«Основы робототехники и технического мышления» (базовый уровень)

Робототехника является самым популярным предметом во внеурочной деятельности в современных школах, дети очень увлеченно ходят на занятия по этому предмету. Широкий простор для реализации самых смелых идей в технической области открывает робототехника. Популярность программируемых конструкторов Lego растёт с каждым годом всё больше и больше. Дополнительное образование может стать для юных конструкторов очень хорошей возможностью удовлетворить свои потребности.

Программа направлена на удовлетворение индивидуальных образовательных потребностей в области робототехники, а также призвана развить познавательный интерес к изучению технических и естественнонаучных дисциплин, таких как физика, химия и др.

Программа является самостоятельным курсом, рассчитана на 1 год обучения и направлена на изучение предмета робототехника. Содержание программы ориентировано на работу с конструкторами и программным обеспечением Lego MindStorms EV3.

преподаватели

Должность
Подразделение – Педагог дополнительного образования
Основная должность – педагог дополнительного образования
Преподаваемые дисциплины – Техническое направление
Образование
Высшее образование (бакалавриат)
ГОУ ВО МО «Государственный социально-гуманитарный университет», факультет математики, физики, химии и информатики.
Направление подготовки и (или) специальность – Учитель информатики.

Повышение квалификации и (или) профессиональная переподготовка
Курс "Методика преподавания робототехники на примере LEGO Mindstorm EV3"
Государственный социально-гуманитарный университет
часов – 72, год окончания 2019
Дата начала – 06.09.2019
Дата окончания – 29.11.2019
Курс "Облачные технологии – расширение профессиональных возможностей"
Государственный социально-гуманитарный университет
часов – 72, год окончания 2019
Дата начала – 14.09.2019
Дата окончания – 26.10.2019
Курс ""Информационная безопасность в образовательном процессе""
ГБОУ ВО МО "Академия социального управления"
часов – 36, год окончания 2018
Дата начала – 15.11.2018
Дата окончания – 30.11.2018
Курс ""Организация процесса обучения робототехнике в условиях реализации ФГОС""
АНО ДПО "ОЦ Каменный город"
часов – 72, год окончания 2018
Дата начала – 16.11.2018
Дата окончания – 28.12.2018
Стаж
Стаж работы – 1
лет 7
месяцев 0
дней ( на 01.04.2020 )
Педагогический стаж – 1
лет 7
месяцев 0
дней ( на 01.04.2020 )
Стаж по специальности – 1
лет 7
месяцев 0
дней ( на 01.04.2020 )
Страницы в социальных сетях

Написать сообщение
2018 г. Участник IV форума "Я педагог Коломны!"

2019 г. Победитель муниципального этапа областного конкурса педагогов дополнительного обарзования "Сердце отдаю детям"

Содержание программы

Раздел 1. Вводное занятие.

Всего 2 час.

Знакомство с правилами безопасности в кабинете информатики, общеобразовательной программой. Правила пожарной безопасности и поведение на дорогах. Экскурсия по учреждению.

Беседа "Внимание, дорога!«

 

 

Раздел 2. Начальная диагностика.

Всего 2 час.

Диагностика общих знаний, умений и навыков у обучающихся, выявление мотивации к изучению предмета «Робототехника», общение с учениками и диагностика общего развития детей, уровень творческих способностей обучающихся.

 

Раздел 3. Знакомство с робототехникой на базе LegoMindstormsEV3.

Всего 6 час.

Теория (2 ч.): Изучение основных понятий физики (движение, скорость, траектория, путь, ускорение, сила), изучение компонентов набора робототехники Lego (датчики, программируемые блок, провода USB для подключения к ПК, аккумулятор). Изучение основных понятий программирования (программа, исполнитель, программист, цикл, условие, язык программирования и др.).

Практическая работа (4 ч.): Выполнение проекта «Разворот в 3 приема», знакомство со средой программирования, с программным обеспечением Lego, составление простейших программ, знакомство с блоками управления, цикла, условий и др.

Викторина "Знай, помни, соблюдай!«

 

Раздел 4. Проектирование и программирование.

Всего 22 часа.

Теория (7 ч. 20 мин.). Разбор более сложных физических задач, отрицательные числа, программирование отрицательных чисел, арифметические операции, сложные условия, блоки сложных условий, датчик цвета ( физические характеристики, принцип работы, устройство ), датчик освещенности ( физические характеристики, принцип работы, устройство ), работа со звуком. Изучение характеристик датчика цвета, ультразвукового датчика, датчика касания. Режимы работы датчиков, отличие режимов работы. Исследование принципов движения машин, законов движения машин.

Практическая работа (14 ч. 40 мин.). Выполнение проектов «Движение робота задним ходом», «Освещение пути», «Освещение и автоматизированные рельсовые системы», «Звуковой сигнал заднего хода», «Пуск автомобиля без ключа». Реализация идей проектов, постановка целей, задач проект, составление технологической карты проектов, распределение ролей в командах, подготовка презентаций выступлений для проектов.

Беседа "Мои безопасные каникулы. Я внимательный пешеход!"

Беседа "Мои безопасные каникулы. Я внимательный пешеход!«

 

Раздел 5. Воспитательные мероприятия.

Всего 4 час.

Практика –1 час. Проведение акции по программированию «Час кода», направленная на повышение популярности профессии программиста. Каждый участник, прошедший акцию получит сертификат участника. Проведение мастер-класс по программированию, на котором обучающиеся узнают, на каких языках программирования пишутся современные программы и попробуют запрограммировать компьютерную игру.

Раздел 6. Итоговые проекты.

Всего 34 часов.

Теория (11 ч. 40 мин.).Построение программ с использование вложенных циклов, алгоритмическая конструкция «Датчик случайных чисел», функции для работы с датчиком случайных чисел, блок параллельное программирование, блок переключатель, математический блок, канал передачи данных, булева логика, булевы операции, использование показаний блоков, перенос показаний. Поиск информации для защиты проекта, составление текста выступления для защиты проекта, обсуждение плана выступления по проекту.

Практическая работа (22 ч. 20 мин.). Выполнение проектов «Круиз – контроль», «Блуждающие роботы». Обсуждение плана выполнения проекта, построение технологической карты проекта, распределение ролей внутри команды, конструирование и программирование моделей роботов. Подготовка презентации выступления с проектом, итоговая защита проектов.

Раздел 7. Подведение итогов. Итоговая аттестация.

Всего 2 часа.

Теория (1 час). Подведение итогов программы, итоговая контрольная работа по пройденному материалу за учебный год.

Практика (1 часа). Подведение итогов программы, итоговая контрольная работа по пройденному материалу за учебный год.

Цели программы

Цель 1 года обучения: Формирование ЗУН при работе с конструкторами Lego, развитие технического потенциала и способностей личности обучающегося. Развитие навыков взаимодействия и сотрудничества при коллективной работе. Задачи: Личностные: • воспитывать навыки общения друг с другом, • развитие умения организованно заниматься в коллективе, проявлять дружелюбное отношение к товарищам; • воспитывать аккуратность и бережливость по отношению к технике; • воспитывать чувства личной ответственности; • воспитание усидчивости и скрупулезности при конструировании и программировании модели робота; • воспитание самостоятельности при принятии решений и способности к аргументированному обоснованию принятого решения; • воспитание внимательности и аккуратности при работе с наборами для занятий по робототехнике. Метапредметные: • мотивировать к изучению технических дисциплин; • развитие навыков самостоятельной и командной работы при создании и программировании модели робота; • развитие речевых навыков для уверенной защиты своего проекта; • развивать творческие способности, логическое мышление школьников; • развитие умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей в программе, следования четко заданному плану работы; • развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел. Образовательные (предметные): • обучать программированию в среде программирования LegoMindStorms EV3; • развивать навыки ведения проектной и исследовательской деятельности на уроках робототехники; • обучать правилам и приёмам конструирования моделей Лего; • изучать понятия из предметной области «алгоритмизация и программирование»; • изучать понятия из предметной области «физика и математика». Цель 2 года обучения: Активное вовлечение обучающихся в проектную и исследовательскую деятельность. Реализация проектных работ. Формирование ЗУН в области «робототехнических систем». Задачи: Личностные: • воспитывать навыки общения друг с другом, • развитие умения организованно заниматься в коллективе, проявлять дружелюбное отношение к товарищам; • воспитывать аккуратность и бережливость по отношению к технике; • воспитывать чувства личной ответственности; • воспитание усидчивости и скрупулезности при конструировании и программировании модели робота; • воспитание самостоятельности при принятии решений и способности к аргументированному обоснованию принятого решения; • воспитание внимательности и аккуратности при работе с наборами для занятий по робототехнике. Метапредметные: • мотивировать к изучению технических дисциплин; • развитие навыков самостоятельной и командной работы при создании и программировании модели робота; • развитие речевых навыков для уверенной защиты своего проекта; • развивать творческие способности, логическое мышление школьников; • развитие умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей в программе, следования четко заданному плану работы; • развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел. Образовательные (предметные): • обучать программированию в среде программирования LegoMindStorms EV3; • развивать навыки ведения проектной и исследовательской деятельности на уроках робототехники; • обучать правилам и приёмам конструирования моделей Лего; • изучать понятия из предметной области «алгоритмизация и программирование»; • изучать понятия из предметной области "физика и математика".

Результат программы

Планируемые результаты обучения.

В результате обучения предполагается приобретение обучающимися следующих теоретических знаний и практических умений.

 

Предметные результаты освоения программы

должны знать:

· правила техники безопасности;

· правила работы на ноутбуке и ПК;

· физические основы робототехники;

· понятие угла (единицы измерения);

· геометрические фигуры (квадрат, круг, треугольник);

· понятие алгоритма и исполнителя;

· структуры программирования (цикл, развилка, вложенный цикл);

· устройства с обратной связью;

· все датчики конструктора Lego MindStorms EV3 и как они работают.

должны уметь:

· собирать простейшие модели из конструктора LegoMindstormsEV3;

· сохранять свои проекты в личные папки;

· составлять программы в среде LabView;

· подключать программируемый модуль EV3 к компьютеру;

· составлять простейшие программы в среде LegoMindstormsEV3.

Личностные результаты освоения программы

Должны знать:

· о ценности семьи и общества;

· пользе самостоятельного обучения;

· правила работы в группе и паре.

Должны уметь:

· работать в команде;

· ставить перед собой цель и добиваться её;

· правильно расставлять приоритеты;

· анализировать и интерпретировать данные;

· сотрудничать и устанавливать контакт с одногруппниками;

· находить нетривиальные способы решения в разных образовательных ситуациях.

Метапредметные результаты освоения программы

Должны знать:

· основные правила подготовки домашнего задания;

· как правильно выстраивать свою деятельность для достижения результата;

· как правильно оценить свои результаты;

Должны уметь:

· логически мыслить при решении задачи;

· творчески подходить к решению любой задачи;

· грамотно выражать свои мысли при защите своей работы;

 

 

Компетенции и личностные качества

В результате реализации программы у учащихся будут сформированы и они овладеют ключевыми компетенциями:

Учебно-познавательные компетенции

· умение осуществлять планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей деятельности;

· умение выдвигать гипотезы, ставить вопросы к наблюдаемым фактам и явлениям, оценивать начальные данные и планируемый результат;

· умение работать со справочной литературой, инструкциями;

· умение оформить результаты своей деятельности, представить их на современном уровне.

Информационные компетенций

· самостоятельно искать, извлекать, систематизировать, анализировать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее;

· применять для решения учебных задач информационные и телекоммуникационные технологии: аудио и видеозапись, электронную почту, Интернет.

Коммуникативные компетенции

· владение формами устной речи (монолог, диалог, умение задать вопрос, привести довод при устном ответе, дискуссии, защите проекта);

· ведение диалога «человек» – «техническая система» (понимание принципов построения интерфейса, работа с диалоговыми окнами, настройка параметров среды);

· умение представить себя устно и письменно, владение стилевыми приемами оформления текста.

· умение работать в группе, искать и находить компромиссы.

Компетенция личностного самосовершенствования

· создание комфортной здоровьесберегающей среды (знание правил техники безопасности, адекватная оценка пользы и вреда от работы за компьютером, умение организовать свое рабочее время, распределить силы);

· создание условий для самопознания и самореализации;

· наличие способности действовать в собственных интересах, получать признание в некоторой области (участие в олимпиадах, фестивалях и конкурсах, завоевание авторитета в глазах одногруппников с помощью уникальных результатов своей деятельности).

Особые условия проведения

еНаличие компьютерного класса, оснащение ноутбуками каждого обучающегося, программным обеспечением Lego

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение.

Характеристика помещения:

Занятия проводятся в кабинете информатики. В кабинете располагаются:

• столы компьютерные (10);

• принтер черно-белый лазерный (1)

• кресла компьютерные (10);

• столы ученические двухместные (4);

• стулья ученические (16);

• стол учительский (1);

• стул учительский (1);

• экран (1);

• проектор (1);

• многофункциональное устройство (1);

• шкаф для пособий и оборудования (2);

• магнитная доска (1);

• информационный стенд (стенды с устройствами компьютера) (5);

• портреты великих изобретателей и ученых (Лебедев, Касперский, Лейбниц, Паскаль, Ньютон) (5);

• информационный стенд «Техника безопасности» (1);

• средства пожаротушения (1);

• фоторамки для выставки творческих работ обучающихся (20);

• базовый набор робототехники Lego Mindstorms EV3 (6);

• ресурсный набор робототехники Lego Mindstorms EV3 (4)

Информационное обеспечение:

Средства вычислительной техники:

• персональные компьютеры (9);

• ноутбуки (2).

Программное обеспечение:

• системное программное обеспечение (windows 10);

• программное обеспечение для работы с наборами конструкторов Lego Mindstorms EV3;

• программное обеспечение базовых информационных технологий: текстовый редактор, графический редактор (Microsoft office);

• инструментальные средства общего назначения;