Подготовка обучающихся к соревнованиям по образовательной робототехнике.
статья

Подготовка обучающихся к соревнованиям по образовательной робототехнике Мещеряков Роман Геннадьевич, учитель информатики МБОУ Анопинская СОШ Гусь-Хрустального района.

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ВНЕУРОЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ:  В МБОУ Анопинская СОШ ведется кружок  «Робототехника», в рамках которого обучающиеся 7-11 классов получают следующие знания:

1. Элементная база и базовые конструкции.
2. Основные конструкции языков программирования.
3. Решение классических задач: движение по линии, обнаружение препятствий и их объезд, выход из лабиринта и др.

Все школьные наборы как  на основе LEGO, так и на основе ARDUINO предназначены для того, чтобы ученики в основном работали группами. Поэтому учащиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи. В процессе конструирования добиваться того, чтобы созданные модели работали и отвечали тем задачам, которые перед ними ставятся. Учащиеся получают возможность учиться на собственном опыте, проявлять творческий подход при решении поставленной задачи. Задания разной трудности учащиеся осваивают поэтапно. Основной принцип обучения «шаг за шагом», обеспечивает учащемуся возможность работать в собственном темпе. Важно, чтобы в ходе занятий ребята не только занимались робототехникой, но и использовали ее, как интерактивный элемент, с помощью которого некие теоретические знания закрепляются на практике. Как правило теоретические знания могут быть, например, по точным наукам: математике и физике. Робототехнические модели дают представление о работе механических конструкций, о силе, движении и скорости, помогают производить математические вычисления, а  также помогают изучить разделы информатики: моделирование и программирование.

ПОДГОТОВКА К СОРЕВНОВАНИЯМ: (ЭТАПЫ ПОДГОТОВКИ)

1. Изучить регламент (требования к конструкции и программе, принцип судейства).
2. Составить план подготовки (обозначить крайний срок).
3. Подобрать идеи решения (свой/чужой опыт, Интернет).
4. Проанализировать идеи решения заданий (плюсы и минусы).
5. Сделать эскиз (схема реализации).
6. Сделать конструкцию (согласно приоритету):

1. Основные механизмы (проверить работу с помощью программы).
2. Второстепенные механизмы (проверить работу с помощью программы).
3. Контроллер (микрокомпьютер LEGO или ARDUINO). Составить программу (согласно приоритету). Протестировать и выявить слабые места. Исправить программу.

Следование по траектории с различными усложнениями (инверсия, изгибы, разрывы). Ориентирование на траектории (перекрестки, тупики). Ориентирование на поле (зона вратаря, зона соперника). Преодоление препятствий (горки, кочки, барьеры, объезд банки). Транспортировка предметов (перетаскивание, подъем). Удаление предметов (отбивка мяча, кегли, сброс банки). Цель: закрепить навыки решения распространенных заданий, встречаемых на соревнованиях в различных номинациях:

Сборка и проектирование:

На подготовительном этапе: Найти все возможные способы соединения деталей. Придумать новые способы крепления деталей. Собрать свою модель по памяти. Найти отличия между моделями на 1-й и 2-й сборке и т.д.

На этапе воспроизведения конструкции модели: Определить, что поменялось. Найти лишнюю деталь (добавить деталь в конструкцию). Собрать без детали (убрать деталь из конструкции). На завершающем этапе,  выполнить дополнительные задания такие как определение границ возможностей (например, максимальная высота бортиков, ворот и т.д.).

Программирование:

На подготовительном этапе: Определить разницу между двумя программами. На этапе тестирования программы: Найти ошибку в программе. Определить, что поменялось в поведении робота.

На завершающем этапе: Выполнение дополнительных заданий. Определение границ возможностей, «гибкости» программы (например, варианты возвращения вратаря на ворота).

Командо-образующие мероприятия

Сама команда или ее капитан принимают все важные решения при разработке и реализации проектов. Тренер не навязывает свое решение и не игнорирует даже самые отчаянные идеи. Участники должны думать самостоятельно. Взаимное доверие – прежде всего. Каждая идея – бесценна. Экспериментируй и выбирай вариант решения. Сама команда или ее капитан разрабатывает и строит модели роботов. Не усложняй конструкцию или программу. Изучи и строго соблюдай регламент.

Отвечать на вопросы обучающимся другим тщательно продуманным вопросом, ответ на который позволит им применить свои научные знания и сделать логические выводы самим: Что получится, если… А затем… Как это будет работать?

В конце тренировки, соревнований или игрового дня участники команды делятся лучшими и худшими впечатлениями (анализ полученного опыта; что получилось, что нет; почему? Что нужно изменить в конструкции или алгоритме? и т.д.).