«Лего – роботы»

Программа «ЛЕГО – роботы» относится к научно-технической направленности.

Актуальность предлагаемой образовательной программы заключается в том, что в настоящее время владение компьютерными технологиями рассматривается как важнейший компонент образования, играющий значимую роль в решении приоритетных задач образования – в формировании целостного мировоззрения, системно-информационной картины мира, учебных и коммуникативных навыков. Программа «ЛЕГО – роботы» дает возможность получения дополнительного образования, решает задачи развивающего, мировоззренческого, технологического характера, здоровьесбережения. Обучающиеся получат представление о самобытности и оригинальности применения робототехники как вида искусства, как объектов для исследований.

Новизна программы в том, что она не только прививает навыки и умение работать с графическими программами, но и способствует формированию информационной, научно – технической и эстетической культуры. Эта программа не даёт ребёнку «уйти в виртуальный мир», учит видеть красоту и привлекательность реального мира. Отличительной особенностью является и использование нестандартных материалов при выполнении различных проектов.

Педагоги

Едреев Владимир Анатольевич, педагог дополнительного образования первой категории.

Содержание программы

 

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ ОБУЧЕНИЯ

 

Тема 1: Введение. Правила поведения и ТБ в кабинете информатики при работе с наборами, деталями, моделями конструктора Лего.

Тема 2: Характеристики робота Lego Mindstorms EV3.Создание первого проекта.

Тема 3: Программирование робота в среде EV3.

Моторы. Программирование движений по различным траекториям. Работа с подсветкой, экраном и звуком. Работа с экраном. Работа с подсветкой кнопок на блоке EV3. Работа со звуком. Программные структуры. Цикл с постусловием. Структура «Переключатель». Работа с данными. Типы данных. Проводники. Переменные и константы. Математические операции с данными. Другие блоки работы с данными. Логические операции данными. Работа с датчиками. Датчик касания. Датчик цвета. Датчик гироскоп. Датчик ультразвука. Инфракрасный датчик. Датчик определения угла/ количества оборотов и мощности мотора. Работа с файлами. Совместная работа нескольких роботов. Создание подпрограмм.

Тема 4: Основные виды соревнований и элементы заданий.

Соревнование «Сумо». Робот – сканер штрих – кодов. Слалом (объезд препятствий). Программирование движения по линии. Калибровка датчиков. Алгоритм движения по линии «Зигзаг» (дискретная система управления). Алгоритм «Волна». Пропорциональное линейное управление. Нелинейное управление движением по косинусному закону. Поиск и подсчет перекрестков. Проезд инверсии.

Тема 5: Конструирование и программирование. Изучение среды управления и программирования. Загрузка готовых программ для управления роботом. Редактирование программ и тестирование роботов. Регулирование параметров, при которых программы работают без ошибок. Создание робота «Погрузчик» по алгоритму «Лестница». Программирование робота высокой сложности: шагающий робот.

Тема 6: Проектная деятельность в группах. Конструирование и программирование робота: сборка и программирование моделей для соревнований в формате «Лестница». Разработка творческих проектов. Проект автоматизированного устройства/установки или робота для трассы «Лабиринт». Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Изучение полей для тестирования моделей роботов. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.

Тема 7: Передовые направления в робототехнике XXI века. Интернет материалы. Обзор образовательных сайтов по робототехнике.

Тема 8: Повторение изученного в течение учебного года. Итоговое занятие. Выставка творческих работ обучающихся.

Цели программы

 

Обучение основам робототехники, программирования с ориентацией их на получение специальностей связанных с программированием, создание условий, обеспечивающих социально-личностное, познавательное, творческое развитие ребенка в процессе изучения основ робототехники с использованием компьютерных технологий.

Результат программы

Ожидаемые результаты и способы их проверки

знать:

- технику безопасности в компьютерном классе;

- последовательность изготовления конструкций, простейших моделей роботов;

- интерфейс программы Lego Mindstorms NXT, настройки программного интерфейса;

- способы создания простейших программ в среде Lego Mindstorms NXT;

- основные приемы работы с линейным алгоритмом;

- виды конструкций (алгоритм с ветвлением, алгоритмы с применением цикла), соединение сложных деталей;

- последовательность изготовления сложных конструкций;

- виды конструкций, соединение сложных деталей;

- целостное представление о мире техники;

- как реализовать свой творческий замысел;

- алгоритм создания презентаций, слайд-шоу;

- основы механики, робототехники;

- виды конструкций, соединение сложных деталей;

- основы программирования в среде Lego Mindstorms EV3

- целостное представление о мире техники;

- алгоритм создания исследовательской работы;

 

уметь:

-определять, различать и называть детали конструктора;

-конструировать по условиям, заданным преподавателем, по образцу, по схеме;

-отличать новое от уже известных моделей;

-делать выводы в результате совместной работы группы учащихся; сравнивать и группировать модели роботов и их образы;

-излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- использовать возможности графического редактора и текстового редактора для оформления проектных работ по робототехнике.

- работать в среде Lego Mindstorms NXT;

- работать в среде Lego Mindstorms EV3;

- создавать стандартные модели роботов по образцу и написать для них программы;

- разработать творческие модели;

- использовать возможности Paint, Word, Power Point, Lego Mindstorms NXT и EV3 для разработки проектных работ по робототехнике.

- создавать сложные модели роботов и разрабатывать для них программы;

- создавать рисунки, плакаты, презентации, слайдшоу для защиты проектов;

Формы подведения итогов: наблюдение, беседа, фронтальный опрос, тестирование, контрольная работа, практическая работа.

Критериями выполнения программы служат:

- стабильный интерес обучающихся к научно-техническому творчеству;

- массовость и активность участия детей в мероприятиях по данной направленности;

-результативность по итогам городских, республиканских, международных конкурсов, выставок;

- проявление самостоятельности в творческой деятельности.

Формой оценки качества знаний, умений и навыков, учитывая возраст обучающихся, являются:

- конкурсы, викторины, выставки;

- тематический (обобщающий) контроль (тестирование);

- контроль по зачетным заданиям (тестирование по всем темам), конкурс, выставка, портфолио.

Особые условия проведения

Программа «Первый шаг в робототехнику» рассчитана для детей от 9 до 17 лет. Программа может корректироваться в процессе работы с учетом возможностей материально-технической базы, возрастных особенностей обучающихся, их способностей усваивать материал.

Обучающиеся, поступающие в объединение, проходят собеседование, направленное на выявление их индивидуальности и склонности к выбранной деятельности. Занятия проводятся в группах, подгруппах и индивидуально, сочетая принцип группового обучения с индивидуальным подходом. Условия набора детей в коллектив: принимаются все желающие. Наполняемость в группах составляет: – 10 человек.

Материально-техническая база

- комплект конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0 в количестве 4 штук, Lego Mindstorms EV3 - 1 штука. 

· отдельный кабинет;

· комплект столов и стульев на 15 посадочных мест;

· стол для педагога;

· раздаточный материал (дидактические пособия, распечатки уроков, технологические карты);

· компьютеры с комплектом программ по изучению робототехники;

· проектор, экран;

· Интернет.

Методические комплексы, состоящие из: информационного материала, технологических и инструкционных карт; действующей выставки изделий воспитанников; методических разработок и планов конспектов занятий; методических указаний и рекомендаций к практическим занятиям.

Материалы для контроля и определения результативности занятия: тесты, контрольные упражнения; систематизирующие и обобщающие таблицы; положения о конкурсах, игры.

Развивающие и диагностирующие материалы: тесты, диагностические игры, кроссворды.

Дидактические материалы (демонстрационные и раздаточные) журналы, буклеты, альбомы, учебники – практикумы.