Программа нелинейки Робототехника
рабочая программа по информатике и икт (5 класс)
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Лицей № 1 г. Усмани Липецкой области
Имени Героя Советского Союза Б. А. Котова»
Рабочаяпрограмма
внеурочной деятельности
«Робототехника»
Составила: учитель информатики
Нохрина Е.М.
Пояснительнаязаписка
Важнейшейотличительнойособенностьюстандартовновогопоколенияявляетсяихориентациянарезультатыобразования,причемонирассматриваютсянаосновесистемно-деятельностногоподхода.Процессыобученияивоспитаниянесамипосеберазвиваютчеловека,алишьтогда,когдаониимеютдеятельностьюформыиспособствуютформированиютехилииныхтиповдеятельности.
Деятельностьвыступаеткаквнешнееусловиеразвитияуребенкапознавательныхпроцессов.Чтобыребенокразвивался,необходимоорганизоватьегодеятельность.Значит,образовательнаязадачасостоитворганизацииусловий,провоцирующихдетскоедействие.
ТакуюстратегиюобучениялегкореализоватьвобразовательнойсредеLEGO,котораяобъединяетвсебеспециальноскомпонованныедлязанятийвгруппекомплектыLEGO,тщательнопродуманнуюсистемузаданийдлядетейичеткосформулированнуюобразовательнуюконцепцию.Межпредметныезанятияопираютсянаестественныйинтерескразработкеипостройкеразличныхдеталей.
РаботасобразовательнымиконструкторамиLEGOпозволяетшкольникамвформепознавательнойигрыузнатьмногиеважныеидеииразвитьнеобходимыевдальнейшейжизнинавыки.Припостроениимоделизатрагиваетсямножествопроблемизразныхобластейзнания–оттеориимеханикидопсихологии,–чтоявляетсявполнеестественным.
Важнымпредставляетсятренировкаработывколлективеиразвитиесамостоятельноготехническоготворчества.Простотавпостроениимоделивсочетаниисбольшимиконструктивнымивозможностямиконструкторапозволяютдетямвконцеурокаувидетьсделаннуюсвоимирукамимодель,котораявыполняетпоставленнуюимижесамимизадачу.
Изучаяпростыемеханизмы,ребятаучатсяработатьруками(развитиемелкихиточныхдвижений),развиваютэлементарноеконструкторскоемышление,фантазию,изучаютпринципыработымногихмеханизмов.Однаиззадачкурсазаключаетсявтом,чтобыперевестиуровеньобщенияребятстехникой«наты»,познакомитьспрофессиейинженера.
Важноотметить,чтокомпьютериспользуетсякаксредствоуправлениямоделью;егоиспользованиенаправленонасоставлениеуправляющихалгоритмовдлясобранныхмоделей.Учащиесяполучаютпредставлениеобособенностяхсоставленияпрограммуправления,автоматизациимеханизмов,моделированииработысистем.Поэтомувтораязадачакурсасостоитвтом,чтобынаучитьребятграмотновыразитьсвоюидею,спроектироватьеетехническоеипрограммноерешение,реализоватьееввидемодели,способнойкфункционированию.
ВнедрениеразнообразныхЛего-конструктороввовнеурочнуюдеятельностьдетейразноговозрастапомогаетрешитьпроблемузанятостидетей,атакжеспособствуетмногостороннемуразвитиюличностиребенка.
Целиизадачи
Входезанятийподаннойпрограммепредполагаетсярешатьследующиезадачи:
- Организациязанятостишкольниковвовнеурочноевремя;
- Всестороннееразвитиеличностиучащегося;
- Ознакомлениесосновнымипринципамимеханики;
- ОзнакомлениесосновамипрограммированиявкомпьютернойсредемоделированияLEGO;
- Развитиеуменияработатьпопредложенныминструкциям;
- Развитиеумениятворческиподходитькрешениюзадачи;
- Развитиеумениядовестирешениезадачидоработающеймодели;
- Развитиеуменияизлагатьмысливчеткойлогическойпоследовательности,отстаиватьсвоюточкузрения,анализироватьситуациюисамостоятельнонаходитьответынавопросыпутемлогическихрассуждений;
- Развитиеуменияработатьнадпроектомвкоманде,эффективнораспределятьобязанности;
- Подготовка к соревнованиям по Лего конструированию;
- Овладениеобучающимисянавыкаминачальноготехническогоконструирования;
- Выполнениепрограммыинформатизациисистемыобразования.
Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных целей:
- Развитиетворческогомышленияприсозданиидействующихмоделей;
- Развитиесловарногозапасаинавыковобщенияприобъясненииработымодели;
- Установлениепричинно-следственныхсвязей;
- Анализрезультатовипоискновыхрешений;
- Коллективнаявыработкаидей,упорствоприреализациинекоторыхизних;
- Экспериментальноеисследование,оценка(измерение)влиянияотдельныхфакторов;
- Проведениесистематическихнаблюденийиизмерений;
- Использованиетаблицдляотображенияианализаданных;
- Построениетрехмерныхмоделейподвухмернымчертежам;
- Логическоемышлениеипрограммированиезаданногоповедениямодели;
- Написаниеивоспроизведениесценариясиспользованиеммоделидлянаглядностиидраматургическогоэффекта;
- Мотивациякизучениюнаукестественно-научногоцикла:физики,впервуюочередь,информатики(программированиеиавтоматизированныесистемыуправления)иматематики.
Планируемыерезультаты
Обучающиесядолжнызнать/понимать:
- Правилабезопаснойработы;
- ОсновныекомпонентыконструкторовЛЕГО;
- Конструктивныеособенностиразличныхмоделей,сооруженийимеханизмов;
- Видыподвижныхинеподвижныхсоединенийвконструкторе;
Обучающиесядолжныуметь:
- Работатьслитературой,сжурналами,скаталогами,винтернете(изучатьиобрабатыватьинформацию);
- Самостоятельнорешатьтехническиезадачивпроцессеконструированияроботов(планированиепредстоящихдействий,самоконтроль,применятьполученныезнания);
- Уметькритическимыслить;
- Создаватьмоделиприпомощиспециальныхэлементовпоразработаннойсхеме,пособственномузамыслу.
Формыпроведениязанятий
Первоначальное использование конструкторов Лего требует наличия готовых шаблонов: приотсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство сразличнымивидамисоединениядеталей,вырабатываетсяумениечитатьчертежиивзаимодействоватьвкоманде.
Вдальнейшем,учащиесяотклоняютсяотинструкции,включаясобственнуюфантазию,котораяпозволяетсоздаватьсовершенноневероятныемодели.Недостатокзнанийдляпроизводствасобственноймоделикомпенсируетсявозрастающейактивностьюлюбознательностиучащегося,чтовыводитобучениенановыйпродуктивныйуровень.
Основные этапы разработки Лего-проекта:
- Обозначениетемыпроекта;
- Цельизадачипредставляемогопроекта;
- Разработка механизма на основе конструктора Лего;
- Составлениепрограммыдляработымеханизма;
- Тестированиемодели,устранениедефектовинеисправностей.
При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников.
Традиционнымиформамипроведениязанятийявляются:беседа,рассказ,проблемноеизложениематериала.Основнаяформадеятельностиучащихся–этосамостоятельнаяинтеллектуальнаяипрактическаядеятельностьучащихся,всочетаниисгрупповой,индивидуальнойформойработышкольников
ОбучениесLEGOсостоитиз4этапов:
- Установлениевзаимосвязей;
- Конструирование;
- Рефлексия;
- Развитие.
Накаждомизвышеперечисленныхэтаповучащиесякакбы«накладывают»новыезнаниянате,которымиониужеобладают,расширяя,такимобразом,своипознания.
Межпредметныесвязи
Естественныенауки
Изучениепроцессапередачидвиженияипреобразованияэнергиивмашине.Идентификацияпростыхмеханизмов,работающихвмодели,включаярычаги,зубчатыеиременныепередачи.Ознакомлениесболеесложнымитипамидвижения,использующимикулачок,червячноеикоронноезубчатыеколеса.Пониманиетого,чтотрениевлияетнадвижениемодели.Пониманиеиобсуждениекритериевиспытаний.Пониманиепотребностейживыхсуществ.
Технология.Проектирование
Созданиеипрограммированиедействующихмоделей.Интерпретациядвухмерныхитрехмерныхиллюстрацийимоделей.Пониманиетого,чтоживотныеиспользуютразличныечастисвоихтелвкачествеинструментов.Сравнениеприродныхиискусственныхсистем.Использованиепрограммногообеспечениядляобработкиинформации.Демонстрацияуменияработатьсцифровымиинструментамиитехнологическимисистемами.
Технология.Реализацияпроекта
Сборка,программированиеииспытаниемоделей.Изменениеповедениямоделипутёммодификацииеёконструкцииилипосредствомобратнойсвязиприпомощидатчиков.Организациямозговыхштурмовдляпоискановыхрешений.Обучениепринципамсовместнойработыиобменаидеями.
Математика
Измерениевременивсекундахсточностьюдодесятыхдолей.Оценкаиизмерениерасстояния.Усвоениепонятияслучайногособытия.Связьмеждудиаметромискоростьювращения.Использованиечиселдлязаданиязвуковидлязаданияпродолжительностиработымотора.Установлениевзаимосвязимеждурасстояниемдообъектаипоказаниемдатчикарасстояния.Установлениевзаимосвязимеждуположениеммоделиипоказаниямидатчиканаклона.Использованиечиселприизмеренияхиприоценкекачественныхпараметров.
Развитиеречи
Общениевустнойиливписьменнойформесиспользованиемспециальныхтерминов.Подготовкаипроведениедемонстрациимодели.Использованиеинтервью,чтобыполучитьинформациюинаписатьрассказ.Написаниесценариясдиалогами.Описаниелогическойпоследовательностисобытий,созданиепостановкисглавнымигероямииеёоформлениевизуальнымиизвуковымиэффектами.Применениемультимедийныхтехнологийдлягенерированияипрезентацииидей.Участиевгрупповойработевкачестве«мудреца»,ккоторомуобращаютсясовсемивопросами.
Техническиесредстваобучения
- КонструкторПервороботLEGOWeDo(LEGOEducationWeDo);
- КомпьютерсустановленнымпрограммнымобеспечениемLEGOEducationWeDo;
- КомплектзаданийПервороботLEGOWeDo.
Количествочасов
Рабочаяпрограммарассчитанана34учебныхчасовизрасчета1учебныйчасвнеделю.
Литература
- ЗлаказовА.С.УрокиЛего-конструированиявшколе:методическоепособие/А.С.Злаказов,Г.А.Горшков,С.Г.Шевалдина.—М.:БИНОМ.Лабораториязнаний,2011.—120с.:ил.—(ИКТвработеучителя);
- КомароваЛ.Г.«СтроимизLEGO»(моделированиелогическихотношенийиобъектовреальногомирасредствамиконструктораLEGO).—М.;«ЛИНКА—ПРЕСС»,2001;
- Машины,механизмыиконструкциисэлектроприводом.ПервоРоботLEGOWeDo.Книгадляучителя.–М.:ИНТ.-80с.
Тематическое планирование
№ занятия п/п | Тема занятия, вид занятия | Содержание занятия | Кол-во часов |
1 | Введение в курс «Образовательная робототехника». Что такое робот? (Лекция) | Лекция №1 1.1. История робототехники. Поколения роботов. 1.2. Цели и задачи курса «Образовательная робототехника» | 1 |
2 | Робот LEGO Mindstorms EV3 (Презентация) | Презентация №1 «Роботы LEGO: от простейших моделей до программируемых» Презентация №2 «Появление роботов Mindstorms EV3 в России. Виды, артикулы, комплектация конструкторов, стоимость наборов» | 1 |
3 | Конструкторы LEGOMindstorms EV3, ресурсный набор. (Практическое занятие) | Практическое занятие № 1 «Знакомство с конструкторами LEGO Mindstorms EV3, Ресурсный набор» | 2 |
4 | Микрокомпьютер (Лекция) | Лекция № 2 4.1. Характеристики EV3. Установка аккумуляторов в блок микрокомпьютера. 4.2. Технология подключения к EV3 (включение и выключение, загрузка и выгрузка программ, порты USB, входа и выхода). 4.3. Интерфейс и описание EV3(пиктограммы, функции, индикаторы). 4.4. Главное меню EV3 (мои файлы, программы, испытай меня, вид, настройки) | 2 |
5 | Датчики (Лекция) | Лекция №3 5.1.Датчик касания (TouchSensor, подключение и описание) 5.2. Датчик звука (SoundSensor, подключение и описание) 5.3. Датчик освещенности (LightSensor, подключение и описание) 5.4. Датчик цвета (ColorSensor, подключение и описание) 5.5. Датчик расстояния (UltrasonicSensor, подключение и описание) | 4 |
6 | Сервомотор EV3 (Лекция) | Лекция №4 6.1. Встроенный датчик оборотов (Измерения в градусах и оборотах). 6.2. Скорость вращения колеса (Механизм зубчатой передачи и ступица) 6.3. Подключение сервомоторов к EV3. | 4 |
7 | Программное обеспечениеLEGO® MINDSTORMS® Education EV3 (Практическое занятие) | Практическое занятие №2 «Установка программного обеспечения LEGO Mindstorms на персональный компьютер». | 1 |
8 | Основы программирования EV3 (Лекция) | Лекция №5 8.1. Общее знакомство с интерфейсом ПО LEGO Mindstorms EV3 8.2. Самоучитель. Мой портал. Панель инструментов. 8.3. Палитра команд 8.4. Рабочее поле. 8.5. Окно подсказок. Окно EV3. 8.6. Панель конфигурации 8.7. Пульт управления роботом. | 2 |
9 | Первый робот и первая программа (Практическое занятие) | Практическое занятие № 3 «Сборка, программирование и испытание первого робота» | 4 |
10 | Движения и повороты (Лекция) | Лекция №6 10.1.Команда Move. 10.2.Настройка панели конфигурации команды Move. 10.3. Особенности движения робота по прямой и кривой линиям. 10.4. Повороты робота на произвольные углы. 10.5. Примеры движения и поворотов робота CastorBot. | 6 |
11 | Воспроизведение звуков и управление звуком (Лекция) | Лекция №7 11.1.Команда Sound. Воспроизведение звуков и слов. 11.2. Настройка панели конфигурации команды Sound. 11.3. Составление программы и демонстрация начала и окончания движения робота CastorBot по звуковому сигналу. 11.4. Составление программы и демонстрация движения робота | 4 |
12 | Движение робота с ультразвуковым датчиком и датчиком касания (Лекция, практическая работа) | Лекция № 8 12.1. Устройство и принцип работы ультразвукового датчика. 12.2. Настройки в панели конфигурации для ультразвукового датчика. 12.3. Примеры простых команд и программ с ультразвуковым датчиком. 12.4. Устройство и принцип работы датчика касания. 12.5. Команда Touch. Настройки в панели конфигурации для датчика касания. 12.6. Примеры простых команд и программ с датчиком касания. 12.7. Демонстрация подключения к EV3 ультразвукового датчика. 12.8. Демонстрация подключения к EV3 датчика касания. | 4 |
13 | Обнаружение роботом черной линии и движение вдоль черной линии (Лекция, практическая работа) | Лекция № 9 13.1. Алгоритм движения робота вдоль черной линии. 13.2. Команда Light. Применение и настройки датчик освещенности. 13.3. Примеры программ для робота, движущегося вдоль черной линии. 13.4. Испытание робота на черной линии. 13.4.1.Установка на робота датчика освещенности. 13.4.2. Настройка программы. 13.4.3. Испытание робота при движении вдоль черной линии. | 4 |
14 | Проект «Tribot». Программирование и функционирование робота (Практическое занятие)
| Практическое занятие № 4 14.1. Конструирование робота. 14.2. Программирование робота. 14.3. Испытание робота. | 6 |
15 | Проект «Shooterbot». Программирование и функционирование робота (Практическое занятие) | Практическое занятие № 5 15.1. Конструирование робота. 15.2. Программирование робота. 15.3. Испытание робота. | 4 |
16 | Проект «ColorSorter». Программирование и функционирование робота (Практическое занятие) | Практическое занятие № 6 16.1. Конструирование робота. 16.2. Программирование робота. 16.3. Испытание робота. | 5 |
Календарно – тематическое планирование «Робототехника»
№ занятия п/п | Тема занятия, вид занятия | Содержание занятия | План | Факт |
1 | Введение в робототехнику. | Лекция №1 1.1. История робототехники. Поколения роботов. 1.2. Цели и задачи курса «Образовательная робототехника» | 06.09 | |
2 | Знакомство с конструктором LEGOMindstormsEV3 | Презентация №1 «Роботы LEGO: от простейших моделей до программируемых» Презентация №2 «Появление роботов Mindstorms EV3 в России. Виды, артикулы, комплектация конструкторов, стоимость наборов» | 13.09 | |
3 | Модуль EV3, (Практическое занятие) | Практическое занятие № 1 «Знакомство с конструкторами LEGO Mindstorms EV3, Ресурсный набор» | 20.09 | |
4 | Датчики (Лекция) | Лекция №3 5.1.Датчик касания (TouchSensor, подключение и описание) 5.2. Датчик цвета (ColorSensor, подключение и описание) 5.5. Датчик расстояния (UltrasonicSensor, подключение и описание) | 27.09 04.10 11.10 | |
6 | Сервомотор EV3 (Лекция) | Лекция №4 6.1. Встроенный датчик оборотов (Измерения в градусах и оборотах). 6.2. Скорость вращения колеса (Механизм зубчатой передачи и ступица) 6.3. Подключение сервомоторов к EV3. | 4 | |
7 | Программное обеспечениеLEGO® MINDSTORMS® Education EV3 (Практическое занятие) | Практическое занятие №2 «Установка программного обеспечения LEGO Mindstorms на персональный компьютер». | 1 | |
8 | Основы программирования EV3 (Лекция) | Лекция №5 8.1. Общее знакомство с интерфейсом ПО LEGO Mindstorms EV3 8.2. Самоучитель. Мой портал. Панель инструментов. 8.3. Палитра команд 8.4. Рабочее поле. 8.5. Окно подсказок. Окно EV3. 8.6. Панель конфигурации 8.7. Пульт управления роботом. | 2 | |
9 | Первый робот и первая программа (Практическое занятие) | Практическое занятие № 3 «Сборка, программирование и испытание первого робота» | 17.01 24.01 07.02 14.02 | |
10 | Движения и повороты (Лекция) | Лекция №6 10.1.Команда Move. 10.2.Настройка панели конфигурации команды Move. 10.3. Особенности движения робота по прямой и кривой линиям. 10.4. Повороты робота на произвольные углы. 10.5. Примеры движения и поворотов робота CastorBot. | 21.02 28.02 07.03 14.03 21.03 | |
11 | Воспроизведение звуков и управление звуком (Лекция) | Лекция №7 11.1.Команда Sound. Воспроизведение звуков и слов. 11.2. Настройка панели конфигурации команды Sound. 11.3. Составление программы и демонстрация начала и окончания движения робота CastorBot по звуковому сигналу. 11.4. Составление программы и демонстрация движения робота | 04.04 11.04 18.04 25.04 | |
12 | Проект «Tribot». Программирование и функционирование робота (Практическое занятие)
| Практическое занятие № 4 14.1. Конструирование робота. 14.2. Программирование робота. 14.3. Испытание робота. | 02.05 16.05 | |
13 | Проект «Shooterbot». Программирование и функционирование робота (Практическое занятие) | Практическое занятие № 5 15.1. Конструирование робота. 15.2. Программирование робота. 15.3. Испытание робота. | 23.05 |
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Рабочая программа. Кружок робототехника.
Робочая программа "Робототехника"...
Рабочая программа по робототехнике
Программа «Первый шаг в робототехнику» относится к научно-технической направленности.Актуальность предлагаемой образовательной программы заключается в том, что в настоящее время владение компьют...
Аннотация к дополнительной общеразвивающей программе "Спортивная робототехника"
Дополнительная общеразвивающая программа предназначена удоалетворить интерес учащихся среднего и старшего школьного возраста в области робототехники и основ программирования, развить их конструкторско...
Рабочая программа Основы Робототехники
Рабочая программа Основы Робототехники...
Программа по робототехнике
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа по робототехнике...
Программа по робототехнике (пояснительная записка)
Описание программы по робототехнике...
Рабочая программа по робототехнике (Легоконструирование)
Рабочая программа включает пояснительную записку и планирование по робототехнике (легоконструированию)...