Юный робототехник

В настоящее время в образовании применяют различные робототехнические комплексы, одним из которых является конструктор LEGO WeDo. Работа с образовательными конструкторами LEGO WeDo позволяет учащимся в форме игры исследовать основы механики, физики и программирования. Разработка, сборка и построение алгоритма поведения модели позволяет учащимся самостоятельно освоить целый набор знаний из разных областей, в том числе робототехники, электроники, механики, программирования, что способствует повышению интереса к быстроразвивающейся науке робототехнике.

Педагоги

Тищенко Светлана Михайловна

Содержание программы

1.Введение. Роботы(2ч)

Теория: Знакомство с конструктором LEGO, правилами организации рабочего места. Техника безопасности. Понятие "робот«

2.Робототехника (1ч)

Теория: Наука Робототехника: основные понятия

3.Простые механизмы(16ч)

Теория 6ч: Знакомство со средой программирования, с основными этапами разработки модели. Знакомство с элементом модели червячная зубчатая передача, исследование механизма, выявление функций червячного колеса. Знакомство с элементом модели кулачок (кулачковый механизм), выявление особенностей кулачкового механизма. Практика 10ч: Выработка навыка поворота изображений и подсоединения мотора к LEGO-коммутатору. Разработка простейшей модели с использованием мотора – модель «Обезьяна на турнике». Изучение видов соединения мотора и зубчатых колес. Знакомство и исследование элементов модели промежуточное зубчатое колесо, понижающая зубчатая передача и повышающая зубчатая передача, их сравнение, заполнение таблицы. Разработка модели «Умная вертушка». Разработка модели «Рычащий лев». Исследование вариантов конструирования ременной передачи для снижение скорости, увеличение скорости. 

4.Датчики (8ч)

Теория 2ч: Знакомство с понятием датчика. Знакомство с датчиком наклона. Практика 6ч Дополнение технических паспортов моделей. Исследование основных характеристик датчика наклона, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, заполнение таблицы. Разработка моделей с использованием датчика наклона: «Самолет», «Умный дом: автоматическая штора». Заполнение технических паспортов моделей

5.Алгоритмы: линейный, циклический. (5ч) Теория 2ч:  Практика 3ч: Изучение блок-схемы как способа записи алгоритма. Знакомство с понятием линейного алгоритма, с понятием команды, анализ составленных ранее алгоритмов поведения моделей, их сравнение. 

6.Вспомогательные алгоритмы(7ч)

Теория 3ч: Знакомство с блоком «Прибавить к экрану», обсуждение возможных вариантов применения. Знакомство с блоком «Вычесть из экрана», обсуждение возможных вариантов применения. 

7.Программирование (Wedo +scratch) (12ч) Теория 2ч: Знакомимся со Scratch.:основные понятия и модули Практика10ч: создание программ в среде Scratch, позволяющих управлять моделями из Lego Wedo: управление мотором, добавление звуков, управление датчиками расстояния и наклона.

8.Разработка модели «Танцующие птицы». (2) Теория1ч: Обсуждение элементов модели и заполнение технического паспорта модели. Практика 1ч: конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма,

9.Свободная сборка. Практика (5ч) Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. 

10.Творческая работа "Порхающая птица«

Практика (4ч) Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели. Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением.

11.Творческая работа «Футбол». Практика (6ч) Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Нападающий». 

 12.Творческая работа «Непотопляемый парусник». Практика (4ч) Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Непотопляемый парусник». 

13.Творческая работа «Спасение от великана» Практика (4ч) Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма

14.Творческая работа «Дом». Практика (6ч) Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта моделей «Дом», «Машина». Знакомство с понятием маркировка. Разработка и программирование моделей с использованием двух и более моторов. Придумывание сюжета, создание презентации для представления комбинированной модели «Дом» и "Машина«.

15.Разработка модели «Машина с двумя моторами». (2ч) Теория 1ч: Повторение понятия маркировка, обсуждение элементов модели Практика1ч: конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели "Машина с двумя моторами«

16.Измеряем скорость, время, расстояние(7ч) Теория 2 ч: Формулы скорости, времени и расстояния. Практика 5ч: проведение численных экспериментов по вычислению скорости в зависимости от мощности мотор

17.Разработка модели «Кран». Практика (2ч) 

18.Разработка модели «Колесо обозрения». Практика (2ч) 

19.Творческая работа «Парк аттракционов» Практика (4ч) 

20.Творческая работа «Космические исследования» Практика (4ч)

21.Творческие проекты

 

Цели программы

Формирование у учащихся теоретических знаний и практических навыков в области начального технического конструирования и основ программирования, развитие научно-технического и творческого потенциала.

Результат программы

Личностные результаты:

 формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию;

 формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой деятельности

Метапредметные результаты:

Регулятивные универсальные учебные действия:

Обучающийся научится:

 целеполаганию, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную;

 самостоятельно анализировать условия достижения цели на основе учета выделенных учителем ориентиров действия в новом учебном материале;

 планировать пути достижения целей;

 устанавливать целевые приоритеты;

 уметь самостоятельно контролировать свое время и управлять им;

 принимать решения в проблемной ситуации на основе переговоров. Коммуникативные универсальные учебные действия:

Обучающийся научится:

 учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве;

 формулировать собственное мнение и позицию, аргументировать и координировать ее с позициями партнеров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности;

 устанавливать и сравнивать разные точки зрения, прежде чем принимать решения и делать выбор;

 аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию не враждебным для оппонентов образом;

 задавать вопросы, необходимые для организации собственной деятельности и сотрудничества с партнером;

 осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь. Познавательные универсальные учебные действия: Обучающийся научится:

 основам реализации проектно-исследовательской деятельности;

 проводить наблюдение и эксперимент под руководством педагога;

 осуществлять расширенный поиск информации с использованием ресурсов библиотек и Интернета;

 создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач;

 осуществлять выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий

 объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе исследования

Особые условия проведения

Формы подведения итогов реализации программы:

 В течение курса предполагаются зачеты, на которых решение поставленной заранее известной задачи принимается в свободной форме.

 Тематические состязания роботов также являются методом проверки.

 По окончании курса учащиеся защищают творческий проект, требующий проявить знания и навыки по ключевым темам.

 Кроме того, полученные знания и навыки проверяются на конференциях и состязаниях, куда направляются наиболее успешные учащиеся (например, "РОБОФЕСТ").

Диагностика для определения уровня знаний, умений и навыков по образовательной программе и личностного развития обучающихся проводится мониторинг результатов обучения (Буйлова Л.Н., Кленова Н.В. Методика определения результатов образовательной деятельности детей).

Материально-техническая база

1. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) – \

2. Программное обеспечение "LEGO Education WeDo Software "

3. Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4. Книга для учителя (в электронном виде CD)

5. Ноутбук