Научим робота думать!

Программа по робототехнике создана с целью формирования алгоритмического мышления, навыков планирования своей деятельности и деятельности любого технического устройства, овладения основами моделирования, конструирования и программирования, а также овладения навыками создания технического устройства от этапа проектирования до построения действующей модели устройства, умения не только создать модель, но и представить свой проект.

В процессе изучения курса у обучающихся формируются навыки работы с конструктором LEGO EV3, с принципами работы датчиков: касания, освещённости, расстояния. На основе программы LEGO EV3 школьники знакомятся с блоками компьютерной программы: дисплей, движение, цикл, блок датчиков, блок переключателей.

Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления через техническое творчество.

преподаватели

Тимофеев Александр Александрович, педагог дополнительного образования высшей категории

Расписание

Занятия по программе проводятся 1 раз в неделю по 2 академических часа.

Содержание программы

Тема 1. ТБ. Вводное занятие. Основы работы с конструктором и блоком управления.
Теория: Правила техники безопасности при работе с электронными устройствами. Детали конструктора LEGO. Инструкции по сборке моделей роботов.
Практика. Определение детали и её назначение. Индикация на блоке управления, переход к пунктам меню.

 

Тема 2. Среда конструирования – сборка робота 5-ти минутки с датчиком света.

Практика: Сборка робота 5-ти минутки с датчиком света, определение уровня освещённости с помощью датчика света.

Тема 3. Программирование робота для движения по линии.
Теория: Среда программирования ТРИК СТУДИО. Теория движения робота по линии с одним датчиком света.

Практика: Программирование робота для проезда линии с одним датчиком света. Испытание робота, внесение изменений в конструкцию и программу.

Тема 4. Регуляторы для движения робота по линии.
Теория: Виды регуляторов. Калибровка датчиков.

Практика: Программирование робота для проезда линии с одним датчиком света, применение различных видов регуляторов.

Тема 5. Движение по линии с двумя датчиками освещенности.
Теория: Виды регуляторов. Калибровка датчиков.

Практика: Создание программ для проезда линии с двумя датчиками света, применение различных видов регуляторов.

 

Тема 6. Соревнования "Шорт трек".
Практика: Сборка и программирование робота для соревнований.

Тема 7. Реакция на перекрестки. Подпрограммы.
Теория: Как определить перекрёсток. Применение подпрограмм.

Практика: Создание программ с подпрограммами для проезда по линии с двумя датчиками света и определение перекрестков.

Тема 8. Соревнования. Проезд по линии с перекрестками, действия на перекрестках.
Практика: Сборка модели робота и программирование для проезда по линии и выполнения определённых действий на перекрёстках.

Тема 9. Движение вдоль стены.
Теория: Применение регуляторов для движения вдоль стены.

Практика: Сборка и программирование робота для движения вдоль стены.

Тема 10. Захваты и подъемные механизмы.
Теория: Виды захватов и подъёмных механизмов.

Практика: Сборка и программирование захватов и подъёмных механизмов.

Тема 11. Программирование робота с захватом и подъемным механизмом.
Практика: Сборка модели робота с подъёмным механизмом и захватом, программирование робота для проезда по линии и выполнения определённых действий на перекрёстках.

Тема 12. Шагающие роботы.
Теория: Принцип построения шагающего робота.

Практика: Создание робота, соответствующего выбранной модели. Разработка алгоритма его действий, программирование действий, тестирование и отладка программы для движения модели робота.

 

Тема 13. Подготовка модели робота для научно-практической конференции, его программирование и отладка.
Теория: Постановка задачи для каждой группы обучающихся. Определение моделей роботов для каждой группы обучающихся, для выполнения поставленной задачи.

Практика: Создание робота, соответствующего выбранной модели. Разработка алгоритма его действий, программирование действий, тестирование и отладка программы и модели.

Участие в научно-практической конференции со своей моделью робота.

Цели программы

Развитие личности ребенка в процессе овладения основами программирования, планирования и проведения исследования, создания на их основе авторского проекта.

Результат программы

· личностные:

формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации учения;

· метапредметные:

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

· предметные:

после изучения программы учащиеся должны знать:

· правила техники безопасности во время работы;

· основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

· основные приемы конструирования роботов;

· конструктивные особенности различных роботов;

· способ передачи программы в блок управления;

· порядок создания алгоритма программы, действия робототехнических средств;

· способы использования созданных программ;

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

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

· создавать программы на компьютере для различных роботов;

· корректировать программы при необходимости;

после изучения программы учащиеся должны уметь:

· обозначать и формулировать учебную задачу, ее конечную цель;

· проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов;

· создавать программы для робототехнических средств;

· прогнозировать результаты работы;

· планировать ход выполнения задания;

· рационально выполнять задание;

· руководить работой группы или коллектива;

· высказываться устно в виде сообщения или доклада;

· высказываться устно в виде рецензии ответа товарища;

представлять одну и ту же информацию различными способами

Особые условия проведения

Наличие наборов для конструирования роботов, содержащих основные компоненты конструкторов ЛЕГО.

Материально-техническая база

Персональные компьютеры с процессорами класса Intel Core с тактовой частотой не ниже 2 ГГц, оперативной памятью не ниже 1Гб, объем жесткого диска не менее 40 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.