Первые шаги в робототехнике

Робототехника – одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника – это новое междисциплинарное направление обучения детей, интегрирующее знания о физике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно-технического творчества учащихся разного возраста.

Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, что является вполне естественным.

Очень важным представляются тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.

преподаватели

Туманов Дмитрий Николаевич - директор школы

Петренко Виктор Борисович - учитель технологии

Содержание программы

Раздел 1. Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности. Изучение механизмов. Программирование.  – 5 ч.

  Теория. Знакомство с программой «Первые шаги в робототехнику», с целями и задачами. Планирование работы. Инструктаж по технике безопасности.

  Практика. Диагностика интересов. Изучение механизмов. Программирование. Сбор простых непрограммируемых моделей. Алгоритм построения простейших непрограммируемых моделей. Знакомство со средой программирования. 

Раздел 2.  Забавные механизмы – 63 ч.

2.1.Забавные механизмы (12 ч.)

  Теория: Знакомство с процессом передачи движения и преобразования энергии в моделях, с зубчатой передачей и установление взаимосвязи между параметрами зубчатого колеса (диаметром и количеством зубьев) и продолжительностью вращения волчка; с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели; знакомство с рычажным механизмом и влиянием конфигурации кулачкового механизма на ритм барабанной дроби. Освоение способов решения проблем поискового характера.

 Практика: Учащиеся конструируют модели. На занятии «Умная вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка; на занятии «Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами; занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. 

2.2.Звери (12 ч.)

  Теория: Знакомство с процессом  передачи движения и преобразования энергии в моделях, с системой шкивов и ремней (ременных передач) и механизма замедления, работающих в модели; на занятии «Голодный аллигатор» учащиеся знакомятся с программированием робота аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней «пищу»; на занятии «Рычащий лев» ученики знакомятся с программированием робота льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку; на занятии «Порхающая птица» изучается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен.  Освоение способов решения проблем поискового характера.  

 Практика: Учащиеся конструируют модели. Сборка  моделей, следуя пошаговым инструкциям. Создание своих программ, усовершенствование и испытание моделей: «Голодный аллигатор»; «Порхающая птица»; «Рычащий лев». Освоение способов решения проблем поискового характера. Сборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели. Проектная деятельность в группах. Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. 

 2.3.Футбол (12 ч.)

  Теория: Знакомство с процессом передачи движения и преобразования энергии в моделях, со сравнительными характеристиками и группировкой предметов и их образов. Раздел Футбол сфокусирован на математике, на занятии учащиеся знакомятся измерением расстояния, на которое улетает бумажный мячик, с программированием робота «Нападающий»; на занятии «Вратарь» ученики знакомятся с программой для подсчета количества голов, промахов и отбитых мячей; на занятии «Ликующие болельщики» ученики знакомятся с программой для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях.  

 Практика: Учащиеся конструируют модели. Сборка моделей, следуя пошаговым инструкциям Создание своих программ, усовершенствование и испытание моделей: «Нападающий»; «Вратарь»; «Ликующие болельщики». Освоение способов решения проблем поискового характера. Сборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели. Проектная деятельность в группах. Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. 

2.4.Приключения (27 ч.)

Теория: Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модели используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто? Что? Где? Почему? Как? и описывают приключения пилота – фигурки; на занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макса; на занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. Рассматриваем и разбираем инструкции по сборке моделей:   «Спасение самолёта», «Спасение великана», «Непотопляемый парусник». Сравниваем и группируем предметы и их образы, обмениваемся своими мнениями.

Практика: Освоение способов решения проблем поискового характера. Сборка модели, следуя пошаговым инструкциям. 

ВСЕГО -68 часов. 

Цели программы

Сформировать интерес к техническим видам творчества, развить конструктивное модульное логическое мышление обучающихся средствами робототехники.

Результат программы

Обучающиеся должны знать:

- влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

- область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

- основные источники информации;

- виды информации и способы её представления;

- основные информационные объекты и действия над ними;

- комплектацию конструкторов «LEGO education» Lego education 9686, Lego education 45300,  название деталей

- назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

- правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером;

- правила конструирования и программирования на нетбуках в программе WeDo 2.0.

 Обучающиеся должны уметь:

- получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

- осуществлять простейшие операции с файлами;

- запускать прикладные программы, редакторы, тренажеры;

- представлять одну и ту же информацию различными способами;

- осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации, используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.

- устройство компьютера на уровне пользователя;

- основные понятия, использующие в робототехнике: микрокомпьютер, датчик, сенсор, порт, разъем, ультразвук, USB-кабель, интерфейс, иконка, программное обеспечение, меню, подменю, панель инструментов;

- интерфейс программного обеспечения WeDo 2.0

Материально-техническая база

Кабинет цифрового, гуманитарного образования и проектной деятельности "Точка Роста"

1.     Конструкторы: наборы LEGO WeDo 9686 Version: 46 – 5 шт.; LEGO WeDo 45300 Version: 110 – 7 шт.

2.     Ноутбуки с программным обеспечением WeDo 2.0: 2 шт.

3.     Нетбуки с программным обеспечением WeDo 2.0: 15 шт.

4.     Интерактивная панель на мобильной стойке.