«Робототехника»

Направление программы: научно-техническое. 

Актуальность курса заключается в том, что он направлен на формирование творческой личности, живущей в современном мире. Технологические наборы Lego mindstorms education ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств. Программа способствует развитию коммуникативных способностей обучающихся, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал.

Цель программы: создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования, развития научно-технического и творческого потенциала личности обучающегося, формированию профессионального самоопределения учащихся в процессе конструирования и проектирования.

Задачи программы:

Познавательная задача:

- развитие познавательного интереса к робототехнике, конструированию, программированию и предметам естественнонаучного цикла – физика, технология, информатика.

Образовательная задача:

- формирование умений и навыков конструирования;

- приобретение первого опыта при решении конструкторских задач по механике;

- знакомство и освоение программирования в компьютерной среде.

Развивающая задача:

- развитие творческой активности, самостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях;

- развитие психофизиологических качеств ученика: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном;

- развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем.

Воспитывающая задача:

- воспитание ответственности, дисциплины;

- формирование умений работать в коллективе, эффективно распределять обязанности;

- повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем.

На занятиях используются конструкторы «Базовый набор 9797» серии Lego mindstorms education с программным обеспечением ПервоРобот.

Используя ноутбук с ПО RoboLab, LEGO-элементы из конструктора, учащиеся могут конструировать управляемые модели роботов. Загружая управляющую программу в специальный LEGO-компьютер NXT и присоединяя его к модели робота, обеспечивается автономное функционирование робота. NXT работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа; получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, он управляет работой моторов.

Планируемые результаты программы "Робототехника"

Личностные результаты:

• готовность и способность обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

• развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;

• начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.

Метапредметные результаты.

Регулятивные УУД:

• умение самостоятельно планировать наиболее эффективные способы решения познавательных задач.

• умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.

Познавательные УУД:

• осуществлять поиск информации в индивидуальных информационных архивах учащегося, информационной среде образовательной организации, в федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;

• использовать средства информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач.

Коммуникативные УУД:

• 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 учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.

• формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.

Предметные результаты:

• создавать действующие модели роботов на основе конструктора;

• создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;

• демонстрировать технические возможности роботов.

 

Итоги реализации дополнительной образовательной общеразвивающей программы: защита индивидуального или группового проекта (создание собственной автоматизированной модели, написание программы).

Педагоги

Лиходед Артем Владимирович - учитель информатики.

Содержание программы

Тема 1. Введение, 1 час

Конструктор Mindstorms NXT. Знакомство с набором 9797, изучение его деталей. Получение представлений о микропроцессорном блоке NXT, являющимся мозгом конструктора LEGO Mindstorms 9797.

Тема 2. Конструирование, 9 часов

Среда конструирования. Знакомство с электронными компонентами и их использование: модуль NXT с батарейным блоком; датчики: ультразвуковой (датчик расстояния), касания, звука – микрофон, освещенности; соединительные кабели разной длины для подключения датчиков и сервоприводов к NXT и USB – кабели для подключения NXT к компьютеру.

Тема 3. Управление, 14 часов

Программное обеспечение NXT. Создание программ передвижения робота вперед и назад, который имеет мотор, способный изменять вращение оси машины. Сборка и программирование робота. Определение общих для всех датчиков параметров, которые надо проверить перед работой и настроить по заданным параметрам. Использование датчиков. Знакомство с творческой средой ROBOLAB

Тема 4. Проектно-конструкторская деятельность, 2 часа

Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-соревнованиях, описаниях моделей, технологии сборки и программирования Лего-роботов. Самостоятельная разработка и сборка проектной модели. Защита творческого проекта

Тема 5. Свободное моделирование, 6 часов

Сборка любой по желанию модели. Составление программ. Разработка конструкций для соревнований.

Тема 6. Подведение итогов курса, 3 часа

Подготовка к соревнованиям. Соревнования "РобоСумо"и демонстрация лучших роботов.

Цели программы

Создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования, развития научно-технического и творческого потенциала личности обучающегося, формированию профессионального самоопределения учащихся в процессе конструирования и проектирования.

Результат программы

Личностные результаты:

• готовность и способность обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

• развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;

• начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.

Метапредметные результаты.

Регулятивные УУД:

• умение самостоятельно планировать наиболее эффективные способы решения познавательных задач.

• умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.

Познавательные УУД:

• осуществлять поиск информации в индивидуальных информационных архивах учащегося, информационной среде образовательной организации, в федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;

• использовать средства информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач.

Коммуникативные УУД:

• 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 учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.

• формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.

Предметные результаты:

• создавать действующие модели роботов на основе конструктора;

• создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;

• демонстрировать технические возможности роботов.

 

Особые условия проведения

На занятиях используются конструкторы «Базовый набор 9797» серии Lego mindstorms education с программным обеспечением ПервоРобот.

Используя ноутбук с ПО RoboLab, LEGO-элементы из конструктора, учащиеся могут конструировать управляемые модели роботов. Загружая управляющую программу в специальный LEGO-компьютер NXT и присоединяя его к модели робота, обеспечивается автономное функционирование робота. NXT работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа; получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, он управляет работой моторов.

Материально-техническая база

1. MHTML-документ: тест Баннета

2. Наборы Лего – конструкторов: Lego Mindstorms NXT – 2 набора. В наборе 625 ЛЕГО-элементов, включая NXT-блок, датчик света, датчика касания, 1 ультразвуковой датчик, 3 сервомотора 9 В.

3. ЦОР: Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT-G, язык интерфейса русский и английский, папки с инструкциями к занятиям, видеофрагменты

4. Программное обеспечение Robolab 2,9 Rus, язык интерфейса русский, папки с инструкциями к урокам

5. Мультимедиапроектор – 1 шт

6. Экран

7. Компьютер – 8 шт