Робототехника (5-6 класс)

Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики соприкасаются с проблемами управления и искусственного интеллекта. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.


Программа рассчитана на получение углубленных знаний в информационных технологиях, задействуя программирование как один из основных инструментов в робототехнике. Теоретический материал усваивается в ходе практической работы по сборке моделей роботов и программированию модулей для них.  Практическая работа на занятиях позволяет постепенно глубже разобраться в предмете, тем самым эффективно дополняя традиционные теоретические курсы. Учащимся предоставляется возможность не только узнать, где и как можно применить полученные знания, но и при содействии преподавателя начать самостоятельную работу, попробовать свои силы в проектной работе по конструированию элементов робототехнических и мехатронных систем. 

Содержание программы

  1. Вводное занятие. Техника безопасности в компьютерном классе - 2 часа (теория - 1 час, практика - 1 час);
  2. Компьютерная грамотность - 8 часов (теория - 4 часа, практика - 4 часа);
  3. Состав образовательных робототехнических Базового и Ресурсного наборов (Lego) - 6 часов (теория - 3 часа, практика - 3 часа);
  4. Разработка моделей робота - 8 часов (теория - 4 часа, практика - 4 часа);
  5. Сборка мобильного робота - 8 часов (теория - 2 часа, практика - 6 часов);

Итого 34 часа (Теория - 14 часов, практика - 20 часов)

Цели программы

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ: развитие творческого и инженерного мышления у учащихся посредством создания технических устройств и решению инженерных задач.

ЗАДАЧИ

Обучающие.

•      пробуждение у школьников интереса к робототехнике и информационным технологиям;

•      знакомство школьников с принципами работы робототехнических систем, усвоение ими знаний в области электротехники, обработке данных, программированию, современных методах конструирования, кинематике и механики;

•      обучение школьников навыкам работы в команде и реализация возможности применить эти навыки на практике при выполнении общей задачи — создания действующих моделей робототехнических систем различной сложности;

•      развитие познавательных и творческих способностей учащихся.

•      формирование навыков программирования;

•      освоить понятийный аппарат изучаемой дисциплины.

Развивающие.

•      развивать логическое мышление и пространственное воображение;

•      развивать фантазию, воображение и творческую активность;

•      расширять кругозор воспитанников в области применения компьютера;

•      развивать личную эффективность учащихся через освоение основ логической культуры;

•      развивать аналитические способности через навык рефлексии;

•      развивать коммуникативную компетентность в контексте причинно- следственных связей;

•      развивать устойчивый познавательный интерес как свойство личности;

•      развивать логическое мышление и навыки XXI века (критического и креативного мышления), работать над созданием синкретичного, нелинейного, мультимодального изображения.

Воспитательные:

•      воспитывать этику групповой работы;

•      воспитывать отношения делового сотрудничества, взаимоуважения;

•      развивать основы коммуникативных отношений внутри проектных групп и в коллективе в целом;

•      воспитывать стремление к самообразованию;

•      воспитывать чувство ответственности за свою работу;

•      воспитывать творчески активную и самостоятельную личность с нравственной позицией и нравственным самопознанием;

•      содействовать в ходе занятий формированию основных мировоззренческих идей (например, материальности мира, причинно-следственных связей между явлениями, развития в природе и обществе, познаваемость мира и его закономерностей);

•      воспитывать экологическое, гуманистическое мышление, лояльное отношение к чужим взглядам, позиции, образу жизни.

Результат программы

Личностные результаты

Ученик

●     демонстрирует навыки самостоятельной работы в процессе выполнения творческих заданий;

●     получает представление об информации как важнейшем стратегическом ресурсе развития личности, государства, общества; понимание роли информационных процессов в современном мире;

●     овладевает первичными навыками анализа и критичной оценки получаемой информации; ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения; развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;

●     развивает способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значимость информационной подготовки в области компьютерной графики в условиях развития информационного общества;

●     проявляет готовность к повышению своего образовательного уровня и продолжению;

●     выказывает способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств икт.

Метапредметные результаты

Регулятивные универсальные учебные действия:

●     владение умениями организации собственной учебной деятельности, включающими: целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что требуется установить; планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, разбиение задачи на подзадачи, разработка последовательности и структуры действий, необходимых для достижения цели при помощи фиксированного набора средств; прогнозирование – предвосхищение результата; контроль – интерпретация полученного результата, его соотнесение с имеющимися данными с целью установления соответствия или несоответствия (обнаружения ошибки); коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план действий в случае обнаружения ошибки; оценка – осознание учащимся того, насколько качественно им решена учебно-познавательная задача;

●     опыт принятия решений и управления объектами (исполнителями) с помощью составленных для них алгоритмов (программ);

●     владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера.

Познавательные универсальные учебные действия:

●     строить рассуждение от общих закономерностей к частным явлениям и от частных явлений к общим закономерностям, строить рассуждение на основе сравнения предметов и явлений, выделяя при этом общие признаки;

●     владение общепредметными понятиями «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель» и др.;

●     владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую;

Коммуникативные универсальные учебные действия:

•      умение ставить вопросы (инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации);

•      умение корректно разрешать конфликты;

•      умение выражать свои мысли;

•      умение управлять поведением своим и партера (контроль, коррекция, оценка действий партнера);

•      умение планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками (определение целей, функций участников, способов взаимодействия).

.    умение слушать и слышать других, пытаться принимать иную точку зрения, быть готовым корректировать свою точку зрения;

.    умение договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности. 

Компетенции личностного самосовершенствования: умение организовать свое рабочее время, распределить силы, максимально использовать свои личные качества при создании проектов; определять личные профессиональные перспективы и выбрать наиболее приемлемый путь достижения профессиональных ориентиров; умение оценивать свои достижения.

Полугодовое и годовое отчетное мероприятие - презентация индивидуальных проектов. Полугодовое и годовое отчетное мероприятие проводится в конце каждого полугодия.

Материально-техническая база

Занятия реализовываться в компьютерном классе. Классы оснащены необходимой мебелью: столы, стулья по количеству обучающихся, рабочее место для педагога, флипчарт. Кабинет оснащен техническими средствами: мультимедиа-проектор, интерактивная доска, ноутбуки для каждого обучающегося с периферией и установленным необходимым программным обеспечением (Lego Mindstorm Education Edition), компьютер для педагога, МФУ формата А4, соединение с Интернетом, система конференции для дистанционного проведения занятий, робототехнические конструкторы Lego Mindstorm, поле для проведения соревнований по сортировке предметов, перемещаемые объекты (кубы, цилиндры).

Дистанционная образовательная система moodle: платформа moodle (при необходимости).