Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Бутурлиновская средняя общеобразовательная школа Бутурлиновского муниципального района Воронежской области 397505, Воронежская обл., г.Бутурлиновка, ул. Дорожная, 71

тел.:(47361)2-83-30, 2-83-31, эл.адрес: [email protected]

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора по ВР

_________ Попова А.Н.

^{подпись Ф.И.О.}

__________ 2015 года

УТВЕРЖДЕНО

Приказом директора школы

__________ Штельцер И.Е.

№______

от _________ 2015 г .

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Кружка ____Робототехника______________________________________________________

^{(указать учебный предмет, курс)}

Уровень образования (класс) __основное общее образование 7 классы_________________

^{(начальное общее, основное общее образование с указанием классов)}

Количество часов ____34_____

Учитель ______Шибарова Д.А._________________________________________________

Программа разработана на основе нормативных документов:

1. Закон РФ «Об образовании» № 273-ФЗ.

2. Программы Образовательная робототехника

3. Образовательная робототехника на уроках информатики и ИКТ

2015

1. Пояснительная записка

Технологии образовательной робототехники - это комплекс наглядно-демонстрационных, моделирующих и поисково-исследовательских приемов обучения с применением робототехнического оборудования и программных сред (программируемых конструкторов), ориентированных на достижение обучающимися практических и проектных результатов.

Важной особенностью внедрения таких образовательных инноваций является то, что они сопровождаются радикальными изменениями в педагогических методах и приемах, организации учебной деятельности и даже в теории и методологии современного образования.

Уже сегодня, находясь на уровне экспериментального внедрения в образовательный процесс, технология образовательной робототехники позволяет совершать переход:

• от пассивного восприятия и воспроизведения предлагаемого учебного материала к активному процессу умственного развития, позволяющему использовать усвоенное, от внешней мотивации к пробуждению познавательного интереса;

• от чисто ассоциативной, статической модели знаний к динамически структурированным системам умственных действий;

• от ориентации на усредненного ученика к дифференцированным и индивидуализированным программам обучения.

Безусловно, это находит отражение в современной концепции образования, которая оформлена в программном документе «Стандарты второго поколения».

В соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования («Стандарты второго поколения») каждый обучающийся должен владеть:

• универсальными учебными действиями;

• способностью использовать их в учебной, познавательной и социальной практике;

• уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность;

• создавать, применять и преобразовывать знаки и символы;

• использовать информационно-коммуникационные технологии.

Стандарты второго поколения дают ответ на вопрос, как подготовить сегодня выпускника к жизни в современном мире. Важнейшей отличительной особенностью стандартов является их ориентация на результаты образования, достигнутые на основе системно-деятельностного подхода. Деятельность выступает как внешнее условие развития у учащегося познавательных процессов. Значит, одной из важнейших задач, стоящих как перед школой в целом, так и перед каждым учителем, является задача организации условий ученической деятельности.

Такую стратегию обучения легко реализовать в среде с применением образовательных конструкторов, которые объединяют в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты, тщательно продуманную систему заданий и четко сформулированную образовательную концепцию. Нововведением стандарта является регламентация образовательной деятельности во второй половине дня, это создает дополнительные возможности для социального и личностного развития ребенка, формирования универсальных учебных действий. Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчеты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной учебной задачи. Использование конструкторов значительно повышает мотивацию к изучению отдельных образовательных предметов на ступени основного общего образования, способствует развитию и коллективного мышления, и самоконтроля.

Образовательная робототехника (ОРТ) - это современное технологическое средство обучения, представляющее собой программируемые конструкторы, позволяющие вовлечь в процесс инженерного творчества детей, начиная уже с младшего школьного возраста.

Образовательная робототехника предполагает методы обучения, построенные на изучении и применении в образовательных целях перспективного научного направления - решение конструкторских задач по проектированию, созданию автоматизированной техники; разработка соответствующего программного обеспечения, решение исследовательских задач, возникающих при эксплуатации технических устройств.

Образовательная робототехника возникла на основе педагогического опыта; служит для усвоения и закрепления знаний, получаемых школьниками в процессе изучения различных дисциплин, воспитания и развития природных личностных качеств, творческого воображения обучающихся.

В процессе взаимодействия обучающегося с педагогами и сверстниками с использованием творческих и игровых технологий зарождается установка на глубокое освоение материала, осуществляется постановка перспектив опережающего характера, развиваются навыки креативного инженерного мышления.

Предметом оценки обучения является достижение обучающимися предметных и метапредметных результатов, необходимых для дальнейшего продолжения образования. Сформированность умений можно оценить по итогам выполнение учениками индивидуальных проектов. Динамика индивидуальных достижений учащегося определяет не только предметные знания, умения, навыки, но и его личностные результаты.

Образовательная робототехника обладает следующими свойствами, которые раскрывают ее возможности как средства обучения:

- универсальности (применима на всех этапах обучения);

- интенсивность (технология усиливает процесс развился;

- результативность и многоплановость (позволяет учителю получать результаты развития - личностные качества - в процессе преподавания);

- метапредметность (адекватность встраивания в предметы естественно-научного цикла).

Данные свойства позволяют выстроить концепцию включение образовательной робототехники в процесс обучения в разных аспектах планирования учебной деятельности. Е инвариантной части учебного плана образовательная робототехника может выступать методическим средством, обеспечивающим усиление практической и деятельностной направленности преподавания. В вариативной части плана образовательная робототехника может стать непосредственно предметом изучения (самостоятельные курсы и предметы).

В дополнительном образовании робототехника может быть представлена как метод формирования познавательной культуры и мотивации обучающихся (образовательные программы кружковой и клубной деятельности учащихся). Во внеурочной деятельности образовательная робототехника может являться формой активизации воспитательной и коллективной деятельности, т.е. выступать как форма, средство и метод формирования современной личности.

Образовательная программа дополнительного образования детей «Робототехника» соответствует основному общему уровням образования и имеет научно-техническую направленность.

Актуальность, педагогическая целесообразность программы. Робототехника - это проектирование, конструирование и программирование всевозможных интеллектуальных механизмов-роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами. В настоящее время автоматизация достигла такого уровня, при котором технические объекты выполняют не только функции по обработке материальных предметов, но и начинают выполнять обслуживание и планирование. Человекоподобные роботы уже выполняют функции секретарей и гидов. Робототехника уже выделена в отдельную отрасль. Сегодня человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда роботы будут использоваться во всех сферах жизнедеятельности. Поэтому изучение робототехники и компьютерного программирования необходимо в образовательных учреждениях.

Цель: создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робота Lego EV3, развития научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:

Обучающие:

• познакомить с основными принципами механики: конструкции и механизмы для

• передачи и преобразования движения; познакомить с историей развития и передовыми направлениями робототехники; познакомить с основным элементами конструктора Lego и способами их

• соединения; познакомить с основами программирования в компьютерной среде EV3; научить читать элементарные схемы, а также собирать модели по предложенным

• схемам и инструкциям; научить устанавливать причинно-следственные связи: решение логических задач; научить проводить экспериментальные исследования с оценкой (измерением) влияния отдельных факторов, а также научить анализировать результаты и находить новые решения: создание проектов.

Развивающие:

• мотивировать к изучению наук естественнонаучного цикла: физики, информатики

• (программирование и автоматизированные системы управления) и математики; ориентировать на инновационные технологии и методы организация практической

• деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения; развивать образное мышление, конструкторские способности детей; развивать умение довести решение задачи от проекта до работающей модели;

• развивать умение отстаивать свою точку зрения, самостоятельно находить ответы

• на вопросы путем логических рассуждений; развивать словарный запас и навыки общения детей, умение работать над проектом

• в команде, эффективно распределять обязанности.

Воспитательные:

• организовать занятость школьников во внеурочное время;

• привить трудолюбие, аккуратность, самостоятельность, ответственность,

• активность, стремление к достижению высоких результатов; получить опыт самостоятельной образовательной, общественной, проектно-

• исследовательской деятельности; научить корректно отстаивать свою точку зрения;

• сформировать культуру общения и поведения в коллективе.

2. Содержание

Раздел 1. Введение. Основы конструирования.

Основная информация о робототехнике, её история, техника безопасности при работе с коструктором.

Практические работы:

• Практическая работа №1 «Знакомство с наборами Лего».

• Практическая работа №2 «Конструирование первого робота».

• Практическая работа №3 «Конструирование трехколесного робота».

Раздел 2. Управление. Основы программирования.

Изучение среды управления и программирования, отработка практических навыков.

Практические работы:

• Практическая работа №4 «Изучение среды управления и программирования».

• Практическая работа №5 «Программирование робота».

Раздел 3. Проектно-конструкторская деятельность.

Конструирование, программирование и тестирование роботов невысокой сложности.

Практические работы:

• Практическая работа №6 «Конструирование гусеничного бота».

• Практическая работа №7 «Тестирование».

Раздел 4. Свободное моделирование.

Для примера сборка и показ соревнование роботов-сумоистов. Разработка собственных проектов по группам и их защита.

Практические работы:

• Практическая работа №8 «Разработка проектов по группам».

3. Требования к уровню подготовки

В результате изучения дисциплины ученик должен

Знать:

- термины, классификацию, характеристики роботов Лего;

- функциональные схемы роботов, функции подсистем;

- области применения;

- типы датчиков, их принципы действия и характеристики.

Уметь:

- программировать роботов с циклической системой управления;

- использовать цифровые вычислительные блоки;

- использовать роботов при выполнении проектов.

Владеть:

- навыками конструирования различных моделей роботов;

- навыками моделирования различных частей роботов;

- навыками программирования и отладки модели робота.

Список рекомендуемой учебно-методической литературы

1. Соревновательная робототехника. Вязовов С.М., Москва 2014

2. Образовательная робототехника Lego WeDo. Сборник методических рекомендаций и практикумов, Корягин А.В., Смольянинова Н.М., 2013

3. Основы образовательной робототехники, Мякушко А.А., 2013

4. Пропорциональное управление роботом Lego Mindstorms EV3, Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий., 2013

5. Алгоритмы и программы движения по линии робота Lego Mindstorms EV3, 2013

6. Робототехника в образовании, 2012

7. Fischertechnik - основы образовательной робототехники: учебно-методическое пособие, 2013

8. Образовательная робототехника на уроках информатики и ИКТ, 2013

9. Образовательная робототехника на уроках информатики и физики в средней школе: учебно-методическое пособие, 2013

10. Восстановленные роботы: 10 проектов роботов. Роберт Мелоун, 2012

11. Чудесные космические роботы, Майкл Охирн, 2013

12. Сделайте своего собственного робота. Лоуренс Кинг, 2012

13. Технические идеи для LEGO: простые машины, Йошихито Исогава, 2010

14. Золотое дно для строителей роботов. Гордон Мак-Комб, 2011

Календарно-тематическое планирование.

№п/п

Тема урока

Дата

План

Факт

1.

Техника безопасности. Введение в робототехнику

09.09

2.

Конструкторы компании ЛЕГО. Знакомство с набором Lego Mindstorms

16.09

3.

Конструирование первого робота.

23.09

4.

Конструирование.

30.09

5.

Конструирование.

07.10

6.

Конструирование слона.

14.10

7.

Конструирование слона.

21.10

8.

Конструирование слона.

28.10

9.

Конструирование слона.

11.11

10.

Конструирование слона.

18.11

11.

Изучение среды управления и программирования.

25.11

12.

Изучение среды управления и программирования.

02.12

13.

Программирование робота.

09.12

14.

Программирование робота.

16.12

15.

Программирование робота.

23.12

16.

Программирование робота.

30.12

17.

Программирование робота.

13.01

18.

Программирование робота.

20.01

19.

Программирование робота.

27.01

20.

Программирование робота.

03.02

21.

Программирование робота.

10.02

22.

Программирование робота.

17.02

23.

Программирование робота.

24.02

24.

Программирование робота.

02.03

25.

Программирование робота.

09.03

26.

Программирование робота.

16.03

27.

Программирование робота.

23.03

28.

Программирование робота.

06.04

29.

Тестирование работы робота и выполнения им различных программ.

13.04

30.

Тестирование работы робота и выполнения им различных программ.

20.04

31.

Тестирование работы робота и выполнения им различных программ.

27.04

32.

Подготовка к демонстрации моделей. Проектная работа.

04.05

33.

Подготовка к демонстрации моделей.

11.05

34.

Защита проектов.

18.05