_Вводное занятие. _Что такое робототехника_. Конспект занятия 1 по теме Вводное занятие, Что такое робототехника. Цель формирование у детей интереса и желания заниматься робототехникой Задачи
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
План-конспект занятия № 1 по теме: «Вводное занятие», «Что такое робототехника». Цель: формирование у детей интереса и желания заниматься робототехникой Задачи: Цель: формирование у детей интереса и желания заниматься робототехникой Задачи: образовательные: - познакомить детей с основными направлениями робототехники и современного робототехнического производства; - формирование политехнических знаний о наиболее распространённых и перспективных технологиях в робототехнике; - учить применять свои знания и умения в новых ситуациях. воспитательные: - воспитать аккуратность при работе с тестами; - воспитать бережное отношение к материально-технической базе. - воспитать культуру общения. развивающие: - развивать самостоятельность и способности решать творческие задачи; - развивать умение рассуждать, обсуждать, анализировать; здоровьесберегающая: - соблюдение правил техники безопасности. Формирование УУД (универсальные учебные действия): Личностные УУД: Развивать любознательность, сообразительность при выполнении разнообразных заданий проблемного характера. Развивать внимательность, настойчивость, целеустремленность, умения преодолевать трудности. Воспитывать чувства справедливости, ответственности. Познавательные УУД: Ориентироваться в понятиях «Lego - роботы», «конструирование», «программирование». Выделять детали заданной формы на готовом роботе. Анализировать расположение деталей в роботе. Составлять робота из частей. Определять место заданной детали в конструкции. Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием. Анализировать предложенные возможные варианты верного решения. Моделировать робота из деталей. Осуществлять развернутые действия контроля и самоконтроля: сравнивать готового робота с образцом. Знать основные правила работы с конструктором. Создавать стандартные модели роботов из деталей. Коммуникативные УУД: Высказывать своё мнение и прислушиваться к мнению других, дополнять мнение товарищей, сотрудничать со сверстниками. Уметь задавать вопросы. Регулятивные УУД: Формировать умение определять цель деятельности на занятии. Принимать и сохранять учебную задачу. Осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату. Адекватно воспринимать оценку педагога. Формировать умение осуществлять познавательную и личностную рефлексию. Используемые педагогические технологии: - личностно-ориентированная; - групповая технология; - технология творческой деятельности; - здоровьесберегающая; - индивидуальное обучение. Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация. Материалы: Тесты. Инструменты: карандаш, линейка. Основные понятия, используемые на занятии: Lego - роботы, конструирование, программирование. Ход 1 урока 1.Организационная часть занятия. Подготовка рабочих мест. 2. Сообщение целей и задач занятия. Сегодня нам предстоит познакомиться с правилами поведения в кабинете, с техникой безопасности при работе с конструкторами. Вы познакомитесь с целями и задачами программы. Поработаете с тестами. 3.Сообщение нового материала: Техника безопасности в кабинете 1. Работу начинать только с разрешения учителя. Когда учитель обращается к тебе, приостанови работу. Не отвлекайся во время работы. 6. Содержи в чистоте и порядке рабочее место. 7. Раскладывай оборудование в указанном порядке. 8. Не разговаривай во время работы. 9. Выполняй работу внимательно, не отвлекайся посторонними делами. 10. При работе с ПК нельзя открывать программы, включать, выключать ПК без разрешения учителя. 11. Во время работы за компьютером нужно сидеть прямо напротив экрана, чтобы верхняя часть экрана находилась на уровне глаз на расстоянии 45-60 см. 2. Техника безопасности при работе с конструктором ЛЕГО. 1. Для работы организуется специальное рабочее место со свободным местом для сборки моделей. 2. Детали необходимо держать только в специальном контейнере. 3. При работе с конструктором важно следить за деталями, так как они очень мелкие. Работай с деталями только по назначению. Нельзя глотать, класть детали конструктора в рот и уши, раскидывать на рабочем столе. Если деталь упала на пол, необходимо сразу ее поднять и положить в контейнер или присоединить к конструкции согласно инструкции. 4. При работе держите детали, как указанно в инструкции. 5.Содержите в чистоте и порядке рабочее место. 6. Выполняйте работу внимательно, не отвлекайтесь. Не разговаривайте во время работы. 7. После окончания сборки, обыгрывания конструкции, разбери ее и все детали убери в контейнер. Для разъединения деталей используй специальный инструмент (ключ). Тест-опросник Г. Девиса для определения Креативности Целью данной методики является не только исследование развития одаренности учащихся, позволяют следить за изменениями самих способностей, а не только за конечными результатами обучения. Тестирование проводится в стандартных условиях учебных заведений (групповая форма тестирования). Интерпретация результатов проходит в соответствии с ключом оценки и обработки данных исследования. Прочитайте высказывания. Если Вы согласны с утверждением, то поставьте «+». Если вы не согласны с утверждением, то поставьте «-». Я думаю, что я аккуратен (-тна). Я любил (-а) знать, что делается в других классах школы. Я любил (-а) посещать новые места вместе с родителями, а не один. Я люблю быть лучшим (-ей) в чем-либо. Если я имел (-а) сладости, то стремился (-ась) их все сохранить у себя. Я очень волнуюсь, если работа, которую я делаю, не лучшая и не может быть мною сделана наилучшим образом. Я хочу понять, как все происходит вокруг, найти причину. В детстве я не был (-а) особенно популярен (-на) среди сверстников. Иногда я поступаю по-детски. Когда я что-либо хочу сделать, то ничего не может меня остановить. Я предпочитаю работать с другими и не могу работать один (-на). Я знаю, когда я могу сделать что-либо по-настоящему хорошее. Если даже я уверен (-на), что прав (-а), стараюсь менять свою точку зрения, если со мной не соглашаются другие. Я очень беспокоюсь и переживаю, когда делаю ошибки. Я часто скучаю. Я буду значимым и известным, когда вырасту. Я люблю смотреть на красивые вещи. Я предпочитаю уже знакомые игры новым. Я люблю исследовать, что произойдет, если я что-либо сделаю. Когда я играю, то стараюсь как можно меньше рисковать. Я предпочитаю смотреть телевизор, чем его делать. Ключ Креативность (способность к творчеству) в случае ответов «+» по вопросам 2, 4, 6, 7. 8, 9, 10, 12, 16, 17, 19 и в случае ответов «-» по вопросам 1, 3, 5, 11, 13, 14, 15, 18, 20, 21. Сумма соответствующих ключу ответов указывает на степень креативности. Чем больше сумма, тем выше креативность.
Если сумма соответствующих ключу ответов равна 15 или больше, то можно предположить наличие творческих способностей у отвечающего. Педагог должен помнить, что это еще нереализованные возможности. Главная проблема — помочь в их реализации, так как часто другие особенности характера (повышенное самолюбие, эмоциональная ранимость, нерешенность ядерных личностных проблем, романтизм и др.) таких людей мешают им в этом. Нужны такт, общение на равных, постоянное отслеживание их творческих продуктов, юмор, периодическое подталкивание на «великие дела» и требовательность. Следует избегать острой и частой критики, чаще давать свободу при выборе темы и организовывать режим творческой работы. Тест Торреса Источник: https://www.hr-director.ru/article/67098-test-torrensa-otsenka-kreativnosti-18-m4 Субтест 1: «Нарисуйте картинку». В субтесте испытуемому предлагается стимульный материал в виде вырезанного из цветной бумаги овала размером с куриное яйцо. Тестируемый должен приложить овал к листу белой бумаги и нарисовать законченную картинку, которая будет включать этот элемент. Картинке нужно дать название. Задание первого субтеста  Субтест 2: «Завершение фигуры». Наиболее распространенный из трех субтестов, его часто используют отдельно и называют «Краткий тест творческого мышления Торренса». Суть субтеста — испытуемому предлагают 10 незавершенных фигур теста Торренса. Задача: завершить фигуру таким образом, чтобы получилась законченная картинка. Картинке следует дать название.  Субтест 3: «Повторяющиеся линии». Испытуемому предлагают изображение 30 пар параллельных линий. Задача: на основе каждой пары создать уникальный рисунок, который включает в себя исходные линии. Задание из третьего субтеста теста Торренса Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки.  5. Знакомство учащихся с целями и задачами программы Ход 2 урока. 1.Организационная часть занятия. 2. Сообщение целей и задач урока. 3.Сообщение нового материала: Сегодня нам предстоит познакомиться основными направлениями робототехники и современного робототехнического производства. Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Когда же появились первые роботы!? История робототехники: как выглядели самые первые роботы? Вот уже несколько сотен лет подряд человечество хочет максимально облегчить себе жизнь, переложив выполнение сложных задач на плечи роботов. И это у нас весьма хорошо получается, потому что уже сегодня любой желающий может купить робота-пылесоса за не такие уж и большие деньги и забыть о мытье полов. В больницах некоторых стран частью персонала являются роботы, предназначенные для ухаживания за пациентами. А на заводах производственные механизмы в автоматическом режиме собирают электронику и даже огромные автомобили. Какие бывают роботы? Слово «робот» произошло от слова robota, что можно перевести как «подневольный труд». То есть то, что называется «роботом», вопреки своей воле должно выполнять команды и по своей сути являться рабом. А если быть точнее, термин подразумевает под собой устройство, которое предназначено для выполнения определенного рода действий по заранее заданной инструкции. Обычно роботы получают информацию об окружающей обстановке со встроенных датчиков, которые играют роль органов чувств. А выполнением задач они занимаются либо самостоятельно, следуя заложенной программе, либо повинуясь командам другого человека. Назначение роботов может быть разным, начиная от развлечения людей и заканчивая сборкой сложных устройств. Интересный факт: американский писатель-фантаст Айзек Азимов (Isaac Asimov) является автором трех законов робототехники. Первый — робот не может причинить вред человеку. Второй — робот должен повиноваться всем командам человека кроме тех, которые противоречат первому закону. Третье — робот должен заботиться о себе в ой мере, которая не противоречит первому и второму законам. Первые роботы в истории Если верить историческим данным, первые роботы в мире были созданы примерно в 300 году до нашей эры. Тогда, на маяке египетского острова Фарос, были установлены две огромные фигуры в виде женщин. В дневное время они хорошо освещались сами по себе, а ночью загорались искусственным светом. Время от времени они поворачивались и били в колокол, а ночью издавали громкие звуки. И все это делалось для того, чтобы прибывающие корабли вовремя узнавали о приближении к берегу и готовились к остановке. Ведь иногда, при возникновении тумана или кромешной ночи, берег можно было и не заметить. И этих женщин вполне можно назвать роботами, ведь их действия точно соответствуют значению слова «робот».  Маяк на острове ФаросРобот Леонардо да Винчи Изобретателем одного из первых роботов считается итальянский ученый Леонардо да Винчи. Судя по документам, обнаруженным в 1950-е годы, художник разработал чертеж человекоподобного робота в 1495 году. В схемах был изображен каркас робота, который был запрограммирован выполнять человеческие движения. Он обладал анатомически правильной моделью челюсти и умел садиться, двигать руками и шеей. Записи гласили, что поверх каркаса должна быть надета рыцарская броня. Скорее всего, идея создать «искусственного человека» пришла в голову художнику в ходе изучения человеческого тела.  Реконструкция робота-рыцаряК сожалению, ученым не удалось найти подтверждений тому, что робот Леонардо да Винчи действительно был создан. Скорее всего, идея так и осталась на бумаге и так и не была воплощена в реальность. Зато робот был воссоздан в современности, спустя сотни лет после разработки чертежа. Сборкой робота занялся итальянский профессор Марио Таддей, который считается экспертом по изобретениям Леонардо да Винчи. При сборке механизма он строго следовал чертежам художника и в конечном итоге создал то, чего хотел добиться изобретатель. Конечно, широкими возможностями этот робот не блещет, но зато профессор смог написать книгу «Машины Леонардо да Винчи», которая была переведена на 20 языков. Первый робот-музыкант Спустя несколько сотен лет после Леонардо да Винчи, попытки создать искусственного человека предпринимал французский механик Жак де Вокансон. Если верить историческим документам, в 1738 году ему удалось создать робота, строение которого полностью копирует анатомию человека. Он не мог ходить, зато отлично играл на флейте. Благодаря конструкции из множества пружин и устройств для вдувания воздуха в различные части механизма, робот-флейтист мог играть на духовом инструменте при помощи своих губ и движущихся пальцев. Демонстрация робота прошла в Париже и была описана в научном труде «Le mécanisme du fluteur automate». Помимо человекоподобного робота, Жак де Вокансон создал роботизированных уток из меди. По своей сути они были механическими игрушками, которые умели двигать крыльями, клевать корм и, как бы странно это не звучало, «испражняться». Сегодня такие технологии выглядели бы крайне странно. К тому же, подобные игрушки уже можно свободно купить в любом детском магазине. Там найдутся как ходячие фигурки, так и сложные роботы с дистанционным управлением. Но сотни лет назад медные утки наверняка казались чем-то волшебным.  Схема медной утки Жака де ВокансонаВ XX веке человечество уже осознало перспективы робототехники и всерьез занялось производством роботов. В те времена инженеры хотели создать человекоподобные механизмы, но на настоящих людей они не были похожи. По современным меркам они вовсе были металлическими монстрами, которые практически ничего не умели. Так, в 1928 году, американский инженер Рой Уэнсли показал публике робота «Мистер Телевокс», который умел двигать несколькими конечностями и выполнять простые голосовые команды.   Американский «Мистер Телевокс»Первый советский робот Советский союз тоже не хотел оставаться в стороне. В то время как в других странах разработкой сложных механизмов занимались серьезные дяденьки в толстых очках, в первый советский робот был создан 16-летним школьником. Им оказался Вадим Мацкевич, который в восьмилетнем возрасте создал компактную радиостанцию, а в 12 лет изобрел крошечный броневик, стреляющий ракетами. Он был весьма известным мальчиком и вскоре обзавелся всеми комплектующими, необходимыми для создания полноценного робота.  Первый советский робот «В2М»Советский робот «В2М» был представлен в 1936 году в рамках Всемирной выставки в Париже. Его рост составлял 1,2 метра, а для управления использовалась радиосвязь. Человекоподобный робот умел выполнять 8 команд, которые заключались в движении разными частями тела.  Вырезка из зарубежной газеты о новой версии робота «В2М»В 1969 году юные последователи Мацкевича создали нового робота, основанного на конструкции «В2М». Этот андроид был представлен публике в рамках японской выставки «ЭКСПО-70» и тоже привлек к себе внимание мировой общественности. А сам Вадим Мацкевич все это время занимался созданием «технических» игр для школьников написал две популярные книги: «Занимательная история робототехники» и «Как построить робот». Мацкевич умер в 2013 году и в честь него был снят документальный фильм «Как один лейтенант войну остановил». Современные роботы. Несмотря на все заслуги, титул «отца робототехники» принадлежит не Вадиму Мацкевичу, не Жаку де Вокансону и даже не Леонардо да Винчи. Этот титул был дан американскому инженеру Джозефу Энгельбергеру (Joseph Engelberger), который в 1956 году познакомился с изобретателем Джорджем Деволом (George Devol). Спустя три года со дня знакомства, они представили миру производственного робота Unimate #001. Впоследствии механизм был несколько раз усовершенствован и появился первый робот для сборки автомобилей. Его установили на одном из заводов General Motors для помощи в литье деталей.  Unimate #001 — первый промышленный робот На протяжении следующих десятилетий робототехника продвинулась далеко вперед. Примерно с 1970 по 2000 годы инженеры придумали множество новых датчиков и контроллеров, которыми можно управлять при помощи разных языков программирования. Роботы в современном обличье появились в 1999 году, когда компания Sony представила робота-собаку по кличке AIBO. Она ведет себя как живой организм и умеет выполнять практически все собачьи команды. https://hi-news.ru/technology/istoriya-robototexniki-kak-vyglyadeli-samye-pervye-roboty.html Робототехника - первая ступень овладения техническими знаниями в области автоматизации. Она непосредственно связана с такими науками как электроника, механика, информатика, радиотехника, электроника. Виды робототехники: строительная, промышленная, авиационная, бытовая, экстремальная, военная, космическая, подводная. Развитие робототехники и систем искусственного интеллекта идет семимильными шагами. Ещё 10 лет назад разрабатывались только управляемые манипуляторы. Программы искусственного интеллекта были нацелены на узкий круг решаемых задач. С развитием ИКТ произошёл качественный скачок развития робототехники. Развитие роботов в дальнейшем, сможет значительно изменить образ жизни человека. Машины, наделенные интеллектом, смогут использовать для самых различных работ, в первую очередь тех, выполнение которых небезопасно для человека. Робот – автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Робот действует по заранее заложенной программе. Информацию о внешнем мире робот получает от датчиков (аналогов органов чувств). При этом робот может, как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно. Индустриальная робототехника – одно из самых успешно развивающихся направлений. Уже сейчас существуют фабрики, на которых 30 роботов собирают автомобили. В настоящее время бурно развивается такое направление, как создание бионических протезов. В операционных будущего, роботы станут продолжением или заменой рук хирургов. Они более точны и позволяют проводить операции в режиме дистанционного контроля. Роботы будут наделены способностью «самообучаться», накапливая собственный опыт и используя его в таких же ситуациях при выполнении других работ. Любое изобретение можно использовать и с добрыми намерениями и со злым умыслом, поэтому ученым необходимо рассматривать все возможные сценарии и предвидеть все возможные последствия своих открытий. Андроидом называется человекоподобный робот. Классы роботов: Манипуляционные, которые в свою очередь делятся на стационарные и передвижные. Манипуляционные роботы – автоматические машины, состоящие из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления. Мобильные, которые в свою очередь делятся на колесные, шагающие, гусеничные. А также ползающие, плавающие, летающие. Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами. 5.Практическая работа. Обучающиеся работают над созданием эскиза своего робота. Вы узнали о роботах и робототехнике, а сейчас я предлагаю вам поработать в конструкторском бюро и нарисовать свои модели роботов, придумать их назначение, область применения. 6. Просмотр видео «Робототехнический комплекс». Разработан и собран учащимися д/о «Техническое конструирование» по программе «Основы робототехника», 2-го года обучения. https://www.youtube.com/watch?v=GhtZYsfsXAA&feature=youtu.be 7. Подведение итогов работы. |