СОГЛАСОВАНО
|
ОБСУЖДЕНО И ПРИНЯТО
на заседании НМС
|
УТВЕРЖДЕНО
|
«30» сентября 2012 г.
|
Протокол №1
oт «__» августа 2012 г
|
Приказ №153
oт «05» сентября 2012 г.
|
Зам. директора по ВР
___________Г. В. Валова
|
Зам. директора по НМР
___________Е. Е. Никольская
|
Директор школы
___________З.А. Стоян
|
Дополнительная
образовательная программа
научно-технической направленности
«Лего-рубик»
Педагог:
|
Юшта Виктор Владимирович
|
Возраст обучающихся:
|
10-12 лет
|
Срок реализации:
|
1 год (144 часа)
|
Надым – 2012
Оглавление
I.Пояснительная записка 3
II.Календарно-тематическое планирование 4
III.Содержание курса 6
IV.Методическое обеспечение программы 9
Методы и формы обучения 9
Формы организации учебных занятий 9
Методы обучения 9
Форма контроля 10
Срок обучения 10
V. Перечень учебно-методического обеспечения 11
ЛИТЕРАТУРА 12
Пояснительная записка
Модифицированная рабочая программа дополнительного образования «Лего рубик» составлена на основе программы курса Д.Г. Копосов. Первый шаг в робототехнику. (Д.Г. Копосов. Первый шаг в робототехнику. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, ISBN 978-5-9963-0544-5; 2012 г.)
Существует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимания, до тех пор, пока ситуация не становится катастрофической. Одной из таких проблем в России являются: 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. Необходимо прививать интерес учащихся к области робототехники и автоматизированных систем.
Чтобы достичь высокого уровня творческого и технического мышления, дети должны пройти все этапы конструирования. Необходимо помнить, что такие задачи ставятся, когда учащиеся имеют определённый уровень знаний, опыт работы, умения и навыки.
Юные исследователи, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в сложную среду информационных технологий, позволяющих роботам выполнять широчайший круг функций.
Изучение и работа с данной технологией реализуется в рамках занятий дополнительного образования. Рабочая программа, составлена на основании: Учебного плана МОУ СОШ № г.Надыма на 2012/2013 учебный год и письма Министерства образования науки РФ от 11.12.2006 №06-1844.
Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 4 часа в неделю. Для реализации программы в кабинете имеются наборы конструктора Lego Mindstom, базовые детали, компьютеры, принтер, проектор, экран, видео оборудование. Название курса – «Лего-рубик».
Возраст детей 10-12 лет
Основные задачи программы:
в обучении:
формирования у обучающихся целостной картины мира на основе знаний предмета «Информатика» и «Лего-конструирования»;
обучение знаниям, умениям, навыкам в области «Лего-конструирования»;
усвоение обучающимися понятий и терминологий в области «Информатика» и «Лего-конструирования».
в воспитании:
формирование нравственных основ личности;
формирование гуманистического отношения к окружающему миру;
формирование потребности личности в непрерывном самосовершенствовании;
воспитание чувства гражданственности, творческих способностей обучающихся;
в развитии:
развитие устойчивой мотивации к учению и самообразованию;
развитие ведущих психологических навыков;
развитие пространственного воображения, художественного вкуса;
развитие памяти, внимания, совершенствование мелкой моторики рук, активизация мыслительных процессов;
в оздоровлении:
приобщение к здоровому образу жизни;
обеспечение эмоционального благополучия ребенка;
укрепление физического здоровья детей.
Психофизиологические особенности возраста
Дети познают окружающий мир с рождения, при помощи осязания, собирая мелкие детали и развивая мелкую моторику рук, логическое мышление. Конструктор «ПервоРобот: Автоматизированные устройства» также рассчитан на детей с 9-14 лет, он способствует изучению основам информационных технологий и материального производства, устанавливая взаимосвязи между идеями и подходами, которые применяются при выполнении заданий, представленных на видеоклипах и фотографиях, демонстрирующих реально используемые технологии.
В данном объединении «Юный техник» занимаются дети с 5 по 9 класс лет три года обучения. Первый год обучения с 9-11 лет – 2 раза в неделю по два часа (144 часов), второй год обучения с 11-12 лет – 2 раза в неделю по три часа (216 часа) и третий год обучения с 12-14 лет – 2 раза в неделю по три часа (216 часа). Занятия производятся в специальном кабинете «Робототехника».
Календарно-тематическое планирование
№ урока
|
Тема
|
Количество часов
|
Дата
|
Введение (1 ч.)
|
1
|
Правила поведения и ТБ в кабинете информатики и при работе с конструкторами.
|
1
|
|
Конструирование (50 ч.)
|
2,3
|
Правила работы с конструктором Lego.
Основные детали. Спецификация.
|
2
|
|
4
|
Знакомство с Первороботом NXT. Кнопки управления.
|
1
|
|
5-10
|
Сбор непрограммируемых моделей.
|
6
|
|
11-14
|
Датчик касания. Передача и запуск программы.
|
4
|
|
15-18
|
Ультразвуковой датчик. Передача и запуск программы.
|
4
|
|
19-25
|
Сбор программируемых моделей.
|
4
|
|
26-29
|
Составление программы по шаблону, передача и запуск программы.
|
4
|
|
30-32
|
Параметры мотора и лампочки.
|
3
|
|
33-36
|
Изучение влияния параметров на работу модели.
|
4
|
|
37-38
|
Знакомство с датчиками.
Датчики и их параметры:
• Датчик цвета;
• Датчик освещенности.
|
2
|
|
39-40
|
Модель «Выключатель света». Сборка модели.
|
2
|
|
41-44
|
Модель «Светофор». Сборка модели.
|
4
|
|
46-49
|
Разработка и сбор собственных моделей.
|
4
|
|
50-51
|
Защита проектов. Демонстрация моделей
|
2
|
|
Программирование (46 ч.)
|
52
|
История создания языка Lab View. Визуальные языки программирования
|
1
|
|
53
|
Разделы программы, уровни сложности.
|
1
|
|
54-55
|
NXT. Передача и запуск программы.
|
2
|
|
56
|
Команды Lab View. Окно инструментов.
|
1
|
|
57
|
Изображение команд в программе и на схеме
|
1
|
|
58-59
|
Работа с пиктограммами, соединение команд
|
2
|
|
60
|
Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп
|
1
|
|
61-63
|
Составления программы по шаблону
|
3
|
|
64
|
Передача и запуск программы
|
1
|
|
65
|
Составление программы
|
1
|
|
66-69
|
Сборка модели с использованием мотора
|
4
|
|
70-73
|
Составление программы, передача, демонстрация
|
4
|
|
74-77
|
Сборка модели с использование лампочки.
|
4
|
|
78-81
|
Составление программы, передача, демонстрация
|
4
|
|
82-85
|
Линейная и циклическая программа.
|
4
|
|
86-89
|
Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход.
|
4
|
|
90-93
|
Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий)
|
4
|
|
94-97
|
Датчик освещенности (Влияние предметов разного цвета на показания датчика. Знакомство с командами: жди темнее, жди светлее)
|
4
|
|
Проектная деятельность в группах (42 ч.)
|
98
|
Выработка и утверждение тем проектов
|
1
|
|
99-108
|
Конструирование модели «Сумо» , ее программирование группой разработчиков
|
10
|
|
109
|
Презентация моделей
|
1
|
|
110-111
|
Соревнования моделей «Сумо»
|
2
|
|
112-
121
|
Конструирование модели «Танцор», ее программирование группой разработчиков
|
10
|
|
122
|
Презентация моделей
|
1
|
|
123-124
|
Соревнования моделей «Танцор»
|
2
|
|
125-
134
|
Конструирование модели на свободную тему ее программирование группой разработчиков
|
10
|
|
135
|
Презентация моделей
|
1
|
|
136-137
|
Подготовка к выставке
|
2
|
|
138-139
|
Выставка. Представление моделей
|
1
|
|
Повторение (5ч.)
|
140-144
|
Повторение. Резерв свободного времени
|
5
|
|
|
ИТОГО:
|
144
|
|
Содержание курса
Введение (1 ч.)
Правила поведения и ТБ в кабинете информатики и при работе с конструкторами.
Конструирование (50 ч.)
Правила работы с конструктором Lego.
Основные детали конструктора Lego. Спецификация конструктора.
Сбор непрограммируемых моделей. Знакомство с RCX. Кнопки управления. Инфракрасный передатчик. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Параметры мотора и лампочки. Изучение влияния параметров на работу модели. Знакомство с датчиками.
Датчики и их параметры:
• Датчик касания;
• Датчик освещенности.
Модель «Выключатель света». Сборка модели. Повторение изученных команд. Разработка и сбор собственных моделей.
Программирование (46 ч.)
История создания языка Lab View. Визуальные языки программирования
Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с RCX. Инфракрасный передатчик. Передача программы. Запуск программы. Команды визуального языка программирования Lab View. Изучение Окна инструментов. Изображение команд в программе и на схеме.
Работа с пиктограммами, соединение команд.
Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп.
Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Составление программы.
Сборка модели с использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация. Сборка модели с использование лампочки. Составление программы, передача, демонстрация.
Линейная и циклическая программа. Составление программы с использованием параметров, зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный переход. Датчик касания (Знакомство с командами: жди нажато, жди отжато, количество нажатий).
Датчик освещенности (Датчик освещенности. Влияние предметов разного цвета на показания датчика освещенности. Знакомство с командами: жди темнее, жди светлее).
Проектная деятельность в группах (42 ч.)
Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.
Повторение (5 ч.)
Повторение изученного ранее материала
В результате обучения учащиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;
конструктивные особенности различных роботов;
как передавать программы в RCX;
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;
демонстрировать технические возможности роботов;
УМЕТЬ:
работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);
создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;
создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;
передавать (загружать) программы в RСX;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов.
Методическое обеспечение программы
Методы и формы обучения
Основным методом обучения в данном курсе является метод проектов. Проектная деятельность в образовательной робототехнике позволяет развить конструкторские, инженерные и творческие способности учащихся. Роль учителя состоит в кратком по времени объяснении нового материала и постановке задачи, а затем консультировании учащихся в процессе конструирования и программирования.
Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения практической работы по сборке конструкции и ее программирования на компьютере с последующим представлением и защитой на творческих и интеллектуальных конкурсах и соревнованиях разного уровня.
В преподавании данного курса используется широкий спектр форм, методов и приемов.
Формы организации учебных занятий
Среди форм организации учебных занятий в данном курсе выделяются
практикум;
урок-консультация;
урок-ролевая игра;
урок-соревнование;
выставка;
урок проверки и коррекции знаний и умений.
ПРИЕМЫ
«мозговой штурм»;
творческий поиск;
анализ объектов и признаков;
создание моделей.
Методы обучения
Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, воспрпиятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)
Режим занятий
Занятия проводятся два раза в неделю по два занятия длительностью 40 минут с перерывом 10 минут.
Форма контроля
В качестве домашнего задания предлагаются задания для учащихся по сбору и изучению информации по выбранной теме;
•Выяснение технической задачи,
•Определение путей решения технической задачи
Контроль осуществляется в форме творческих проектов, самостоятельной разработки работ, участие в выставке, участия в робототехнических соревнованиях различных уровней (институциональный, муниципальный, региональный, федеральный).
Срок обучения
Всего часов на изучение программы ___144___
Количество часов в неделю __4____
Перечень учебно-методического обеспечения
Компьютерное оборудование:
Компьютер для учителя Компьютер USN dc 7700 SFF C2D (11 ученических ПК + 1 учительский ПК)
Доска сенсорная SMART Board – 1 шт.
Мультимедийный проектор Benq 630 C – 1шт.
Принтер лазерный Laserjet 1300 – 1шт.
Сканер HP Scanjet 3800 – 1шт.
Базовое оборудование по робототехнике
Lego Mindstorms NXT 9797 (Перворобот) – 19 шт.
Конструктор Майндстормс NXT 2.0 8547 – 7 шт.
Ресурсный набор Lego Education 9695 – 7 шт.
Green City Challenge Set (Экоград) – 5 шт.
Возобновляемые источники энергии – 5 шт.
Конструктор электронны, HiTechnic SuperPro Prototyping Sensor Kit – 5 шт.
Датчики Verner – 7 шт.
Набор для футбола роботов (WRO Football Kit) – 1 шт.
Поля для соревнований – 3 шт.
Программное обеспечение
Программное обеспечение для настольного компьютера NXT v.2.1 MINDSTORMS. Школьная лицензия– 1 шт.
Программное обеспечение ROBOTC v.2.0. Школьная лицензия– 1 шт.
Программное обеспечение NI LabVIEV for Education. Школьная лицензия– 1 шт.
Сетевые образовательные ресурсы:
NiNoXT: Домашние задания для занятий по робототехнике. http:// nnxt.blogspot.com
Международные состязания роботов. http://wroboto.ru/
ЛИТЕРАТУРА
Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.
Козлова В.А., Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2011 г.
Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/-lego-
Первый шаг в робототехнику.Практикум для 5-6 классов, рабочая тетрадь для 5-6 классов. Автор: Д. Г. Копосов. Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2012.
Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW, Автор: Л. Г. Белиовская, А. Е. Белиовский, ДМК Пресс, 2010;
Робототехника для детей и родителей, С.А. Филиппов, С.П. «Наука», 2011,
Руководство преподавателя по ROBOTC для LEGO MINDSTORMS. - Москва, 2012.
Уроки Лего-конструирования в школе, методическое пособие, издательство БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011, А.С.Злаказов, Г.А. Горшков, С.Г.Шевалдина.
|
