ПРОГРАММА СЕМИНАРОВ
По направлению «Робототехника»
(20 часов)
Москва
1. Пояснительная записка
За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы играют всё более важную роль в жизни, служа людям и выполняя каждодневные задачи. Также в последнее десятилетие значительно увеличился интерес к образовательной робототехнике. Робототехника в образовании — это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику (Science Technology Engineering Mathematics = STEM), основанные на активном обучении учащихся. Во многих ведущих странах есть национальные программы по развитию именно STEM образования. Робототехника 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. Такую стратегию обучения помогает реализовать различные робототехнические образовательные конструкторы и платформы.
Новые ФГОС также требуют освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и программы по робототехнике полностью удовлетворяют эти требования.
Педагогическая целесообразностьэтой программы заключается в том что, она является целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники, бионики и информатики.
Рабочая программа составлена в соответствии с нормативными документами:
- Закон Российской Федерации «Об образовании в Российской Федерации» от 29 декабря 2012 г. №273-ФЗ;
2. Письмо Минобрнауки России от 11.12.2006 г. № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей».
3. Программа выявления и продвижения перспективных кадров для высокотехнологичных отраслей «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России».
Цель программы:
Развитие научно-технического и творческого потенциала учащихся путем организации их деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования, моделирования и проектирования с обучением основам робототехники, алгоритмизации и программирования.
Задачи программы:
Обучающие:
- дать первоначальные знания о конструкции робототехнических устройств;
- научить приемам сборки и программирования робототехнических устройств;
- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;
- ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами
Воспитывающие:
- формировать творческое отношение к выполняемой работе;
- воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.
Развивающие:
- 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.
Требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения образовательной программы учащиеся должны
Знать:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты робототехнических конструкторов и платформ;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- компьютерную среду, включающую в себя графический и текстовый языки 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;
- 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;
Уметь:
- принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.
- проводить сборку робототехнических средств, с применением робототехнических конструкторов и платформ;
- создавать программы для робототехнических средств.
- прогнозировать результаты работы.
- планировать ход выполнения задания.
- рационально выполнять задание.
- руководить работой группы или коллектива.
- высказываться устно в виде сообщения или доклада.
- высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.
- представлять одну и ту же информацию различными способами.
Формы промежуточного контроля:
- тестирование
- фотоотчеты
Общее количество часов: 20 астрономических часов
Количество занятий: 5
Количество обучающихся в группе: 10 человек
Возраст обучающихся: 14 – 17 лет
ПРОГРАММА СЕМИНАРОВ
Раздел 1. Введение в робототехнику. Lego Mindstorms EV3
Тема 1. Основы работы с конструктором EV3
Введение в курс «Образовательная робототехника на базе конструктора Lego Mindstorms EV3». Инструктаж по технике безопасности. Знакомство с конструктором Lego Mindstorms EV3. Микрокомпьютер EV3, сервомоторы, датчики, детали (название, назначение).
Тема 2. Программирование в среде разработки EV3
Сборка приводной платформы. Понятия алгоритм, программа. Знакомство с программным обеспечением Lego Mindstorms Education EV3 – визуальная среда программирования. Редактирование, настройка программных блоков. Программы перемещения робота по прямой линии, движение по кривой. Датчики EV3. Блоки датчиков (ультразвуковой, гироскоп, цвет, кнопка). Измерение физических величин с помощью датчиков. Понятие цикл в программировании. Понятие ветвления в программировании. Робот для соревнования «Кегельринг».
Тема 3. Основы конструирования
Понятие о простых механизмах и их разновидностях. Колеса и оси. Рычаги: правило равновесия рычага. Виды ременных передач. Зубчатые колеса. Зубчатые передачи. Виды зубчатых передач. Червячная передача. Передаточное отношение. Редуктор и мультипликатор. Полный привод.