Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия №1»
Согласована | Утверждаю |
на методическом совете протокол № 1 от 30.08.16 | Директор МАОУ «Гимназия №1» г. Сосновоборска |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
спецкурса
«ШКОЛА РОБОТОТЕХНИКИ»
9 специализированный
инженерно-технологический класс
,
учитель информатики,
высшая квалификационная категория
2016 год
Пояснительная записка
Рабочая программа спецкурса «Школа робототехники» для 9 специализированного инженерно-технологического классов составлена на основе:
- закона РФ «Об образовании в Российской федерации» от 01.01.2001, Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (утвержден приказом Минобрнауки России от 01.01.01 г. № 000), закона "Об образовании в Красноярском крае" от 01.01.2001 основная образовательная программа гимназии на 2016-2017 учебный год,
Одной из проблем в России является: её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Сейчас необходимо вести популяризацию профессии инженера. Интенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы.
Робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.
Программа разработана как самостоятельная дисциплина, являющаяся образовательным компонентом общего среднего образования. Вместе с тем, выражая общие идеи формализации, она пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно, становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. Основное назначение курса состоит в выполнении социального заказа современного общества, направленного на подготовку подрастающего поколения к полноценной работе в условиях глобальной информатизации всех сторон общественной жизни.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно - технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.
Содержание и структура курса «Школа робототехники» направлены на формирование устойчивых представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного функционального назначения и с определенными техническими характеристиками.
Курс является продолжением аналогичного курса в 8 специализированном классе инженерно-технологической направленности.
Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций – умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика.
Цель: создать условия для развития логического и алгоритмического мышления, навыков конструирования, моделирования и программирования с использованием образовательных конструкторов.
Задачи:
1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка
2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда
3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление
Место курса «Робототехника » в учебном плане
Учебный план МАОУ «Гимназия №1» предусматривает изучение робототехники в 9 специализированном классе инженерно-технологической направленности в объеме 68 часов (34 недели по 2 часа).
УМК: Преподавание ведется с использованием материалов книги «Робототехника для детей и родителей» и компьютеров.
Курс основан на использовании комплектов Lego Mindstorms NXT и визуальной среды программирования для обучения робототехнике NXT 2.0 Programming.
Требования к уровню подготовки учащихся:
- Иметь представление об основных принципах механики и робототехники Знать основы программирования в компьютерной среде NXT 2.0 Programming. Уметь работать по предложенным инструкциям; Уметь творчески подходить к решению задачи; Уметь доводить решение задачи до работающей модели; Уметь ставить задачу и видеть пути её решения; Уметь разрабатывать и реализовывать проект.
Методы контроля: практические работы на каждом занятии, по окончании курса – соревнования по робототехнике и легоконструированию.
ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЗАНЯТИЙ
Основными формами учебного процесса являются:
- групповые учебно-практические и теоретические занятия; работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты); участие в соревнованиях между группами; комбинированные занятия.
Планируемые результаты
Личностные:
- широкая мотивационная основа учебной деятельности, включающая социальные, учебно-познавательные мотивы.
Метапредметные:
- использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы для решения задач; уметь обобщать; осуществлять подведение под понятие на основе распознавания объектов, выделения существенных признаков и их синтеза; строить речевое высказывание в устной форме; устанавливать причинно-следственные связи; осуществлять контроль по результату; оценивать правильность выполнения действия на уровне адекватной ретроспективной оценки; учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве; формулировать собственное мнение и позицию; договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности, в том числе в ситуации столкновения интересов.
Предметные:
- Формирование понятийного аппарата по направлению информатики, конструирования, образовательной робототехники; Формирование алгоритмического подхода к решению задач.
Календарно-тематическое планирование
№ | Дата | Тема |
1,2 | 2.09 | ТБ Базовые основы программирования роботов |
3,4 | 9.09 | Датчики |
5,6 | 16.09 | Управление операторами |
7,8 | 23.09 | Операции с данными |
9,10 | 30.09 | Алгоритмы движения по траектории |
11,12 | 7.10 | Движение по прямой |
13,14 | 14.10 | Движение на заданное расстояние |
15,16 | 21.10 | Прямолинейное движение робота |
17,18 | 28.10 | Алгоритмы поворота робота |
19,20 | 11.11 | Разворот робота на заданный угол относительно центра масс |
21,22 | 18.11 | Движение по спирали |
23,24 | 25.11 | Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов |
25,26 | 2.12 | Движение до препятствия |
27,28 | 9.12 | Поиск стены |
29,30 | 16.12 | Движение вдоль стен |
31,32 | 23.12 | Обнаружение чёрной линии |
33,34 | 13.01 | Обнаружение чёрной линии с использованием переменных |
35,36 | 20.01 | Подсчёт чёрных линий |
37,38 | 27.01 | Алгоритм создания собственного блока |
39,40 | 3.02 | Использование собственного блока с выходными параметрами |
41,42 | 10.02 | Алгоритмы движения робота вдоль чёрной линии |
43,44 | 17.02 | Релейный регулятор |
45,46 | 3.03 | Пропорциональный регулятор |
47,48 | 10.03 | Пропорционально-дифференциальный регулятор |
49,50 | 17.03 | Кубический регулятор |
51,52 | 24.03 | Регуляторы на двух датчиках цвета |
53,54 | 7.04 | Постановка задачи «Биатлон» |
55,56 | 14.04 | Модификация 2 задачи «Биатлон» |
57,58 | 21.04 | Модификация 3 задачи «Биатлон» |
59,60 | 28.04 | Соревнования «Траектория» |
61,62 | 5.05 | Соревнования «Кегельринг» |
63,64 | 12.05 | Классический «Кегельринг» |
65,66 | 19.05 | Соревнования «Кегельринг-Квадро» |
67,68 | 25.05 | Творческая работа |
Основное содержание (68 часов)
Тема 1. Базовые основы программирования роботов, 8 часов
Базовые основы программирования роботов, Датчики, Управление операторами, Операции с данными
Тема 2. Алгоритмы движения робота по траектории, 14 часов
Алгоритмы движения по траектории, Движение по прямой, Движение на заданное расстояние, Прямолинейное движение робота, Алгоритмы поворота робота, Разворот робота на заданный угол относительно центра масс, Движение по спирали
Тема 3. Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов, 8 часов
Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов, Движение до препятствия, Поиск стены, Движение вдоль стен
Тема 4. Обнаружение чёрной линии, 6 часов
Обнаружение чёрной линии, Обнаружение чёрной линии с использованием переменных, Подсчёт чёрных линий
Тема 5. Палитра «Мои блоки», 4 часа
Алгоритм создания собственного блока, Использование собственного блока с выходными параметрами
Тема 6. Алгоритмы движения робота вдоль чёрной линии, 12 часов
Релейный регулятор, Пропорциональный регулятор, Пропорционально-дифференциальный регулятор, Кубический регулятор, Регуляторы на двух датчиках цвета
Тема 7. Соревновательная робототехника, 16 часов
Соревнования «Биатлон», Соревнования «Траектория», Соревнования «Кегельринг», Творческая работа
Литература
, , Соревновательная робототехника: приёмы программирования в среде EV3: учебно-практическое пособие. – М.: Издательство «Перо», 2014 , «Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г. и др. «Робототехника для детей и их родителей» - Челябинск, 2012г. Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» –www.eidos.ru . Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009 Концепция модернизации российского образования http://www. ug. ru/02.31/t45.htmИнтернет - ресурсы
http://lego.rkc-74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http://www.lego.com/education/
http://www.wroboto.org/
http://learning.9151394.ru
http://www.roboclub.ru/
http://robosport.ru/
http://www.prorobot.ru/
Литература для учащихся
, «Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
«Робототехника для детей и родителей» - «Наука» 2010г.
Литература для учителя
Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» –www.eidos.ru .
Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009
Концепция модернизации российского образования http://www. ug. ru/02.31/t45.htm
«Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г
Интернет - ресурсы
http://lego.rkc-74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http://www.lego.com/education/
http://www.wroboto.org/
http://learning.9151394.ru
http://www.roboclub.ru/
http://robosport.ru/
http://www.prorobot.ru/
Источник: http://gigabaza. ru/doc/100428.html
