Рабочая программа по курсу «Робототехника» Пояснительная записка Программа ориентирована на всестороннее развитие личности ребенка, его неповторимой индивидуальности, направлена на гуманизацию воспитательно-образовательной работы с детьми, основана на психологических особенностях развития школьников. В программе систематизированы средства и методы конструирования, моделирования и программирования, обосновано использование разных видов детской творческой деятельности в процессе конструирования, моделирования и программирования. Цель изучения предмета: обучение основам конструирования и программирования. Задачи изучения предмета: 1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка. 2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям. 3. Способствовать развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков. 4. Развивать мелкую моторику. 5. Способствовать формированию умения самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей. Программа рассчитана для учащихся в возрасте от 11 до 14 лет. По программе на изучение курса «Робототехника» отводится 72 часа (т.е. 2 часа в неделю) с расчетом на один год обучения. Рабочая программа по курсу «Робототехника» составлена на основе разработок компании LEGO System, Дания; Требования к уровню подготовки выпускников, обучающихся по данной программе. Учащиеся должны знать: • 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 • как использовать созданные программы Учащиеся должны уметь: • работать по предложенным инструкциям • творчески подходить к решению задачи • довести решение задачи до работающей модели • излагать мысли в чёткой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путём логических рассуждений • работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности Учащиеся должны использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности: • 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; демонстрировать технические возможности роботов Учебно-методический комплект: • Конструктор LEGO LEGO Mindstorm Education EV3™ • Программное обеспечение LEGO Mindstorm Education EV3 Содержание программы учебного предмета Структура программы. № п/п Название раздела Кол-во часов 1.Введение в робототехнику. Знакомство с конструкторами 2 компании ЛЕГО. 1.Конструирование роботов. Программирование роботов. 36 Тестирование программ. 1.Проектная работа. 12 1.Конструирование роботов высокой сложности. 22 Всего 72 Основное содержание. ВВЕДЕНИЕ В РОБОТЕХНИКУ. ЗНАКОМСТВО С КОНСТРУКТОРАМИ КОМПАНИИ ЛЕГО. Робот. Робототехника. Конструктор. Конструирование. Набор LEGO Mindstorms EV3. Датчики конструкторов LEGO. Аппаратный и программный состав конструктора. Сервомотор EV3. КОНСТРУИРОВАНИЕ РОБОТОВ. ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТОВ. ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММ. Робот «Тележка». Программное обеспечение. Среда программирования. Робот «Трехколесный бот». Робот «Бот-внедорожник». Робот «Сумоист». Соревнования WRO («Всемирная олимпиада роботов»). ПРОЕКТНАЯ РАБОТА. Моделирование. Технические и конструкторские проекты. Решение различных задач на специальном “полегоне”. Презентация деятельности. Публичная публикация изобретений. КОНСТРУИРОВАНИЕ РОБОТОВ ВЫСОКОЙ СЛОЖНОСТИ. Мультибот. Робот «Гиробой». Робот «Альфарекс». Календарно-тематический план по курсу «Основы робототехники» Номер Наименование Тема занятия Колич Дата пп раздела ество по факт программы плану часов 1 Введение в Введение в робототехник робототехник у у. Знакомство с конструктора ми компании ЛЕГО. 1 *Элементы Требования к уровню подготовки содержания обучающихся (результат) Что такое роботы. Ролики, Знать/понимать фотографии и мультимедиа. понятия: робот, Рассказ о соревнованиях конструктор. роботов, фестиваль мобильных роботов, олимпиады роботов. Спортивная робототехника. В т.ч. - бои роботов 2 Конструкторы компании ЛЕГО 1 3-4 Знакомимся с набором Lego Mindstorms EV3 2 5-8 Конструирова ние первого робота 4 9-12 Изучение среды управления и программиров ания 4 13-16 Конструирова Программиро ние роботов. вание робота Программиро вание роботов. Тестирование программ. 4 17-20 Конструируем более сложного робота 4 21-24 Программиро вание более сложного робота 4 (неразрушающие). Конструкторы и «самодельные» роботы. Информация о имеющихся Знать/понимать конструкторах компании понятия: ЛЕГО, их функциональном конструктор, назначении и отличии, конструирование. демонстрация имеющихся у нас наборов. Знакомимся с набором Lego Уметь различать Mindstorms EV3. Что различные виды необходимо знать перед датчиков, началом работы с EV3. использовать Датчики конструкторов элементы LEGO на базе компьютера конструктора. EV3 (Презентация), аппаратный и программный состав конструкторов LEGO на базе компьютера EV3 (Презентация), сервомотор EV3. Сортируем детали в наборе. Уметь Создаем карты инженерные использовать карты. Собираем первую элементы простейшую модель робота конструктора. “Тележка”. Краткое изучение Понимать термин программного обеспечения, «программное изучение среды обеспечение». программирования и управления. Модернизируем Уметь применять робота “Тележка”, добавляем среду датчики программирования и управления. Разработка программ для Понимать термин выполнения поставленных «программа». задач. Преодолеваем препятствия используя Уметь составлять моторы и сенсоры на роботе программы для “Тележка” выполнения различных видов задач. Собираем и программируем Уметь "Трёхколёсного бота". использовать Разработка программ для элементы выполнения поставленных конструктора. задач. Собираем и программируем Уметь "Внедорожник". Разработка использовать программ для выполнения элементы поставленных задач. конструктора, составлять программы для выполнения Собираем гусеничного бота по инструкции Конструируем гусеничного бота 2 Собираем и программируем "Гусеничного бота". 2 Модернизируем функционал "Гусеничного бота". 29-30 Тестирование 2 Проводим испытания "Гусеничного бота". Выполняем миссии 31-32 Собираем по инструкции роботасумоиста 2 Собираем робота по инструкции: бот - сумоист. Тестируем собранного робота. 33-34 Соревнование «роботовсумоистов» 2 35-36 Анализ конструкций победителя и призёров соревнования по «Робосумо» Конструируем робота к международн ым соревнования м WRO Разработка проектов по группам 2 Собираем по памяти на время робота-сумоиста. Устраиваем соревнования. Модернизируем робота и програму управления. Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и минусы бота. 25-26 27-28 37-38 39-50 Проектная работа 51-52 Конструирова ние роботов Свободный урок. Сбор готовой 2 12 2 Самостоятельно найти или придумать конструкцию робота, которая сможет выполнять задания олимпиады. различных видов задач. Уметь использовать элементы конструктора. Уметь использовать элементы конструктора, управлять роботом. Модернизируем функционал "Гусеничного бота". Уметь использовать элементы конструктора, составлять программы для выполнения различных видов задач. Уметь применять полученные знания. Уметь анализировать недостатки и достоинства конструкции роботов. Уметь применять полученные знания. Научиться пошагово Уметь применять составлять полученные технические/конструкторские знания. проекты. Анализировать рабочее поле для выполнения миссий. Составлять план выполнения миссий по значимости и сложности. Сбор и исследование одной Уметь из моделей роботов на выбор. использовать Закрепить навыки высокой сложности. модели на выбор конструирования по готовым инструкциям. Изучить программы. Уметь применять полученные знания. Собрать по инструкции Уметь робота, изучить его использовать возможности и программу. элементы Придумать и собрать робота. конструктора. Самостоятельно запрограммировать робота. Уметь применять полученные знания. Уметь применять полученные знания. Собираем и программируем Уметь робота-гиробой использовать элементы конструктора. Уметь составлять программы, использовать программную среду и среду разработки. Собираем робота Альфарекс Уметь использовать элементы конструктора. 53-56 Конструируем 4-х колёсного или гусеничного робота 4 57-58 Контрольное тестирование 2 59-60 Собираем роботагиробой 2 61-62 Програмируе м роботагиробой 2 63-66 Собираем робота высокой сложности Альфарекс Программиро вание робота высокой сложности 4 2 Программируем робота Альфарекс 69-70 Показательное выступление 2 71-72 Свободное моделировани е 2 Показательный урок: демонстрируем робота, запускаем программу, показываем возможности движения. Собираем любую по желанию модель. 67-68 элементы конструктора. Уметь составлять программы, использовать программную среду и среду разработки. Уметь представлять свою работу. Уметь использовать элементы конструктора. Уметь составлять программы, использовать программную среду и среду разработки. Перечень учебно-методического обеспечения ПО LEGO Education Mindstorms EV3, включая инженерные проекты Наборы образовательных Лего-конструкторов: LEGO Education 45544 Базовый конструктор Mindstorms EV3 Конструктор LEGO Education Mindstorms EV3 Расширенный набор 45560 ЛИТЕРАТУРА https://www.prorobot.ru, (электронный ресурс) http://karandashsamodelkin.blogspot.com, (электронный ресурс) http://edurobots.ru, (электронный ресурс) Учебно методические материалы https://education.lego.com/ru-ru/product/mindstorms-ev3/curriculumpacks, (электронный ресурс)
