Юный робототехник

Задачи курса
Обучающие:

¾ познакомить с основами проектирования и моделирования;

¾ познакомить с первоначальными знаниями по устройству робототехнических устройств;

¾ научить основным приемам сборки и программирования робототехнических средств;

¾ изучить общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;

¾ научить приемам трехмерного моделирования и проектирования с помощью программ LEGO Digital Designer;

¾ научить приемам сборки и программирования робототехнических устройств;

¾ научить поэтапному ведению творческой работы: от идеи до реализации;

¾ научить создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

¾ научить соблюдать правила безопасной работы с инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических устройств;

Развивающие:

¾ Регулятивные: развитие способности построить алгоритм действий от сборки модели до движущегося механизма; развивать способность к взаимопониманию, интерес и внимание к творческим усилиям товарищей; развивать мелкую моторику, внимательность, аккуратность и изобретательность. развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном;

¾ Познавательные: развитие способностей к переходу от воображаемых моделей к реальной реализации в виде робота;

¾ Коммуникативные: развитие умения задавать и отвечать на вопросы, как в беседе с педагогом, так и в общении с другими обучающимися; развитие умения правильно формировать вопросы к педагогу или другу; развитие умения работать в группе; развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений

Воспитательные:

¾ формировать творческое отношение к выполняемой работе;

¾ вырабатывать терпение и самостоятельность;

¾ способствовать воспитанию чувства уважения и бережного отношения к результатам своего труда и труда окружающих;

¾ формировать у учащихся стремления к получению качественного законченного результата.

¾ воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.

 

Педагоги

Кочергина Кристина Николаевна

Расписание

Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа.

Содержание программы

Раздел 1. "Конструирование«

1. Вводное занятие. Роботы вокруг нас

Теория: Техника безопасности при работе за ПК.  . История робототехники. Определение понятия «робот». Знакомство с конструктором Lego WeDo и его возможностями.

Практика: Знакомство с конструктором.

2. Знакомство с конструктором и программным обеспечением Lego WeDo

Теория: Правила работы с электронными компонентами и ПО Lego WeDo. 

Практика: Модель "Вентилятор".

3. Мотор и ось. Механические передачи

Теория: Знакомство со средой программирования, с основными этапами разработки модели.

Практика: Практическая работа "Умная вертушка«.

4. Зубчатые колеса.

Теория: Знакомство с элементом модели зубчатые колеса.

Практика: Практическая работа «Автомобили». 

5. Коронное зубчатое колесо.

Теория: Знакомство с элементом модели коронное зубчатое колесо. 

Практика: Практическая работа «Рычащий лев». Заполнение технического паспорта модели.

6. Шкивы и ремни.

Теория: Знакомство с элементом модели шкивы и ремни. 

Практика: Практическая работа "Голодный аллигатор".

7. Червячная зубчатая передача.

Теория: Знакомство с элементом модели червячная зубчатая передача.

Практика: Практическая работа "Качели«.

8. Кулачковый механизм

Теория: Знакомство с элементом модели кулачок (кулачковый механизм), выявление особенностей кулачкового механизма. Изучение возможности записи звука.

Практика: Практическая работа "Обезьянка-барабанщица".

9. Датчик расстояния и наклона

Теория: Знакомство с понятием датчика. 

Практика: Практическая работа "Датчики«.

10. Я – программист

Теория: Знакомство с понятием алгоритма, изучение основных свойств алгоритма. Знакомство с понятием исполнителя. Изучение блок-схемы как способа записи алгоритма. 

Практика: Решение задач

11. Виртуальный Lego-конструктор

Теория: Знакомство с виртуальным конструктором Lego Digital Designer.

Практика: Практическая работа "Виртуальное проектирования".

12. Профессия строитель

Теория: Основные свойства конструкции при ее построении. Изучение типовых соединений деталей.

Практика: Создание виртуальной модели (на выбор): домик с двориком, 2-х этажный коттедж.

13. Виртуальная модель

Теория: Способы крепления деталей в Lego Digital Designer.

Практика: Практическая работа "Создание руководства по сборке".

14. От проекта к модели

Теория: Понятие проект, цель и задачи, защита проекта

Практика: Сборка модели по своей инструкции

Раздел 2. "Проектная деятельность"

15. Проект "Автобусная остановка"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). Автобусная остановка: конструкция, расположение, механизм сборки. Новинки

Практика: Практическая работа "Автобусная остановка".

16. Проект "Транспорт"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). Обзор различных видов транспорта и принципа их работы.

Практика: Сборка и программирование модели "Транспорт".

17. Проект "Футбол"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). 

Практика: Практическая работа "Футбол".

18. Проект "Парк аттракционов"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). 

Практика: Сборка и программирование модели "Парк аттракционов".

19. Проект "Разводной мост"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). К

Практика: Сборка и программирование модели "Мост".

20. Сборка и программирование модели "Манипулятор"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). 

Практика: Практическая работа "Манипулятор-клешня".

21. Модель "Механический молоток"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей). Конструкция, процесс работы и особенности модели.

Практика: Сборка и программирование модели "Механический молоток".

22. Творческая мастерская "В мире животных"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей).

Практика: Сборка и программирование модели "В мире животных".

23. Творческая мастерская "Шагающий робот"

Теория: Знакомство с проектом (установление связей).

Практика: Сборка и программирование модели.

24. Подготовка модели робота и программы для научно-практической конференции

Теория: Презентация и защита проектов. Подведение итогов. Рефлексия

Практика: Сборка и программирование модели.

 

Цели программы

Создание условий для формирования у обучающихся теоретических знаний и практических навыков в области начального технического конструирования и основ программирования, выявление технически одаренных учащихся.

Результат программы

· личностные:

o формирование готовности обучающихся к целенаправленной познавательной деятельности

· метапредметные:

o освоенные обучающимися универсальные учебные действия: самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности (в процессе создания модели и программы), организация учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками, сопоставление информации, полученной из нескольких источников.

· предметные:

после изучения программы учащиеся должны знать:

o правила техники безопасности при работе с конструктором;

o основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

o конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

o компьютерную среду, включающую в себя визуальный графический язык программирования;

o особенности виртуальной среды проектирования LEGO Digital Designer

o виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

o создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

 

после изучения программы учащиеся должны уметь:

o принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель;

o конструировать в виртуальном конструкторе LEGO Digital Designer.

o проектировать собственные виртуальные макеты и конструировать их из конструкторов WEDO.

o работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

o проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов;

o создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Lego Education Wedo;

o корректировать программы при необходимости;

o демонстрировать технические возможности роботов;

o создавать программы для робототехнических средств;

o прогнозировать результаты работы;

o планировать ход выполнения задания;

o рационально выполнять задание;

o руководить работой группы или коллектива;

o высказываться устно в виде сообщения или доклада;

o высказываться устно в виде рецензии ответа товарища;

o представлять одну и ту же информацию различными способами.

Особые условия проведения

Наборы для конструирования роботов, содержащие основные компоненты конструкторов ЛЕГО.

Материально-техническая база

Персональные компьютеры с процессорами класса Intel Core i3-i5 с тактовой частотой не ниже 3 ГГц, оперативной памятью не ниже 4Гб, объем жесткого диска не менее 500 ГБ, объединенные в локальную сеть и содержащие на жестких дисках необходимое программное обеспечение с выходом в сеть интернет.

Сканер, принтер (цветной и черно-белый), наушники, цифровые фото-, видеокамеры, мультимедиа проектор, экран, школьная доска, локальная сеть.

Наборы для конструирования роботов, содержащие основные компоненты конструкторов ЛЕГО.