муниципальное автономное общеобразовательное учреждениесредняя общеобразовательная школа № 2
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
технической направленности
«Основы робототехники»
возраст обучающихся: 10–11 лет
срок реализации: 1 год
Автор-составитель:
Васьков Д.А.,
учитель информатики,
г. Богданович
Содержание
Пояснительная записка
Раздел 1. Планируемые результаты освоения дополнительной
общеобразовательной общеразвивающей программы
Раздел
2.
Содержание
дополнительной
общеобразовательной
общеразвивающей программы с указанием форм и видов деятельности
Раздел
3.
Тематическое
планирование
дополнительной
общеобразовательной общеразвивающей программы
Приложение № 1
Перечень учебно-методического обеспечения
Пояснительная записка
Нормативно-правовые основы:
1. Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в
Российской Федерации» (далее — ФЗ).
2. Федеральный закон Российской Федерации от 14.07.2022 № 295-ФЗ «О
внесении изменений в Федеральный закон «Об образовании в Российской
Федерации».
3. Федеральный закон Российской Федерации от 24.07.1998 № 124-ФЗ «Об
основных гарантиях прав ребенка в Российской Федерации» (в редакции
2013 г.).
4. Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года,
утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 31
марта 2022 г. № 678-p.
5. Указ Президента Российской Федерации от 21.07.2020 № 474 «О
национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030
года».
6. Указ Президента Российской Федерации от 09.11.2022 № 809 «Об
утверждении Основ государственной политики по сохранению и
укреплению традиционных российских духовно-нравственных ценностей».
7. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28
сентября 2020 г. № 28 «Об утверждении санитарных правил CП 2.4.3648-20
«Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания
и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» (далее - СанПиН).
8. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28
января 2021 г. № 2 «Об утверждении санитарных правил и норм».
9. Постановление Правительства Российской Федерации от 11.10.2023 №
1678
«Об
утверждении
Правил
применения
организациями,
осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения,
дистанционных
образовательных
технологий
при
реализации
образовательных программ».
10.Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от
05.05.2018 № 298 «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог
дополнительного образования детей и взрослых».
11.Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27 июля
2022 г. № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления
образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам» (далее — Порядок).
12.Приказ Министерства
просвещения
Российской
Федерации от
03.09.2019 № 467 «Об утверждении Целевой модели развития региональных
систем дополнительного образования детей».
13.Приказ Министерства науки и высшего образования РФ и Министерства
просвещения РФ от 5 августа 2020 г. № 882/391 «Об утверждении Порядка
организации и осуществления образовательной деятельности при сетевой
форме реализации образовательных программ».
14.Письмо Минобрнауки России № 09-3242 от 18.11.2015 «О направлении
информации»
(вместе
с
«Методическими
рекомендациями
по
проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая
разноуровневые программы)».
15.Письмо Минобрнауки России от 28.08.2015 №
AK-2563/05 «О
методических рекомендациях» (вместе с «Методическими рекомендациями
по организации образовательной деятельности с использованием сетевых
форм реализации образовательных программ».
16.Письмо Министерства
просвещения Российской
Федерации от
30.12.2022 № АБ-3924/06 «О направлении методических рекомендаций»
(вместе с «Методическими рекомендациями «Создание современного
инклюзивного образовательного пространства для детей с ограниченными
возможностями здоровья и детей-инвалидов на базе образовательных
организаций,
реализующих
дополнительные
общеобразовательные
программы в субъектах Российской Федерации»).
17.Письмо Министерства просвещения Российской Федерации от 07.05.2020
№ ВБ-976/04 «Рекомендации по реализации внеурочной деятельности,
программы
воспитания
и
социализации
и
дополнительных
общеобразовательных
программ
с
применением
дистанционных
образовательных технологий».
18.Приказ Министерства образования и молодежной политики Свердловской
области от 30.03.2018 № 162-Д «Об утверждении Концепции развития
образования на территории Свердловской области на период до 2035
года».
19.Приказ Министерства образования и молодежной политики Свердловской
области от 29.06.2023 № 785-Д «Об утверждении Требований к условиям и
порядку оказания государственной услуги в социальной сфере «Реализация
дополнительных образовательных программ в соответствии с социальным
сертификатом».
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Основы
робототехники» предназначена для обучающихся 5, 6 классов МАОУ-СОШ №
2 и составлена на примере платформы LEGO MINDSTORMS Education EV3, на
основе авторской программы Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику.
Практикум для 5-6 классов\ Д. Г. Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний,
2017.
Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную
образовательную среду, которая способствует развитию инженерного,
конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 ученики
приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по
конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в
команде способствует формированию умения взаимодействовать с
соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать,
отстаивать свои идеи.
LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что
позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков. И
при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и
такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять
самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO
MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в
частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты
прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3.
Цель программы:
Изучение программы «Робототехника» на уровне основного общего
образования направлено на достижение следующей цели: развитие интереса
школьников к технике и техническому творчеству.
Задачи:
Познакомить с практическим освоением технологий проектирования,
моделирования и изготовления простейших технических моделей.
Развивать творческие способности и логическое мышление.
Выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие
достичь успеха в техническом творчестве.
Общая характеристика программы
Одной из важных проблем в России являются еѐ 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.
Также данная программа даст возможность школьникам закрепить и применить
на практике полученные знания по таким дисциплинам, как математика,
физика, информатика, технология. На занятиях по техническому творчеству
учащиеся соприкасаются со смежными образовательными областями. За счет
использования запаса технических понятий и специальных терминов
расширяются коммуникативные функции языка, углубляются возможности
лингвистического развития обучающегося.
При ознакомлении с правилами выполнения технических и экономических
расчетов при проектировании устройств и практическом использовании тех или
иных технических решений школьники знакомятся с особенностями
практического применения математики. Осваивая приемы проектирования и
конструирования, ребята приобретают опыт создания реальных и виртуальных
демонстрационных моделей.
Подведение итогов работы проходит в форме общественной презентации
(выставка, состязание, конкурс, конференция и т.д.).
Для реализации программы используются образовательные конструкторы
фирмы Lego, конструктор LEGO MINDSTORMS Education EV3. Он
представляет собой набор конструктивных деталей, позволяющих собрать
многочисленные варианты механизмов, набор датчиков, двигатели и
микрокомпьютер EV3, который управляет всей построенной конструкцией. C
конструктором LEGO MINDSTORMS Education EV3 идет необходимое
программное обеспечение.
Распределение часов на учебный год для 5,6 класса:
Количество часов по учебному плану школы – 34/34.
Количество учебных недель – 34/34.
Количество часов в неделю – 1/1.
Итого в тематическом планировании в 5,6 классах – 34/34.
Раздел 1. Планируемые результаты освоения дополнительной
общеобразовательной общеразвивающей программы
В результате изучения программы учащиеся должны:
знать/понимать
роль и место робототехники в жизни современного общества;
основные сведение из истории развития робототехники в России и мире;
основных понятия робототехники, основные технические термины, связанные с
процессами конструирования и программирования роботов;
правила и меры безопасности при работе с электроинструментами;
общее устройство и принципы действия роботов;
основные характеристики основных классов роботов;
общую методику расчета основных кинематических схем;
порядок отыскания неисправностей в различных роботизированных системах;
методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей;
основы популярных языков программирования;
правила техники безопасности при работе в кабинете оснащенным
электрооборудованием;
основные законы электрических цепей, правила безопасности при работе с
электрическими цепями, основные радиоэлектронные компоненты;
определения робототехнического устройства, наиболее распространенные
ситуации, в которых применяются роботы;
иметь представления о перспективах развития робототехники, основные
компоненты программных сред;
основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы
работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных
исполнительных устройств;
различные способы передачи механического воздействия, различные виды
шасси, виды и назначение механических захватов;
уметь
собирать простейшие модели с использованием EV3;
самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и
роботов различного назначения;
использовать для программирования микрокомпьютер EV3 (программировать
на дисплее EV3)
владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования,
программировать собранные конструкции под задачи начального уровня
сложности;
разрабатывать и записывать в визуальной среде программирования типовые
управления роботом
пользоваться компьютером, программными продуктами, необходимыми для
обучения программе;
подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать
простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и
отлаживать конструкции базовых роботов
правильно выбирать вид передачи механического воздействия для различных
технических ситуаций, собирать действующие модели роботов, а также их
основные узлы и системы
вести индивидуальные и групповые исследовательские работы.
Общие учебные умения, навыки и способы деятельности
Познавательная деятельность
Использование для познания окружающего мира различных методов
(наблюдение, измерение, опыт, эксперимент, моделирование и др.).
Определение структуры объекта познания, поиск и выделение значимых
функциональных связей и отношений между частями целого. Умение разделять
процессы на этапы, звенья; выделение характерных причинно-следственных
связей.
Определение адекватных способов решения учебной задачи на основе заданных
алгоритмов. Комбинирование известных алгоритмов деятельности в ситуациях,
не предполагающих стандартное применение одного из них.
Сравнение, сопоставление, классификация, ранжирование объектов по одному
или нескольким предложенным основаниям, критериям. Умение различать
факт, мнение, доказательство, гипотезу, аксиому.
Исследование
несложных
практических
ситуаций,
выдвижение
предположений, понимание необходимости их проверки на практике.
Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов
для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих
работ.
Творческое решение учебных и практических задач: умение мотивированно
отказываться от образца, искать оригинальные решения; самостоятельное
выполнение различных творческих работ; участие в проектной деятельности.
Информационно-коммуникативная деятельность
Адекватное восприятие устной речи и способность передавать содержание
прослушанного текста в сжатом или развернутом виде в соответствии с целью
учебного задания.
Осознанное беглое чтение текстов различных стилей и жанров, проведение
информационно-смыслового анализа текста. Использование различных видов
чтения (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др.).
Владение монологической и диалогической речью. Умение вступать в речевое
общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника,
признавать право на иное мнение). Создание письменных высказываний,
адекватно передающих прослушанную и прочитанную информацию с заданной
степенью свернутости (кратко, выборочно, полно). Составление плана, тезисов,
конспекта. Приведение примеров, подбор аргументов, формулирование
выводов. Отражение в устной или письменной форме результатов своей
деятельности.
Умение перефразировать мысль (объяснять «иными словами»). Выбор и
использование выразительных средств языка и знаковых систем (текст,
таблица, схема, аудиовизуальный ряд и др.) в соответствии с коммуникативной
задачей, сферой и ситуацией общения.
Использование для решения познавательных и коммуникативных задач
различных источников информации, включая энциклопедии, словари,
Интернет-ресурсы и другие базы данных.
Рефлексивная деятельность
Самостоятельная организация учебной деятельности (постановка цели,
планирование, определение оптимального соотношения цели и средств и др.).
Владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением
предвидеть возможные последствия своих действий. Поиск и устранение
причин возникших трудностей. Оценивание своих учебных достижений,
поведения, черт своей личности, своего физического и эмоционального
состояния. Осознанное определение сферы своих интересов и возможностей.
Соблюдение норм поведения в окружающей среде, правил здорового образа
жизни.
Владение умениями совместной деятельности: согласование и координация
деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада
в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого
поведения (лидер, подчиненный и др.).
Оценивание своей деятельности с точки зрения нравственных, правовых норм,
эстетических ценностей. Использование своих прав и выполнение своих
обязанностей как гражданина, члена общества и учебного коллектива.
Планируемый результат:
Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать
формировать творческую личность.
Способствовать
развитию
интереса
к
технике,
конструированию,
программированию,
высоким
технологиям,
формировать
навыки
коллективного труда.
Сформировать навыки конструирования и программирования роботов.
Сформировать мотивацию к осознанному выбору инженерной направленности
обучения в дальнейшем.
Раздел
2.
Содержание
дополнительной
общеобразовательной
общеразвивающей программы с указанием форм и видов деятельности
5 класс
1. Введение в робототехнику (2 ч)
Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные
направления применения роботов. Искусственный интеллект. Правила работы с
конструктором LEGO
Управление роботами. Методы общения с роботом. Состав конструктора LEGO
MINDSTORMS EV3. Визуальные языки программирования. Их основное
назначение и возможности. Команды управления роботами. Среда
программирования модуля, основные блоки.
2. Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. (4 ч)
Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами.
Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора.
Их название и назначение.
Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния,
порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3.
Запись программы и запуск ее на выполнение. Сервомоторы EV3, сравнение
моторов. Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин. Виды
соединений и передач и их свойства.
Сборка роботов. Сборка модели робота по инструкции. Программирование
движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для
прохождения заданного расстояния.
3. Датчики LEGO MINDSTORMS EV3 EDU и их параметры. (6 ч)
Датчики. Датчик касания. Устройство датчика. Практикум. Решение задач на
движение с использованием датчика касания.
Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с
использованием датчика цвета.
Ультразвуковой датчик. Решение задач на движение с использованием датчика
расстояния. Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим
приближения, режим маяка.
Подключение датчиков и моторов. Интерфейс модуля EV3. Приложения
модуля. Представление порта. Управление мотором.
Проверочная работа № 1 по теме «Знакомство с роботами LEGO
MINDSTORMS».
4. Основы программирования и компьютерной логики (9 ч)
Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков.
Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.
Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом.
Модели поведения при разнообразных ситуациях.
Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно. Свойства и
структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата.
Использование циклов при решении задач на движение.
Программные блоки и палитры программирования. Страница аппаратных
средств. Редактор контента. Инструменты. Устранение неполадок. Перезапуск
модуля.
Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами.
Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.
Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с
остановкой на черной линии. Решение задач на движение вдоль линии.
Калибровка датчика освещенности.
Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из
клеток. Соревнование роботов на тестовом поле.
5. Практикум по сборке роботизированных систем (8 ч)
Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов.
Использование конструктора Lego в качестве цифровой лаборатории.
Измерение расстояний до объектов. Сканирование местности.
Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость вращения
сервомотора. Мощность. Управление роботом с помощью внешних
воздействий.
Реакция робота на звук, цвет, касание. Таймер. Движение по замкнутой
траектории. Решение задач на криволинейное движение.
Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием
нескольких разных видов датчиков. Решение задач на выход из лабиринта.
Ограниченное движение.
Проверочная работа №2 по теме «Виды движений роботов»
6. Творческие проектные работы и соревнования(5 ч)
Правила соревнований. Работа над проектами «Движение по заданной
траектории», «Кегельринг». Соревнование роботов на тестовом поле.
Конструирование собственной модели робота. Программирование и испытание
собственной модели робота. Подведение итогов работы учащихся. Подготовка
докладов, презентаций, стендовых материалов для итоговой конференции.
Завершение создания моделей роботов для итоговой выставки.
6 класс
1. Введение (1 ч.)
Правила поведения и техника безопасности в кабинете и при работе с
конструктором. Правило работы с конструктором LEGO. Применение роботов
в современном мире: от детских игрушек, до серьезных научных
исследовательских разработок. Демонстрация передовых технологических
разработок в промышленности.
Формы занятий: лекция, беседа, презентация, видеоролик.
2. Конструирование и программирование (27 ч.)
Знакомство с основными составляющими частями среды конструктора.
Знакомство детей с конструктором с LEGO - деталями, с цветом LEGO элементов. История робототехники от глубокой древности до наших дней.
Продолжается знакомство с конструктором LEGO при построении простых
конструкций: построение механического «манипулятора». Знакомство с
возможностями конструктора LEGO Education, изучение визуализированной
среды программирования. Учащиеся обретают начальные навыки работы с
оборудованием (мотор и коммутатор) и способов подключения оборудования к
персональному компьютеру и устройствам набора.
Формы занятий: лекция, беседа, работа в парах, индивидуальная работа,
решение поставленных задач, практическая работа, зачѐт.
3. Проектная деятельность (6 ч.)
Разработка собственных моделей в парах, группах и индивидуально. Выработка
и утверждение темы, в рамках которой будет реализоваться проект.
Конструирование модели. Презентация моделей. Выставка. Соревнования.
Творческая деятельность, выраженная в рисунках на тему «Мой робот».
Повторение изученного ранее материала. Подведение итогов за год.
Перспективы работы на следующий год.
Формы занятий: беседа, работа в группах и парах, индивидуальная работа,
решение проблемы, практическая работа.
ИТОГО: 34 часа
Формы контроля
Проверочные работы
Практические занятия
Творческие проекты
При организации практических занятий и творческих проектов формируются
малые группы, состоящие из 2-3 учащихся. Для каждой группы выделяется
отдельное рабочее место, состоящее из компьютера и конструктора.
Преобладающей
формой
текущего
контроля
выступает
проверка
работоспособности робота:
выяснение технической задачи,
определение путей решения технической задачи
Контроль осуществляется в форме творческих проектов, самостоятельной
разработки работ.
Методы обучения
Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового
материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования,
изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в
процессе разработки собственных моделей)
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)
Формы организации учебных занятий
урок-консультация;
практикум;
урок-проект;
урок проверки и коррекции знаний и умений.
выставка;
соревнование;
Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения конструирования
и программирования модели робота для решения предложенной задачи.
Примерные темы проектов:
Спроектируйте и постройте автономного робота, который движется по
правильному многоугольнику и измеряет расстояние и скорость
Спроектируйте и постройте автономного робота, который может
передвигаться:
на расстояние 1 м
используя хотя бы один мотор
используя для передвижения колеса
а также может отображать на экране пройденное им расстояние
Спроектируйте и постройте автономного робота, который может перемещаться
и:
вычислять среднюю скорость
а также может отображать на экране свою среднюю скорость
Спроектируйте и постройте автономного робота, который может
передвигаться:
на расстояние не менее 30 см
используя хотя бы один мотор
не используя для передвижения колеса
Спроектируйте, постройте и запрограммируйте робота, который может
двигаться вверх по как можно более крутому уклону.
Спроектируйте, постройте и запрограммируйте робота, который может
передвигаться по траектории, которая образует повторяемую геометрическую
фигуру (например: треугольник или квадрат).
Спроектируйте и постройте более умного робота, который реагирует на
окружающую обстановку. Запрограммируйте его для использования датчиков
цвета, касания, и ультразвукового датчика для восприятия различных данных.
Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо,
которое может воспринимать окружающую среду и реагировать следующим
образом:
издавать звук;
или отображать что-либо на экране модуля EV3.
Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо,
которое может:
чувствовать окружающую обстановку;
реагировать движением.
Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо,
которое может:
воспринимать условия света и темноты в окружающей обстановке;
реагировать на каждое условие различным поведением
Презентация группового проекта
Процесс выполнения итоговой работы завершается процедурой презентации
действующего робота.
Презентация сопровождается демонстрацией действующей модели робота и
представляет собой устное сообщение (на 5-7 мин.), включающее в себя
следующую информацию:
тема и обоснование актуальности проекта;
цель и задачи проектирования;
этапы и краткая характеристика проектной деятельности на каждом из этапов.
Оценивание выпускной работы осуществляется по результатам презентации
робота на основе определенных критериев.
Раздел/
Тема
Кол-во часов
Календарные
сроки
№ уроков
Раздел
3.
Тематическое
планирование
общеобразовательной общеразвивающей программы
5 класс
дополнительной
Планируемые результаты обучения
Предметные
результаты
Универсальные
учебные
действия УУД
Личностные
результаты
Виды
контроля
Тема 1. Введение в робототехнику (2 ч)
1 Иметь общие Регулятивные: Смыслообраз Беседа,
представления целеполагание – ование –
Зачет по
о
значение формулировать
адекватная
правилам
роботов
в и удерживать
мотивация
работы с
жизни
учебную задачу; учебной
конструкт
человека.
планирование –
деятельности ором
Знать правила выбирать
.
LEGO
работы
с действия
Нравственно
конструкторо в соответствии с -этическая
м
поставленной
ориентация –
задачей и
умение
условиями ее
избегать
реализации.
конфликтов
Познавательны и находить
выходы из
е:
1 Знание
Индивидуа
общеучебные –
спорных
понятия
льный,
использовать
ситуаций
алгоритма,
фронтальн
общие приемы
исполнителя
ый опрос
решения
алгоритма,
поставленных
системы
задач;
команд
Коммуникатив
исполнителя
ные:
(СКИ)
инициативное
Иметь общее
представление сотрудничество
– ставить
о среде
программиров вопросы,
обращаться за
ания модуля,
помощью,
основных
проявлять
блоках.
активность для
решения
коммуникативн
ых задач
Тема 2. Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. (4 ч)
3 Правила
1 Знание
Регулятивные: Смыслообраз Беседа
техники
составных
планирование –
ование –
Зачет по
безопасности
частей
выбирать
адекватная
правилам
1 Роботы. Виды
роботов.
Значение
роботов в
жизни
человека.
Основные
направления
применения
роботов.
Правила работы
с
конструктором
LEGO
2 Управление
роботами.
Методы
общения с
роботом.
Состав
конструктора
LEGO
MINDSTORMS
EV3.
Языки
программирова
ния.
Среда
программирова
ния модуля,
основные
блоки.
при работе с
роботамиконструкторами
. Правила
обращения с
роботами.
Основные
механические
детали
конструктора и
их назначение.
4 Модуль EV3.
Обзор, экран,
кнопки
управления
модулем,
индикатор
состояния,
порты.
Установка
батарей,
способы
экономии
энергии.
Включение
модуля EV3.
Запись
программы и
запуск ее на
выполнение.
5 Сервомоторы
EV3, сравнение
моторов.
Мощность и
точность
мотора.
Механика
механизмов и
машин. Виды
соединений и
передач и их
свойства.
6 Сборка модели
робота по
инструкции.
Программирова
ние движения
вперед по
прямой
траектории.
Расчет числа
универсальног
о комплекта
LEGO
MINDSTORM
S EV3 EDU и
их функций.
Способность
учащихся
воспроизвести
этапы сборки
и ответить на
вопросы.
1 Знание
назначение
кнопок
модуля EV3.
Умение
составить
простейшую
программу по
шаблону,
сохранять и
запускать
программу на
выполнение
Знание
параметров
мотора и их
влияние на
работу модели
Иметь
представление
о видах
соединений и
передач.
1 Способность
учащихся
воспроизвести
этапы сборки
и ответить на
вопросы.
Умение
выполнить
расчет числа
действия в
соответствии с
поставленной
задачей и
условиями ее
реализации.
Познавательны
е: общеучебные
– умение
самостоятельно
выделять и
формулировать
познавательную
цель
умение
разделять
процессы на
этапы, звенья;
выделение
характерных
причинноследственных
связей.
Коммуникатив
ные:
инициативное
сотрудничество
– ставить
вопросы,
обращаться за
помощью;
проявлять
активность во
взаимодействии
для решения
коммуникативн
ых задач
мотивация
учебной
деятельности
;
актуализация
сведений из
личного
жизненного
опыта;
формирован
ие
готовности к
продолжени
ю обучения с
целью
получения
инженерного
образования;
освоение
типичных
ситуаций
управления
роботами.
Нравственно
-этическая
ориентация –
умение
избегать
конфликтов
и находить
выходы из
спорных
ситуаций
техники
безопаснос
ти
Беседа,
практикум
Беседа,
практикум
Беседа,
практикум
7
8
9
1
0
1
1
оборотов
оборотов
колеса для
колеса для
прохождения
прохождения
заданного
заданного
расстояния.
расстояния.
Тема 3. Датчики LEGO MINDSTORMS EV3 EDU и их параметры. (6 ч)
Датчик касания. 1 Умение
Регулятивные: Смыслообраз Беседа,
Устройство
решать задачи планирование –
ование –
практикум
датчика.
на движение с выбирать
адекватная
Практикум.
использование действия в
мотивация
Решение задач
м датчика
соответствии с
учебной
на движение с
касания.
поставленной
деятельности
использованием
задачей и
.
датчика
условиями ее
Нравственно
касания.
реализации.
-этическая
Познавательны ориентация – Индивидуа
Датчик цвета,
1 Знание
е: общеучебные умение
режимы работы
влияние
льный,
–
избегать
датчика.
предметов
собранная
конфликтов
Решение задач
разного цвета самостоятельно
модель,
выделять и
и находить
на движение с
на показания
выполняю
формулировать
выходы из
использованием
датчика
щая
датчика
освещенности познавательную спорных
предполаг
цель.
ситуаций
аемые
Коммуникатив
действия.
ные:
Ультразвуковой 1 Знание
Индивидуа
датчик.
особенностей инициативное
льный,
сотрудничество
Решение задач
работы
собранная
– ставить
на движение с
датчика
модель,
вопросы,
использованием
Умение
выполняю
датчика
решать задачи обращаться за
щая
помощью;
расстояния
на движение с
предполаг
использование проявлять
аемые
активность во
м датчика
действия.
взаимодействии
расстояния.
для решения
Гироскопическ 1 Умение
Беседа,
ий датчик.
решать задачи коммуникативн
практикум
Инфракрасный
на движение с ых задач
датчик, режим
использование управление
коммуникацией
приближения,
м
режим маяка.
гироскопическ – адекватно
использовать
ого датчика.
речь для
Подключение
1 Умение
Беседа,
планирования и
датчиков и
называть
практикум
регуляции
своей
моторов.
датчики, их
деятельности
Интерфейс
функции и
модуля EV3.
способы
Приложения
подключения
модуля.
к модулю;
Представление
правильно
порта.
работать с
Управление
конструкторо
мотором.
м
1 Проверочная
1 Обобщение и
2 работа № 1 по
систематизаци
теме
я основных
«Знакомство с
понятий по
роботами LEGO
теме
MINDSTORMS
»
Тема 4. Основы программирования и компьютерной логики (9 ч)
13 Среда
1 Способность
Смыслообраз
Регулятивные
программиро
учащихся
ование –
УУД:
вания модуля.
воспроизвести планирование адекватная
Создание
этапы
определение
мотивация
программы.
программиров последовательно учебной
Удаление
ания и
сти
деятельности
блоков.
ответить на
промежуточных ;
Выполнение
вопросы.
целей с учетом
актуализация
программы.
конечного
сведений из
Сохранение и
результата.
личного
открытие
Умение
жизненного
программы.
использовать
опыта;
формирован
различные
14 Счетчик
1 Умение
ие
средства
касаний.
использовать
готовности к
Ветвление по
ветвления при самоконтроля
продолжени
датчикам.
решении задач (дневник,
портфолио,
ю обучения с
Методы
на движение
таблицы
целью
принятия
достижения
получения
решений
результатов,
инженерного
роботом.
беседа с
образования;
Модели
учителем и т.д.). освоение
поведения
Познавательны типичных
при
ситуаций
е УУД:
разнообразны
Умение
управления
х ситуациях.
Исследование
роботами.
15 Программное 1 Умение
несложных
Нравственно
обеспечение
использовать
практических
-этическая
EV3.
циклы при
ориентация –
Среда
решении задач ситуаций,
выдвижение
умение
LABVIEW.
на движение
предположений, избегать
Основное
понимание
конфликтов
окно
необходимости
и находить
Свойства и
их проверки на
выходы из
структура
практике.
спорных
проекта.
Использование
ситуаций
Решение
практических и
задач на
лабораторных
движение
работ,
вдоль сторон
несложных
квадрата.
экспериментов
Использовани
для
е циклов при
доказательства
решении
выдвигаемых
задач на
Проверочн
ая работа
№1
Беседа,
практикум
Индивидуа
льный,
собранная
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Беседа,
практикум
16
17
18
19
20
движение.
Программные
блоки и
палитры
программиро
вания
Страница
аппаратных
средств
Редактор
контента
Инструменты
Устранение
неполадок.
Перезапуск
модуля
Решение
задач на
движение по
кривой.
Независимое
управление
моторами.
Поворот на
заданное
число
градусов.
Расчет угла
поворота.
Использовани
е нижнего
датчика
освещенности
. Решение
задач на
движение с
остановкой
на черной
линии.
Решение
задач на
движение
вдоль линии.
Калибровка
датчика
освещенности
Программиро
вание
модулей.
Решение
задач на
прохождение
Способность
учащихся
воспроизвести
этапы сборки
и
программиров
ания и
ответить на
вопросы
учителя.
Способность
учащихся
воспроизвести
этапы
программиров
ания и
выполнять
расчет угла
поворота.
Умение
решать задачи
на движение с
остановкой на
черной линии
Умение
решать задачи
на движение
вдоль черной
линии
Умение
решать задачи
на
прохождение
по полю из
клеток.
предположений;
описание
результатов этих
работ
Коммуникатив
ные УУД:
Умение
определять
наиболее
рациональную
последовательно
сть действий по
коллективному
выполнению
учебной задачи
(план, алгоритм,
модули и т.д.), а
также адекватно
оценивать и
применять свои
способности в
коллективной
деятельности.
Умение
самостоятельно
оценивать свою
деятельность и
деятельность
членов
коллектива
посредством
сравнения с
деятельностью
других,
установленными
нормами.
Умение
использовать
монолог и
диалог для
выражения и
доказательства
своей точки
зрения.
Беседа,
практикум
Индивидуа
льный,
собранная
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Индивидуа
льный,
собранная
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Беседа,
практикум
21
22
23
24
25
26
по полю из
клеток
Соревнование
Обобщение и
роботов на
систематизаци
тестовом
я основных
поле. Зачет
понятий по
времени и
теме «Основы
количества
программиров
ошибок
ания»
Тема 5. Практикум по сборке роботизированных систем (8 ч)
Измерение
1 Знание
Формирован
Регулятивные
освещенности
назначения и
ие понятия
УУД:
.
основных
планирование связи
Определение
режимов
определение
различных
цветов.
работы
последовательно явлений,
Распознавани
датчика цвета сти
процессов,
е цветов.
промежуточных объектов;
Использовани
целей с учетом
актуализация
е
конечного
сведений из
конструктора
результата.
личного
в качестве
умение вносить
жизненного
цифровой
необходимые
опыта
лаборатории.
дополнения и
информацио
изменения в
нной
Измерение
1 Знание
ходе решения
деятельности
расстояний
назначение и
задач.
;
до объектов.
основных
Познавательны освоение
Сканировани
режимов
типичных
е УУД:
е местности.
работы
Формирование
ситуаций
ультразвуково
управления
системного
го датчика.
мышления
–
роботами,
Сила. Плечо
1 Умение
способность к
включая
силы.
выполнять
рассмотрению
и
цифровую
Подъемный
расчеты при
бытовую
кран. Счетчик
конструирова описанию
объектов,
технику.
оборотов.
нии
явлений,
формирован
Скорость
подъемного
процессов в виде ие умения
вращения
крана.
совокупности
осуществлят
сервомотора.
более простых
ь
Мощность.
элементов,
совместную
Управление
1 Умение
информацио
роботом с
программиров составляющих
единое
целое.
нную
помощью
ать робота,
деятельность
внешних
останавливаю осуществить
перенос
знаний,
, в частности,
воздействий.
щегося на
Реакция
определенном умений в новую при
выполнении
робота на
расстоянии до ситуацию для
решения
учебных
звук, цвет,
препятствия
проблем,
заданий, в
касание.
комбинировать
том числе
Таймер.
известные
проектов.
Движение по
Написание
средства
для
замкнутой
программы
траектории.
для движения нового решения
Соревнова
ние
роботов
Беседа,
практикум
Беседа,
практикум
Беседа,
практикум
Индивидуа
льный,
собранная
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Индивидуа
льный,
собранная
Решение
задач на
криволинейн
ое движение.
27
28
29
30
по кругу через проблем;
меню
Коммуникатив
контроллера.
ные УУД:
Запуск и
Умение
отладка
определять
программы.
наиболее
Написание
рациональную
других
последовательно
простых
сть действий по
программ на
коллективному
выбор
выполнению
учащихся и их учебной задачи
самостоятельн (план, алгоритм,
ая отладка.
модули и т.д.), а
также адекватно
Конструирова 1 Написание
оценивать и
ние моделей
программы
роботов для
для движения применять свои
способности в
решения
по контуру
задач с
треугольника, коллективной
деятельности.
использовани
квадрата.
Умение
ем
Робот,
нескольких
записывающи самостоятельно
разных видов
й траекторию оценивать свою
деятельность и
датчиков.
движения и
деятельность
потом точно
членов
еѐ
воспроизводя коллектива
посредством
щий
сравнения с
Решение
1 Создание и
деятельностью
задач на
отладка
других.
выход из
программы
лабиринта.
для движения Умение
Ограниченно
робота внутри использовать
информацию с
е
помещения и
движение.
самостоятельн учѐтом
о огибающего этических и
правовых норм.
препятствия.
Проверочная 1 Обобщение и
работа №2 по
систематизаци
теме «Виды
я основных
движений
понятий по
роботов»
теме «Виды
движений
роботов»
6. Творческие проектные работы и соревнования(5 ч)
Работа над
Умение
Регулятивные: Самоопредел
проектами
составлять
целеполагание – ение –
«Движение
план действий преобразовывать самостоятель
по заданной
для решения
практическую
ность и
траектории»,
сложной
задачу
личная
«Кегельринг»
задачи
в
ответственно
Правила
образовательну
сть за свои
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Индивидуа
льный,
собранная
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Индивидуа
льный,
собранная
модель,
выполняю
щая
предполаг
аемые
действия.
Проверочн
ая работа
№2
Соревнова
ния
31
32
33
34
соревнований
Соревнование
роботов на
тестовом
поле. Зачет
времени и
количества
ошибок
Конструирова
ние
собственной
модели
робота
Программиро
вание и
испытание
собственной
модели
робота.
Презентации
и защита
проекта «Мой
уникальный
робот»
ю; контроль и
самоконтроль –
использовать
установленные
правила в
контроле
способа решения
задачи.
Познавательны
е: обще учебные
– Творческое
решение
учебных и
практических
Программиров задач: умение
ание модели в мотивированно
отказываться от
группах
образца, искать
оригинальные
решения;
самостоятельное
Презентация
выполнение
моделей
различных
творческих
работ; участие в
проектной
деятельности
Коммуникатив
ные:
взаимодействие
–
формулировать
собственное
мнение и
позицию
Умение
составлять
план действий
для решения
сложной
задачи
конструирова
ния робота
Разработка
собственных
моделей в
группах.
Всего
поступки.
Смыслообраз
ование –
самооценка
на основе
критериев
успешности
учебной
деятельности
Нравственно
-этическая
ориентация –
навыки
сотрудничест
ва в разных
ситуациях,
умение не
создавать
конфликтны
х ситуаций и
находить
выходы
Соревнова
ния
Решение
задач (инд.
и групп)
Решение
задач (инд.
и групп)
Защита
проекта
34
6 класс
№
п/п
Наименование раздела, темы
1
Раздел 1. Введение в робототехнику (1час)
Роботы. Виды роботов. Основные направления применения роботов. Правила работы с
конструктором LEGO.
2
Раздел 2. Конструирование (16 часов)
Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами. Правила
обращения с роботами.
4
Основные механические детали конструктора и их назначение.
Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты.
5
Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3. Запись
3
программы и запуск ее на выполнение.
Основные механизмы конструктора LEGO EV3. Сервомоторы EV3, сравнение моторов.
Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин.
7
Виды соединений и передач и их свойства.
8
Сборка модели робота по инструкции.
9
Программирование движения вперед по прямой траектории.
10 Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.
11 Датчик касания. Устройство датчика. Практикум. Решение задач на движение с
использованием датчика касания.
12 Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение
задач
на
движение
с
использованием датчика цвета.
13 Ультразвуковой датчик. Решение задач на движение с использованием датчика
расстояния.
14 Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.
15 Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.
16 Подключение датчиков и моторов. Интерфейс модуля EV3. Приложения модуля.
Представление порта. Управление мотором.
17 Проверочная работа № 1 по теме «Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3».
Тема 3. Программирование (10 часов)
блоков.
18 Среда программирования модуля EV3. Создание программы. Удаление
Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.
19 Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели
поведения при разнообразных ситуациях.
20 Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно. Свойства и
структура проекта.
21 задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на
движение.
22 Программные блоки и палитры программирования. Страница аппаратных средств
Редактор контента. Инструменты. Устранение неполадок. Перезапуск модуля
23 Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с
остановкой на черной линии.
24 Решение задач на движение вдоль линии. Калибровка датчика освещенности.
25 Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из клеток
26 Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов. Использование
конструктора в качестве цифровой лаборатории.
27 Управление роботом с помощью внешних воздействий. Реакция робота на звук, цвет,
касание. Таймер.
4. Проектная деятельность (7 часов)
28 Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких
разных видов датчиков.
29 Проверочная работа №2 по теме «Виды движений роботов».
30 Конструирование собственной модели робота.
31 Программирование и испытание собственной модели робота.
32 Работа над проектами. Правила соревнований.
33 Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок.
34 Презентации и защита проекта «Мой уникальный робот». Подведение итогов
(рефлексия)
Всего
34
6
Приложение № 1
Перечень учебно-методического обеспечения
Учебные материалы:
Блог-сообщество любителей роботов Лего с примерами программ
[Электронный ресурс] / http://nnxt.blogspot.ru/2010/11/blog-post_21.html
Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов\ Д. Г.
Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013 – 292 с.
Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс]
http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view=category&layout=blo
g&id=72&Itemid=159&lang=ru
Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и
графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] /
http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks
Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим
доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html
Программы для робота [Электронный ресурс] / http://service.lego.com/enus/helptopics/?questionid=2655
Учебник по программированию роботов (wiki) [Электронный ресурс] /
Материалы сайтов:
http://www.prorobot.ru/lego.php
http://nau-ra.ru/catalog/robot
http://www.239.ru/robot
http://www.russianrobotics.ru/actions/actions_92.html
http://habrahabr.ru/company/innopolis_university/blog/210906/STEMробототехника
http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928
http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681
http://www.slideshare.net/odezia/180914-39396539