СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Общеобразовательная программа "Робототехника"

Категория: Внеурочка

Нажмите, чтобы узнать подробности

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.   

Просмотр содержимого документа
«Общеобразовательная программа "Робототехника"»















Общеобразовательная общеразвивающая программа

дополнительного образования


« Робототехника»


Техническая  направленность




Срок реализации 2 года обучения

Возрастной диапазон обучающихся: 7-13 лет





Разработчик программы

Кузяев Р.Н.,

педагог ДО














р.п. Старая Кулатка, 2021г.





Структура дополнительной общеразвивающей программы



1. Комплекс основных характеристик программы



1.1 Пояснительная записка

1.2 Нормативно-правовые документы

1.3Цель и задачи программы

1.4 Планируемые результаты освоения программы

1.5 Содержание программы



2. Комплекс организационно-педагогических условий.



2.1 Календарный учебный график

2.2 Условия реализации программы

2.3 Формы контроля

2.4 Методические материалы



Список литературы

Приложение

































1. Комплекс основных характеристик программы



1.1 Пояснительная записка.


При разработке Программы учитывались следующие нормативно- правовые документы:

Федеральным законом от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (ст. 2, ст. 15, ст. 16, ст. 17, ст. 75, ст. 79);

приказом Минпросвещения РФ от 09.11.2018 года № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

приказом от 30 сентября 2020 г. ГМ 533 «О внесении изменений в порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам, утвержденный приказом Министерства просвещения Российской Федерации от 9 ноября 2018 г. № 196»;

методическими рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ № 09-3242 от 18.11.2015 года;

СП 2.4.3648-20 Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи;

локальными актами образовательной организации (Устав, Положение о проектировании ДООП в образовательной организации, Положение о проведение промежуточной аттестации обучающихся и аттестации по итогам реализации ДООП).

Нормативные документы, регулирующие использование сетевой формы:

письмо Минобрнауки России от 28.08.2015 года № АК — 2563/05 «О методических рекомендациях» вместе с (вместе с Методическими рекомендациями по организации образовательной деятельности с использованием сетевых форм реализации образовательных программ);

приказ Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и Министерства просвещения Российской Федерации от 05.08.2020 г. 882/391 ”06 организации и осуществлении образовательной деятельности при сетевой форме реализации образовательных программ»;



Нормативные документы, регулирующие использование электронного обучения и дистанционных технологий:

приказ Министерства образования и науки РФ от 23.08.2017 года № 816 «Порядок применения организациями, осуществляющих образовательную деятельность электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»

методические рекомендации от 20 марта 2020 г. по реализации образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования, образовательных программ среднего профессионального образования и дополнительных общеобразовательных программ с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий.

Нормативные документы, регулирующие реализацию адаптированных программ:

методические рекомендации по реализации адаптированных дополнительных общеобразовательных программ, способствующих социально-психологической реабилитации, профессиональному самоопределению детей с ограниченными возможностями здоровья, включая детей инвалидов, с учетом их образовательных потребностей (письмо от 29.03.2016 № ВК-641/09).

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. 
За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления.

Дополнительная общеразвивающая программа «Робототехника» разработана с использованием методической литературы, обзора других дополнительных общеобразовательных программ по данному направлению, а также основываясь на тенденциях развития образовательной робототехники в России и многолетнем личном опыте преподавания данного направления в учреждениях дополнительного образования и ВУЗе.

Программа предназначена для привлечения детей к занятию техническим творчеством, в том числе робототехникой. Задача педагога дополнительного образования, работая по данной программе, дать возможность обучающимся прикоснуться к неизведанному миру роботов. Подход экспериментов и практики для современного ребёнка является очень мощным стимулом к познанию нового, преодолению инстинкта потребителя и формированию стремления к самостоятельному созиданию. Данная образовательная программа может быть содержательно дополнена интересными и непростыми задачами. Их решение сможет привести юных инженеров к развитию уверенности в своих силах и к расширению горизонтов познания.

Программа реализуется в соответствии с национальным проектом «Образование» по созданию высокооснащенных мест в дополнительном образовании.


Направленность образовательной программы

Уровень освоения программы: базовый Направленность (профиль) программы: техническая

Актуальность программы

Введение дополнительной образовательной программы «Знакомство с робототехникой» неизбежно изменит картину восприятия обучающимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных.

Конструктор по робототехнике «Lego MindStorms EV3» и по основам электроники «Знаток» предоставляют прекрасную возможность учиться ребёнку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оценённый успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребёнок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Стоит отметить важность поддержки педагога при осваивании ребёнком основ механики и электроники, так как это базовые элементы при проектировании робототехнических систем.


Педагогическая целесообразность

В ходе реализации происходит формирование и систематизация знаний, развитие творческих способностей, воспитание творческой личности.

Дополнительность программы по отношению к программам общего образования заключается в её ориентированности на изучение и привлечение обучающихся к практическому применению знаний полученных школе и на занятиях по робототехнике при помощи конструирования, программирования и использования роботизированных устройств.


Адресат программы

Возрастной диапазон обучающихся: 7-13 лет.

Становление детей младшего возраста выражается осознанным отношением к окружающему миру. Интенсивность накопления личного опыта по взаимодействию со средой приводит к формированию прочной наглядно-образной картины окружающего мира, определяющий процесс развития личности в дальнейшем.


Характеристика возрастной группы:

В возрасте 7-13 лет у ребёнка происходит активное формирование собственной точки зрения, мировоззрения. Он вполне чётко может высказывать собственное мнение по многим вопросам. У детей этого возраста ярко выражена потребность в общении и дружбе, им уже меньше хочется проводить время с родителями. Тем не менее, похвала и одобрение взрослых очень важны. Причём обучающемуся ценно, чтобы говорили именно о нём, делали акцент на его личных особенностях и хвалили за дело. Так же важно в этот период сформировать у ребёнка увлечение к полезному и созидательному труду помочь найти хобби, которое и может быть занятиями по робототехнике.

В связи с этим основная форма проведения занятий – это практические работы, в ходе которых у детей появляется возможность продемонстрировать свои индивидуальные и коллективные решения поставленных задач.


Объём программы:

1 модуль - 68 часов;

2 модуль76 часов;

3 модуль- 96 часов;

4 модуль- 120 часов;

Всего-360 часов.


Срок освоения программы: 2 года.

Режим занятий:

периодичность - 2 раза в неделю;

продолжительность одного занятия 2 часа

(очно) – 45 мин. занятие / 10 мин. перерыв

45 мин. занятие / 10 мин. перерыв

(дистанционно) – 30 мин. занятие / 10 мин. перерыв

30 мин. занятие / 10 мин. перерыв

Формы обучения: очная.

Программа может реализовываться с применением дистанционных технологий.
Дистанционноеобучение.
Дистанционные образовательные технологии обеспечиваются применением совокупности образовательных технологий, при которых частично опосредованное или полностью опосредованное взаимодействие обучающегося и педагога осуществляется независимо от места их нахождения и распределения во времени на основе педагогически организованных технологий обучения.
Электронное обучение и дистанционные образовательные технологии реализуются в программа через онлайн-платформы; цифровые образовательные ресурсы, размещенные на образовательных сайтах; видеоконференции; вебинары; skype – общение; e-mail; облачные сервисы; электронные пособия, разработанные с учетом требований законодательства РФ об образовательной деятельности.

При реализации программы через электронное обучение и дистанционные образовательные технологии используются следующие организационные формы образовательного процесса:

  • Консультация;

  • Мастер-класс;

  • Практическое занятие;

  • Конкурсы;

  • Выставки;

  • Виртуальные экскурсии;

  • Тестирование;

  • Самостоятельная внеаудиторная работа;

  • Входящая диагностика;

  • Текущая диагностика;

  • Итоговая диагностика.

Календарный учебный год разделен на 4 модуля (полугодия), а они в свою очередь на 6 блока в ходе которых педагог даёт обучающимся общее представление о мире, технике, устройстве машин, механизмов, компьютеров;

- педагог объясняет детям природные явления, свойства природных тел, в том числе космических (влияние луны на приливы и отливы), течение электрического тока и т.п.;

- педагог знакомит детей с историей возникновения и становления робототехники, а также применением робототехнических систем в окружающем нас мире (начиная с «умного» электрочайника заканчивая космическими станциями и спутниками);

- в течение учебного периода педагог организует небольшие внутрикружковые соревнования и конкурсы, направленные на повышение интереса к данному предмету и техническим наукам в целом, а также участвует вместе с обучающимися в региональных мероприятиях технической направленности;

- в проведении занятий рекомендуется использовать наглядные материалы: фотографии, презентации, видеофильмы;

- занятие следует выстраивать таким образом, чтобы ребёнок в ходе урока делал для себя небольшое открытие, узнавал что-то новое, самостоятельно экспериментировал;

- педагог обязан следить за обеспечением безопасности труда обучающихся при выполнении практических заданий и экспериментов, в том числе по соблюдению правил электробезопасности.

Программа предусматривает использование следующих форм работы:

фронтальной - подача материала всему коллективу воспитанников;

индивидуальной - самостоятельная работа обучающихся с оказанием педагогом помощи обучающимся при возникновении затруднения, не уменьшая активности обучающегося и содействуя выработки навыков самостоятельной работы;

групповой - когда обучающимся предоставляется возможность самостоятельно построить свою деятельность на основе принципа взаимозаменяемости, ощутить помощь со стороны друг друга, учесть возможности каждого на конкретном этапе деятельности. Всё это способствует более быстрому и качественному выполнению заданий. Особым приёмом при организации групповой формы работы является ориентирование детей на создание так называемых минигрупп или подгрупп с учётом их возраста и опыта работы.

В соответствии с концепцией образовательной программы формирование групп обучающихся происходит по возрастному ограничению - состав группы постоянный.

В случаях реализации программы в условиях сетевого взаимодействия, принимающая сторона (на базе которой проходят занятия) должна обеспечить возможность реализации программы: кадровым педагогическим составом, специально оборудованным классом, техникой, конструкторами, методическими пособиями, сопутствующими комплектами полей и расходными материалами. Помещение должно соответствовать всем требованиям СанПиН и противопожарной безопасности.


1.2 Цель и задачи образовательной программы

Цель программы: развитие индивидуальных способностей обучающегося, осуществление самореализации личности на основе формирования интереса к техническому творчеству в процессе изучения основ робототехники.

Задачи образовательной программы

Обучающие:

- научить соблюдать правила безопасной работы с механическими и электрическими элементами при конструировании робототехнических устройств;

- научить общенаучным и технологическим навыкам конструирования и проектирования;

- научить собирать механизмы и модели роботов на базе конструктора LEGO MindStorms EV3 (NXT);

- научить собирать электронные схемы на базе электронного конструктора «Знаток» и понимать условные обозначения электроэлементов на схеме;

- научить самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов;

- научить основам работы c блоком управления роботом с использованием функционала микрокомпьютера EV3 (NXT);

- научить поэтапному ведению творческой работы: от идеи до реализации;

- научить создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

- сформировать умение оценивать свою работу и работу членов коллектива.


Развивающие:

- способствовать развитию творческой инициативы и самостоятельной познавательной деятельности;

- способствовать развитию коммуникативных навыков;

- способствовать развитию памяти, внимания, пространственного воображения;

- способствовать развитию мелкой моторики;

- способствовать развитию волевых качеств: настойчивость, целеустремленность, усердие.


Воспитательные:

- способствовать воспитанию умения работать в коллективе;

- способствовать воспитанию чувства уважения и бережного отношения к результатам своего труда и труда окружающих;

- способствовать воспитанию нравственных качеств: отзывчивость, доброжелательность, честность, ответственность.


Задачи второго года обучения:

обучающие:

-ознакомление обучающихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов;

-ознакомление с основами конструирования роботов LEGOMindstorms

EV3;

-освоить основы работы с массивами, обмена данных между роботами;

-освоить возможности работы с датчиками роботов LEGOMindstorms;

- решение обучающимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением;

развивающие:

-развитие у обучающихся инженерного мышления, навыков законченного результата, навыков конструирования программирования;


1.3 Планируемые результаты освоения программы

Личностные:

- умение работать в коллективе, в команде;

- взаимопомощь, взаимовыручка;

- слаженная работа в коллективе и команде;

- чувство уважения и бережного отношения к результатам своего труда и труда окружающих;

- нравственные качества: отзывчивость, доброжелательность, честность, ответственность.


Метапредметные:

- развитие самостоятельной познавательной деятельности; коммуникативных навыков; памяти, внимания; пространственного воображения; мелкой моторики; волевых качеств: настойчивость, целеустремленность, усердие;

- умение оценивать свою работу и работы членов коллектива; планировать свою деятельности и деятельность группы в ходе творческого проектирования; аргументировано отстаивать свою точку зрения и представлять творческий проект.


Предметные:

- знать правила безопасной работы при конструировании робототехнических устройств и электроцепей;

- уметь собирать модели роботов на базе конструктора LEGO EV3 (NXT);

- владеть навыками работы с блоком управления роботом EV3 (NXT);

- знать этапы выполнения творческого проекта;

- владеть навыками поэтапного ведения творческой работы: от идеи до реализации;

- создавать модели роботов, отвечающие заданным техническим условиям; совершенствовать конструкцию роботов на основе анализа их практического применения, использования в соревнованиях, конкурсах;

- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования робототехнических систем.


По окончанию второго года обучения, обучающиеся должны знать:

- основы текстового программирования;

- расширенные возможности текстового программирования; использование нестандартных датчиков и расширений контроллера;

- процедурное программирование;

- виды конструкций, соединение сложных деталей;

- последовательность изготовления сложных конструкций;

- как реализовать свой творческий замысел







1.4. Содержание программы

Учебный план (1й модуль)

п/п

Название темы

Количество часов

Форма аттестации/

контроля

всего

практика

теория

1

2

3

4

5

6

1

Основы механики

24

12

12


1.1

Вводное занятие. Знакомство с деталями конструктора MindStorms EV3. Техника безопасности.

2


2

Устный опрос

1.2

Постройка высокой башни.

2

1

1

Практическое задание

1.3

Рычажные механизмы. Изготовление качелей.

2

1

1

Практическое задание

1.4

Изготовление (ручной) катапульты.

2

1

1

Практическое задание

1.5

Сборка безмоторной колёсной тележки.

2

1

1

Практическое задание

1.6

Способы передачи вращательного движения.

2

1

1

Устный опрос

1.7

Редукция. Понятия редуктор и мультипликатор

2

1

1

Устный опрос

1.8

Запуск волчка с редуктором и без.

2

1

1

Практическое задание

1.9

Знакомство с управляющим блоком EV3.

2

1

1

Устный опрос

1.10

Создание одномоторной колёсной тележки.

2

1

1

Практическое задание

1.11

Перетягивание каната роботами.

2

1

1

Практическое задание

1.12

Свободное конструирование.

2

2


Беседа

2

Основы электроники

44

21

23


2.1

Знакомство с электроконструктором «Знаток»

2


2

Устный опрос

2.2

Природа электрического тока. Источники питания.

2


2

Беседа

2.3

Источники света. Лампа сх.№1

2

1

1

Практическое задание

2.4

Последовательное соединение лампы и вентилятора сх.№5

2

1

1

Практическое задание

2.5

Светодиод сх.№7



2

1

1

Практическое задание

2.6

Лампа с измеряемой яркостью сх.№12

2

1

1

Практическое задание

2.7

Лампа, включаемая светом сх.№28

2

1

1

Практическое задание

2.8

Зуммер, включаемый светом сх.№38

2

1

1

Практическое задание

2.9

Мигающая лампа сх.№45

2

1

1

Практическое задание

2.10

Сигналы пожарной машины со световым сопровождением сх.№48

2

1

1

Практическое задание

2.11

Мигающая лампа, управляемая светом сх.№63

2

1

1

Практическое задание

2.12

Яркая лампа с сенсорным управлением сх.№70

2

1

1

Практическое задание

2.13

Лампа, управляемая звуком сх.№104

2

1

1

Практическое задание

2.14

Две лампы с миганием сх.№113

2

1

1

Практическое задание

2.15

Лампа с регулируемой яркостью сх.№122

2

1

1

Практическое задание

2.16

Мигающая цветная лампа, управляемая звуком сх.№128

2

1

1

Практическое задание

2.17

Задувание лампы сх.№129

2

1

1

Практическое задание

2.18

Лампа с выдержкой времени сх.№260

2

1

1

Практическое задание

2.19

Звуки пулемета сх.№40

2

1

1

Практическое задание

2.20

Звуки игрового автомата со световым сопровождением сх.№50

2

1

1

Практическое задание

2.21

Звуки звездных войн, управляемые вручную сх.№56

2

1

1

Практическое задание

2.22

Подведение итогов. Свободное конструирование.

2

2


Тестирование


Итого

68

33

35



Учебный план (2й модуль)

п/п

Название темы

Количество часов

Форма аттестации/

контроля

всего

практика

теория

1

2

3

4

5

6

3

Базовая механика

32

16

16


3.1

Вводное занятие. Повторение пройденного

2


2

Устный опрос

3.2

Моторизированная катапульта

2

1

1

Практическое задание

3.3

Измерение показаний датчиков с помощью блока управления EV3

2

1

1

Практическое задание

3.4

Программирование робота без использования компьютера

2

1

1

Практическое задание

3.5

Сборка робота «Пятиминутка»

2

1

1

Практическое задание

3.6

Программирование робота движение по прямой

2

1

1

Практическое задание

3.7

Движение робота с поворотами и остановками

2

1

1

Практическое задание

3.8

Управление роботом при помощи ИК-пульта или смартфона

2

1

1

Практическое задание

3.9

Гонки роботов

2

1

1

Практическое задание

3.10

Гонки с препятствиями

2

1

1

Практическое задание

3.11

Основы шагающего механизма

2

1

1

Практическое задание

3.12

Сборка шагающего робота

2

1

1

Практическое задание

3.13

Изучение правил робофутбола

2

1

1

Практическое задание

3.14

Футбол роботов

2

1

1

Практическое задание

3.15

Управляемый кегельринг

2

1

1

Практическое задание

3.16

Свободное конструирование.

2

2


Творческий проект

4

Базовая электроника

44

23

21


4.1

Вентилятор, управляемый магнитом сх.№4

2

1

1

Практическое задание

4.2

Вентилятор, с изменяемой скоростью вращения сх№13

2

1

1

Практическое задание

4.3

Вентилятор со звуком, управляемый магнитом сх.№72

2

1

1

Практическое задание

4.4

Вентилятор, останавливающийся при включении света сх.№125

2

1

1

Практическое задание

4.5

Вентилятор, замедляющий вращение при усилении потока воздуха сх.№130

2

1

1

Практическое задание

4.6

Вентилятор, включаемый струей воздуха сх.№157

2

1

1

Практическое задание

4.7

Музыкальная радиостанция сх.№166

2

1

1

Практическое задание

4.8

Радиостанция для защитной музыкальной сигнализации сх.№171

2

1

1

Практическое задание

4.9

Радиоприемник с усилителем сх.№201

2

1

1

Практическое задание

4.10

Громкий радиоприемник сх.№202

2

1

1

Практическое задание

4.11

Радиоприемник с регулируемой громкостью сх.№203

2

1

1

Практическое задание

4.12

Радиостанция звездных войн сх.№284

2

1

1

Практическое задание

4.13

Приемник FM диапазона с автоматической настройкой на станции сх.№319

2

1

1

Практическое задание

4.14

Приемник FM диапазона с регулируемой громкостью сх.№320

2

1

1

Практическое задание

4.15

Сигнал тревоги, если мокрый сх.№36

2

1

1

Практическое задание

4.16

Детектор лжи сх.№253

2

1

1

Практическое задание

4.17

Усиленная звуковая сигнализация сх.№273

2

1

1

Практическое задание

4.18

Радиоприемник звездных войн в качестве защитной сигнализации сх.№285

2

1

1

Практическое задание

4.19

Музыкальная защитная сигнализация, реагирующая на обрыв провода сх.№291

2

1

1

Практическое задание

4.20

Свободное конструирование

2

2

0

Тестирование

4.21

Творческое задание

2

2

0

Творческий проект

4.22

Заключительное занятие. Подведение итогов.

2

1

1

Беседа


Итого

76

39

37





Учебный план (3й модуль)

№ п/п

Название темы

Количество часов

Форма аттестации/

контроля

всего

практика

теория


1

2

3

4

5

6

1

Введение в программу

« Робототехника»

9

6

3


1.1

Понятие о робототехнике. Правила техники безопасности.

3

2

1

Устный опрос

1.2

Повторение. Свободное конструирование.

6

4

2

Наблюдение

Практическое задание

2

Работа с данными.

39

26

13


2.1

Типы данных. Проводники.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

2.2

Переменные и константы.

6

4

2

Наблюдение

Практическое задание

2.3

Математические операции над данными.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

2.4

Другие блоки работы с данными.

6

4

2

Наблюдение

Практическое задание

2.5

Логические операции с данными.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

3

Работа с файлами. Совместная работа нескольких роботов.

18

12

6


3.1

Работа с файлами. Разбор фрагмента программы, демонстрирующий алгоритм работы с файлом.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

3.2

Блок для создания Bluetooth- соединения. Блок отравле- ния/принятия сообщений через Bluetoothсоединение.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

4

Создание подпрограмм. Продвинутое программирова- ние движения по линии.

30

22

8


4.1

Подпрограмма.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

4.2

Пропорциональное линейное управление.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

4.3

Нелинейное управление движением по косинусному закону.

12

10

2

Наблюдение

Практическое задание


ИТОГО

96

66

30



Учебный план (4й модуль)

№ п/п

Название темы

Количество часов

Форма аттестации/

контроля

всего

практика

теория


1

2

3

4

5

6

1

Введение в программу

« Робототехника»

9

4

5


1.1

Понятие о робототехнике. Правила техники безопасности. Повторение

3

1

2

Устный опрос

1.2

Повторение. Свободное конструирование.

6

3

3

Наблюдение

Практическое задание

2

Логические операции

48

14

34


2.1

Логические переменные.

6

2

4

Устный опрос

2.2

Типы логических операций с данными.

9

3

6

Наблюдение

Практическое задание

2.3

Логические операции «И», «Или»

12

3

9

Наблюдение

Практическое задание

2.4

Логические операции «Исключающие ИЛИ», «Исключение НЕТ»

12

3

9

Наблюдение

Практическое задание

2.5

Использование логических переменных в сравнении, переключателях, интервале, цикле.

9

3

6

Наблюдение

Практическое задание

3

Работа с массивами

33

24

9


3.1

Типы массивов. Работах массивами.

12

3

9

Наблюдение

Практическое задание

3.2

Использование массивов в программировании. Числовые, логические массивы.

12

3

9

Наблюдение

Практическое задание

3.3

Итоговые занятия. Логическое сложение.

9

6

3

Наблюдение

Практическое задание

4

Работа с нестандартными датчиками.

18

12

6


4.1

Подготовка к муниципальным соревнованиям.

9

3

6

Наблюдение

Практическое задание

4.2

Датчики: гироскоп, акселерометр, компас, магнитный мультидатчик, датчик температуры, датчик барометрический, двухдиапазонный инфракрасный детектор 3-х зон, датчик инфракрасный 9-ти зонный

9

3

6

Наблюдение

Практическое задание

5

Продвинутое программирование движения по линии.

12

4

8


5.1

Кубический регулятор.

6

2

4

Наблюдение

Практическое задание

5.2

Внутренние соревнования

6

2

4

Наблюдение

Практическое задание


Итого

120

58

62







Содержание учебного плана (1 модуль).

№ п/п

Название темы

Содержание

темы

1

2

3

1

Основы механики


1.1

Вводное занятие. Знакомство с деталями конструктора MindStorms EV3. Техника безопасности.

Знакомство с обучающимися. Демонстрация конструктора. Объяснение техники безопасности. Изучение компонентов конструктора Lego EV3 и методов соединений деталей.

1.2

Постройка высокой башни.

обучающимися делятся на команды по 2 человека и строят самую высокую башню из всех деталей доступных в конструкторе. Самая высокая башня побеждает. Во второй половине урока педагог раскрывает некоторые моменты в построении башен и обучающиеся заново пытаются построить самую высокую башню. Данное творческое задание, позволяет на первых этапах определить уровень группы.

1.3

Рычажные механизмы. Изготовление качелей.

Разъяснение основ механического движения. Изготовление различных видов качелей, рычажных механизмов.

1.4

Изготовление (ручной) катапульты.

Изготовление требюшета или катапульты с использованием конструктора EV3. Механические движения выполняются без использования моторов (в качестве движущей силы можно использовать грузы, канцелярские резинки и т.п.).

1.5

Сборка безмоторной колёсной тележки.

Изучение основ инерции. Движения по прямой. На занятии можно предложить детям самостоятельно собрать колёсную тележку и устроить небольшое состязание по запуску созданных моделей.

1.6

Способы передачи вращательного движения.

Занятие направленное на разъяснение способов передачи вращательного движения (шестерни, колеса и т.п) сборка демонстрационных моделей.

1.7

Редукция. Понятия редуктор и мультипликатор

Изучение редукции. Расчёт редукции. Реализация моделей.

1.8

Запуск волчка с редуктором и без.

Изготовление волчка из конструктора Lego. Сравнение скорости и времени вращения волчка с использованием редуктора и без.

1.9

Знакомство с управляющим блоком EV3.

Изучение принципов работы с управляющим блоком EV3. Изучение включения, выключения, настройки блока. Написание простейших программ на блоке управления (без использования компьютера).

https://www.youtube.com/watch?v=oPPi-sgBZ2I

1.10

Создание одномоторной колёсной тележки.

Сборка простейшей одномоторной тележки для движения вперед и назад.

https://www.youtube.com/watch?v=4iMVPetbXu0

1.11

Перетягивание каната роботами.

Сборка одномоторной тележки с использованием редуктора, мультипликатора. Сравнение результатов.

1.12

Свободное конструирование.

Творческое задание. Сборка роботов на любую выбранную тему.

2

Основы электроники


2.1

Знакомство с электроконструктором «Знаток»

Изучение деталей конструкторов, условных обозначений элементов. Техника безопасности работы с конструктором.

2.2

Природа электрического тока. Источники питания.

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.3

Источники света. Лампа сх.№1

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.4

Последовательное соединение лампы и вентилятора сх.№5

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.5

Светодиод сх.№7

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.6

Лампа с измеряемой яркостью сх.№12

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.7

Лампа, включаемая светом сх.№28

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.8

Зуммер, включаемый светом сх.№38

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.9

Мигающая лампа сх.№45

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.10

Сигналы пожарной машины со световым сопровождением сх.№48

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.11

Мигающая лампа, управляемая светом сх.№63

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.12

Яркая лампа с сенсорным управлением сх.№70

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.13

Лампа, управляемая звуком сх.№104

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.14

Две лампы с миганием сх.№113

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.15

Лампа с регулируемой яркостью сх.№122

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.16

Мигающая цветная лампа, управляемая звуком сх.№128

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.17

Задувание лампы сх.№129

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.18

Лампа с выдержкой времени сх.№260

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.19

Звуки пулемета сх.№40

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.20

Звуки игрового автомата со световым сопровождением сх.№50

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.21

Звуки звездных войн, управляемые вручную сх.№56

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

2.22

Подведение итогов. Свободное конструирование.

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).




Содержание учебного плана (2 модуль).

№ п/п

Название темы

Содержание

темы

1

2

3

3

Базовая механика


3.1

Вводное занятие. Повторение пройденного

Повторение различных механических соединений. Повторение инерционных систем. Повторение редукции.

3.2

Моторизированная катапульта

Изготовление катапульты с моторчиком. Запуск катапульты можно сделать с кнопки.

3.3

Измерение показаний датчиков с помощью блока управления EV3

Изучение функционала блока EV3. Калибровка датчиков.

https://www.youtube.com/watch?v=1_pg61ePxnU

3.4

Программирование робота без использования компьютера

Программирование нескольких моторов с помощью блока управления. Решение задач.

https://www.youtube.com/watch?v=UN2KLpiMDyI

3.5

Сборка робота «Пятиминутка»

Изучение конструкции стандартного робота «Пятиминутка».

https://www.youtube.com/watch?v=HsLqiShzP0k

3.6

Программирование робота движение по прямой

Программирование робота с помощью блока управления, движение по прямой.

3.7

Движение робота с поворотами и остановками

Продолжение изучения движения роботов. Программирование движения по различным траекториям.

3.8

Управление роботом при помощи ИК-пульта или смартфона


Обучение управлению роботом.

https://www.youtube.com/watch?v=ONnmI7NH2iw


3.9

Гонки роботов

Сборка роботов «Пятиминуток». Соревновательные заезды.

3.10

Гонки с препятствиями

Сборка собственной колесной платформы для преодоления пути с препятствиями. Соревновательные заезды.

3.11

Основы шагающего механизма

Разборка примеров механических движений шагающих механизмов.

3.12

Сборка шагающего робота

Сборка простейшего шагающего робота.

https://www.youtube.com/watch?v=TN7B_3dEnfQ

3.13

Изучение правил робофутбола

Знакомство с робофутболом.

https://wroboto.ru/rules/football/

https://www.youtube.com/watch?v=YREkdYw7dzE

3.14

Футбол роботов

Сборка роботов для робофутбола. Тестовые игры.

3.15

Управляемый кегельринг

Сборка роботов для управляемого кегельринга.

https://www.youtube.com/watch?v=Mh6L0sPsrTM

3.16

Свободное конструирование.

Творческое задание. Сборка роботов на любую выбранную тему.

4

Базовая электроника


4.1

Вентилятор, управляемый магнитом сх.№4

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.2

Вентилятор, с изменяемой скоростью вращения сх.№13

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.3

Вентилятор со звуком, управляемый магнитом сх.№72

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.4

Вентилятор, останавливающийся при включении света сх.№125

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.5

Вентилятор, замедляющий вращение при усилении потока воздуха сх.№130

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.6

Вентилятор, включаемый струей воздуха сх.№157

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.7

Музыкальная радиостанция сх.№166

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.8

Радиостанция для защитной музыкальной сигнализации сх.№171

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.9

Радиоприемник с усилителем сх.№201

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.10

Громкий радиоприемник сх.№202

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.11

Радиоприемник с регулируемой громкостью сх.№203

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.12

Радиостанция звездных войн сх.№284

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.13

Приемник FM диапазона с автоматической настройкой на станции сх.№319

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.14

Приемник FM диапазона с регулируемой громкостью сх.№320

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.15

Сигнал тревоги, если мокрый сх.№36

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.16

Детектор лжи сх.№253

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.17

Усиленная звуковая сигнализация сх.№273

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.18

Радиоприемник звездных войн в качестве защитной сигнализации сх.№285

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.19

Музыкальная защитная сигнализация, реагирующая на обрыв провода сх.№291

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.20

Свободное конструирование

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.21

Творческое задание

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).

4.22

Заключительное занятие. Подведение итогов.

Сборка электронных схем согласно примерам. Приведение примеров применения данной схемы в технике (окружающей среде).



Содержание учебного плана 2 года обучения (3 модуль).

п/п

Название темы

Содержание

темы

1

2

3

1.

Введение в программу «Робототехника». Понятие о робототехнике. Правила техники безопасности

Теория. Наука о роботах. Основные виды роботов, их применение. Направления развития робототехники. Новейшие достижения науки и техники в смежных областях. Цели и задачи работы творческого объединения на 2-ой год обучения. Режим работы. Правила техники безопасности.

Практика: Выполнение одной из списка поставленных задач. Свободное конструирование. Защита мини-проекта.


2.

Работа с данными. Типы данных. Проводники.

Теория: Технология соединения входов и выходов блоков для передачи данных. Типы данных. Логический тип данных. Числовой тип данных. Текстовый тип данных. Массив. Числовой массив. Логический массив.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

3.

Переменные и константы.

Теория: Работа с константами. Операции с данными. Инициализация константы. Тип константы. Значение константы. Фрагмент программы с использованием константы. Работа с переменными. Инициализация переменной. Название переменной. Значение переменной. Фрагмент программы с использованием переменной.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

4.

Математические операции над данными

Теория. Блоки математики. Структура блока математики. Арифметическое действие. Результат. Примеры использования блока математики.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

5.

Другие блоки работы с данными

Теория: Блок «Округление». Блок «Сравнение». Блок «Интервал». Блок «Случайное значение». Блок «Операции над массивом». Создание массива. Запись массива в переменную. Формирование числового массива. Формирование логического массива. Режим «Длина». Режим «Читать по индексу». Режим «Записать по индексу». Режим «Дополнить».

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

6.

Логические операции с данными

Теория. Отрицание. Конъюнкция. Дизъюнкция. Блок логических операций. Структура блока логических операций Логические входы. Логические выходы. Таблица истинности. Примеры использования логических операций.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

7.

Создание подпрограмм. Продвинутое программирование движения по линии. Подпрограмма.

Теория: Понятие «Подпрограмма». Конструктор блока. Создание подпрограммы с передачей входных и выходных параметров. Настройка параметров. Значки параметров. Примеры использования подпрограмм.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

8.

Пропорциональное линейное управление.

Теория: Использование одного датчика. Использование двух датчиков. Формулы управления. Коэффициент пропорциональности. Реализация алгоритма пропорциональности управления с одним датчиком цвета. Реализация алгоритма пропорциональности управления с двумя датчиками цвета. Ручная корректировка разницы показаний датчиков. Автоматическая корректировка разницы показаний датчиков.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.

9.

Нелинейное управление движением по косинусному закону

Теория: Линейное управление. Нелинейное управление. Формулы косинусного управления. Управление роботом при движении по вектору. Пример программы нелинейного управления движения по косинусному закону с одним датчиком.

Практика: Практические задания для самостоятельной работы.


10.

Соревнования «Лабиринт».

Теория: Регламент состязаний. Соревнования роботов. Размеры робота. Вес робота. Варианты конструкций. Примеры алгоритмов.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы. Соревнования.

11.

Соревнования «Шагающие роботы».

Теория: Регламент состязаний. Соревнования роботов. Размеры робота. Вес робота. Варианты конструкций. Примеры алгоритмов.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы.

Соревнования.

12.

Соревнования «Сумо» (шагающие роботы).


Теория: Регламент состязаний. Соревнования роботов-сумоистов. Размеры робота. Вес робота. Варианты конструкций. Примеры алгоритмов.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы.

Соревнования.

13.

Соревнования «Траектория».


Теория: Регламент состязаний. Соревнования роботов. Размеры робота. Вес робота. Варианты конструкций. Примеры алгоритмов.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы.

Соревнования.




Содержание учебного плана 2 года обучения (4 модуль).

п/п

Название темы

Содержание

темы

1

2

3

1

Понятие о робототехнике. Правила техники безопасности.

Теория: Наука о роботах. Основные виды роботов, их применение. Направления развития робототехники. Новейшие достижения науки и техники в смежных областях. Правила техники безопасности.

2

Повторение. Свободное конструирование

Практика: Выполнение одной из списка поставленных задач. Свободное конструирование. Защита мини-проекта.

3

Логические переменные.


Теория: Логический тип данных. Применение логических переменных. Вариативность логики. Краткий экскурс в типы неклассической логики.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы

4

Типы логических операций с данными

Теория. Типы логических операций с данными. «И», «ИЛИ»,

«Исключающие ИЛИ», «Исключение НЕТ».

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы.

5

Логические операции «И», «Или».

Теория: Типы логических операций с данными. «И», «ИЛИ».

Применение на практике.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы.

6

Логические операции «Исключающие ИЛИ», «Исключение НЕТ».


Теория: Типы логических операций с данными «Исключающие ИЛИ», «Исключение НЕТ» Применение на практике. Определение модальной логики, применение на практике.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельной работы.

7

Использование логических переменных в сравнении, переключателях, интервале, цикле.

Практика: Упражнения. Задания для самостоятельно работы.


8

Логическое сложение.


Теория: Логическое сложение. Другие логические операции. Логические операции с логическими массивами.

Практика: Задания для самостоятельно работы.

9

Датчики: гироскоп, акселерометр, компас, магнитный мультидатчик, датчик температуры, датчик барометрический, двухдиапазонный инфракрасный детектор 3-х зон, 9-ти зонный инфракрасный датчик.

Теория: Датчики: гироскоп, акселерометр, компас, магнитный мультидатчик, датчик температуры, датчик барометрический, двух диапазонный инфракрасный детектор 3-х зон, 9-ти зонный инфракрасный датчик. Применение в проектной и соревновательной деятельности.

Практика: Задания для самостоятельно работы. Соревнования.

10

Кубический регулятор

Теория: Алгоритм с применением кубического коэффициента для движения по черной и инверсной линии.

Практика: Задания для самостоятельно работы.

11

Внутренние соревнования

Практика: Примирение на практике всех типов регуляторов и сравнение их преимуществ и недостатков

12

Рассмотрение регламентов FLL.


Теория: Рассмотрение регламентов FirstLegoLegueсоответствующего года, поиск решения поставленных технических задач.

Практика: Решение на практике технических задач.

13

Свободное конструирование.


Теория: Задания для самостоятельно работы.

Практика: Выполнение одной из списка поставленных задач. Свободное конструирование. Защита мини-проекта.

14

Заключительное занятие. Подведение итогов.

Сборка электронных схем согласно примерам.

II. Комплекс организационно-педагогических условий.

2.1. Календарный учебный график (1 модуль)

Место проведения:  _кабинет Робототехника____________

Время проведения занятий:

Изменения расписания занятий:



п/п

Тема занятий

Кол-во часов

Форма занятия

Форма контроля

Дата планируемая

(число, месяц)

Дата

фактическая

(число, месяц)

Причина изменения даты

1


Основы механики

24







1.1

Вводное занятие. Знакомство с деталями конструктора MindStorms EV3. Техника безопасности.

2

теория


Устный опрос





1.2

Постройка высокой башни.

2

практика

Практическое задание





1.3

Рычажные механизмы. Изготовление качелей.

2

практика

Практическое задание





1.4

Изготовление (ручной) катапульты.

2

практика

Практическое задание





1.5

Сборка безмоторной колёсной тележки.

2

практика

Практическое задание





1.6

Способы передачи вращательного движения.

2

практика

Устный опрос





1.7

Редукция. Понятия редуктор и мультипликатор

2

практика

Устный опрос





1.8

Запуск волчка с редуктором и без.

2

практика

Практическое задание





1.9

Знакомство с управляющим блоком EV3.

2

практика

Устный опрос





1.10

Создание одномоторной колёсной тележки.

2

практика

Практическое задание





1.11

Перетягивание каната роботами.

2

практика

Практическое задание





1.12

Свободное конструирование.

2

практика

Беседа




2


Основы электроники

44








2.1

Знакомство с электроконструктором «Знаток»

2

теория

Устный опрос





2.2

Природа электрического тока. Источники питания.

2

практика

Беседа





2.3

Источники света. Лампа сх.№1

2

практика

Практическое задание





2.4

Последовательное соединение лампы и вентилятора сх.№5

2

практика

Практическое задание





2.5

Светодиод сх.№7

2

практика

Практическое задание





2.6

Лампа с измеряемой яркостью сх.№12

2

практика

Практическое задание





2.7

Лампа, включаемая светом сх.№28

2

практика

Практическое задание





2.8

Зуммер, включаемый светом сх.№38

2

практика

Практическое задание





2.9

Мигающая лампа сх.№45

2

практика

Практическое задание





2.10

Сигналы пожарной машины со световым сопровождением сх.№48

2

практика

Практическое задание





2.11

Мигающая лампа, управляемая светом сх.№63

2

практика

Практическое задание





2.12

Яркая лампа с сенсорным управлением сх.№70

2

практика

Практическое задание





2.13

Лампа, управляемая звуком сх.№104

2

практика

Практическое задание





2.14

Две лампы с миганием сх.№113

2

практика

Практическое задание





2.15

Лампа с регулируемой яркостью сх.№122

2

практика

Практическое задание





2.16

Мигающая цветная лампа, управляемая звуком сх.№128

2

практика

Практическое задание





2.17

Задувание лампы сх.№129

2

практика

Практическое задание





2.18

Лампа с выдержкой времени сх.№260

2

практика

Практическое задание





2.19

Звуки пулемета сх.№40

2

практика

Практическое задание





2.20

Звуки игрового автомата со световым сопровождением сх.№50

2

практика

Практическое задание





2.21

Звуки звездных войн, управляемые вручную сх.№56

2

практика

Практическое задание





2.22

Подведение итогов. Свободное конструирование.

2

практика

Тестирование




Календарный учебный график (2 модуль)

Место проведения: _кабинет Робототехника_____ _____________

Время проведения занятий:

Изменения расписания занятий:




п/п

Тема занятий

Кол-во часов

Форма занятия

Форма контроля

Дата планируемая

(число, месяц)

Дата

фактическая

(число, месяц)

Причина изменения даты

3


Базовая механика

32







3.1

Вводное занятие. Повторение пройденного

2

теория


Устный опрос





3.2

Моторизированная катапульта

2

практика

Практическое задание





3.3

Измерение показаний датчиков с помощью блока управления EV3

2

практика

Практическое задание





3.4

Программирование робота без использования компьютера

2

практика

Практическое задание





3.5

Сборка робота «Пятиминутка»

2

практика

Практическое задание





3.6

Программирование робота движение по прямой

2

практика

Практическое задание





3.7

Движение робота с поворотами и остановками

2

практика

Практическое задание





3.8

Управление роботом при помощи ИК-пульта или смартфона

2

практика

Практическое задание





3.9

Гонки роботов

2

практика

Практическое задание





3.10

Гонки с препятствиями

2

практика

Практическое задание





3.11

Основы шагающего механизма

2

практика

Практическое задание





3.12

Сборка шагающего робота

2

практика

Практическое задание





3.13

Изучение правил робофутбола

2

практика

Практическое задание





3.14

Футбол роботов

2

практика

Практическое задание





3.15

Управляемый кегельринг

2

практика

Практическое задание





3.16

Свободное конструирование.

2

практика

Творческий проект




4


Базовая электроника

44







4.1

Вентилятор, управляемый магнитом сх.№4

2

практика

Практическое задание





4.2

Вентилятор, с изменяемой скоростью вращения сх.№13

2

практика

Практическое задание





4.3

Вентилятор со звуком, управляемый магнитом сх.№72

2

практика

Практическое задание





4.4

Вентилятор, останавливающийся при включении света сх.№125

2

практика

Практическое задание





4.5

Вентилятор, замедляющий вращение при усилении потока воздуха сх.№130

2

практика

Практическое задание





4.6

Вентилятор, включаемый струей воздуха сх.№157

2

практика

Практическое задание





4.7

Музыкальная радиостанция сх.№166

2

практика

Практическое задание





4.8

Радиостанция для защитной музыкальной сигнализации сх.№171

2

практика

Практическое задание





4.9

Радиоприемник с усилителем сх.№201

2

практика

Практическое задание





4.10

Громкий радиоприемник сх.№202

2

практика

Практическое задание





4.11

Радиоприемник с регулируемой громкостью сх.№203

2

практика

Практическое задание





4.12

Радиостанция звездных войн сх.№284

2

практика

Практическое задание





4.13

Приемник FM диапазона с автоматической настройкой на станции сх.№319

2

практика

Практическое задание





4.14

Приемник FM диапазона с регулируемой громкостью сх.№320

2

практика

Практическое задание





4.15

Сигнал тревоги, если мокрый сх.№36

2

практика

Практическое задание





4.16

Детектор лжи сх.№253

2

практика

Практическое задание





4.17

Усиленная звуковая сигнализация сх.№273

2

практика

Практическое задание





4.18

Радиоприемник звездных войн в качестве защитной сигнализации сх.№285

2

практика

Практическое задание





4.19

Музыкальная защитная сигнализация, реагирующая на обрыв провода сх.№291

2

практика

Практическое задание





4.20

Свободное конструирование

2

практика

Тестирование





4.21

Творческое задание

2

практика

Творческий проект





4.22

Заключительное занятие. Подведение итогов.

2

практика

Беседа


























Календарный учебный график (3 модуль)

Место проведения: _кабинет Робототехника_____ _____________

Время проведения занятий:

Изменения расписания занятий:




п/п

Тема занятий

Кол-во часов

Форма занятия

Форма контроля

Дата планируемая

(число, месяц)

Дата

фактическая

(число, месяц)

Причина изменения даты










1


Введение в робототехнику

9







1.1

Наука о роботах. Основные виды роботов, их применение.

3

практика

Устный опрос





1.2

Направления развития робототехники. Новейшие достижения науки и техники в смежных областях.

3

практика

Практическое задание





1.3

Цели и задачи работы творческого объединения на 2-ой год обучения. Режим работы. Правила техники безопасности.

3

практика

Практическое задание




2


Работа с данными. Типы данных. Проводники.

39







2.1.

Технология соединения входов и выходов блоков для передачи данных

3

практика

Практическое задание





2.2

Типы данных

3

практика

Практическое задание





2.3

Логический тип данных

3

практика

Практическое задание





2.4

Числовой тип данных

3

практика

Практическое задание





2.5

Переменные и константы

3

практика

Практическое задание





2.6

Другие блоки работы с данными.

3

практика

Практическое задание





2.7

Текстовый тип данных

3

практика

Практическое задание





2.8

Массив.

3

практика

Практическое задание





2.9

Числовой массив

3

практика

Практическое задание





2.10

Логические операции с данными.

3

практика

Практическое задание





2.11

Логический массив.

3

практика

Практическое задание





2.12

Выполнение одной из списка поставленных задач.

3

практика

Практическое задание





2.13

Свободное конструирование. Защита мини-проекта

3

практика

Практическое задание




3


Работа с файлами. Совместная работа нескольк'их роботов.

18







3.1

Блоки математики. Структура блока математики.

3

практика

Практическое задание





3.2

Арифметическое действие. Результат. Примеры использования блока математики.

3

практика

Практическое задание





3.3

Другие блоки работы с данными

3

практика

Практическое задание





3.4

Отрицание. Конъюнкция. Дизъюнкция. Блок логических операций.

3

практика

Практическое задание





3.5

Структура блока логических операций Логические входы. Логические выходы

3

практика

Практическое задание





3.6

Таблица истинности. Примеры использования логических операций

3

практика

Практическое задание




4


Создание подпрограмм. Продвинутое программирование движения по линии.

30







4.1

Понятие «Подпрограмма». Конструктор блока. Создание подпрограммы с передачей входных и выходных параметров.

3

практика

Практическое задание





4.2

Настройка параметров. Значки параметров. Примеры использования подпрограмм.

3

практика

Практическое задание





4.3

Пропорциональное линейное управление.

3

практика

Практическое задание





4.4

Нелинейное управление движением по косинусному закону

3

практика

Практическое задание





4.5

Соревнования «Лабиринт».

3

практика

Практическое задание





4.6

Соревнования «Шагающие роботы».

3

практика

Практическое задание





4.7

Соревнования «Сумо» (шагающие роботы).

3

практика

Практическое задание





4.8

Соревнования «Траектория».

3

практика

Практическое задание





4.9

Регламент состязаний. Соревнования роботов. Размеры робота. Вес робота. Варианты конструкций

3

практика

Практическое задание





4.10

Примеры алгоритмов.

3

практика

Практическое задание


















Календарный учебный график (4 модуль)

Место проведения: _кабинет Робототехника_____ _____________

Время проведения занятий:

Изменения расписания занятий:




п/п

Тема занятий

Кол-во часов

Форма занятия

Форма контроля

Дата планируемая

(число, месяц)

Дата

фактическая

(число, месяц)

Причина изменения даты










1


Введение в робототехнику

9







1.1

Наука о роботах. Основные виды роботов, их применение.

3

Беседа

Устный опрос





1.2

Направления развития робототехники. Новейшие достижения науки и техники в смежных областях. Правила техники безопасности.

3

практика

Практическое задание





1.3

Повторение. Свободное конструирование

3

практика

Практическое задание




2


Логические операции

48







2.1

Логические переменные.

3

практика

Практическое задание





2.2

Логический тип данных. Применение логических переменных.

3







2.3

Типы логических операций с данными.

3

практика

Практическое задание





2.4

Вариативность логики.

3

практика

Практическое задание





2.5

Логические операции «И», «Или»

3

практика

Практическое задание





2.6

Логические операции «Исключающие ИЛИ», «Исключение НЕТ»

3

практика

Практическое задание





2.7

Применение на практике.

3

практика

Практическое задание





2.8

Упражнения. Задания для самостоятельной работы

3

Самостоятельная работа

Наблюдение





2.9

Использование логических переменных в сравнении.

3

практика

Практическое задание





2.10

Использование логических переменных в переключателях

3

практика

Практическое задание





2.11

Использование логических переменных в интервале.

3

практика

Практическое задание





2.12

Использование логических переменных в цикле.

3

практика

Практическое задание





2.13

Определение модальной логики, применение на практике.

3

практика

Практическое задание





2.14

Упражнения. Задания для самостоятельной работы

3

практика

Наблюдение





2.15

Краткий экскурс в типы неклассической логики

3

практика

Практическое задание





2.16

Упражнения. Задания для самостоятельной работы

3

практика

Практическое задание




3


Работа с массивами

33







3.1

Типы массивов. Работа массивами.

3

практика

Практическое задание





3.2

Логическое сложение. Другие логические операции.

3

практика

Практическое задание





3.3

Другие логические операции.

3

практика

Практическое задание





3.4

Логические операции с логическими массивами.

3

практика

Практическое задание





3.5

Использование массивов в программировании.

3

практика

Тестирование





3.6

Использование массивов в программировании

3

практика

Практическое задание





3.7

Числовые, логические массивы.

3

практика

Практическое задание





3.8

Числовые, логические массивы. Практическая работа

3

практика

Тестирование





3.9

Итоговые занятия. Логическое сложение.

3

практика

Практическое задание





3.10

Определение модальной логики, применение на практике.

3

практика

Практическое задание





3.11

Задания для самостоятельно работы

3

Самостоятельная работа

Наблюдение




4


Работа с нестандартными датчиками

18







4.1

Датчики: гироскоп, акселерометр, компас, магнитный мультидатчик.

3

практика

Практическое задание





4.2

Датчики: гироскоп, акселерометр, компас, магнитный мультидатчик.

3

практика

Практическое задание





4.3

Датчик температуры, датчик барометрический.

3

Самостоятельная работа

Наблюдение





4.4

Двухдиапазонный инфракрасный детектор 3-х зон, 9-ти зонный инфракрасный датчик

3

практика

Практическое задание





4.5

Двухдиапазонный инфракрасный детектор 3-х зон, 9-ти зонный инфракрасный датчик

3

практика

Практическое задание





4.6

Изучение регламентов. Задания для самостоятельно работы.

3

Самостоятельная работа

Наблюдение




5


Продвинутое программирование движения по линии.

12







5.1

Кубический регулятор.

3

практика

Практическое задание





5.2

Алгоритм с применением кубического коэффициента для движения по черной и инверсной линии.

3

практика

Практическое задание





5.3

Внутренние соревнования

3

практика

Практическое задание





5.4

Рассмотрение регламентов FirstLegoLegueсоответствующего года, поиск решения поставленных технических задач.

2

практика

Практическое задание






Итоговое занятие.

Подведение итогов.

1

Практика

Беседа




2.2.Условия реализации программы.

Успешность реализации программы в значительной степени зависит от уровня квалификации преподавательского состава и материально-технического обеспечения.


Рекомендованные требования к педагогическому составу:

  • Среднее профессиональное педагогическое с техническим уклоном (техническое) или высшее педагогическое (техническое) образование по направлениям (информатика, математика, физика, администрирование информационных систем, компьютерная безопасность, радиоэлектроника).

  • Опыт работы с робототехническими платформами Lego MindStorms EV3;

  • Навыки преподавания в режиме проектной деятельности.


Материально – техническое обеспечение:

  • Помещение соответствующее СанПин, с высотой потолка не менее 2,5 м.;

  • рабочие столы, стулья;

  • шкафы стеллажи для разрабатываемых и готовых прототипов проекта;

  • комплекты программируемых конструкторов «Lego MindStorms EV3»
    (из расчёта не менее 1 комплекта на 2 обучающихся);

  • комплекты электронных конструкторов «Знаток» (из расчёта не менее 1 комплекта на 1 обучающегося);

  • стенды и наглядные материалы;

  • аккумуляторы и зарядные устройства;

  • другие расходные материалы для проектной деятельности;

  • комплект полей (Большая линия S-ka, кегельринг, линия профи);

  • (рекомендуется) оснащение компьютерами обучающихся, с доступом в интернет (из расчета 1 человек – 1 компьютер);

  • (рекомендуется) оснащение оборудованием для демонстрации (проектор, мультимедийная доска).

  • для электронного обучения и обучения с применением дистанционных образовательных технологий используются технические средства, а также информационно-телекоммуникационные сети, обеспечивающие передачу по линиям связи указанной информации (образовательные онлайн-платформы, цифровые образовательные ресурсы, размещенные на образовательных сайтах, видеоконференции, вебинары, skype – общение, e-mail, облачные сервисы и т.д.)


Состав группы:

Группа обучающихся состоит из 10-15 человек. Данное количество обусловлено спецификой образовательного процесса.

К работе в объединении обучающиеся приступают после проведения руководителями соответствующего инструктажа по правилам техники безопасной работы с инструментом, приспособлениями и используемым оборудованием.


Критерии оценки результативности обучения:

  • теоретической подготовки обучающихся: соответствие уровня теоретических знаний программным требованиям; широта кругозора; свобода восприятия теоретической информации; развитость практических навыков работы со специальной литературой, осмысленность и свобода использования специальной терминологии;

  • практической подготовки обучающихся: соответствия уровня развития практических умений и навыков программным требованиям; свобода владения специальным оснащением; качество выполнения практического задания; технологичность практической деятельности;

  • развития обучающихся: культура организации практической деятельности; культура поведения; творческое отношение к выполнению практического задания; аккуратность и ответственность при работе;

  • качество реализации и уровень проработанности проекта реализуемый обучающимися (в соответствии с возрастными особенностями).





2.3 Формы диагностики

Процесс обучения по дополнительной общеразвивающей общеобразовательной программе предусматривает следующие формы диагностики:

1. Входная диагностика, проводится перед началом обучения и предназначена для выявления уровня подготовленности обучающихся к усвоению программы. Формы контроля: Устный опрос, практическая работа.

2. Промежуточная диагностика осуществляется посредством педагогического наблюдения за выполнением обучающимися практических заданий в ходе прохождения каждой темы и проведения собеседования с учащимися. Формы контроля: тестирование, беседа, устный опрос.

3.Итоговая диагностика проводится после завершения всей учебной программы. Формы контроля: тестирование, беседа, устный опрос.

Для отслеживания результативности реализации образовательной программы возможно использование систем мониторингового сопровождения образовательного процесса, определяющие основные формируемые у детей посредством реализации программы компетентностей: предметных, социальных и коммуникативных.






2.4 Методические материалы

Интернет-ресурсы:

  1. Правила соревнований:

http://robolymp.ru/season-2019/training/resources/


  1. Информационно методические материалы:

https://infourok.ru/uchebnometodicheskie-materiali-robototehnika-dlya-mindstorms-education-ev-2376203.html


  1. Методика формирования детского коллектива:

https://infourok.ru/formirovanie-detskogo-kollektiva-mladshih-shkolnikov-2237855.html


4. Методика преподавания робототехники:

www.239.ru/userfiles/file/Program_methodology_239.doc



Список литературы


Для обучающихся и родителей


  1. Йошихито Исогава. Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3

  2. Тарапата В.В. Конструируем роботов для соревнований. Танковый роботлон.

  3. Филиппов С.А.. Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление.

  4. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб. 2013-319 с.

  5. Юревич Е.И. Основы проектирования техники: учеб.пособие. – СПб. 2012 – 135 с.

  6. Копосов, Д. Г. Первый шаг в робототехнику. 5-6 классы. Практикум / Д.Г. Копосов. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2014. - 292 c.

  7. Копосов, Д. Г. Первый шаг в робототехнику. 5-6 классы. Рабочая тетрадь / Д.Г. Копосов. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2014. - 229 c.

  8. Юревич Е.И. Основы робототехники. СПб.: БХВ Петербург, 2010.

для педагога

  1. Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и управление движением робота-манипулятора. – М.: Наука, 1996. – 103 с.

  2. Шахинпур М. Курс робототехники. - М.: Мир, 1990.-527 с. -ISBN 5-03- 001375-X.

  3. Избачков С.Ю., Петров В.Н. Информационные системы–СПб.: Питер, 2008. – 655 с

  4. Елисеев Д. Цифровая электроника https://cloud.mail.ru/public/F6Vf/nY6iSxXcd

  5. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2011. -263 с.

  6. Лукас В.А. Теория автоматического управления: Учеб. пособие для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. –М.: Недра, 1990. -416 с.

  7. Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления: Учебное пособие для вузов. М.: Наука, 1986. 616 с.

































Приложение

Пример тестового задания для детей

Вопросы:

1. Напишите виды датчиков конструктора EV 3.

2. Напишите обозначение входных портов для подключения датчиков.

3. Напишите обозначение выходных портов для подключения двигателей, как они обозначены на блоке EV3.

4. С помощью чего можно управлять роботом EV3?

5. Какова максимальная мощность двигателей EV3?

6. Какой источник питания можно использовать для контроллера EV3?

7. Какой датчик определяет расстояние до объекта?

8. Какой датчик может определить черную линию?

9. На какую кнопку нужно нажать, чтобы запустить робота?

Ответы:

1. датчик касания, датчик цвета, гироскоп, инфракрасный датчик, ультразвуковой датчик, датчик оборотов колеса в моторе*;

2. 1, 2, 3, 4;

3. А, В, С, D;

4. Инфракрасный пульт, приложение на смартфоне/планшете.

5. 100.

6. Аккумулятор и/или 6 батареек.

7. Ультразвуковой датчик.

8. Датчик цвета.

9. На центральную или Run.








Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!