Программа «Робототехника»

В наше время робототехники и компьютеризации,
ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он
сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной
модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Педагоги

Конюхов Сергей Юрьевич

Расписание

Среда 16:20

Содержание программы

 

1 Вводное занятие. Основы работы с EV3.
Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в
России. Показ видео роликов о роботах и роботостроении.
Правила техники безопасности.
2 Основы алгоритмического программирования
Разработчик и исполнитель алгоритма. Примеры алгоритмов в повседневной
жизни. Составление простейших алгоритмов.
3 Линейный алгоритм
Понятие линейного алгоритма. Составление линейных алгоритмов. Решение
задач.
4 Алгоритм ветвления
Понятие алгоритма ветвления. Виды условий. Составление алгоритмов
ветвления по заданному условию.
5 Циклический алгоритм

Понятие циклического алгоритма. Виды циклических алгоритмов.Составление
алгоритмов по заданному условию.
6 Инновации в программировании
Современные языки программирования. программист.
7 Роботы в современной жизни
Сферы применения роботов в современном обществе. Кто и где создает
роботов. Достижения науки в данной области.
8 Компьютерный эксперимент
Ресурсы для проведения компьютерных экспериментов, плюсы и минусы
данной технологии
9 Интернет-лаборатории
Знакомство с интернет-порталами, позволяющими ставить компьютерные
эксперименты, общение.
10 Среда конструирования – знакомство с деталями конструктора.
Твой конструктор (состав, возможности)
- Основные детали (название и назначение)
- Датчики (назначение, единицы измерения)
- Двигатели
- Микрокомпьютер EV3
- Аккумулятор (зарядка, использование)
Названия и назначения деталей
- Как правильно разложить детали в наборе
11 Способы передачи движения. Понятия о редукторах.
Зубчатые передачи, их виды. Применение зубчатых передач в технике.
Различные виды зубчатых колес. Передаточное число.
12 Программа LegoMindstorm.
Знакомство с запуском программы, ее
Интерфейсом.
Команды, палитры инструментов.
Подключение EV3.
13 Понятие команды, программа и программирование
Визуальные языки программирования.
Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с EV3. Передача и
запуск программы. Окно инструментов. Изображение команд в программе и на
схеме.
14 Дисплей. Использование дисплея EV3.
Дисплей. Использование дисплея EV3. Создание анимации.
15 Знакомство с моторами и датчиками.
Серводвигатель. Устройство и применение. Тестирование – Мотор – Датчик
освещенности – Датчик звука – Датчик касания – Ультразвуковой датчик •
Структура меню EV3 • Снятие показаний с датчиков. Тестирование моторов и
датчиков.
16 Сборка простейшего робота, по инструкции.
Сборка модели по технологическим картам.

- Составление простой программы для модели, используя встроенные
возможности EV3 (программа из ТК + задания на понимание принципов создания
программ)
17 Программное обеспечение EV3.
Создание простейшей программы.
линейным и псевдолинейным алгоритмам.
18 Управление одним мотором.
Движение вперёд-назад.
Использование команды «Жди». Загрузка
программ в EV3
19 Самостоятельная творческая работа учащихся
Самостоятельная творческаяработа учащихся
20 Управление двумя моторами.
Езда по квадрату. Парковка
Управление двумя моторами с помощью
команды Жди. Использование палитры команд и окна Диаграммы. Использование
палитры инструментов. Загрузка программ в EV3
21 Использование датчика касания. Обнаружения касания.
Создание двухступенчатых программ
Использование кнопки «Выполнять» много раз для повторения, действий
программы. Сохранение и загрузка программ
22 Использование датчика звука. Создание двухступенчатых программ.
Блок воспроизведение.
Настройка концентратора данных блока «Звук». Подача звуковых сигналов
при касании.
23 Самостоятельная творческая работа учащихся.
Создание роботов по свободному замыслу, проектирование программ
24 Использование датчика освещённости.
Калибровка датчика. Обнаружение черты. Движение по линии.
Использование Датчика Освещенности в команде Жди. Создание
многоступенчатых программ
25 Составление программ с двумя датчиками освещённости.
Движение по линии.
Движение вдоль линии с применением двух
датчиков освещенности.
26 Самостоятельная творческая работа учащихся
Создание роботов по свободному замыслу, проектирование программ с
использованием датчика освещенности
27 Использование датчика расстояния.
Создание многоступенчатых программ. Ультразвуковой датчик. Определение
роботом расстояния до препятствия
28 Составление программ, включающих в себя ветвление в среде EV3.
Отображение параметров настройки Блока. Добавление Блоков в Блок
"Переключатель«. Перемещение Блока «Переключатель». Настройка Блока
"Переключатель«
29 Блок «Bluetooth», установка соединения.
Загрузка с компьютера. Включение/выключение. Установка соединения.
Закрытие соединения. Настройка концентратора данных Блока "Bluetooth
соединение"

30 Изготовление робота исследователя.
Сборка робота исследователя. Составление программы для датчика
расстояния и освещённости.
31 Работа в Интернете.
Поиск информации о Лего-состязаниях, описаний моделей
32 Разработка конструкций для соревнований
Выбор оптимальной конструкции, изготовление, испытание и внесение
конструкционных изменений.
33 Составление программ "Движение по линии«.
Испытание робота.
Составление
программ.
оптимальной программы.
34 Составление программ для «Кегельринг». Испытание робота.
Составление программ. Испытание, выбор оптимальной программы.
35 Прочность конструкции и способы повышения прочности.
Понятие: прочность конструкции. Показ видео роликов о роботах участниках
соревнования "Сумо"
36 Разработка конструкции для соревнований "Сумо".
Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей.
Совершенствование конструкции.
37 Подготовка к соревнованиям
Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей.
Совершенствование конструкции.
38 Подведение итогов
Защита индивидуальных и коллективных проектов.

Цели программы

Развитие способностей к творческому самовыражению через овладение навыками конструирования в процессе создания робототехнических систем; формирование основ технологии проектирования робототехнических систем за счет использования исследовательских и творческих методов в процессе выполнения проектов

Результат программы

 Личностными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих умений:

оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить, как хорошие или плохие;
называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;
самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы. 

Метапредметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Познавательные УУД:

определять, различать и называть детали конструктора,
конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.
ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.
перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;
Регулятивные УУД:

уметь работать по предложенным инструкциям.
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;
Коммуникативные УУД:

уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.
уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Предметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений:

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;
основные приемы конструирования роботов;
конструктивные особенности различных роботов;
как передавать программы в RCX;
как использовать созданные программы;
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);
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;
УМЕТЬ:

Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.
Прогнозировать результаты работы.
Планировать ход выполнения задания.
Рационально выполнять задание.
Руководить работой группы или коллектива.
Высказываться устно в виде сообщения или доклада.
Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.
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.

 

 

Материально-техническая база

Для организации занятий по робототехнике с использованием учебных пособий для 5-7 классов необходимо наличие в учебном кабинете следующего оборудования и программного обеспечения (из расчёта на одно учебное место).

Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Лицензионное программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Зарядное устройство (EV3);

Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Датчик цвета EV3 (дополнительно 3 шт.).

Четыре поля для занятий (Кегельринг, Траектория, Квадраты и Биатлон). Дополнительно необходимо скачать (бесплатно) и установить следующее программное обеспечение:

программа трёхмерного моделирования LEGO Digital Designer;

звуковой редактор Audacity;

конвертер звуковых файлов wav2rso.