"РобоLAND" (стартовый уровень)

В настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование, т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. В педагогической целесообразности образовательной программы не приходиться сомневаться, поскольку учащиеся научатся объединять реальный мир с виртуальным. В процессе конструирования и программирования кроме этого дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

Содержание программы расширено включением в него модуля по знакомству с робоконструктором на платформе Lego – это позволяет учащимся получить представление о различных видах робоконструкторов, а также проявить свои способности при участии в конкурсах, олимпиадах, проводимых, как правило, именно на конструкторах Lego. Данная программа рассчитана на 2 года обучения. С целью лучшего закрепления пройденного материала программы, применения полученных знаний и умений в практической деятельности увеличено количество часов на самостоятельное конструирование, подготовку групп в конкурсах, соревнованиях, олимпиадах технической направленности. Программа направлена на решение не только на получение учащимися умений и знаний по предмету роботомоделирование, но и формирование метапредметных умений, формирование личностных качеств и личностных компетенций.

преподаватели

Фирсов Дмитрий Алексеевич

Расписание

В соответствии с СанПиНом 2.4.3172-14 занятия проводятся два раза в неделю и сгруппированы по 2 учебных занятия (4 ч/неделю очно). Продолжительность одного занятия 45 минут. Между занятиями предусмотрен 15-минутный перерыв.

Содержание программы

Тема 1. Вводное занятие. Инструктаж

Теория: инструктаж по ТБ

Практика: инструктаж, свободное моделирование из конструктора.

 

Тема 2. Первичная диагностика. ПДД для пешеходов

Теория: правила дорожного движения для пешеходов

Практика: составление схемы безопасного передвижения к месту учебы и к дому.

 

Тема 3. Виды роботов. Знакомство с конструктором

Теория: знакомство с составом конструктора, виды роботов.

Практика: прочность конструкции и способы повышения прочности, выполнение упражнений из конструктора.

 

Тема 4. Основы робототехники. ПДД для пассажира

Теория: знакомство с историей робототехники, повторение правил безопасного поведения пассажира.

Практика: сборка модели движущегося робота.

 

Тема 5. Рычаг и блок

Теория: блок и рычаг. Ременная передача. Устойчивость модели.

Практика: сборка шасси для мобильного робота.

 

Тема 6. Основные детали конструктора. Дорожные знаки.

Теория: двигатель, серводвигатель, аккумуляторы, датчики и микропроцессор.

Практика: сборка модели с двигателем по инструкции.

 

Тема 7. Битва роботов

Теория: правила.

Практика: бои.

 

Тема 8. Роботы-игрушки. Системная плата

Теория: знакомство с устройством системной платы.

Практика: сборка робота-игрушки с применением системной платы.

 

Тема 9. Роботы-помощники. Статистика ДДТТ

Теория: знакомство с видами роботов-помощников. Беседа о безопасном поведении на дороге.

Практика: повторение правил дорожного движения. Сборка модели робота.

 

Тема 10. Роботы-друзья. Принцип ДУ. ПДД в условиях плохой видимости.

Теория: продолжение знакомства с видами роботов. Знакомство с работой пульта ДУ.

Практика: сборка модели робота управляемого с пульта ДУ.

 

Тема 11. Промышленные роботы

Теория: продолжение знакомства с видами роботов. Правила работы в группе.

Практика: сборка модели участка завода, коллективная работа.

 

Тема 12. Роботы-военные. Энергия робота

Теория: продолжение знакомства с видами роботов. Аккумуляторный отсек.

Практика: сборка движущегося робота.

Тема 13. Битва роботов.

Теория: повторение правил битвы роботов.

Практика: соревнование.

 

Тема 14. Мышцы робота - двигатель

Теория: передача движения при помощи двигателя постоянного тока.

Практика: сборка модели с двигателями по инструкции.

 

Тема 15. ИК-датчик. Оказание первой помощи (ПП).

Теория: принцип работы ИК-датчиков. Презентация оказания первой помощи (ПП).

Практика: построение моделей, применение ИК-датчика для огибания препятствий; езда по черной линии.

 

Тема 16. Валовое колесо

Теория: устройство моделей с валовым колесом.

Практика: сборка моделей с валовым колесом, проведение гонки.

 

Тема 17. Глаза робота.

Теория: виды датчиков, принципы их работы.

Практика: сборка моделей с ультразвуковыми и ИК-датчиками.

 

Тема 18. Авоидер. Лайнтрекер. Битва роботов.

Теория: устройство и применение датчиков в авоидере и лайнтрекере.

Практика: сборка роботов. Прохождение лабиринта.

 

Тема 19. Современная робототехника

Теория: применение роботов в современном мире, беседа.

Практика: моделирование робота по собственному замыслу.

 

Тема 20. Кинетическая энергия

Теория: рассказ о кинетической энергии.

Практика: сборка моделей роботов с применением резинок по инструкции.

 

Тема 21. Преобразование энергии. Самостоятельное конструирование.

Теория: преобразование энергии в движение.

Практика: самостоятельное конструирование роботов с применением резинок.

 

Тема 22. Диагностика. Конструктор «Знаток»

Теория: опрос по материалу изученных тем, знакомство с устройством конструктора «Знаток».

Практика: практикум «Знаток», сборка простейших схем.

 

Тема 23. Конструктор «Знаток»

Теория: продолжение освоения конструктора «Знаток».

Практика: сборка схем разной сложности по инструкции.

 

Тема 24. Конструктор «Знаток». Самостоятельное конструирование.

Теория: продолжение освоения конструктора «Знаток».

Практика: конструирование схем по собственному выбору.

 

Тема 25. Светодиоды (LED). Самостоятельное конструирование

Теория: светодиоды и их применение, повторение правил безопасного поведения при пересечении проезжей части.

Практика: применение светодиодов при моделировании робота, моделирование по образцу.

 

Тема 26. Инерция. Битва роботов.

Теория: Закон инерции. Ускорение.

Практика: сборка моделей.

 

Тема 27. Закон инерции. Ускорение. Пешеходный переход.

Теория: презентация- закон инерции, ускорение

Практика: сборка модели робота по инструкции.

 

Тема 28 Действие и реакция

Теория: зависимость работы датчиков от процессора

Практика: сборка модели робота по инструкции.

 

Тема 29. Природосберегающая энергия

Теория: виды природосберегающей энергии, ее использование в быту и промышленности.

Практика: сборка модели с заменой электродвигателя.

 

Тема 30. Потенциальная энергия.

Теория: рассказ о энергии

Практика: сборка модели по инструкции.

 

Тема 31 Энергия света. Битва роботов.

Теория: презентация.

Практика: соревнование роботов.

 

Тема 32. Конвейер

Теория: принцип работы конвейера, работа завода.

Практика: сборка действующей модели конвейера.

 

Тема 33. Кулачки. Зубчатое колесо. ПДД велосипедиста.

Теория: принцип работы кулачкового механизма и зубчатого колеса.

Практика: сборка модели с применением кулачкового механизма и зубчатого колеса.

 

Тема 34. Звуковой датчик. ПДД велосипедиста.

Теория: применение микрофона в роботостроении.

Практика: сборка модели с микрофоном.

 

Тема 35 Мотор.

Теория: опрос по материалу пройденного материала.

Практика: выполнение контрольного задания, работа по инструкции

 

Тема 36. Итоговая диагностика

Теория: подведение итогов года.

Практика: сборка модели, соревнование.

 

Тема 37. Итоговое занятие. Битва роботов

Теория: подведение итогов года.

Практика: сборка модели, соревнование.

 

Цели программы

Формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.

Результат программы

Предметные:

Освоив программу, дети должны знать и уметь:

- устройство робототехнических устройств;

- основные приемы сборки и программирования робототехнических средств;

- иметь базовые навыки конструирования и проектирования;

- правила безопасной работы с инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических средств.

Метапредметные результаты характеризуются сформированностью умения устанавливать межпредметные связи и уровнем овладения УУД.

Метапредметные:

Учебно-познавательные УУД:

- самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;

- выбор наиболее эффективных способов решения поставленных задач в зависимости от конкретных условий; контроль и оценка процесса и результатов деятельности;

- анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных);

- синтез как составление целого из частей, в том числе самостоятельная доработка, выполнение недостающих компонентов;

- выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов;

- установление причинно-следственных связей; построение логической цепи рассуждений, доказательств;

- выдвижение гипотез и их обоснование;

- действия постановки и решения проблем: формулирование проблемы; самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера.

Коммуникативные УУД:

- планирование учебного сотрудничества с педагогом и сверстниками определение цели, функций участников, способов взаимодействия;

- постановка вопросов;

- инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;

- владение монологической и диалогической формами речи, умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.

Регулятивные УУД:

- планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, составление плана и последовательности действий;

- прогнозирование - предвосхищение результатов и уровня усвоения, его временных характеристик;

- контроль (самоконтроль, взаимоконтроль) в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона;

- коррекция - внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия в случае расхождения эталона с реальным действием и его продуктом;

- оценка (самооценка, взаимооценка) - выделение и осознание обучающимися того, что подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения.

Личностные результаты

Личностные результаты включают в себя сформированные у учащихся следующие качества и характеристики личности:

- духовно-нравственные качества: доброта; нравственность; потребность выражения собственных творческих мыслей посредством технического творчества; способность жить и действовать в согласии с самим собой, обществом и природой; эмоциональное и творческое отношение к людям и окружающей природе.

- творческие способности: творческая активность; эстетическое восприятие действительности, владение приемами самоанализа, необходимыми для оценки• собственной работы и работы других; - моральное осознание и ориентировка обучающегося в сфере нравственно-этических отношений на основе: социальных ценностей; личностных ценностей.

- мотивация и устойчивый интерес к техническому творчеству.

Особые условия проведения

Программа рассчитана на 1 год обучения, учебная нагрузка 144 часа.

Форма обучения - очная.

Особенности организации образовательного процесса – группы учащихся разного возраста с постоянным составом. Количество учащихся в группе – 12-15 человек.

Материально-техническая база

Занятия проводятся в помещении с хорошим освещением, вентиляцией. Для эффективной организации и проведения занятий по этой образовательной программе в учебном помещении имеется перечень оборудования, инструментов и материалов:

– столы и стулья по количеству учащихся, в соответствии с их росто-возрастными особенностями;

– стол для педагога;

– шкафы или стеллажи для хранения конструктора и моделей;

– тематические и учебные стенды;

– мультимедиа-проектор и экран;

– ноутбуки;

– поле для соревнований по РобоФутболу;

– поле для соревнования  «Лабиринт»;

– конструкторы.

 

Конструктор роботов HUNA Fun & Bot 3 (my robot time exciting):

1) 197 пластиковые детали, с возможностью крепления в 6 плоскостях;

2) два двигателя;

3) контроллер, принимающий ИК-сигнал»;

4) пульт управления.

 

Конструктор « РОБОТРЕК МАЛЫШ-2»:

1) пластиковые блоки 9 видов разных форм для конструирования объектов;

2) колеса - 4 вида;

3)шестеренки - 4 вида;

4) набор уголков, дуг, балок, валов, втулок и муфт;

5) 2 материнские платы (контроллера) - 1 прошитая с 4 алгоритмами и с возможностью дистанционного управления, 1 программируемая (визуализированная среда РОБОТРЕК ПО);

6) 2 двигателя постоянного тока;

7) набор различных датчиков- 2 инфракрасных датчика, 1 датчик приема ДУ, 1 датчик звука;

8) USB кабель;

9) 2 Кейса для батареек 6 и 9 V;

10) Пульт дистанционного управления;

11) диск с ПО РОБОТРЕК, инструкции, не менее 39 готовых файлов для прошивки платы ТРЕКДУИНО с алгоритмами для программирования роботов при условии наличия набора "Малыш проект "дополнительно;

12) 3 вида рамок, крепление двигателя;

13) пластины резиновые.

 

Конструктор «РОБОТРЕК БАЗОВЫЙ»:

1) пластиковые балки разных форм (5 видов), блоки (11 видов) для конструирования объектов;

2) металлические блоки разных форм (10 видов);

3) колеса- 5 видов;

4) шестеренки -4 вида, рычаги и пластиковые уголки, набор звеньев для гусениц;

набор пластиковых (4 вида) и металлических (3 вида) валов, пластиковых втулок и пластиковых, резиновых и металлических муфт, железных болтов (три размера) и гаек, шайбы;

5) набор плоских пластиковых рамок (3 вида) и резиновых адаптеров (2 вида);

6) набор объемных прямоугольных соединительных балок (2 вида);

7) набор пластиковых штифтов 5 размеров и приспособления для установки штифтов;

8) 1 материнская плата для продвинутого уровня;

9) 2 двигателя постоянного тока и 1 серводвигатель для продвинутого уровня и 2 внешних энкодера;

10) набор различных датчиков (6 видов);

11) USB кабель для платы продвиного уровня и программатор для платы основного уровня;

12) кейс для батареек 9 V;

13) пульт дистанционного управления;

14) отвертка, гаечный ключ, удлинительные провода для датчиков;

15) диск с ПО РОБОТРЕК, инструкции, не менее 39 готовых файлов для прошивки платы ТРЕКДУИНО с алгоритмами для программирования роботов при условии наличия набора 16) РОБОТРЕК ДАТЧИКИ дополнительно.

 

Конструктор "РОБОТРЕК СТАЖЕР-А"

1) пластиковые балки разных форм (4 видов), блоки (5 видов) для конструирования объектов;

2) колеса- 5 видов;

3)шестеренки-3 вида, набор звеньев для гусениц;

4) набор пластиковых (4 вида) валов, пластиковых втулок и пластиковых, резиновых и   муфт, железных болтов (три размера) и гаек, шайбы;

5) набор плоских пластиковых рамок (3 вида) и резиновых адаптеров (2 вида);

6) 3 материнские платы (контроллеры): 2 платы для начального уровня (прошитая и с возможностью программирования) и 1 плата  для продвинутого уровня;

7) 2 двигателя постоянного тока и 2 серводвигателя;

8) набор различных датчиков - 6 видов датчиков: 3 инфракрасных, 1 ПДУ, 1 датчик освещенности, 2 датчика касания, 1 пьезоизлучатель, 1 датчик звука;

9) два светодиодных модуля;

10) USB кабель для платы ТРЕКДУИНО и USB для платы начального уровня;

11) 2 Кейса для батареек 6 и 9 V;

12) пульт дистанционного управления;

13) отвертка, гаечный ключ;

14) диск с ПО РОБОТРЕК, инструкции, не менее 39 готовых файлов для прошивки платы ТРЕКДУИНО с алгоритмами для программирования роботов при условии наличия дополнительного набора РОБОТРЕК ДАТЧИКИ.

 

Стоимость

Бюджетные средства.