ДООП «Основы робототехники»

  • (2)

В настоящее время в образовании применяют различные робототехнические комплексы, одним из которых является конструктор LEGO EV3. Работа с образовательными конструкторами LEGO EV3 позволяет учащимся в форме игры исследовать основы механики, физики и программирования.

Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов Lego EV3 как инструмента для обучения конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях робототехники. Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

преподаватели

Богуславский Михаил Викторович

Цимбал Олег Леонидович

Педагоги  дополнительного образования

Содержание программы

МОДУЛЬ «Введение в робототехнику»

 

1.  Вводное занятие.

Теория. Инструктаж по технике безопасности. Лекция «Что такое робот». Презентация «История Робототехники».  

Практика. Знакомство с набором LEGO Mindstorms Education EV3.

2.  Конструирование.

Теория.: Виды деталей, сервоприводы датчики, правила подключения соединительных кабелей. Возможности конструктора.

Практика: Создание роботов с 1-2 приводами.   
3.  Механика.

Теория: Базовые понятия о зубчатых колёсах. Модели зубчатых колёс. Коробка передач.

Практика: Создание роботов с зубчатыми колёсами. Создание и применение дифференциала. 

4.  Итоговое занятие

Теория: Подведение итогов.

         Практика: Самостоятельная работа

 

 

МОДУЛЬ «Программирование»

 

1.  Вводное занятие.

Теория: Понятия программирование, алгоритм, команда.

Практика: Знакомство с средой программирования LEGO Mindstorms.

2. Программирование.

Теория: Перемещение по прямой, движение по кривой, повороты, переместить объект, многозадачность, цикл, прерывание цикла, многопозиционный переключатель.  

Практика: Создание роботов и разработка программ, на основе полученных знаний. Движение по линии.

3.  Космическая программа.

Теория: Обзор конструктора «Космическая программа». Постановка задач для выполнения базовых элементов КП.

Практика: Выполнение заданий «Космической программы»: Активация связи, Комплектация экипажа, Освобождение робота MSL, Запуск спутника, Доставка образцов грунта, Обеспечение энергоснабжения, Инициирование запуска.

4.  Начальное 3D Моделирование в робототехнике.

Теория: Моделирование в LEGO Digital Disigner  – основы

Практика: Моделирование статичного объекта, моделирование шасси

5.  Итоговое занятие

Теория: Подведение итогов.

         Практика: Самостоятельная работа

Цели программы

Цель программы – создание условий для комплексного и интеллектуального развития учащихся через занятия робототехникой

Результат программы

После изучения программы учащиеся научатся проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов, создавать программы для робототехнических средств, узнают основные компоненты конструкторов ЛЕГО, компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования, основные приемы конструирования роботов.

Предметные:

-                    умение конструировать механизмы для преобразования движения;

-                    умение конструировать модели, использующие механические передачи, редукторы;

-                    умение конструировать мобильных роботов, используя различные системы передвижения;

-                    умение программировать контролер EV3 и сенсорные системы;

-                    умение использовать логические значения, операции и выражения с ними; умение формально выполнять алгоритмы, описанные с использованием конструкций ветвления (условные операторы) и повторения (циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных величин; умение создавать и выполнять программы для решения несложных алгоритмических задач в выбранной среде программирования;

-                    умение использовать готовые прикладные компьютерные программы и сервисы в выбранной специализации, умение работать с описаниями программ и сервисами;

-                    рациональное использование учебной и дополнительной технической и технологической информации для проектирования и создания роботов и робототехнических систем;

-                    владение алгоритмами и методами решения организационных и технических задач;

-                    владение методами чтения и способами графического представления технической, технологической и инструктивной информации;

-                    планирование технологического процесса в процессе создания роботов и робототехнических систем.

         Личностные:

-         формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

-         формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и технологий;

-         самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

-         готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

-         проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности;

-         мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;

-         формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения;

-         формирование коммуникативной компетентности в процессе проектной, учебно-исследовательской, игровой деятельности.

Метапредметные:

-         овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности: умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить эксперименты, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеи;

-         умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

-         овладение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

-         развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли, способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение;

-         формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;

-         комбинирование известных алгоритмов технического и технологического творчества в ситуациях, не предполагающих стандартного применения одного из них;

-         поиск новых решений возникшей технической или организационной проблемы;

-         самостоятельная организация и выполнение различных творческих работ по созданию технических изделий;

-         проявление инновационного подхода к решению учебных и практических задач в процессе моделирования изделия или технологического процесса;

-         выявление потребностей, проектирование и создание объектов, имеющих потребительную стоимость;

-         формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.

Особые условия проведения

Данная программа рассчитана на детей от 9 до 14 лет.

При наборе обучающихся принимаются все желающие на основании регистрации и подачи заявки в АИС «Навигатор дополнительного образования Краснодарского края» и заявления родителей (законных представителей). Уровень подготовленности учащихся не учитывается.

Данная программа может быть реализована для детей с особыми образовательными потребностями – дети, проявившие выдающиеся способности (одаренные дети) и дети с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ), с условием индивидуального построения образовательного маршрута. Индивидуальный образовательный маршрут определяется образовательными потребностями, индивидуальными способностями и возможностями учащегося (уровень готовности к освоению программы). Также в программе предусмотрено участие детей, находящихся в трудной жизненной ситуации.

Условия приема детей: запись на дополнительную общеобразовательную общеразвивающую программу осуществляется через систему заявок на сайте «Навигатор дополнительного образования детей Краснодарского края» https://р23.навигатор.дети/.

Материально-техническая база

Материально-техническое оснащение: просторное, светлое, с естественным и искусственным освещением помещение, стол и стул для педагога, столы и стулья по количеству учащихся, большой стол для сборки, трассы для роботов, стол для роботов, наглядные пособия, наборы роботов LEGO EV3.

Техническое оснащение: компьютеры, сканер, лего-конструкторы Mindstorms EV3, ПК с установленными средами программирования Lego Mindstorms Education EV3, наборы роботов LEGO EV3, трассы для роботов, стол для роботов, наглядные пособия. Учебное оборудование: доска, учебники, инструкции по сборке, мультимедийный экран.