Николай Владимирович Брусникин, педагог дополнительного образования с. Новоселово 2016-2017 уч. Год Содержание: пояснительная записка стр. Учебно тематический план



Скачать 202,16 Kb.
Дата12.09.2017
Размер202,16 Kb.
ТипТематический план
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования

«Новосёловский Центр творчества и туризма»

Утверждаю:

Директор


МБОУ ДО «Новосёловский Центр творчества и туризма»

___________ О. Н. Хихлатых

от ______ 2016 г. №____

Принята на заседании педагогического совета

от 02. 09. 2016 г.

Протокол № 5


Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая

программа технической направленности

«Основы робототехники»

возраст учащихся 11-14 лет.

срок реализации 1 год

Автор программы:

Николай Владимирович Брусникин,

педагог дополнительного образования

с. Новоселово

2016-2017 уч. Год

Содержание:




  1. Пояснительная записка………………………………………………1 стр.




  1. Учебно – тематический план………………………………………… 5 стр.




  1. Содержание дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы …………………………………………………………......6 стр.




  1. Методическое обеспечение дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы ……………………………………..15 стр.




  1. Список используемой литературы…………………………………………………….………15 стр.


Пояснительная записка
Программа «Основы робототехники» разработана на основе Федерального закона от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», приказа Минобрнауки России от 29.08.2013 N1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам».

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

В настоящее время различные виды роботов находят всё большее применение в машиностроении, медицине, космической промышленности и т.д. наибольшее распространение получили промышленные роботы. Образовательная робототехника приобретает все большую значимость и актуальность в наше время. Учащиеся вовлечены в образовательный процесс создания моделей роботов, проектирования и программирования робототехнических устройств и ежегодно участвуют в робототехнических соревнованиях, конкурсах, фестивалях.

Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество.

Педагогическая целесообразность этой программы состоит в том, что учащиеся научатся объединять реальный мир с виртуальным в процессе конструирования и программирования. Кроме этого обучающиеся получат дополнительное образование в области физики, механики и информатики.

Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества.

Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

Срок реализации программы: 1 год.

Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы от 11 до 14 лет.

Режим работы: в неделю 2 занятия по 2 часа. Часовая нагрузка 144 часа.




Цель

Обучить детей основам робототехники и основам программирования, развить у них навыки технического творчества в процессе конструирования и проектирования.




Задачи:

  • дать первоначальные знания о конструкции робототехнических устройств;

  • научить приемам сборки и программирования робототехнических устройств;

  • сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;

  • формировать творческое отношение   к выполняемой работе;

  • воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.

  • развивать творческую инициативу и самостоятельность;

  • развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном;

  • Развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.



Ожидаемый результат освоения программы
По окончанию курса обучения учащиеся должны

 ЗНАТЬ:



  • основные компоненты конструкторов LEGO Mindstorms NXT 2.0;

  • конструктивные особенности различных моделей;

  • компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

  • виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе; 
    основные приемы конструирования роботов;

  • конструктивные особенности различных роботов;

  • порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

  • как использовать созданные программы;

  УМЕТЬ:

  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

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

  • создавать программы на компьютере для различных роботов;

  • корректировать программы при необходимости;






Способы проверки результатов освоения программы
   - олимпиады;

   - соревнования;

   - проекты;

   - подготовка рекламных буклетов о проделанной работе;



Учебно-тематическое планирование

№ занятия


Раздел, тема


Количество часов

Форма контроля



Всего

Теория

Практика


1


Основы работы с NXT 2.0


10


4


6



1.1

Вводное занятие. Основы работы с NXT.

2

2

-


Наблюдение

1.2

Среда конструирования - знакомство с деталями

конструктора.



4

1

3


Наблюдение

1.3

Способы передачи движения. Понятия о редукторах

4

1

3


Наблюдение. Самостоятельная работа

2

Программа Lego Mindstorms. Понятие команды, программа и программирование


18



8



10


2.1

Программа Lego Mindstorms

4

2

2

Наблюдение.

2.2

Понятие команды, программа и программирование

4

3

1


Наблюдение.

2.3

Дисплей. Использование дисплея NXT.

2

1

1


Самостоятельная работа

2.4

Знакомство с моторами и датчиками

4

2

2


Практическая работа

2.5

Сборка простейшего робота, по

инструкции



4

-

4


Самостоятельная работа

3

Программное обеспечение NXT 2.0.


16


6


10




3.1

Программное обеспечение NXT. Создание простейшей программы.

4

2

2


Наблюдение

3.2

Управление одним мотором.

4

2

2


Самостоятельная работа

3.3

Самостоятельная творческая работа учащихся

4

-

4


Наблюдение

3.4

Управление двумя моторами. Езда по квадрату. Парковка

4

2

2


Выставка работ

4

Изучение и использование датчиков (Касания, движения, звука, освещенности)


32



8



24


4.1

Использование датчика касания. Обнаружения касания.

4

1

3


Устный опрос

4.2

Использование датчика звука. Создание двухступенчатых программ.

4

1

3


Устный опрос

4.3

Самостоятельная творческая работа учащихся

6




6


Выставка работ

4.4

Использование датчика освещённости. Калибровка датчика. Обнаружение черты. Движение по линии.

4


1


3


Наблюдение



4.5

Составление программ с двумя датчиками освещённости. Движение по линии.

4


2


2


Наблюдение, самостоятельная работа

4.6

Самостоятельная творческая работа учащихся

4




4


Выставка работ

4.7

Использование датчика расстояния. Создание многоступенчатых программ

6

3

3

Наблюдение



5

Составление программ включающих в себя ветвление в среде NXT 2.0. Блок «Bluetooth», установка соединения.

12



4



10




5.1

Составление программ, включающих в себя ветвление в среде NXT 2.0

4

2

2


Наблюдение

5.2

Блок «Bluetooth», установка соединения.

Загрузка с компьютера.



4

2

2


Самостоятельная работа

5.3

Изготовление робота исследователя.

4

-

4


Практическая работа

6

Работа в Интернете. Поиск информации о состязаниях роботов, описаний моделей. Прочность конструкции и способы повышения прочности


28


6


20




6.1

Работа в Интернете.

4

-

4

Наблюдение

6.2

Разработка конструкций для соревнований

6

-

6


Самостоятельная работа

6.3

Составление программ «Движение по линии». Испытание робота.

8

2

6


Устный опрос

6.4

Составление программ для «Кегель-ринг». Испытание робота.

6

2

4


Самостоятельная работа

6.5

Прочность конструкции и способы повышения прочности.

4

2

2


Наблюдение

7

Разработка конструкции для соревнований «Сумо». Подготовка к соревнованиям


24



4



20



7.1

Разработка конструкции для соревнований «Сумо»

10

4

6


Самостоятельная работа

7.2

Подготовка к соревнованиям

12

-

12

Самостоятельная работа

7.3

Подведение итогов

2

-

2

Зачет


СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
1. Основы работы с NXT 2.0

1.1. Вводное занятие. Основы работы с NXT. Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России. Показ видео роликов о роботах и роботостроении. Правила техники безопасности.

1.2. Среда конструирования - знакомство с деталями конструктора. Твой конструктор (состав, возможности). Основные детали (название и назначение). Датчики (назначение, единицы измерения). Двигатели. Микрокомпьютер NXT. Аккумулятор (зарядка, использование). Названия и назначения деталей. Как правильно разложить детали в наборе.
1.3. Способы передачи движения. Понятия о редукторах. Зубчатые передачи, их виды. Применение зубчатых передач в технике. Различные виды зубчатых колес. Передаточное число.

2. Программа Lego Mindstorms. Понятие команды, программа и программирование

2.1. Программа Lego Mindstorms. Знакомство с запуском программы, ее Интерфейсом. Команды, палитры инструментов. Подключение NXT.

2.2. Понятие команды, программа и программирование. Визуальные языки программирования. Разделы программы, уровни сложности.  Знакомство с RCX. Передача и запуск программы. Окно инструментов. Изображение команд в программе и на схеме.

2.3. Дисплей. Использование дисплея NXT. Создание анимации.

2.4. Знакомство с моторами и датчиками. Серводвигатель. Устройство и применение. Тестирование (Try me) - Мотор - Датчик освещенности - Датчик звука - Датчик касания - Ультразвуковой датчик. Структура меню NXT. Снятие показаний с датчиков (View). Тестирование моторов и датчиков.

2.5 Сборка простейшего робота по инструкции. Сборка модели по технологическим картам. Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности.

3. Программное обеспечение NXT 2.0.

3.1. Программное обеспечение NXT. Создание простейшей программы. Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам.

3.2. Управление одним мотором. Движение вперёд-назад. Использование команды «Жди». Загрузка программ в NXT.

3.3. Самостоятельная творческая работа учащихся. Владение способами научной организации труда. Планирование технологического процесса и процесса труда.

3.4. Управление двумя моторами. Езда по квадрату. Парковка. Управление двумя моторами с помощью команды «жди». Использование палитры команд и окна Диаграммы. Использование палитры инструментов. Загрузка программ в NXT.

4. Изучение и использование датчиков (Касания, движения, звука, освещенности)

4.1. Использование датчика касания. Обнаружения касания. Создание двухступенчатых программ. Использование кнопки «Выполнять много» раз для повторения действий программы. Сохранение и загрузка программ.

4.2. Использование датчика звука. Создание двухступенчатых программ. Блок «воспроизведение». Настройка концентратора данных блока «звук». Подача звуковых сигналов при касании.

4.3. Самостоятельная творческая работа учащихся. Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда.

4.4. Использование датчика освещённости. Калибровка датчика. Обнаружение черты. Движение по линии. Использование Датчика Освещенности в команде «жди». Создание многоступенчатых программ.

4.5. Составление программ с двумя датчиками освещённости. Движение по линии. Движение вдоль линии с применением двух датчиков освещенности.

4.6. Самостоятельная творческая работа учащихся. Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда.

4.7. Использование датчика расстояния. Создание многоступенчатых программ. Ультразвуковой датчик. Определение роботом расстояния до препятствия.

5. Составление программ, включающих в себя ветвление в среде NXT 2.0. Блок «Bluetooth», установка соединения.

5.1. Составление программ, включающих в себя ветвление в среде MINDSTORM. Отображение параметров настройки Блока. Добавление Блоков в Блок «Переключатель». Перемещение Блока «Переключатель». Настройка блока «Переключатель».

5.2. Блок «Bluetooth». Установка соединения. Загрузка с компьютера. Включение/выключение. Установка соединения. Закрытые соединения. Настройка концентратора данных блока «Bluetooth соединение».

5.3. Изготовление робота исследователя. Сборка робота-исследователя. Составление программы для датчика расстояния и освещённости.

6. Работа в Интернете. Поиск информации о состязаниях роботов, описаний моделей. Прочность конструкции и способы повышения прочности

6.1. Работа в интернете. Поиск информации о состязаниях роботов и описании моделей.

6.2. Разработка конструкций для соревнований. Выбор оптимальной конструкции, изготовление, испытание и внесение конструкционных изменений.

6.3. Составление программ «Движение по линии». Испытание робота. Составление программ. Испытание, выбор оптимальной программы.

6.4. Составление программ для «Кегель ринг». Испытание робота. Составление программ. Испытание, выбор оптимальной программы.

6.5. Прочность конструкции и способы повышения прочности. Понятие: прочность конструкции. Показ видео роликов о роботах участниках соревнования «Сумо».

7. Разработка конструкции для соревнований «Сумо».

7.1. Подготовка к соревнованиям Разработка конструкции для соревнований «Сумо». Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции.

7.2. Подготовка к соревнованиям. Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции.

7.3. Подведение итогов. Защита индивидуальных и коллективных проектов.
Методическое обеспечение программы:

Наборы Лего - конструкторов:

Lego Mindstorms NXT – 5 наборов;

Набор ресурсный средний – 5 наборов;

Программное обеспечение ПервоРобот NXT 2.0

Руководство пользователя ПервоРобот NXT 2.0

Датчики освещённости – 7 шт.

Зарядные устройства – 7 шт.

АРМ педагога (компьютер, проектор, экран)
Список использованной литературы:


  1. В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный  

  2. Дистанционный курс «Конструирование и робототехника» -    

  3. Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW. – М.: ДМК, 2010, 278 стр.;

  4. ЛЕГО-лаборатория (Control Lab): Справочное пособие, - М.: ИНТ, 1998, 150 стр.

  5. Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. – М.: NT Press, 2007, 345 стр.;

  6. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.

  7. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. С-Пб, «Наука», 2011г.



Интернет ресурсы:

http://lego.rkc-74.ru/ 

http://www.lego.com/education/   

http://www.wroboto.org/

http://www.roboclub.ru РобоКлуб. Практическая робототехника.



http://www.robot.ru Портал Robot.Ru Робототехника и Образование.    

http://learning.9151394.ru

http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792

http://pedagogical_dictionary.academic.ru

http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17
Каталог: avatar
avatar -> Реферат по теме: «История мирного атома в России: ледокол
avatar -> Экологический праздник для начальной школы: «День Земли»
avatar -> «Радианная мера углов»
avatar -> Изучение видов жизни во Вселенной
avatar -> Основная образовательная программа начального общего образования
avatar -> Рекомендации по подготовке к егэ-2013 по биологии по материалам статьи Г. С калиновой, Р. А. Петросовой «Единый государственный экзамен по биологии : итоги, проблемы и перспективы»
avatar -> Работа с родителями


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал