Программирование роботов

В процессе обучения в программе прослеживается тесная межпредметная связь со школьными предметами: математикой, развитием речи, информатикой, физикой, технологией, окружающим миром и социально-бытовым обслуживанием.

Программа основана на принципах развивающего обучения, способствует повышению качества обучения, формированию алгоритмического стиля мышления и усилению мотивации к обучению. Кроме этого, важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют учащимся в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.

Педагоги

Байрамова Ирада Фикратовна

Содержание программы

Модуль 1. Знакомство с платформой VEXcode VR

Теория: основные фрагменты интерфейса платформы. Панель управления, блокировки программы, датчики, игровая площадка, экран датчиков и переменных, кнопки управления

Практика: создание простейших программ (скриптов), сохранение и загрузка проекта

Модуль 2. Программирование робота на платформе.

Теория: математические и логические операторы, блоки вывода информации в окно вывода, блоки трансмиссии.

Практика: применение блоков переменных. Изучение основных видов датчиков. Применение магнита

Модуль 3. Датчики и обратная связь

Теория: датчик местоположения, направления движения. Датчики цвета. Дисковый лабиринт. датчик расстояния. Простой лабиринт. Динамический лабиринт

Практика: разработка программы сбора фишек с помощью магнита и размещение их по цветам

Модуль 4. Реализация алгоритмов движения робота

Теория: блок команд «Управление» и организация циклов и ветвлений

Практика: проекты «Разрушение замка» и «Динамическое разрушение замка». Проект «Детектор линии»

Модуль 5. Творческий проект

Теория: датчики

Практика: создание собственного проекта с использованием максимально возможного количества датчиков

Модуль 6. Дальнейшее развитие

Теория: Основы программирования роботов на языке Си.

Практика: Создание простейших программ для роботов

Модуль 7. Аттестация

Теория: устный опрос.

Практика: презентация проектных работ

Цели программы

Целью программы является развитие алгоритмического мышления обучающихся, их творческих способностей, аналитических и логических компетенций, а также пропедевтика будущего изучения программирования роботов на одном из современных языков.

Задачи программы:

Обучающие:

- Познакомить с историей развития и передовыми направлениями робототехники;

- Научить создавать аутентичные детали роботов с помощью 3D-принтера;

- Научить проводить экспериментальные исследования с оценкой (измерением) влияния отдельных факторов;

- Научить анализировать результаты и находить новые решения (создание проектов);

- Обучить правилам безопасного поведения при работе с электротехникой, инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических моделей и проектов;

- Обучить учащихся основными приёмами сборки и программирования робототехнических средств.

Развивающие:

- Сформировать ориентиры на инновационные технологии и методы организации практической деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения;

- Развить образное мышление, конструкторские способности учащихся;

- Развить умение довести решение задачи от проекта до работающей модели;

- Развить продуктивную конструкторскую деятельность;

- Развить умение постановки технической задачи, собирать и изучать нужную информацию, находить конкретное решение задачи и осуществлять свой творческий замысел.

Воспитательные:

- Воспитать мотивацию к изучению наук естественнонаучного цикла: физики, информатики, геометрии, (программирование и автоматизированные системы управления) и математики;

- Привить трудолюбие, аккуратность, самостоятельность, ответственность, активность, стремление к достижению высоких результатов;

- Формировать навыки сотрудничества: работа в коллективе, в команде, малой группе (в паре);

- Формировать потребность в творческом и познавательном досуге;

- Формировать мотивацию к здоровому образу жизни;

- Воспитание волевых качеств личности

Результат программы

 

Личностные результаты:

-  развитие пространственного воображения, логического и визуального мышления, наблюдательности, креативности;

- развитие мелкой моторики рук;

- формирование первоначальных представлений о профессиях, в которых информационные технологии играют ведущую роль;

- воспитание интереса к информационной и коммуникационной деятельности.

Метапредметные результаты:

-  формирование алгоритмического мышления через составление алгоритмов в компьютерной среде VEXcode VR;

-  овладение способами планирования и организации творческой деятельности. Предметные результаты:

- ознакомление с основами робототехники с помощью универсальной робототехнической платформы VEXcode VR или аналогичной ей (виртуальной или реальной);

- систематизация знаний по теме «Алгоритмы» на примере работы программной среды Scratch с использованием блок-схем программных блоков;

-  овладение умениями и навыками при работе с платформой (конструктором), приобретение опыта практической деятельности по созданию автоматизированных систем управления, полезных для человека и общества;

- знакомство с законами реального мира;

- овладение умением применять теоретические знания на практике;

- усвоение знаний о роли автоматизированных систем управления в преобразовании окружающего мира

Полученные в ходе реализации образовательного модуля знания, умения и навыки могут быть применены в ходе реализации последующих образовательных программ.

Особые условия проведения

Подведение итогов по результатам освоения материала данной программы может быть в форме педагогического мониторинга, что позволяет систематически отслеживать результативность реализации программы. Мониторинг включает в себя традиционные формы контроля: текущую, промежуточную и итоговую аттестацию результатов обучения детей.

Для определения результативности освоения программы используются следующие формы аттестации: творческая работа (проект). В качестве творческой работы (проекта) учащимся лучше всего предлагать реальные конкурсные задания, т. е. те, которые предполагают последующее внедрение. Задания такого типа позволяют учащимся ощутить качественно новый, социально значимый уровень компетентности, в результате чего происходит рост самопознания, накопление опыта самореализации, развитие самостоятельности.

Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов: готовая работа, журнал посещаемости, перечень готовых работ, фото, отзыв детей и родителей. Формы предъявления и демонстрации образовательных результатов: выставка, готовая конструкция робота, защита творческих работ.

Материально-техническая база

1.Доска магнитно-маркерная.                                                                        1шт.

2. Образовательный конструктор с комплектом датчиков.                              5шт.

3.Образовательный набор по механике, мехатронике и робототехнике.          5шт.

4.Образовательный набор по электронике, электромеханике и микропроцессорной технике.                                                                                                                                                                                                                          5шт.

5.Образователльный набор для изучения многокомплектных робототехнических систем и манипуляционных роботов.                                                                                                                                                                                    5 ш.

6. Комплект для изучения операционных систем реального времени и систем управления автономных мобильных роботов.                                                                                                                                                                            1шт.

7.Четырёхсевой учебный робот-манипулятор с модульными сменными насадками.

                                                                                                                    1шт.

8.Ноутбук Тип 3                                                                                            14шт.

9. МФУ (принтер, сканер, копир)                                                                   1шт.

10. Моноблочное интерактивное устройство в комплекте со стойкой.             1шт.