструкцию робота соперника;

в) размер (перед началом поединка) не более 15х15 см, вес не более 750 г, роботу запрещается увеличивать свои размеры, допускается внешнее управление роботом по беспроводной связи.

Задание 5.

В среде программирования TRIK Studio для уменьшения длины программы одинаковые фрагменты программы принято группировать и оформлять как:

а) параллельные задачи;

б) подпрограммы;

в) циклы;

г) ветвления.

Правильные ответы:

Вариант №2

Задание 1.

Энкодер в моторе LEGO Mindstorms отсчитывает:

а) угол поворота оси мотора;

б) температуру мотора;

в) скорость вращения мотора.

Задание 2.

В шестеренчатой повышающей одноступенчатой передаче одна шестерня имеет 8 зубьев, а другая – 40 зубьев. Коэффициент передачи составляет:

а) 8:1;

б) 1:8;

в) 48:8.

Задание 3.

Когда в соревнованиях по интеллектуальному сумо робот признается проигравшим:

а) когда он опрокидывается на ринге;

б) когда он касается поверхности за пределами ринга;

в) когда он уклоняется от линии атаки противника.

Задание 4.

Условия состязания «Кегельринг для начинающих»:

а) за наиболее короткое время робот, не выходя более чем на 3 секунды за пределы круга, очерчивающего ринг, должен объехать круг, не касаясь кеглей;

б) за наиболее короткое время робот, не выходя более чем на 5 секунд за пределы круга, очерчивающего ринг, должен вытолкнуть расположенные в нем кегли;

в) за наиболее короткое время робот, должен собрать кегли в центр круга.

Задание 5.

В среде программирования TRIK Studio основные панели палитры инструментов:

а)алгоритмы , действия , ожидания, рисования ,Line Leader.

б) настройки, администратор, редактор ,отладка.

Правильные ответы:

Критерии оценки теста:

За каждый правильный ответ начисляются – 1 балл.

За неправильный ответ или отсутствие ответа – 0 баллов.

Максимальная оценка – 5 баллов,

Минимальная оценка – 0 баллов

Практическая работа

Задание 1: Собрать робота для соревнования (кегельринг для начинающих, лабиринт для начинающих, следование по линии по выбору учащегося).

Условие: Робот должен соответствовать требованиям регламента соревнований. Робот должен быть собран с учетом достижения наилучшего результата в соревновании.

Критерии оценки:

Соответствие конструкции робота требованиям регламента соревнований

Максимальная оценка – 3 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

Конструкция робота соответствует регламенту соревнований и собрана с первой попытки – 3 балла.

Конструкция робота соответствует регламенту соревнований и собрана со второй попытки – 2 балла.

Конструкция робота соответствует регламенту соревнований и собрана с третьей попытки с помощью педагога – 1 балл.

Конструкция робота не соответствует регламенту соревнований – 0 баллов. В этом случае робот для соревнований собирается совместно педагогом и учащимся для оценки навыков программирования и настройки программы и робота.

Эффективность конструктивных решений для получения максимального результата в соревнованиях:

Максимальная оценка – 2 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

В конструкции робота имеются недостатки, которые существенно снижают  эффективность робота – 2 балла.

В конструкции робота имеются недостатки, которые незначительно снижают  эффективность робота – 1 балл.

Задание не выполнено – 0 баллов.

Оценка за задание определяется суммой баллов по всем указанным критериям:

Максимальная оценка задания – 5 баллов

Минимальная оценка задания – 0 баллов

Задание 2: В среде программирования «TRIK Studio» написать программу для собранного робота, который должен выполнить условия соревнований согласно их регламента.

Критерии оценки:

Максимальная оценка – 2 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

Программа написана с первой попытки, без ошибок, загружена в робота – 2 балла

Программа написана, но содержит ошибки, не позволяющие её использовать по назначению. Для исправления ошибок потребовалась помощь педагога – 1 балл

Задание не выполнено – 0 баллов.

Задание 3: Провести отладку программы на собранном роботе. Провести оптимизацию робота по критериям достижения наилучшего результата (К выполнению задания допускаются учащиеся, набравшие за два предыдущих задания более 0 баллов).

Критерии оценки:

Предварительная настройка запрограммированного робота:

Максимальная оценка – 2 балла

Минимальная оценка – 0 баллов

В результате предварительной настройки робот выполнил условия соревнования – 2 балла

В результате предварительной настойки робот выполнил 80% условий соревнований, но для завершения предварительной настройки потребовалась помощь педагога – 1 балл.

Задание не выполнено – 0 баллов

Окончательная настройка робота с целью достижения наилучшего результата в соревновании:

Максимальная оценка – 1 балл

Минимальная оценка – 0 баллов

Удалось улучшить результат, достигнутый в ходе предварительной настройки – 1 балл.

Результат, достигнутый в ходе предварительной настройки, улучшить не удалось – 0 баллов

Оценка за задание определяется суммой баллов по всем указанным критериям:

Максимальная оценка задания – 3 балла

Минимальная оценка задания – 0 баллов

Общая оценка за практическое задание определяется суммой всех полученных баллов:

Максимальная оценка задания – 10

Минимальная оценка задания – 0 баллов.

Критерии уровня обученности по сумме баллов:

от 12 баллов и более – высокий уровень;

от 8 до 11 баллов – средний уровень;

до 7 баллов – низкий уровень.

ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ

обучающихся

ОБЪЕДИНЕНИЕ «Основы робототехники»

Группа №___

Критерии уровня обученности по сумме баллов:

от 12 баллов и более – высокий уровень.

от 8 до 11 баллов – средний уровень;

до 7 баллов – низкий уровень.

Педагог дополнительного образования:        _________/В. В. Науменко                                              Члены комиссии:__________/____________

Председатель комиссии:                        _________/___________                                                            __________/____________

ПРОТОКОЛ

результатов итогового контроля обучающихся

20___/20___ учебный год

Название объединения: Основы робототехники

Фамилия, имя, отчество педагога: ___________________________

№ группы: ______ Дата проведения: ___________

Форма проведения: тестирование, практическая работа

Критерии оценки результатов: по баллам

Председатель комиссии: Ф.И.О., должность

Члены комиссии:

- Ф.И.О., должность;

- Ф.И.О., должность.

Результаты итогового контроля

Критерии уровня обученности по сумме баллов:

от 12 баллов и более – высокий уровень.

от 8 до 11 баллов – средний уровень;

до 7 баллов – низкий уровень.

По результатам итогового контроля ____ (_____%) обучающихся окончили обучение по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Основы робототехники».

Педагог дополнительного образования        _____________/______________

Председатель         комиссии                        _____________/______________

Члены комиссии                                _____________/______________

                                                ______________/_____________