Проектирование дополнительной образовательной программы по робототехнике.. Проектирование дополнительной образовательной программы по робот. Практическая работа по теме 1 Изучение фундаментальных основ современных технологий на уроках информатики и во внеурочной деятельности Название работы Проектирование дополнительной образовательной программы по робототехнике
 Скачать 19.26 Kb.
|
|
Практическая работа по теме 2.1 «Изучение фундаментальных основ современных технологий на уроках информатики и во внеурочной деятельности» Название работы: «Проектирование дополнительной образовательной программы по робототехнике». Теоретические занятия по изучению робототехники строятся следующим образом: - заполняется журнал присутствующих на занятиях обучаемых; - объявляется тема занятий; - раздаются материалы для самостоятельной работы и повторения материала или указывается где можно взять этот материал; - теоретический материал педагог дает обучаемым, помимо вербального, классического метода преподавания, при помощи различных современных технологий в образовании (аудио, видео лекции, экранные видео лекции, презентации, интернет, электронные учебники); - проверка полученных знаний осуществляется при помощи тестирования обучаемых. Практические занятия проводятся следующим образом: - педагог показывает конечный результат занятия, т.е. заранее готовит (собирает робота или его часть) практическую работу; - далее педагог показывает, используя различные варианты, последовательность сборки узлов робота; - педагог отдает учащимся, ранее подготовленные самостоятельно мультимедийные материалы по изучаемой теме; - далее учащимся самостоятельно (и, или) в группах проводят сборку узлов робота; - практические занятия начинаются с правил техники безопасности при работе с различным инструментом и с электричеством и разбора допущенных ошибок во время занятия в обязательном порядке. По итогам окончания первого года: Проявление технического мышления, познавательной деятельности, творческой инициативы, самостоятельности; Использование имеющегося технического обеспечения для решения поставленных задач; Способность творчески решать технические задачи; Способность продуктивно использовать техническую литературу для поиска сложных решений; По итогам окончания второго года: Способность самостоятельно планировать пути достижения поставленных целей; Готовность выбора наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; Самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера; Готовность и способность создания новых моделей, систем; Способность создания практически значимых объектов; По итогам окончания третьего года: Способность излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний. Готовность и способность применения теоретических знаний по физике для решения задач в реальном мире. МЕХАНИЗМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ Предусматриваются различные формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы: -промежуточные аттестации; - олимпиады; - соревнования; - фестивали; Содержание программы Раздел 1 «Я конструирую» -24 часа Тема 1. Введение. Мотор и ось.2часа Знакомство с конструктором LEGO, правилами организации рабочего места. Техника безопасности. Знакомство со средой программирования, с основными этапами разработки модели. Знакомство с понятиями мотор и ось, исследование основных функций и параметров работы мотора, заполнение таблицы. Выработка навыка поворота изображений и подсоединения мотора к LEGO-коммутатору. Разработка простейшей модели с использованием мотора – модель «Обезьяна на турнике». Знакомство с понятиями технологической карты модели и технического паспорта модели. Тема 2. Зубчатые колеса. 2 часа Знакомство с элементом модели зубчатые колеса, понятиями ведущего и ведомого зубчатых колес. Изучение видов соединения мотора и зубчатых колес. Знакомство и исследование элементов модели промежуточное зубчатое колесо, понижающая зубчатая передача и повышающая зубчатая передача, их сравнение, заполнение таблицы. Разработка модели «Умная вертушка» (без использования датчика расстояния). Заполнение технического паспорта модели. Тема 3. Коронное зубчатое колесо. 2 часа Знакомство с элементом модели коронное зубчатое колесо. Сравнение коронного зубчатого колеса с зубчатыми колесами. Разработка модели «Рычащий лев» (без использования датчиков). Заполнение технического паспорта модели. Тема 4. Шкивы и ремни. 2 часа Знакомство с элементом модели шкивы и ремни, изучение понятий ведущий шкив и ведомый шкив. Знакомство с элементом модели перекрестная переменная передача. Сравнение ременной передачи и зубчатых колес, сравнений простой ременной передачи и перекрестной передачи. Исследование вариантов конструирования ременной передачи для снижение скорости, увеличение скорости. Прогнозирование результатов различных испытаний. Разработка модели «Голодный аллигатор» (без использования датчиков). Заполнение технического паспорта модели. Тема 5. Червячная зубчатая передача. 2 часа Знакомство с элементом модели червячная зубчатая передача, исследование механизма, выявление функций червячного колеса. Прогнозирование результатов различных испытаний. Сравнение элементов модели червячная зубчатая передача и зубчатые колеса, ременная передача, коронное зубчатое колесо. Тема 6. Кулачковый механизм. 6 часов Знакомство с элементом модели кулачок (кулачковый механизм), выявление особенностей кулачкового механизма. Прогнозирование результатов различных испытаний. Способы применения кулачковых механизмов в разных моделях: разработка моделей «Обезьянка-барабанщица», организация оркестра обезьян-барабанщиц, изучение возможности записи звука. Закрепление умения использования кулачкового механизма в ходе разработки моделей «Трамбовщик» и «Качелька». Заполнение технических паспортов моделей. Тема 7. Датчик расстояния. 4 часа Знакомство с понятием датчика. Изучение датчика расстояния, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, исследование чувствительности датчика расстояния. Модификация уже собранных моделей с использованием датчика расстояния, изменение поведения модели. Разработка моделей «Голодный аллигатор» и «Умная вертушка» с использованием датчика расстояния, сравнение моделей. Соревнование роботов «Кто дольше». Дополнение технических паспортов моделей. Тема 8. Датчик наклона. 2 часа Знакомство с датчиком наклона. Исследование основных характеристик датчика наклона, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, заполнение таблицы. Разработка моделей с использованием датчика наклона: «Самолет», «Умный дом: автоматическая штора». Заполнение технических паспортов моделей. II РАЗДЕЛ. «Я программирую» - 10 часов В ходе изучения тем раздела «Я программирую» полученные знания, умения, навыки закрепляются и расширяются, повышается сложность конструируемых моделей за счет сочетания нескольких видов механизмов и усложняется поведение модели. Основное внимание уделяется разработке и модификации основного алгоритма управления моделью. Тема 1. Алгоритм. 2 часа Знакомство с понятием алгоритма, изучение основных свойств алгоритма. Знакомство с понятием исполнителя. Изучение блок-схемы как способа записи алгоритма. Знакомство с понятием линейного алгоритма, с понятием команды, анализ составленных ранее алгоритмов поведения моделей, их сравнение. Тема 2. Блок "Цикл". 2 часа Знакомство с понятием цикла. Варианты организации цикла в среде программирования LEGO. Изображение команд в программе и на схеме. Сравнение работы блока Цикл со Входом и без него. Разработка модели «Карусель», разработка и модификация алгоритмов управляющих поведением модели. Заполнение технического паспорта модели. Тема 3. Блок "Прибавить к экрану". 2 часа Знакомство с блоком «Прибавить к экрану», обсуждение возможных вариантов применения. Разработка программы «Плейлист». Модификация модели «Карусель» с изменение мощности мотора и применением блока «прибавить к экрану». Тема 4. Блок "Вычесть из Экрана". 2 часа Знакомство с блоком «Вычесть из экрана», обсуждение возможных вариантов применения. Разработка модели «Ракета». Заполнение технического паспорта модели. Тема 5. Блок "Начать при получении письма". 2 часа Знакомство с блоками «Отправить сообщение» и «Начать при получении письма», исследование допустимых вариантов сообщений, прогнозирование результатов различных испытаний, обсуждение возможных вариантов применения этих блоков. Разработка модели «Кодовый замок». Заполнение технического паспорта модели. III РАЗДЕЛ. «Я создаю»38 часов В ходе изучения тем раздела «Я создаю» упор делается на развитие технического творчества учащихся посредством проектирования и создания учащимися собственных моделей, участия в выставках творческих проектов. Тема 1. Разработка модели «Танцующие птицы». 2 часа Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели. Тема 2. Свободная сборка. 4 часа Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. Разработка одного или нескольких вариантов управляющего алгоритма. Демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов. Тема 3. Творческая работа «Порхающая птица». 4 часа Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели. Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением. Тема 4. Творческая работа «Футбол». 6 часов Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Нападающий». Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Вратарь». Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели). Организация футбольного турнира – соревнования в сборке моделей «Нападающий» и «Болельщики», конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Ликующие болельщики». Подведение итогов. Тема 5. Творческая работа «Непотопляемый парусник». 4 часа Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Непотопляемый парусник». Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением. Тема 6. Творческая работа «Спасение от великана». 2 часа Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Спасение от великана», придумывание сюжета для представления модели (на примере сказки Перро «Мальчик с пальчик»). Тема 7. Творческая работа «Дом». 6 часов Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта моделей «Дом», «Машина». Знакомство с понятием маркировка. Разработка и программирование моделей с использованием двух и более моторов. Придумывание сюжета, создание презентации для представления комбинированной модели «Дом» и «Машина». Тема 8. Маркировка: разработка модели «Машина с двумя моторами». 2 часа Повторение понятия маркировка, обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Машина с двумя моторами». Тема 9. Разработка модели «Кран». 2 часа Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Кран», сравнение управляющих алгоритмов. Тема 10. Разработка модели «Колесо обозрения». 2 часа Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Колесо обозрения» Тема 11. Творческая работа «Парк аттракционов». 2 часа Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. Разработка одного или нескольких вариантов управляющего алгоритма. Демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов. Тема 12. Конкурс конструкторских идей. 2 часа Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора LEGO, составление технологической карты и технического паспорта модели, демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов. Материально-техническое обеспечение программы. 1. Компьютерный класс – на момент программирования робототехнических средств, программирования контроллеров конструкторов, настройки самих конструкторов, отладки программ, проверка совместной работоспособности программного продукта и модулей конструкторов LEGO. 2. Наборы конструкторов: - LEGOWEDO 2:0 – 2 шт.; - LEGOMindstormsEV3 Education – 3 шт.; - программный продукт – по количеству компьютеров в классе; - поля для проведения соревнования роботов –3 шт.; - зарядное устройство для конструктора – 2 шт. - ящик для хранения конструкторов (по объёму). Литература 1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с. 2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с. 3. «Робототехника для детей и родителей» С.А. Филиппов, Санкт-Петербург «Наука» 2010. - 195 с. 4. Программа курса «Образовательная робототехника» . Томск: Дельтаплан, 2012.- 16с. 5. Книга для учителя компании LEGO System A/S, Aastvej 1, DK-7190 Billund, Дания; авторизованный перевод - Институт новых технологий г. Москва. 6.Сборник материалов международной конференции «Педагогический процесс, как непрерывное развитие творческого потенциала личности» Москва.: МГИУ, 1998г. 7.Журнал «Самоделки». г. Москва. Издательская компания «Эгмонт Россия Лтд.» LEGO. г. Москва. Издательство ООО «Лего» 8. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл. |