1 1. Пояснительная записка Направление программы: научно-техническое. ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ: Формирование творческой личности, владеющей техническими знаниями, умениями и навыками в области роботостроения. ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ: 1. Познавательная задача: развитие познавательного интереса к робототехнике и предметам естественнонаучного цикла – физика, технология, информатика. 2. Образовательная задача: формирование умений и навыков конструирования, приобретение первого опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство и освоение программирования в компьютерной среде моделирования. 3. Развивающая задача: развитие творческой активности, самостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях, развитие внимания, оперативной памяти, воображения, мышления (логического, комбинаторного, творческого). 4. Воспитывающая задача: воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей. Краткие сведения о группе 6, 7, 8, 9 класс. Состав – мобильный. Набор – свободный. Форма занятий – групповая, индивидуальная. Год обучения – 2. Количество занятий в год – 144 часа. Количество занятий в неделю – 4 часа. Численность обучающихся в группе 1-го года обучения – 6 - 10 человек, 2-го года обучения – 6 - 8 человек. Ожидаемые результаты и способы их проверки: o формирование устойчивого интереса к робототехнике и учебным предметам физика, технология, информатика; o формирование умения работать по предложенным инструкциям; o формирование умения творчески подходить к решению задачи; o формирование умения довести решение задачи до работающей модели; 2 o формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. o формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. o подготовка к состязаниям роботов. Формы подведения итогов реализации ДОП: - муниципальные, региональные состязания по робототехнике; - турниры на звание лучшего программиста и конструктора. Данная программа направлена на: - помощь детям в индивидуальном развитии; мотивацию к познанию и творчеству: к стимулированию творческой активности; развитию способностей к самообразованию; приобщение к общечеловеческим ценностям; организацию детей во внеурочное время (досуг). 2. Учебно-тематический план 1–го года обучения № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Темы Основы электроники и робототехники Конструирование Первые модели Программирование в среде Lego Mindstorms NXT Алгоритмы управления Задачи для робота Самостоятельная проектная деятельность в группах на свободную тему Подготовка к состязаниям роботов Итого: Количество часов теория практика 5 1 3 всего 6 1 1 6 8 13 7 9 14 13 5 5 10 - 12 44 12 44 3 33 36 21 123 144 3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ 1-го года обучения. 1. Основы электроники и робототехники Знакомство с распорядком работы учреждения и объединения, правил и обязанностей юных техников, правил поведения в центре и основных правил техники безопасности. Педагог знакомит воспитанников с кратким содержанием плана работы на новый учебный год. Знакомство с ЛЕГО. Дать определения – энергии, энергосберегающих технологий и природных источников энергии. 2. Конструирование Ознакомление детей с конструктором ЛЕГО и его основными компонентами. Научить способам крепления деталей, умениям и навыкам конструирования. Конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов. 3. Первые модели Виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе. Основные приемы конструирования роботов. Конструктивные особенности различных роботов. Обучение решению конструкторских задач по механике. 4. Программирование в среде Lego Mindstorms NXT Знакомство и освоение программирования в компьютерной среде моделирования Lego Mindstorms NXT Дать определения типов команд, команд действия и базовых команд. 5. Алгоритмы управления Дать определение релейного, пропорционального и пропорциональнодифференцированного регулятора. Научить детей алгоритмам управления. 6. Задачи для робота Формирование умения довести решение задачи до работающей модели. 7. Самостоятельная проектная деятельность в группах на свободную тему Обучить умению работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Представление обучающимися своих работ, защита моделей. 8. Подготовка к состязаниям роботов. 4 Психологические аспекты подготовки. Технические аспекты подготовки. Принципы достижения максимально возможного результата на тренировках, умение показать их на соревнованиях 4. ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 2-го ГОДА ОБУЧЕНИЯ. Объединение второго года обучения комплектуется из наиболее одаренных выпускников 1-го года обучения. Занятия в данном объединении имеют консультативный характер и ведутся с учетом разработанного плана. Примерный тематический план: 1. Конструирование. 2. Программирование. 3. Самостоятельная проектная деятельность. 4. Подведение итогов за учебный год: защита авторских проектов. Приобретаемые знания правила безопасной 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; как передавать программы в RCX и NXT; как использовать созданные программы; приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.). Сформированные умения и навыки работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию); самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.); создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО; создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Lego Mindstorms NXT ; передавать (загружать) программы в RСX и NXT; корректировать программы при необходимости; демонстрировать технические возможности роботов; 5 излагать логически правильно действие своей модели (проекта). 5. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ Основные формы занятий - теоретическая часть занятий; - практическая часть занятий. Приемы и методы организации занятий. I . Методы организации и осуществления занятий словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы); наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии); практические методы (упражнения, задачи). иллюстративно- объяснительные методы; репродуктивные методы; проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания; эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов; исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания. индуктивные методы, дедуктивные методы, традуктивный; конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции. II. Методы стимулирования и мотивации деятельности 1. Методы стимулирования мотива интереса к занятиям: познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д. 2. Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение. Материальные ресурсы: 1. Компьютерный класс; 6 2. 3. 4. Проектор; Доска; Наборы Lego NXT. 6. Список литературы: 1. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл. 2. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.:Наука, 2010, 195 стр. 3. Программное обеспечение ROBOLAB 2.9. 4. Интернет-ресурсы. 7