Муниципальное общеобразовательное учреждение
Хмельниковская
средняя общеобразовательная школа
«Согласовано» Руководитель МО /Зеткина Г. Н./ | «Согласовано» Заместитель директора по УВР /Зеткина Г. Н./ | «Утверждаю» Директор МОУ Хмельниковская СОШ /Мироненко Т. В./ |
(подпись) Протокол №1 от «31» августа 2021 г. | (подпись) «1» сентября 2021 г. | (подпись) Приказ по школе №141 от «1» сентября 2021 г. |
Рабочая программа внеурочной деятельности общекультурного направления
«Робототехника» для 8 класса
основного общего образования
Составил учитель информатики
Строителев С.Н.
2021-2022 уч. год.
Пояснительная записка
Данная рабочая программа курса внеурочной деятельности общекультурного направления «Робототехника» для 8 класса средней общеобразовательной школы составлена на основе:
Основной образовательной программы основного общего образования МОУ Хмельниковской СОШ, рабочая программа по «Робототехнике».
Модульной программы «Школа робототехники», Москва 2013 г.
Выбор программы обусловлен следующими факторами:
программа полностью реализует требования, предъявляемые ФГОС к уровню подготовки обучающихся;
программа реализует системно-деятельностный подход к изучению предмета по внеурочной деятельности «Робототехника», обеспечивает формирование и развитие УУД обучающихся.
Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации их в различных сферах человеческой деятельности. Современные робототехнические системы включают в себя микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащены развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. Новизна программы заключается в инженерной направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром научно-технического творчества. Авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты особенно важно для школьников, у которых наиболее выражена исследовательская компетенция.
Цель программы
Развитие способностей к творческому самовыражению через овладение навыками конструирования в процессе создания робототехнических систем; формирование технической грамотности и учебно-познавательной компетенции на базе интеграции робототехники со школьными предметами и за счет выполнения исследовательских и творческих проектов различной направленности.
Задачи программы
Обучающие:
Познакомить учащихся с основными терминами и понятиями в области робототехники и научить использовать специальную терминологию.
Сформировать представление об основных законах робототехники.
Сформировать первоначальные представления о конструировании роботов.
Познакомить учащихся с основами разработки алгоритмов при создании робототехнических конструкций.
Усовершенствовать или привить навыки сборки и отладки простых робототехнических систем.
Познакомить с основами визуального языка для программирования роботов.
Систематизировать и/или привить навыки разработки проектов простых робототехнических систем.
Усовершенствовать навыки работы с компьютером и офисными программами и/или обучить использованию прикладных программ для оформления проектов.
Развивающие:
Стимулировать интерес к смежным областям знаний: математике, геометрии, физике, биологии.
Способствовать заинтересованности в самостоятельном расширении кругозора в области конструирования робототехнических систем.
Формировать информационную культуру, умение ориентироваться и работать с разными источниками информации.
Поддерживать выработку эффективных личных методик использования внимания и памяти, обработки и анализа сведений, конспектирования и наглядного представления информации (подготовки презентаций, в том числе мультимедийных).
Поощрять стремление к применению своего потенциала в поиске оригинальных идей, обнаружении нестандартных решений, развитию творческих способностей.
Развивать способности работы индивидуально и в командах разного качественного и количественного состава группы.
Прививать навыки к анализу и самоанализу при создании робототехнических система.
Содействовать саморазвитию в формировании успешных личных стратегий коммуникации и развитию компетенций при участии учеников в командной работе.
Воспитательные:
Формировать интерес к практическому применению знаний, умений и навыков в повседневной жизни и в дальнейшем обучении.
Поощрять целеустремленность, усердие, настойчивость, оптимизм, веру в свои силы.
Способствовать развитию способности конструктивной оценки и самооценки, выработке критериев оценок и поведенческого отношения к личным и чужим успехам и неудачам.
Подтверждать высокую ценность таких способностей и качеств, как эмоциональная уравновешенность, рассудительность, эмпатия.
Поддерживать представление учащихся о значимости общечеловеческих нравственных ценностей, доброжелательности, сотрудничества.
Укреплять спортивный дух, способность сохранять уважение к соперникам, и преодолевать стресс во время обучения и соревнований.
Прививать культуру организации рабочего места, правила обращения со сложными и опасными инструментами.
Воспитывать бережливость и сознательное отношение к вверенным материальным ценностям.
Планируемые результаты освоения учебного предмета
Личностные:
Учащиеся смогут:
получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях;
найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе;
убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе;
научиться использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов;
укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности;
развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.
Метапредметные:
Учащиеся смогут:
найти практическое применение и связь теоретических знаний, полученных в рамках школьной программы;
получить практические навыки планирования своей краткосрочной и долгосрочной деятельности;
выработать стиль работы с ориентацией на достижение запланированных результатов;
использовать творческие навыки и эффективные приемы для решения простых технических задач;
использовать на практике знания об устройствах механизмов и умение составлять алгоритмы решения различных задач;
использовать полученные навыки работы различным инструментом в учебной и повседневной жизни.
Предметные:
Учащиеся:
будут иметь представление о роли и значении робототехники в жизни;
поймут смысл принципов построения робототехнических систем и смогут объяснять их значение;
овладеют основными терминами робототехники и смогут использовать их при проектировании и конструировании робототехнических система;
освоят основными принципы и этапы разработки проектов и смогут самостоятельно и/или с помощью учителя создавать проекты;
освоят принципы работы механических узлов и смогут понять назначение и принципы работы датчиков различного типа;
смогут выполнить алгоритмическое описание действий применительно к решаемым задачам;
смогут использовать визуальный язык для программирования простых робототехнических систем;
смогут отлаживать созданных роботов самостоятельно и/или с помощью учителя.
Содержание учебного курса
Что такое робот: суть термина робот; кто первый придумал термин; что такое робот-андроид; где применяются роботы; микропроцессор; как управляют роботом; первый робот – луноход; важные характеристики робота. (1 ч.).
Робот конструктора EV3: описание конструктора; его основные части; назначение основных частей; способы подключения датчиков, моторов и блока управления; подключение робота; правила программирования роботов. (1 ч.).
Сборочный конвейер: суть модульного принципа для сборки сложных устройств; конвейерная автоматизированная сборка; достоинства применения модульного принципа. (1 ч.).
Практическая работа №1: «Создание робота «Валли»». (1 ч.).
Культура производства: современные предприятия и культура производства; что подразумевается под культурой производства; для чего она нужна, что она дает. (1 ч.).
Робототехника и ее законы: кто ввел понятие «робототехника»; три закона (правила) робототехники, их смысл; что представляет собой современная робототехника; производство роботов; где они используются. (1 ч.).
Передовые направления в робототехнике: основные области и направления использования роботов в современном обществе. (1 ч.).
Программа для управления роботом: что такое программирование, для чего необходимо знать язык программирования; что представляет собой визуальное программирование в робототехнике; основные команды визуального языка программирования; что такое контекстная справка. (1 ч.).
Графический интерфейс пользователя: что такое интерфейс, графический интерфейс и в чем его достоинство; взаимодействие пользователя с роботом; достоинство графического интерфейса. (1 ч.).
Практическая работа №2: «Создание программы выполнения задач для робота «Незнайки»». (1 ч.).
Первая ошибка: почему возникают ошибки в программах, как их исправить; может ли робот выполнять действия не по программе; память робота; как очистить память робота от предыдущей программы. (1 ч.).
Практическая работа №3: «Очистка памяти робота от предыдущей программы». (1 ч.).
Как выполнять несколько дел одновременно: как робот выполняет несколько команд одновременно; что такое задача для робота и как они выполняются; что такое параллельные задачи; сколько задач может решать робот одновременно; как одна выполняемая задача может мешать другой. (1 ч.).
Минимальный радиус поворота: что такое тележка и радиус поворота тележки; как вычисляется минимальный радиус поворота тележки или автомобиля. (1 ч.).
Как может поворачивать робот: способы поворота робота (быстрый, плавный и нормальный); схема и настройки поворота. (1 ч.).
Практическая работа №4: «Настройка поворотов для автомобилей». (1 ч.).
Кольцевые автогонки: знакомство с понятиями «Кольцевые автогонки»; «Автопробег». (1 ч.).
Нормативы: что такое нормативы (нормы времени); комментарии к проведению исследования по решению экологической проблемы очистки территории. (1 ч.).
Практическая работа №5: «Разработка проекта по решению одной из экологических проблем». (1 ч.).
Эмоциональный робот: социальные функции робота; способы передачи эмоций роботом на базе платформы EV3; блоки «Экран» и Звук» функции и особенности. (1 ч.).
Практическая работа №6: «Настройка программных блоков «Экран» и «Звук»». (1 ч.).
Практическая работа №7: «Разработка программы для робота, который должен установить контакт с представителем внеземной цивилизации». (1 ч.).
Конкурентная разведка: суть конкурентной разведки, цель ее работы; к чему приводит недооценка конкурентной разведки. (1 ч.).
Практическая работа №8: «Разработка программы для робота-сапера». (1 ч.).
Первый робот в нашей стране: первые российские роботы, краткая характеристика роботов; правила создания модуля «Рука» из конструктора, используя блоки «Звук», «Экран», «Средний мотор». (1 ч.).
Роботы-симуляторы: роботы-тренажеры; виды роботов – имитаторы и симуляторы, назначение и основные возможности. (1 ч.).
Алгоритмы и композиция: что такое алгоритм; откуда появилось это слово; композиция – это линейный алгоритм, особенности линейного алгоритма; программа для линейного алгоритма. (1 ч.).
Свойства алгоритма: признаки линейного алгоритма – начало и конец; свойства алгоритмов. (1 ч.).
Система команд исполнителя: знакомство с понятиями «команда», «исполнитель», «система команд исполнителя»; свойство системы команд исполнителя. (1 ч.).
Практическая работа №9: «Разработка программы поведения робота-имитатора по заданному алгоритму».
Звуковой редактор и конвертер: основные понятия «звуковой редактор», «конвертер». (1 ч.).
Практическая работа №10: «Послание для робота». (1 ч.).
Практическая работа №11: «Пароль и отзыв». (1 ч.).
Итоговое повторение. (1 ч.).
Презентация выполненных роботов на практических работах. (1 ч.).
Место учебного курса в учебном плане
Программа рассчитана на 34 учебных часа из расчета 1 учебный час в неделю, в соответствии с учебным планом школы, предусматривающем 34 учебные недели.
Тематическое планирование
№ главы | Название главы | Примерные сроки |
Место проведения | Количество часов | Практические работы | Примерные сроки |
1. | «Роботы» | Центр «Точка роста» | 5 | 1 | 1-5 неделя |
2. | «Робототехника» | Центр «Точка роста» | 8 | 2 | 6-13 неделя |
3. | «Автомобили» | Центр «Точка роста» | 4 | 1 | 14-17 неделя |
4. | «Роботы и экология» | Центр «Точка роста» | 2 | 1 | 18-19 неделя |
5. | «Роботы и эмоции» | Центр «Точка роста» | 5 | 3 | 20-24 неделя |
6. | «Первые отечественные роботы» | Центр «Точка роста» | 1 | - | 25 неделя |
7. | «Имитация» | Центр «Точка роста» | 5 | 1 | 26-30 неделя |
8. | «Звуковые имитации» | Центр «Точка роста» | 3 | 2 | 31-33 неделя |
Итоговое повторение | Центр «Точка роста» | 1 | - | 34 неделя |
Календарно-тематическое планирование
№ урока | Дата проведения | Тема урока | Количество часов |
Глава 1: «Роботы». | 5 |
1. | | Что такое робот. | 1 |
2. | | Робот конструктора EV3. | 1 |
3. | | Сборочный конвейер. | 1 |
4. | | Практическая работа №1: «Создание робота «Валли»». | 1 |
5. | | Культура производства. | 1 |
Глава 2: «Робототехника». | 8 |
6. | | Робототехника и ее законы. | 1 |
7. | | Передовые направления в робототехнике. | 1 |
8. | | Программа для управления роботом. | 1 |
9. | | Графический интерфейс пользователя. | 1 |
10. | | Практическая работа №2: «Создание программы выполнения задач для робота «Незнайки»». | 1 |
11. | | Первая ошибка. | 1 |
12. | | Практическая работа №3: «Очистка памяти робота от предыдущей программы». | 1 |
13. | | Как выполнять несколько дел одновременно. | 1 |
Глава 3: «Автомобили». | 4 |
14. | | Минимальный радиус поворота. | 1 |
15. | | Как может поворачивать робот. | 1 |
16. | | Практическая работа №4: «Настройка поворотов для автомобилей». | 1 |
17. | | Кольцевые автогонки. | 1 |
Глава 4: «Роботы и экология». | 2 |
18. | | Нормативы. | 1 |
19. | | Практическая работа №5: «Разработка проекта по решению одной из экологических проблем». | 1 |
Глава 5: «Роботы и эмоции». | 5 |
20. | | Эмоциональный робот. | 1 |
21. | | Практическая работа №6: «Настройка программных блоков «Экран» и «Звук»». | 1 |
22. | | Практическая работа №7: «Разработка программы для робота, который должен установить контакт с представителем внеземной цивилизации»». | 1 |
23. | | Конкурентная разведка. | 1 |
24. | | Практическая работа №8: «Разработка программы для робота-сапера». | 1 |
Глава 6: «Первые отечественные роботы». | 1 |
25. | | Первый робот в нашей стране. | 1 |
Глава 7: «Имитация». | 5 |
26. | | Роботы-симуляторы. | 1 |
27. | | Алгоритмы и композиция. | 1 |
28. | | Свойства алгоритма. | 1 |
29. | | Система команд исполнителя. | 1 |
30. | | Практическая работа №9: «Разработка программы поведения робота-имитатора по заданному алгоритму». | 1 |
Глава 8: «Звуковые имитации». | 3 |
31. | | Звуковой редактор и конвертер. | 1 |
32. | | Практическая работа №10: «Послание для робота». | 1 |
33. | | Практическая работа №11: «Пароль и отзыв». | 1 |
Итоговое повторение. | 1 |
34. | | Презентация выполненных роботов на практических работах | 1 |
Перечень средств ИКТ, необходимых для реализации программы
Аппаратные средства:
Компьютер (ноутбук) – универсальное устройство обработки информации; основная конфигурация современного компьютера обеспечивает учащемуся мультимедиа-возможности: видеоизображение, качественный стереозвук в наушниках, речевой ввод с микрофона и др.
Проектор, подсоединяемый к компьютеру (ноутбуку), видеомагнитофону, микроскопу и т. п.; технологический элемент новой грамотности – радикально повышает: уровень наглядности в работе учителя, возможность для учащихся представлять результаты своей работы всему классу, эффективность организационных и административных выступлений.
Устройства для ручного ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами (сканер, 3D-сканер) – клавиатура и компьютерная мышь (разнообразные устройства аналогичного назначения).
Принтер (МФУ, 3D-принтер) – позволяет фиксировать на бумаге информацию, найденную и созданную учащимися или учителем. Для многих школьных применений необходим или желателен цветной принтер. В некоторых ситуациях очень желательно использование бумаги и изображения большого формата.
Акустические колонки – устройство для воспроизведения звука, состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).
Программные средства:
Операционная система (Widows 10).
Файловый менеджер (в составе операционной системы или др.).
Антивирусная программа (Dr. Web).