В первый год обучения дается необходимая теоретическая и практическая база, формируются навыки работы с конструктором LEGO NXT Mindstorms 9797, с принципами работы датчиков: касания, освещённости, расстояния. На основе программы LEGO MindstormsEduсation NXT 2.0 школьники знакомятся с блоками компьютерной программы: дисплей, движение, цикл, блок датчиков, блок переключателей. Под руководством педагога, а затем и самостоятельно пишут программы: «движение «вперёд-назад», «движение с ускорением», «робот-волчок», «восьмёрка», «змейка», «поворот на месте», «спираль», «парковка», «выход из лабиринта», «движение по линии».Проектируют роботов и программируют их. Готовят роботов к соревнованиям: «Кегельринг», «Движение по линии», «Сумо».
Второй год обучения предполагает расширение знаний и усовершенствование навыков работы с конструктором LEGO NXT Mindstorms 9797. Учащиеся изучают программу Robolab, Команды визуального языка программирования LabView.Работа в режиме управление-уровень 1,2,3,4. Работа в режиме Конструирования-уровень 1,2,3,4.На основе этих программ проводят эксперименты с моделями, конструируют и проектируют робототехнические изделия (роботы для соревнований, роботы помощники в быту, роботы помощники в спорте и т.д.)
Учебно-тематическое планирование
(1 год обучения)
| № п\п | Тема занятий | Колич. часов | ||
| Всего | Теория | Практика | ||
| 1. | Вводное занятие. Основы работы с NXT. | |||
| Среда конструирования - знакомство с деталями конструктора. | ||||
| Способы передачи движения. Понятия о редукторах. | ||||
| Программа LegoMindstorm. | ||||
| Понятие команды, программа и программирование | ||||
| Дисплей. Использование дисплея NXT. Создание анимации. | ||||
| Знакомство с моторами и датчиками. Тестирование моторов и датчиков. | ||||
| Сборка простейшего робота,по инструкции. | ||||
| Программное обеспечение NXT. Создание простейшей программы. | ||||
| Управление одним мотором. Движение вперёд-назад Использование команды «Жди» Загрузка программ в NXT | ||||
| Самостоятельная творческая работа учащихся | ||||
| Управление двумя моторами. Езда по квадрату. Парковка | ||||
| Использование датчика касания. Обнаружения касания. | ||||
| Использование датчика звука. Создание двухступенчатых программ. | ||||
| Самостоятельная творческая работа учащихся | ||||
| Использование датчика освещённости. Калибровка датчика. Обнаружение черты. Движение по линии. | ||||
| Составление программ с двумя датчиками освещённости. Движение по линии. | ||||
| Самостоятельная творческая работа учащихся | ||||
| Использование датчика расстояния. Создание многоступенчатых программ. | ||||
| Составление программ включающих в себя ветвление в среде NXT-G | ||||
| Блок «Bluetooth», установка соединения. Загрузка с компьютера. | ||||
| Изготовление робота исследователя. Датчик расстояния и освещённости. | ||||
| Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-состязаниях, описаний моделей, | ||||
| Разработка конструкций для соревнований | ||||
| Составление программ для «Движение по линии». Испытание робота. | ||||
| Составление программ для «Кегельринг». Испытание робота. | ||||
| Прочность конструкции и способы повышения прочности. | ||||
| Разработка конструкции для соревнований «Сумо» | ||||
| Подготовка к соревнованиям | ||||
| Подведение итогов | ||||
| Итого |
Календарно-тематическое планирование
(1год обучения)
| №п/п | Тема урока | Кол. часов | Дата | Основные вопросы рассматриваемые на уроке | Планируемые результаты | ||
| Предметные | Метапредметные | Личностные | |||||
| 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. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Соблюдение норм и правил культуры труда | Владение кодами и методами чтения и способам графического представления | |||
| 2-3 | 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 | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Планирование технологического процесса и процесса труда. | ||
| 4-5 | Способы передачи движения. Понятия о редукторах. | Зубчатые передачи, их виды. Применение зубчатых передач в технике. Различные виды зубчатых колес. Передаточное число. | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности. | Виртуальное и натурное моделирование технических объектов | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности. | ||
| 6-7 | Программа LegoMindstorm. | Знакомство с запуском программы, ее Интерфейсом. Команды, палитры инструментов. Подключение NXT. | Контроль промежуточных и конечных результатов труда по установленным критериям. | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Проявление познавательных интересов и активности в технологической деятельности. | ||
| 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. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Владение кодами и методами чтения и способам графического представления | |||
| Дисплей. Использование дисплея NXT. | Дисплей. Использование дисплея NXT. Создание анимации. | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Знакомство с моторами и датчиками. | Серводвигатель. Устройство и применение. Тестирование (Tryme) - Мотор - Датчик освещенности - Датчик звука - Датчик касания - Ультразвуковой датчик • Структура меню NXT • Снятие показаний с датчиков (view)Тестирование моторов и датчиков. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Проведение необходимых опытов и исследований при проектировании объектов труда | |||
| Сборка простейшего робота, по инструкции. | - Сборка модели по технологическим картам. - Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ) | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Планирование технологического процесса и процесса труда. Формирование рабочей группы | |||
| Программное обеспечение NXT. Создание простейшей программы. | Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам. | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Планирование технологического процесса и процесса труда. | |||
| Управление одним мотором. | Движение вперёд-назад Использование команды «Жди» Загрузка программ в NXT | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Самостоятельная организация и выполнение творческих работ | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Самостоятельная творческая работа учащихся | Самостоятельная творческая работа учащихся | Владение способами научной организации труда | Планирование технологического процесса и процесса труда. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности. | |||
| Управление двумя моторами. Езда по квадрату. Парковка | Управление двумя моторами с помощью командыЖди • Использование палитры команд и окна Диаграммы • Использование палитры инструментов • Загрузка программ в NXT | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности. | Планирование технологического процесса и процесса труда. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности. | |||
| Использование датчика касания. Обнаружения касания. | Создание двухступенчатых программ • Использование кнопки Выполнять много раз для повторения действий программы • Сохранение и загрузка программ | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности. | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности. | |||
| Использование датчика звука. Создание двухступенчатых программ. | Блок воспроизведение. Настройка концентратора данных блока «Звук» Подача звуковых сигналов при касании. | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности. | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности. | |||
| Самостоятельная творческая работа учащихся | Самостоятельная творческая работа учащихся | Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда. | Самостоятельная организация и выполнение творческих работ | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Использование датчика освещённости. Калибровка датчика. Обнаружение черты. Движение по линии. | Использование Датчика Освещенности в командеЖди • Создание многоступенчатых программ | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности. | Планирование технологического процесса и процесса труда | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Составление программ с двумя датчиками освещённости. Движение по линии. | Движение вдоль линии с применением двух датчиков освещенности. | Сочетание образного и логического мышления в процессе деятельности. | Планирование технологического процесса и процесса труда | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Самостоятельная творческая работа учащихся | Самостоятельная творческая работа учащихся | Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда. | Планирование технологического процесса и процесса труда | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Использование датчика расстояния. Создание многоступенчатых программ | Ультразвуковой датчик. Определение роботом расстояния до препятствия | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности. | |||
| Составление программ включающих в себя ветвление в среде NXT-G | Отображение параметров настройки Блока Добавление Блоков в Блок «Переключатель» Перемещение Блока «Переключатель» Настройка Блока «Переключатель» | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Блок «Bluetooth», установка соединения. Загрузка с компьютера. | Включение/выключение Установка соединения Закрытие соединения Настройка концентратора данных Блока «Bluetooth соединение» | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Изготовление робота исследователя. | Сборка робота исследователя. Составление программы для датчика расстояния и освещённости. | Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда. | Планирование технологического процесса и процесса труда | Овладение установками, нормами и правилами научной организации умственного и физического труда. | |||
| Работа в Интернете. | Поиск информации о Лего-состязаниях, описаний моделей | Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда. | Поиск новых решений возникшей технической проблемы. | Выражение желания учиться и трудиться для удовлетворения текущих и перспективных потребностей. | |||
| Разработка конструкций для соревнований | Выбор оптимальной конструкции, изготовление, испытание и внесение конструкционных изменений. | Ориентация в имеющихся средствах и технологиях создания объектов труда. | Использование дополнительной информации при проектировании и создании объектов. | Проявление познавательных интересов и активности в предметно технологической деятельности. | |||
| Составление программ «Движение по линии». Испытание робота. | Составление программ. Испытание, выбор оптимальной программы. | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Составление программ для «Кегельринг». Испытание робота. | Составление программ. Испытание, выбор оптимальной программы. | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Прочность конструкции и способы повышения прочности. | Понятие: прочность конструкции. Показ видео роликов о роботах участниках соревнования «Сумо» | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Поиск новых решений возникшей технической проблемы. | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Разработка конструкции для соревнований «Сумо» | Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции. | Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда. | Использование дополнительной информации при проектировании и создании объектов | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Подготовка к соревнованиям | Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции. | Рациональное использование учебной и дополнительной информации для создания объектов труда. | Использование дополнительной информации при проектировании и создании объектов | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности | |||
| Подведение итогов | Защита индивидуальных и коллективных проектов. |
Учебно-тематическое планирование
(2 год обучения)
| № п\п | Тема занятий | Колич. часов | ||
| Всего | Теория | Практика | ||
| 1. | Знакомство с творческой средой «ROBOLAB». | |||
| Установка программы | ||||
| Язык программирования LabView. | ||||
| Изучение Окна инструментов. | ||||
| Самостоятельное конструирование простейшего робота | ||||
| Команды визуального языка программирования LabView. | ||||
| Управление-уровень 1 | ||||
| Управление-уровень 2 | ||||
| Управление-уровень 3 | ||||
| Управление-уровень 4 | ||||
| Работа в режиме Конструирования | ||||
| Конструирование – уровень 1,2 | ||||
| Самостоятельная творческая работа | ||||
| Конструирование уровень 3 | ||||
| Самостоятельная творческая работа | ||||
| Конструирование уровень 4 | ||||
| Самостоятельная творческая работа | ||||
| Подготовка к показательным выступлениям, соревнованиям. | ||||
| ИТОГО |
Календарно-тематическое планирование
(2 год обучения)
| №п/п | Тема урока | Кол. часов | Дата | Основные вопросы рассматриваемые на уроке | Планируемые результаты | ||
| Предметные | Метапредметные | Личностные | |||||
| 1-2 | Знакомство с творческой средой «ROBOLAB». | . Три составляющие части среды конструктор «ROBOLAB», язык программирования LabView, микрокомпьютер RСХ. Демонстрация моделей и возможностей среды RoboLab. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Соблюдение норм и правил культуры труда | Владение кодами и методами чтения и способам графического представления | ||
| Установка программы | Установка программы на компьютер. Просмотр видео и выполнение упражнений. Раздел Администратор. Раздел «ROBOLAB». «ROBOLAB». | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Планирование технологического процесса и процесса труда. | |||
| Язык программирования LabView. | История создания языка LabView. Визуальные языки программирования Разделы программы, уровни сложности. | Владение алгоритмами решения технико-технологических задач | Виртуальное и натурное моделирование технических объектов | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности. | |||
| Изучение Окна инструментов. | Знакомства с инструментами. Изменение фона рабочего поля. Инструмент «Выделение». Инструмент «Перемещение». Инструмент «Текст» Добавление описания к программе. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Соблюдение норм и правил культуры труда | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности. | |||
| Самостоятельное конструирование простейшего робота | Составление блок-схем и технологических карт на конкретные детали. Изготовление деталей и программирование отдельных функций будущего робота. Сборка робота. | Планирование технологического процесса | Проявление инновационного подхода в процессе моделирования технологического процесса. | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности. | |||
| Команды визуального языка программирования LabView. | Изображение команд в программе и на схеме. Команды визуального языка программирования LabView Запусти мотор вперед, запусти мотор назад, регулирование уровня мощности мотора. Поменять направление вращения моторов, включить лампочку. Регулирование уровня мощности лампочки, остановить действие. Работа с пиктограммами, соединение команд. | Контроль промежуточных и конечных результатов труда по установленным критериям. | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Проявление познавательных интересов и активности в технологической деятельности. | |||
| Управление-уровень 1 | Знакомство с командами: запусти мотор вперед; Включи лампочку; Жди. Знакомство с RCX. Кнопки управления.. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Алгоритмизированное планирование процесса познавательной трудовой деятельности. | Владение кодами и методами чтения и способам графического представления | |||
| Управление-уровень 2 | Работа по шаблону Знакомство с командами: Подключение к двум портам А и С. Запусти мотор назад. Стоп. Изменение программы. Жди пока. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Проведение необходимых опытов и исследований при проектировании объектов труда | |||
| Управление-уровень 3 | Работа по шаблону. Сохранение и отработка файлов команд. Подключение к трем портам А,В,С. Двушаговое программирование. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Планирование технологического процесса и процесса труда. Формирование рабочей группы | |||
| Управление-уровень 4 | Работа по шаблону. Знакомство с программами содержащими неограниченное число шагов. Вставка шага. Удаление шага. Перемещение шага. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Планирование технологического процесса и процесса труда. Формирование рабочей группы | |||
| Работа в режиме Конструирования. | Информационное окно. Последовательность действий при создании программ. Выбор, размещение, удаление, соединение, передача, сохранение. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Соблюдение норм и правил культуры труда | Владение кодами и методами чтения и способам графического представления | |||
| Конструирование – уровень 1,2 | Соединение пиктограмм простейших команд. Соединение пиктограмм основных команд с заданными параметрами. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проведение необходимых опытов и исследований при проектировании объектов труда | |||
| Самостоятельная творческая работа. | Изготовление и программирование робота | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности. | |||
| Конструирование уровень 3 | Структуры: Если, Безусловный переход, Параллельные процесс, Цикл, Программирование музыки | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проведение необходимых опытов и исследований при проектировании объектов труда | |||
| Самостоятельная творческая работа | Выбор и размещение. Упорядочение и изменение команд. Соединение команд. | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности. | |||
| Конструирование уровень 4 | Контейнеры. Сброс значений. Параметры. | Проявление познавательного интереса и активности в данной области | Алгоритмизированное планирование процесса познавательно трудовой деятельности | Проведение необходимых опытов и исследований при проектировании объектов труда | |||
| Самостоятельная творческая работа | Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности | Согласование и координация совместной трудовой деятельности с другими её участниками. | Проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности. | |||
| 56- | Подготовка к показательным выступлениям, соревнованиям. | Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции | Развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности |