Утверждено: «27_» _09_2016__ Приказ № 000___ Директор МАОУ «СОШ №7» ____________________
| Согласовано: «25» 09_2016_ Заместитель директора ______________________ | Рассмотрена и одобрена на педагогическом совете Протокол № _1_ от «30» 08_2016_ |
Рабочая программа
факультатива
«Робототехника»
для 5-6 классов
Составитель:
Козлова Лариса Витальевна,
педагог дополнительного образования
г. Колпашево
2016-2017 учебный год
Пояснительная записка
За основу рабочей программы взята Программа курса «Образовательная робототехника», разработанная коллективом авторов: , выложенная как рекомендованная на свободном ресурсе http://robo-tspu. ru.
Программа «Образовательная робототехника» разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования и планируемых результатов основного общего образования.
Курс рассчитан на 1 год занятий, объем занятий — 102 ч. Программа предполагает как проведение регулярных еженедельных факультативных занятий со школьниками (в расчете 3 ч. в неделю), так и возможность организовывать занятия крупными блоками.
Предусмотренные программой занятия могут проводиться как на базе одного отдельно взятого класса, так и в смешанных группах, состоящих из обучающихся нескольких классов и параллелей.
Актуальность программы:
- необходимость организации пропедевтической подготовки младших школьников в естественнонаучном направлении для создания базы, позволяющей совершить плавный переход к дисциплинам среднего звена (физике, биологии, технологии, информатике, геометрии); востребованность развития широкого кругозора младшего школьника и формирования основ инженерного мышления; отсутствие предмета в школьных программах начального образования, обеспечивающего формирование у обучающихся конструкторских навыков и опыта программирования.
Программа отвечает требованиям направления региональной политики в сфере образования — развитие научно-технического творчества детей младшего школьного возраста.
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. При изучении таких систем широко используется комплект LEGO Mindstorms — конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.
Программа предусматривает использование базовых датчиков и двигателей комплекта LEGO Mindstorms, а также изучение основ автономного программирования и программирования в среде LEGO MINDSTORMS EV3.
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 младших школьников, у которых наиболее выражена исследовательская компетенция.
Цель программы: формирование интереса младших школьников к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.
Задачи программы:
> обучающие:
- ознакомление с комплектом LEGO MINDSTORMS EV3; ознакомление со средой программирования LEGO MINDSTORMS EV3; получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта; получение навыков программирования; развитие навыков решения базовых задач робототехники;
> развивающие:
- развитие конструкторских навыков;
- развитие логического мышления; развитие пространственного воображения;
> воспитательные:
- воспитание у детей интереса к техническим видам творчества; развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении; развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца; формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.
В процессе обучения используются разнообразные методы обучения:
- объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и т. п.); репродуктивный метод; метод проблемного изложения; частично-поисковый (или эвристический) метод; метод обучения в сотрудничестве; метод критического мышления; метод взаимообучения.
Планируемые личностные и метапредметные результаты освоения обучающимися программы курса
Коммуникативные универсальные учебные действия:
- формировать умение слушать и понимать других; формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе; формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.
Познавательные универсальные учебные действия:
- формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации; формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.
Регулятивные универсальные учебные действия:
- формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей; формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя; формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.
Личностные универсальные учебные действия:
- формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности, формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.
Ожидаемые предметные результаты реализации программы
> Первый уровень — у обучающихся будут сформированы:
- основные понятия робототехники; основы алгоритмизации; умения автономного программирования; знания среды LEGO MINDSTORMS EV3; основы программирования на графическом языке среды; умения подключать и задействовать датчики и двигатели; навыки работы со схемами.
> Второй уровень — обучающиеся получат возможность научиться:
- собирать базовые модели роботов; составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач; использовать датчики и двигатели в классических задачах.
> Третий уровень — обучающиеся получат возможность научиться:
- программировать на графическом языке среды; использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих многовариантность решения; проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы.
Система оценки достижений планируемых результатов
Оценивание по полугодиям – зачет/ незачёт. Незачет ставится, если посещено 50% и менее занятий.
Учебно-методическое обеспечение:
- ПервоРобот NXT. Введение в робототехнику. MINDSTORMS NXT education, 2006. — 66 с Робототехника для детей и родителей». — СПб.: Наука, 2010.—195 с
Дополнительная учебно методическая литеоратура:
- Наука. Энциклопедия. — M., «РОСМЭН», 2001. —125 с. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://legoengineering.com. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://robosport.ru. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.legoeducation.com. Сборник учебно-методических материалов по образовательной робототехнике. Опыт образовательных учреждений Томской области. Авторский коллектив, 2015—107 с. Всё о роботах Lego Mindstorms EV3 http://legomindstorms. ru/
Материально-техническое обеспечение:
Для реализации программы необходимы следующие материально-технические ресурсы:
- конструктор на базе микроконтроллера EV3; аккумуляторы для микропроцессорного блока робота, типа АА; блок питания для аккумуляторов; специализированные поля для соревнований, рекомендованные производителем (размер не менее 2м*2м); компьютерная и вычислительная техника, программное обеспечение.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО РАЗДЕЛАМ
№ | Название раздела | Количество часов (всего) | Сроки прохождения раздела | Формы контроля | Количество часов на практические занятия | Используемые технологии |
1 2 | Робототехника. Основы конструирования. | 24 | 01.09 -27.10 | Опрос. Защита проекта. Представление робота на выставке. Защита программы. Тестирование программы. | 20 | Игровые ИКТ Проектно-исследовательские |
2 | Алгоритмизация. Автономное программирование. | 24 | 07.11- 29.12 | 18 | ||
3 | Программирование в среде LabView. | 28 | 11.01 – 14.03 | 17 | ||
4 | Решение прикладных задач. | 17 | 15.03-08.05 | 17 | ||
5 | Резерв | 9 | 15.05, 22.05 (6 часов) | 04.11, 08.03. 01.05, морозы, карантин | 9 | |
Итого | 102 | 81 |
Содержание программы (разделы)
I. Робототехника. Основы конструирования.
Основные определения. Классификация роботов по сферам применения. Детали конструктора LEGO. Знакомство с блоком EV3, сервомоторами, датчиками.
II. Алгоритмизация. Автономное программирование.
Типы алгоритмов. Создание программ с использованием автономного программирования блока EV3.
Ш. Программирование в среде LabView.
Понятие среды программирования. Среда программирования, основные особенности. Создание программ в среде программирования.
IV. Решение прикладных задач.
Создание базовых программ, предусматривающих использование различных датчиков, решение задач смешанного типа. Соревнования роботов.
Количество часов на год: | 102 |
Количество резервных часов: | 9 |
Количество часов в неделю: | 3 |
Количество часов на первое полугодие | 48 |
Количество резервных часов: | 1 |
Количество часов в неделю: | 3 |
Количество часов на второе полугодие | 54 |
Количество резервных часов: | 8 |
Количество часов в неделю: | 3 |
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПО ДАТАМ
Кол-во часов | Дата проведения | Основные виды учебной деятельности | Используемый ресурс, в том числе медиаресурс | Примечание | ||
1 | Робототехника. История робототехники. Техника безопасности. | 1 час | 05.сен | Групповая | Интернет ресурсы, историческая справка из ПО LEGO Mindstorms EV3 | |
2 | Основные определения. Законы робототехники: три основных и дополнительный «нулевой» закон. | 1 час | 05.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Интернет ресурсы | |
3 | Манипуляционные системы | 1 час | 05.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Интернет ресурсы | |
4 | Классификация роботов по сферам применения | 1 час | 12.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Интернет ресурсы | |
5 | Роботы-помощники человека | 1 час | 12.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Интернет ресурсы | |
6 | Промышленная, экстремальная, военная. робототехника. Роботы в быту. Роботы-игрушки. Участие роботов в социальных проектах | 1 час | 12.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Интернет ресурсы | |
7 | Понятие конструкции, ее элементов | 1 час | 19.сен | Групповая | Книга для учителя. | |
8 | Основные свойства конструкции: жесткость, устойчивость, прочность. функциональность | 1 час | 19.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Книга для учителя. | |
9 | Какие детали набора Лего можно использовать в таких конструкциях? Предложить примеры таких конструкций. | 1 час | 19.сен | Групповая, индивидуальная, работа в парах | Книга для учителя. | |
10 | Знакомство с блокомEV3. Функции кнопок | 1 час | 26.сен | Работа в парах | ||
11 | Порты для: датчиков, сервомоторов, USB-соединения | 1 час | 26.сен | Работа в парах | ||
12 | Экран. Экранный интерфейс. Навигация Электропитание | 1 час | 26.сен | Работа в парах | ||
13 | Построение базовой гусеничной модели. Свободное (флюгер-ное) колесо. | 1 час | 03.окт | Работа в парах | ||
14 | Построение трёхколёсной модели с флюгерным колесом | 1 час | 03.окт | Работа в парах | ||
15 | Знакомство с серво-моторами. | 1 час | 03.окт | Работа в парах | ||
16 | Понятие алгоритма | 1 час | 10.окт | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
17 | Линейный алгоритм Алгоритм ветвления. Циклический алгоритм | 1 час | 10.окт | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
18 | . Примеры алгоритмов | 1 час | 10.окт | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
19 | Автономное про-граммирование | 1 час | 17.окт | Работа в парах | ||
20 | Блоки автономногопрограммирования | 1 час | 17.окт | Работа в парах | ||
21 | Автономнее программирование. Составление программ. Основные пиктограммы автономного программирования. Демонстрация на базовой модели | 1 час | 17.окт | Работа в парах | ||
22 | Решение прикладных задач с помощью линейного автономного алгоритма | 1 час | 24.окт | Работа в парах | ||
23 | Движение по заданной траектории | 1 час | 24.окт | Работа в парах | ||
24 | Движение по черной линии | 1 час | 24.окт | Работа в парах | ||
25 | Датчик касания | 1 час | 07.ноя | Работа в парах | ||
26 | Режимы работы датчика касания. Параметры режимов | 1 час | 07.ноя | Работа в парах | ||
27 | Составление программ с использованием датчика касания | 1 час | 07.ноя | Работа в парах | ||
28 | Датчик цвета. | Работа в парах | ||||
29 | Режимы работы датчика цвета. Параметры режимов | Работа в парах | ||||
30 | Составление | 1 час | 14.ноя | Работа в парах | ||
программ с использованием датчика цвета | ||||||
31 | Датчик расстояния (ультразвуковой). | 1 час | 21.ноя | Работа в парах | ||
32 | Режимы работы датчика цвета. Параметры режимов | 1 час | 21.ноя | Работа в парах | ||
33 | Составление программ с использованием датчика расстояния | 1 час | 21.ноя | Работа в парах | ||
34 | Понятие среды программирования | 1 час | 28.ноя | Групповая | ||
35 | Среда программирования EV3 | 1 час | 28.ноя | Групповая | ||
36 | Интерфейс LABVIEW. Основные инструменты | 1 час | 28.ноя | Групповая | ||
37 | Интерфейс EV3.Повторение. | 1 час | 05.дек | Групповая | ||
38 | Блоки основной палитры | 1 час | 05.дек | Групповая | ||
39 | Акцент на главные Блоки палитры | 1 час | 05.дек | Групповая | ||
40 | Составление линейных программ с использованием блоков движения | 1 час | 12.дек | Работа в парах | ||
41 | Виды Блоков движения | 1 час | 12.дек | Работа в парах | ||
42 | Режимы и параметры блоков движения. Программная маневренность робота | 1 час | 12.дек | Работа в парах | ||
43 | Движение вперед-назад. | 1 час | 19.дек | Работа в парах | ||
44 | Движение вперед-поворот | 1 час | 19.дек | Работа в парах | ||
45 | Движение вокруг своей оси | 1 час | 19.дек | Работа в парах | ||
46 | Движение по контуру геометрических фигур | 1 час | 26.дек | Работа в парах | ||
47 | Движение по квадрату | 1 час | 26.дек | Работа в парах | ||
48 | Движение по кругу | 1 час | 26.дек | Работа в парах | ||
49 | Составление программ, включающих в себя ветвление в среде EV3 | 1 час | 16.янв | Работа в парах | ||
50 | Блок-схема программы «Светофор» | 1 час | 16.янв | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
51 | Программа «Светофор» | 1 час | 16.янв | Работа в парах | ||
52 | Составление программы с использованием датчика касания | 1 час | 23.янв | Работа в парах | ||
53 | Блок-схема программы «Робопятнашки» | 1 час | 23.янв | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
54 | Программа «Робопятнашки» | 1 час | 23.янв | Работа в парах | ||
55 | Составление программы с использованием датчика освещенности | 1 час | 30.янв | Работа в парах | ||
56 | Блок-схема программы «День-Ночь» | 1 час | 30.янв | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
57 | Программа «День-Ночь» | 1 час | 30.янв | Работа в парах | ||
58 | Составление программ с использованием датчика расстояния | 1 час | 06.фев | Работа в парах | ||
59 | Блок-схема программы «Держим дистанцию» | 1 час | 06.фев | Групповая, | ||
60 | Программа «Держим дистанцию» | 1 час | 06.фев | Работа в парах | ||
61 | Конструирование моделей для выставки | 1 час | 13.фев | Работа в парах | ||
62 | Конструирование моделей для выставки | 1 час | 13.фев | Работа в парах | ||
63 | Конструирование моделей для выставки | 1 час | 13.фев | Работа в парах | ||
64 | Конструирование моделей для выставки | 1 час | 20.фев | Работа в парах | ||
65 | Конструирование моделей для выставки | 1 час | 20.фев | Работа в парах | ||
66 | Конструирование моделей для выставки | 1 час | 20.фев | Работа в парах | ||
67 | Проведение выставки | 1 час | 27.фев | Групповая, | ||
68 | Проведение выставки | 1 час | 27.фев | Групповая, | ||
69 | Проведение выставки | 1 час | 27.фев | Групповая, | ||
70 | Понятие цикличного процесса. | 1 час | 06.мар | Групповая, | ||
71 | Составление программы с циклом | 1 час | 06.мар | Работа в парах | ||
72 | Программа – пример Использования цикла, «Движение по кругу» | 1 час | 06.мар | Работа в парах | ||
73 | Движение по черной линии | 1 час | 13.мар | Групповая | ||
74 | Блок-схема программы «Движение по черной Линии с одним датчиком цвета» | 1 час | 13.мар | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
75 | Программа «Движение по черной Линии с одним датчиком цвета» | 1 час | 13.мар | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
76 | Поиск линии заданного цвета | 1 час | 27.мар | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
77 | Блок-схема программы «Поиск линии заданного цвета» | 1 час | 27.мар | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
78 | Программа «Поиск линии заданного цвета» | 1 час | 27.мар | Работа в парах | ||
79 | Творческое конструирование мобильной модели | 1 час | 03.апр | Работа в парах | ||
Для участия в групповых соревнованиях | ||||||
80 | Творческое конструирование мобильной модели | 1 час | 03.апр | Работа в парах | ||
Для участия в групповых соревнованиях | ||||||
81 | Творческое конструирование мобильной модели для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 03.апр | Работа в парах | ||
82 | Программирование мобильной модели для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 10.апр | Работа в парах | ||
83 | Программирование мобильной модели для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 10.апр | Работа в парах | ||
84 | Программирование мобильной модели для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 10.апр | Работа в парах | ||
85 | Творческое конструирование мобильной модели с дистанционным управлением для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 17.апр | Работа в парах | ||
86 | Творческое конструирование мобильной модели с дистанционным управлением для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 17.апр | Работа в парах | ||
87 | Творческое конструирование мобильной модели с дистанционным управлением для участия в групповых соревнованиях | 1 час | 17.апр | Работа в парах | ||
88 | Проведение групповых соревнований по регламенту «Роборалли» | 1 час | 24.апр | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
89 | Проведение групповых соревнований по регламенту «Роборалли» | 1 час | 24.апр | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
90 | Проведение групповых соревнований по регламенту «Роборалли» | 1 час | 24.апр | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
91 | Проведение групповых соревнований по регламенту «Гонки по линии» | 1 час | 08.май | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
92 | Проведение групповых соревнований по регламенту «Гонки по линии» | 1 час | 08.май | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
93 | Проведение групповых соревнований по регламенту «Гонки по линии» | 1 час | 08.май | Групповая, индивидуальная, работа в парах | ||
94-102 | Резерв | 9 час | 15.05 22.05 (6ч) | 04,11,,08.03. 01.05, морозы, карантин |
