Рабочая программа площадки для моделирования и

«Согласовано»
Заместитель директора по
УВР
МОУ
«Новохоперская СОШ
№91»
__________ Е.Н.Федотова
«____»____________2014 г
«Согласовано»
Заместитель директора по
ВР
МОУ
«Новохоперская СОШ
№91»
__________ Н.А.Стативкина
«____»____________2014 г
«Утверждаю»
И.о. Директора МОУ
«Новохоперская СОШ №91»
__________Н. В. Почепцова
Приказ № 50/4
от 03.09. 2014 г.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Новохоперская средняя общеобразовательная школа №91»
Новохоперского муниципального района Воронежской области
ПРОГРАММА РАБОТЫ ПЛОЩАДКИ
МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ
РОБОТЕХНИКА
5 класс
Составил:
Хорунжий А.П.,
Учитель информатики
Новохоперск-2014 г
Основные учебные цели
Занятия конструированием, программированием, исследованиями, написание отчётов, а также
общение в процессе работы способствуют разностороннему развитию учащихся. Интегрирование
различных школьных предметов в учебном курсе ЛЕГО открывает новые возможности для
реализации новых образовательных концепций, овладения новыми навыками и расширения круга
интересов. В Комплекте заданий содержатся ссылки на учебные цели по каждому предмету, но у
каждого задания Комплекта есть основной учебный предмет, находящийся в фокусе деятельности
учащихся.
Естественные науки
Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в машине. Идентификация
простых механизмов, работающих в модели, включая рычаги, зубчатые и ременные передачи.
Ознакомление с более сложными типами движения, использующими кулачок, червячное и
коронное зубчатые колеса. Понимание того, что трение влияет на движение модели. Понимание и
обсуждение критериев испытаний. Понимание потребностей живых существ.
Технология. Проектирование
Создание и программирование действующих моделей. Интерпретация двухмерных и трехмерных
иллюстраций и моделей. Понимание того, что животные используют различные части своих тел в
качестве инструментов. Сравнение природных и искусственных систем. Использование
программного обеспечения для обработки информации. Демонстрация умения работать с
цифровыми инструментами и технологическими системами.
Технология. Реализация проекта
Сборка, программирование и испытание моделей. Изменение поведения модели путём
модификации её конструкции или посредством обратной связи при помощи датчиков. Организация
мозговых штурмов для поиска новых решений. Обучение принципам совместной работы и обмена
идеями.
Математика
Измерение времени в секундах с точностью до десятых долей. Оценка и измерение расстояния.
Усвоение понятия случайного события. Связь между диаметром и скоростью вращения.
Использование чисел для задания звуков и для задания продолжительности работы мотора.
Установление взаимосвязи между расстоянием до объекта и показанием датчика расстояния.
Установление взаимосвязи между положением модели и показаниями датчика наклона.
Использование чисел при измерениях и при оценке качественных параметров.
Развитие речи
Общение в устной или в письменной форме с использованием специальных терминов. Подготовка и
проведение демонстрации модели. Использование интервью, чтобы получить информацию и
написать рассказ. Написание сценария с диалогами. Описание логической последовательности
событий, создание постановки с главными героями и её оформление визуальными и звуковыми
эффектами. Применение мультимедийных технологий для генерирования и презентации идей.
Участие в групповой работе в качестве «мудреца», к которому обращаются со всеми вопросами.
Что входит в состав конструктора?
Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Construction Set)
Используя этот конструктор, ученики строят Лего-модели, подключают их к ЛЕГО - коммутатору и
управляют ими посредством компьютерных программ. В набор входят 158 элементов, включая USB
ЛЕГО-коммутатор, мотор, датчик наклона и датчик расстояния, позволяющие сделать модель более
маневренной и «умной».
USB LEGO-коммутатор
Через этот коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи
программного обеспечения WeDo™. Через два разъёма коммутатора подаётся питание на моторы и
проводится обмен данными между датчиками и компьютером. Программное обеспечение LEGO®
WeDo автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик. Программа
может работать с тремя USB LEGO-коммутаторами одновременно.
Мотор
Можно запрограммировать направление вращения мотора (по часовой стрелке или против) и его
мощность. Питание на мотор (5В) подаётся через USB порт компьютера. К мотору можно
подсоединять оси или другие LEGO-элементы.
Датчик наклона
Датчик наклона сообщает о направлении наклона. Он различает шесть положений: «Носом вверх»,
«Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон».
Датчик расстояния
Датчик расстояния обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см.
Разделы Комплекта заданий
Комплект включает 12 заданий, которые разбиты на четыре раздела, по три задания в каждом.
В каждом разделе учащиеся занимаются технологией, сборкой и программированием, а также
упражняются во всех четырех предметных областях. Однако каждый раздел имеет свою основную
предметную область, на которой фокусируется деятельность учащихся.
1. Забавные механизмы
В разделе «Забавные механизмы» основной предметной областью является физика. На занятии
«Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со
шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами. На занятии «Умная
вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка.
Занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и
кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Учащиеся изменяют количество и
положение кулачков, используя их для передачи усилия, тем самым заставляя руки обезьянки
барабанить по поверхности с разной скоростью.
2. Звери
В разделе «Звери» основной предметной областью является технология, понимание того, что
система должна реагировать на свое окружение. На занятии «Голодный аллигатор» учащиеся
программируют аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней
«пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем
ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая
звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен.
Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик
расстояния обнаруживает приближение земли.
3. Футбол
Раздел Футбол сфокусирован на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на
которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов,
промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета. На занятии
«Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы
определить наилучший результат в трёх различных категориях.
4. Приключения
Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для
драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы
любого интервью Кто?, Что?, Где?, Почему?, Как? и описывают приключения пилота – фигурки
Макса. На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые
случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. На занятии «Непотопляемый парусник»
учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макса.
Планируемые результаты
У обучающихся должны быть сформированы основы общекультурных, общеучебных и
предметных (инженерных) компетенций, которые обеспечат ему комфортное вхождение в
образовательную и социальную среду на следующем этапе обучения и жизнедеятельности.
Общекультурные компетенции
Владение культурой мышления, сформированная способность к восприятию, анализу и
обобщению информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1).
Способность выявлять и анализировать социально значимые проблемы и процессы с позиций
национальной и общечеловеческой культуры (ОК-2)
Готовность к работе в коллективе (ОК-3)
Стремление к саморазвитию, самообразованию и самовоспитанию (ОК-4)
Критическая оценка собственных достоинств и недостатков, выбор путей и средств развития
первых и устранения последних (ОК-5)
Осознание социальной значимости своей индивидуальной траектории развития, высокая
мотивация к учебной деятельности (ОК-6)
Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-7)
Владение средствами самостоятельного грамотного использования методов физического
воспитания и укрепления здоровья, готовность к достижению должного уровня физической
подготовленности для обеспечения социальной и будущей профессиональной деятельности (ОК-8)
Учебные компетенции
В учебной деятельности:
Использование базовых научных методов в учебной деятельности (УК-1);
Опыт вхождения в диалог с учителем и обучающимися на основе толерантности в обучении
через постановку проблемы и поиск вариантов ее решения (УК-2)
Демонстрация креативности мышления через выдвижение неожиданных, оригинальных
гипотез в разрешении проблемных вопросов и ситуаций (УК-3)
Владение базовыми подходами к сбору и анализу фактов в рамках изучаемого предмета с
использованием традиционных методов и современных информационных технологий (УК-4)
В научно-исследовательской деятельности:
Применение полученных знаний в области теории и истории изучаемого предмета, основ
коммуникации, анализа и интерпретации исходных текстов в собственной научноисследовательской деятельности (УК-5)
Способность проводить под руководством педагога локальные исследования на основе
существующих методик в конкретной (узкой) области знания с формулировкой аргументированных
умозаключений и выводов (УК-6)
Владение навыками подготовки научных обзоров, аннотаций, составления рефератов
библиографий по тематике проводимых исследований, приемами библиографического
описания; знание основных библиографических источников и поисковых систем (УК-7)
Владение основами участия в научных дискуссиях, выступления с сообщениями и докладами
устного, письменного и виртуального (размещение в информационных сетях)
представления материала собственных исследований (УК-8)
В проектной деятельности:
Владение основами разработки, реализации и защиты различного типа проектов групповых,
индивидуальных; исследовательских, информационных, игровых, практических,
творческих; долгосрочных, краткосрочных, мини-проектов) в предметных сферах (УК-9)
Владение способами организации целеполагания, планирования, анализа, рефлексии,
самооценки (УК-10)
Предметные компетенции
Способность и готовность применять необходимые для построения моделей знания принципов
действия и математического описания составных частей робототехнических систем
(информационных, электромеханических, электронных элементов и средств вычислительной
техники) (ПК-1);
Способность реализовывать модели средствами вычислительной техники (ПК-2);
Владение основами разработки алгоритмов и составления программ управления роботом (ПК4);
Умение проводить настройку и отладку конструкции робота (ПК-5);
Владение навыками проведения предварительных испытаний составных частей
робототехнической системы по заданным программам и методикам (ПК-9).
Учебно-тематический план занятий.
№
Название темы занятия
Кол-во часов
Теория
Практик
а
1.
Введение. Организация рабочего места. Техника безопасности
1
1
2.
Среда конструирования. О сборке и программировании. Мотор и ось.
1
1
1
1
3.
«Первые шаги»:
1. Мотор и ось
2. Зубчатые колёса
Промежуточное зубчатое колесо
4.
Танцующие птицы
«Первые шаги»:
7. Шкивы и ремень
8. Перекрёстная ременная передача
9. Снижение скорости
10. Увеличение скорости
1
1
5.
Умная вертушка
«Первые шаги»:
4. Понижающая зубчатая передача
5. Повышающая зубчатая передача
1
1
6.
Обезьянка-барабанщица
«Первые шаги»:
14. Кулачок
15. Рычаг
1
1
7.
Обезьянка-барабанщица
«Первые шаги»:
14. Кулачок
15. Рычаг
1
1
8.
Голодный аллигатор
«Первые шаги»:
9. Снижение скорости.
1
1
9.
Рычащий лев
«Первые шаги»:
12. Коронное зубчатое колесо.
1
1
10.
Порхающая птица
«Первые шаги»:
15. Рычаг.
1
1
11.
Нападающий
«Первые шаги»:
15. Рычаг.
Вратарь
«Первые шаги» можно научиться использовать Вход Случайное число. См. пункт:
16. Блок «Цикл».
-
1
1
1
12.
13.
Вратарь
«Первые шаги» можно научиться использовать Вход Случайное число. См. пункт:
16. Блок «Цикл».
-
1
14.
Ликующие болельщики
«Первые шаги»
14. Кулачок.
1
1
15.
Ликующие болельщики
«Первые шаги»
14. Кулачок.
-
1
16.
Спасение самолёта
«Первые шаги»
6. Датчик наклона.
-
1
17.
Спасение самолёта
«Первые шаги»
1
1
6. Датчик наклона
18.
Непотопляемый парусник
«Первые шаги»
13. Червячная зубчатая передача.
-
19.
Непотопляемый парусник
«Первые шаги»
13. Червячная зубчатая передача.
1
20.
Выполнение самостоятельного проекта
3
1
Всего за год: 35 часов