Администрация городского округа город Бор

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
средняя школа №4 городского округа город Бор Нижегородской области

Утверждена ___________________

Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
«РОБОТОТЕХНИКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ.
УРОВЕНЬ 1»;

Возраст обучающихся: 11-13 лет.

Срок реализации программы: 1 год.

Составил: Зорин Василий Владимирович.

г. Бор
2016 г.

Оглавление

Пояснительная записка        

Содержание программы        

Календарно-учебный график        

Учебный план        

Рабочая программа «Электроника и робототехника: основы».        

Оценочные материалы        

Список литературы        

Пояснительная записка

Настоящая программа имеет техническую направленность, знакомит обучающихся с основами алгоритмизации, электроники и конструирования подвижных роботов.

Программа призвана развить творческие способности обучающихся, развить у обучающихся осознанный интерес к изучению школьных дисциплин (физики, информатики, алгебры и геометрии) и способствовать их ранней профориентации.

Возраст детей, участвующих в реализации программы – 11-13 лет.

Отличительной особенностью программы являютюятся:

- использование визуальной объектно-ориентированной среды программирования Scratch и Scratch-подобной надстройки Ardublock для среды программирования Arduino IDE;

- разделение курса на три части с реализацией в каждой части отдельного крупного сквозного проекта.

Первая часть посвящена основам алгоритмизации и построена на базе среды Scratch.

Использование визуальной объектно-ориентированной среды позволяет быстро и эффективно освоить представление об основных алгоритмических конструкциях и принципах решения задач на ЭВМ без изучения синтаксиса конкретных текстовых языков программирования.

В ходе освоения первой части обучающиеся (в группах по 2 человека) разрабатывают и с помощью руководителя публикуют в Интернет компьютерную игру «бокс».

Вторая часть посвящена основам электроники на базе микроконтроллера Arduino Uno и электронных компонентов, а также более глубокому изучению алгоритмизации на основе надстройки Ardublock для среды Arduino IDE.

Визуально работа в Ardublock похожа на работу в Scratch, однако готовая программа преобразуется в текстовый код для Arduino IDE. Таким образом, обучающиеся продолжают развивать навыки алгоритмизации на базе визуальной объектно-ориентированной среды, но при этом готовятся к полноценной работе с текстовым языком программирования (предусмотрена в курсе «Робототехника и программирование. Уровень 2»).

В ходе освоения второй части обучающиеся (в группах по 2 человека) программируют и собирают кодовый замок для сейфа на основе контроллера Arduino Uno.

Третья часть посвящена основам конструирования подвижных роботов на базе микроконтроллера Arduino. Предусмотрена сборка и программирование основных движений трехколесного робота, пригодного для соревнований «Hello, Robot! Arduino», а изучение особенностей и конструирование гусеничной платформы.

В ходе освоения третьей части обучающиеся (в группах по 2 человека) конструируют и испытывают робота-разведчика (дистанционно управляемая гусеничная платформа на базе Arduino Uno и подвижной турелью для сотового телефона с камерой).

Формы и режим занятий

Наряду с групповой формой работы во время занятий осуществляется индивидуальный и дифференцированный подход к детям. Все занятия делятся на теоретические и практические. Теоретические занятия планируются с учетом возрастных, психологических и индивидуальных особенностей обучающихся.

План теоретического занятия:

• заполнение журнала присутствующих на занятиях обучаемых, оргмомент;
• объявление темы занятий, постановка целей и задач;
• раздача наглядных материалов для самостоятельной работы, повторение пройденного материала;
• представление и объяснение новой (в форме лекции, индивидуального или группового изучения текстово-графических материалов);
• проверка и закрепление полученных знаний.

План практического занятия:

• заполнение журнала присутствующих, оргмомент, инструктаж по технике безопасности;
• объявление темы занятий, постановка целей и задач;
• показ конечного результата занятия в виде собранного робота (узла, конструкции) или его графической модели, формулировка алгоритмической задачи;
• показ последовательности сборки узлов робота преподавателем, самостоятельное или групповое изучение инструкций по сборке;
• групповая работа по сборке узлов робота (разработке программы) обучающимися;
• разбор допущенных ошибок.

Содержание программы

Объем программы составляет 36 академических часов.

Цели программы:

Развитие творческих способностей и формирование ранней профориентации обучающихся в процессе конструирования и программирования роботов и других автоматизированных устройств, участия в соревнованиях (фестивалях, выставках) по робототехнике.

Задачи программы:

• Познакомить с основными принципами механики и электроники;
• Дать первоначальные знания по устройству робототехнических устройств;
• Научить основным приемам сборки и программирования робототехнических средств;
• Сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;
• Познакомить с правилами безопасной работы с инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических средств.
• Способствовать развитию образного и технического мышления;
• Способствовать воспитанию:

• настойчивости в достижении цели, ответственности, дисциплинированности, трудолюбия;
• коммуникативных качеств, умения работать в коллективе;
• творческого отношение к выполняемой работе;

- усвоить представления об основных этапах решения задач на ЭВМ и правилах алгоритмизации;

- научиться применять для решения задач изученные алгоритмические конструкции (ветвление, цикл с параметром, цикл с предусловием);

- научиться планировать пути решения задач в ходе работы над сквозным проектом;

- научиться работать в группе.

- усвоить элементарные представления об электрическом токе, силе тока, напряжении и сопротивлении;

- научиться собирать простые электрические схемы;

- улучшить навыки использования алгоритмических конструкций ветвления и циклов, переменных,

Сроки освоения программы

Срок освоения программы – 1 год (____ 2016 года по ____ 2017 года).

По окончании курса обучающиеся должны

ЗНАТЬ:

• правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами;
• теоретические основы создания робототехнических устройств;
• порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;
• порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

УМЕТЬ:

• проводить сборку робототехнических устройств с применением с использованием платформы Arduino;
• разрабатывать алгоритмы в виде блок-схем, создавать простые программы для робототехнических устройств в среде программирования Scratch и Arduino IDE (с надстройкой Ardublock).

Календарно-учебный график

Учебный план

Оценочные материалы

Оценка результатов освоения курса каждым учеником осуществляется в форме групповой защиты проектов по итогам каждого триместра. Проводится с участием экспертной комиссии. По итогам защиты дается оценка проекта по 5-балльной шкале.

Критерии оценки:

1. Владение терминами и умение объяснить логику программы (макс 2 балла).
2. Дизайн программной части и качество изготовления конструкции (макс 2 балла)
3. Наличие собственных программных и технических решений (по консультации с руководителем, макс 1 балл).

Список литературы

1. «Программа «Робототехника» как базовый образовательный модуль центров технического творчества для детей и молодежи на базе социально ориентированных НКО» - АНО НМЦ «Школа нового поколения»: М., 2013.
2. «Учебник для образовательного набора «Амперка». Основы программирования микроконтроллеров».
3. «Электроника для начинающих» – Чарльз Платт: БХВ-Петербург, 2012.

Дополнительные материалы для педагога:

1. http://edurobotics.info/
2. http://edurobots.ru/
3. http://rus-robots.ru/
4. http://wiki.amperka.ru/
5. Youtube-канал Э+М https://www.youtube.com/channel/UCoy0duz0ZzVzL91-E75Mw7w
6. Youtube-канал Дмитрия Осипова https://www.youtube.com/channel/UC7aH7HVqDvwB1xNHfSl-fDw

Дополнительные материалы обучающихся:

1. http://scratch4russia.com/