Робототехника

В связи с активным внедрением новых технологий в жизнь общества постоянно увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистах. В ряде техникумов, колледжей и ВУЗов присутствуют специальности, связанные с робототехникой, но в большинстве случаев не происходит предварительной ориентации школьников на возможность продолжения учебы в данном направлении. Многие абитуриенты стремятся попасть на специальности, связанные с информационными технологиями, не предполагая о всех возможностях этой области. Между тем, игры в роботы, конструирование и изобретательство присущи подавляющему большинству современных детей. Таким образом, появилась возможность и назрела необходимость в непрерывном образовании в сфере робототехники.

Педагоги

Дашинимаева Елена Дамбаевна, учитель информатики и физики МБОУ "Гусиноозерская гимназия", педагог по робототехнике с 2017 года

Содержание программы

Модуль 1. Вводное занятие

Теория. Знакомство с целями и задачами курса. Презентация и демонстрация готовых работ. Вводный инструктаж по соблюдению техники безопасности и пожарной безопасности при работе. Правила поведения в образовательном учреждении. Основные понятия робототехники: робот, робототехнические (роботизированные) системы (РТС), мобильные (движущиеся) РТС, манипуляционные РТС, манипулятор, объект манипулирования, промышленный робот, задающий орган, исполнительный орган, рабочий орган, захватное устройств, система программного управления, управляющая программа, информационная система.

Практика. Свободное конструирование из Lego с целью выявления умений, навыков и интересов учащихся. Игры с поделками.

Модуль 2. Знакомство с конструктором. 

1) Название деталей.

Теория. Знакомство с деталями конструктора.

Практика. Разобрать детали конструктора. Собрать простые конструкций. Решение логических задач.

2) Способы крепления деталей.

Теория. Показать типы и способы креплений деталей.

Практика. Разобрать способы креплений. Собрать простые конструкций. Свободное конструирование.

Модуль 3. Знакомство с программным обеспечением

1) Интерфейс программы. Перечень терминов.

Теория. Показать интерфейс программы. Познакомиться с основными терминами.

Практика. Разобрать интерфейс, научиться составлять программы. Решение логических задач.

2) Звуки. Фоны экрана. Сочетания клавиш.

Теория. Показать используемые звуки, смену фона, сочетания клавиш. Объяснить как использовать.

Практика. Поменять фон экрана, применить звуки, научиться использовать сочетания клавиш. Свободное конструирование.

Модуль 4. Первые шаги

1) Знакомство с механизмами. Мотор и ось. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо.

Теория. Рассказать о моторах и осях, зубчатых колесах, объяснить их значение и область применения.

Практика. Собрать простейшие конструкции с применением мотора, изучить значение зубчатых колес. Решение логических задач.

2) Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача. Датчик наклона. Датчик расстояния.

Теория. Изучить схемы зубчатых передач. Показать работу датчиков.

Практика. Разобрать принципы работы передач на примере простейших механизмов. Разобрать работу датчиков. Решение логических задач.

3) Шкивы и ремни. Перекрёстная ременная передача. Снижение скорости. Увеличение скорости.

Теория. Рассказать о ременной передаче. Показать механизм изменения скорости при использовании ременной передачи.

Практика. Разобрать действие ременной передачи на примере простейших механизмов. Разобрать механизм изменения скорости при использовании ременной передачи. Решение логических задач.

4) Коронное зубчатое колесо. Червячная зубчатая передача. Кулачок. Рычаг.

Теория. Рассказать о новых способах передачи. Объяснить понятия кулачек и рычаг, их значение и функции.

Практика. Разобрать на примере простейших механизмов работу коронного колеса и червячной передачи. Разобрать механизм работы кулачка и рычага. Решение логических задач.

5) Блок «Цикл». Блок «Прибавить к Экрану». Блок «Вычесть из Экрана». Блок «Начать при получении письма». Маркировка.

Теория. Объяснить работу новых операторов.

Практика. Разобрать работу операторов. Решение логических задач. Свободное конструирование.

6) Промежуточная аттестация.

Теория. Закрепление полученных знаний.

Практика. Самостоятельная работа по выбранной теме.

Модуль 5. Забавные механизмы

1) Танцующие птицы. Сборка по схеме.

Теория. Показать процесс сборки модели.

Практика. Собрать модель. Решение логических задач.

2) Танцующие птицы. Программирование.

Теория. Объяснить программу модели.

Практика. Написать стандартную программу, внести свои изменения.

3) Забавная вертушка. Сборка по схеме.

Теория. Показать процесс сборки модели.

Практика. Собрать модель.

4) Забавная вертушка. Программирование.

Теория. Объяснить программу модели.

Практика. Написать стандартную программу, внести свои изменения. Решение логических задач.

5) Обезьянка – барабанщица. Сборка по схеме. Программирование.

Практика. Самостоятельно собрать по схеме модель и запрограммировать её. Свободное конструирование.

Цели программы

Организация внеурочной деятельности детей, раскрытие их творческого потенциала с использованием возможностей робототехники и практическое применение учениками знаний, полученных в ходе работы по курсу, для разработки и внедрения инноваций в дальнейшей жизни, воспитание информационной, технической и исследовательской культуры.

Результат программы

Личностные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования должны отражать:

1) формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом труде;

2) формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое многообразие современного мира;

3) формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания;

4) формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности;

5) формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; усвоение правил индивидуального и коллективного безопасного поведения в чрезвычайных ситуациях, угрожающих жизни и здоровью людей, правил поведения на транспорте и на дорогах;

6) формирование основ экологической культуры соответствующей современному уровню экологического мышления, развитие опыта экологически ориентированной рефлексивно-оценочной и практической деятельности в жизненных ситуациях;

Метапредметные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования должны отражать:

1) умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2) умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

3) умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

4) умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;

5) владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

6) умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

7) умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

8) умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение;

9) формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ– компетенции).

Предметные результаты :

1. получение первоначальных представлений о созидательном и нравственном значении труда в жизни человека и общества; о мире профессий и важности правильного выбора профессии;

2. усвоение правил техники безопасности;

3. использование приобретенных знаний и умений для творческого решения несложных конструкторских, художественно-конструкторских (дизайнерских), технологических и организационных задач;

4. приобретение первоначальных навыков совместной продуктивной деятельности, сотрудничества, взаимопомощи, планирования и организации;

5. приобретение первоначальных знаний о правилах создания предметной и информационной среды и умений применять их для выполнения учебно-познавательных и проектных художественно-конструкторских задач.

Особые условия проведения

Основные формы и методы обучения, используемые на занятиях: в данном курсе используются индивидуальная, фронтальная и групповая формы работы. Учитывая особенности предмета, ведущей является индивидуальная форма работы. Интересные по форме занятия, проводимые в дружественной и, в то же время, деловой атмосфере, повышают эффективность обучения. Используются такие педагогические технологии как обучение в сотрудничестве, индивидуализация и дифференциация обучения, проектные методы обучения, технологии использования в обучении игровых методов, информационно-коммуникационные технологии.

Материально-техническая база

Компьютерный кабинет.

Программно- техническое обеспечение: 7 компьютеров Athlon, Celeron, Pentium, операционная система Windows 7, пакет программ MS Office, доступ к сети Интернет ADSL+, программа Lego Mindstorms NXT 2.0, наборы конструкторов Lego Mindstorms 8547 и Lego Mindstorms 9797, ресурсный набор.