Программа дополнительного образования по робототехнике. Робототехника. Программа робототехника
 Скачать 0.9 Mb.
|
|
2 Первичные сведения о роботах 6 4 4 14 2.1 История робототехники. Виды конструкторов 2 - - 2 2.2 Знакомимся с набором Lego Mindstorms и Arduino. Основные элементы, основные приёмы соединения и конструирования 2 2 2 6 2.3 Конструирование первого робота 2 2 2 6 3 Изучение среды управления и программирования 6 4 16 26 3.1 Виды и назначение программного обеспечения 2 - - 2 3.2 Основы работы в среде программирования Lego и Arduino. 2 - 6 8 3.3 Создание простейших линейных программ на Lego. Среда программирования для Ардуино (IDE Arduino) и язык программирования Processing 2 4 10 16 4 Конструирование роботов Lego и Arduino. 6 10 12 28 4.1 Способы передачи движения при конструировании роботов на базе конструкторов Lego и Arduino. 2 4 4 10 4.2 Тестирование моторов и датчиков 4 6 8 18 5 Создание индивидуальных и групповых проектов 4 12 12 28 5.1 Разработка проекта 2 10 10 22 5.2 Представление проекта 2 2 2 6 6 Участие в соревнованиях 4 40 44 6.1 Изучение правил соревнований 4 4 10 6.2 Конструирование робота 18 18 6.3 Программирование робота 18 18 7 Итоговое занятие. Промежуточная аттестация 2 2 - 4 Итого 30 74 44 148 14 «Робототехника» (второй год обучения) № п/п Наименование разделов и тем Количество часов Теорет. Практических Всего Групп. Парных 1 Введение 2 2 - 4 1.1 Вводное занятие. Основы безопасной работы 1 1 - 2 1.2 Повторение 1 1 - 2 2 Сборка роботов для проведения экспериментов 18 52 32 102 2.1 Технология и физика 8 18 12 38 2.2 Пневматика 2 14 8 24 2.3 Возобновляемые источники энергии 6 8 2 16 2.4 Разработка групповых и индивидуальных проектов 2 12 10 24 3 Участие в соревнованиях 4 34 38 3.1 Изучение правил соревнований 4 6 10 3.2 Конструирование робота 14 14 3.3 Программирование робота 14 10 4 Итоговое занятие. Промежуточная аттестация 2 2 - 4 Итого 26 90 32 148 S О О 1 £ я я й о 01-06 07-13 а я я 14-20 Я5 21-27 28-04 05-11 О 12-18 19-25 26-01 02-08 09-15 я о я 16-22 яз 23-29 30-06 07-13 14-20 21-27 4^ -Я 21 4^ 4- 22 4^ 23 4- 4- 24 4^ 4^ 25 4^ 4- 26 4^ -Я 27 4- 4- 28 4- 4- 29 4- 4- 30 4- 4- 31 4- 4- 32 4^ 4^ 33 4- 4- 34 4- 4- 35 4- 4- 36 4- 4- 37 > > 38 73 73 39 73 73 40 73 73 41 73 73 42 73 73 43 73 73 44 73 73 45 73 73 46 73 73 47 73 73 48 73 73 49 73 73 50 73 73 51 73 73 52 37-148 37-148 26 30 56 122 118 240 28-10 ян вар ь 11-17 18-24 25-31 01-07 фе вр ал ь 08-14 15-21 22-28 01-07 мар т 08-14 15-21 22-28 29-04 05-11 ап рел ь 12-18 19-25 26-02 03-09 май 10-16 17-23 24-30 31-06 июн ь 07-13 14-20 21-27 28-04 05-11 12-18 я ----------- 3 19-25 Р 26-01 02-08 09-15 16-22 | 23-29 Н 30-31 Тео Пра К АЛЕ Н Д АР Н Ы Й УЧ ЕБ Н ЫЙ ГРАФ И К Н А 20 20 -2 02 1 УЧ ЕБНЫЙ Г О Д Д О П О Л Н И ТЕ Л ЬН О Й ОБЩЕ О БРАЗ О ВАТ ЕЛ Ь Н О Й П РО Г РАМ М Ы « РО Б О Т О ТЕ ХН И К А» 16 ФОРМЫ АТТЕСТАЦИИ. Промежуточная аттестация проводится согласно Положению о формах, периодичности и порядке текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации обучающихся Муниципального бюджетного учреждения дополнительного образования «Центра внешкольной работы» 1 раз в течение учебного года с 10 по 30 мая. Аттестация проводится в форме зачета в виде: мини- соревнований, защиты проекта. Она предусматривает теоретическую и практическую подготовку обучающихся в соответствии с требованиями дополнительной общеразвивающей программы. По итогам аттестации определяется уровень освоения программы (зачет/незачет) и в журнал учета рабочего времени педагога дополнительного образования заносятся результаты по каждому этапу (году) обучения. ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 1 год обучения Форма аттестации на 1 году обучения - зачет, который проходит в виде мини- соревнований по заданной категории (в рамках каждой группы обучающихся). Минимальное количество баллов для получения зачета - 6 баллов Критерии оценки: - конструкция робота; - написание программы; - командная работа; - выполнение задания по данной категории. Каждый критерий оценивается в 3 балла. 1-5 балла (минимальный уровень) - частая помощь учителя, непрочная конструкция робота, неслаженная работа команды, не выполнено задание. - -9 баллов (средний уровень) - редкая помощь учителя, конструкция робота с незначительными недочетами, задание выполнено с ошибками. 10-12 баллов (максимальный уровень) - крепкая конструкция робота, слаженная работа команды, задание выполнено правильно. 17 2 год обучения Форма аттестации на 2 году обучения - зачет в виде защиты проекта по заданной теме (в рамках каждой группы обучающихся). Минимальное количество баллов для получения зачета - 6 баллов. Критерии оценки: - конструкция робота и перспективы его массового применения; - написание программы с использованием различных блоков; - демонстрация робота, креативность в выполнении творческих заданий, презентация. Каждый критерий оценивается в 3 балла. 1-5 балла (минимальный уровень) - частая помощь учителя, непрочная конструкция робота, неслаженная работа команды, не подготовлена презентация. 6-9 баллов (средний уровень) - редкая помощь учителя, конструкция робота с незначительными недочетами. 10-12 баллов (максимальный уровень) - крепкая конструкция робота, слаженная работа команды, демонстрация и презентация выполнена всеми участниками команды. Теоретическая подготовках в рамках промежуточной аттестации оценивается по результатам тестирования (Приложение1). Текущий контроль Освоение данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы сопровождается текущим контролем успеваемости. Текущий контроль успеваемости обучающихся - это систематическая проверка образовательных достижений обучающихся, проводимая педагогом дополнительного образования в ходе осуществления образовательной деятельности в соответствии с дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программой. В рамках текущего контроля после окончания каждого полугодия обучения предусмотрено представление собственного проекта, оцениваемого по следующим критериям: 18 - конструкция робота - перспективы его массового применения; - написание программы; - демонстрация робота - новизна в выполнении творческих заданий - презентация проекта. Также уровень освоения программы контролируется с помощью соревнований, которые проводятся в группах, оценка соревнований проходит по следующим критериям: - конструкция робота - уровень выполнения задания (полностью или частично) - время выполнения задания Соревнования на городском, районном и областном уровнях оцениваются по критериям прописанных в соответствующих положениях и регламентах соревнований. 19 МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ № Раздел или тема программы Формы занятий Приёмы и методы организации учебно-воспитательного процесса Дидактический материал Техническое оснащение занятий Формы подведения итогов 1 Введение в робототехнику Комбинированная, беседа, лекции Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) 2. наглядный (показ видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися Памятки, мультимедийные материалы Компьютер, мультимедийный проектор, Опрос, самостоятельная работа, презентация творческих работ, игра-испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 20 2. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 3. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 4. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 5. в парах - организация работы по парам 6. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 2 Знакомство с конструктором Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) 2. наглядный (показ видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 3. практический (тренинг, сборка моделей по схемам, инструкциям. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Education EV3, Arduino Опрос, , самостоятельная работа, , игра- испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 21 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 22 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 3 Конструирование Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) 2. наглядный (показ видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 3. практический (тренинг, сборка моделей по схемам, инструкциям. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Education EV3, Arduino Опрос, выставка, самостоятельная работа, презентация творческих работ, игра-испытание, эссе, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 23 деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы 24 по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 4 Механическая передача Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) наглядный (показ видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 2. практический (тренинг, сборка моделей по схемам, инструкциям. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Education EV3, Arduino Опрос, самостоятельная работа, игра- испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 25 работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 5 Соревнования по Робототехнике Практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа, наглядный (показ Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Опрос, самостоятельная работа, игра- испытание, 26 видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 2. практический (тренинг, программирование в среде. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 2. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 3. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование материалы, компьютерные программные средства Поля для соревнований Mindstorms Education EV3, Arduino коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 27 индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 6 Аппаратное обеспечение Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) 2. наглядный (показ видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 3. практический (тренинг, программирование в среде. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы, компьютерные программные средства Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Education EV3, Arduino Опрос, самостоятельная работа, игра- испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 28 готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая 29 презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 7 Основы EV3. Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) 2. наглядный (показ видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 3. практический (тренинг, программирование в среде. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы, компьютерные программные средства Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Education EV3, Arduino Опрос, самостоятельная работа, игра- испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 30 решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно- поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально- фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация 31 работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 8 9 10 11 12 Программные структуры Алгоритмы движения по линии Дискретная система управления Пропорциональное управление Алгоритмы и программы прохождения препятствий Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа) видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 2. практический (тренинг, программирование в среде. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно- иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы, компьютерные программные средства Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Education EV3, Arduino Опрос, самостоятельная работа, игра- испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 32 Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 13 Проектная деятельность Комбинированное занятие, практическое занятие, соревнование Методы, в основе которых лежит способ организации занятия: 1. словесный (устное изложение, беседа.) 2. наглядный (показ Памятки, инструкции, схемы, мультимедийные материалы, Компьютер, мультимедийный проектор, конструктор Mindstorms Опрос, выставка, самостоятельная работа, презентация творческих работ, 33 видеоматериалов, иллюстраций, наблюдение, показ(исполнение) педагогом, работа по образцу и др.) 3. практический (тренинг, программирование в среде. Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей: 1. объяснительно иллюстративный - дети воспринимают и усваивают готовую информацию 2. репродуктивный - учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности 3. частично-поисковый - участие детей в коллективном поиске, решение поставленной задачи совместно с педагогом 4. исследовательский - самостоятельная творческая работа учащихся. Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности учащихся занятия: 1. фронтальный - одновременная работа со всеми учащимися 2. коллективный - организация проблемно-поискового или компьютерные программные средства Education EV3, Arduino игра-испытание, коллективная рефлексия, отзыв, коллективный анализ работ, самоанализ 34 творческого взаимодействия между всеми детьми 3. индивидуально-фронтальный - чередование индивидуальных и фронтальных форм работы 4. групповой - организация работы по малым группам (от 2 до 7 человек) 5. коллективно-групповой - выполнение заданий малыми группами, последующая презентация результатов выполнения заданий и их обобщение 6. в парах - организация работы по парам 7. индивидуальный - индивидуальное выполнение заданий, решение проблем 35 Принципы организации занятий Организация работы с продуктами LEGO Education и Arduino базируется на принципе практического обучения. Учащиеся сначала обдумывают, а затем создают различные модели. При этом активизация усвоения учебного материала достигается благодаря тому, что мозг и руки «работают вместе». При сборке моделей, учащиеся не только выступают в качестве юных исследователей и инженеров. Они ещё и вовлечены в игровую деятельность. Играя с роботом, школьники с лёгкостью усваивают знания из естественных наук, технологии, математики, не боясь совершать ошибки и исправлять их. Ведь робот не может обидеть ребёнка, сделать ему замечание или выставить оценку, но при этом он постоянно побуждает их мыслить и решать возникающие проблемы. Формы проведения занятий Первоначальное использование конструкторов Лего требует наличия готовых шаблонов: при отсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство с различными видами соединения деталей, вырабатывается умение читать чертежи и взаимодействовать в команде. В дальнейшем, учащиеся отклоняются от инструкции, включая собственную фантазию, которая позволяет создавать совершенно невероятные модели. Недостаток знаний для производства собственной модели компенсируется возрастающей активностью любознательности учащегося, что выводит обучение на новый продуктивный уровень. Основные этапы разработки проекта: - Обозначение темы проекта. - Цель и задачи представляемого проекта. - Разработка механизма на основе конструкторов Лего и Arduino. - Составление программы для работы механизма. - Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей. 36 При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников. Традиционными формами проведения занятий являются: беседа, рассказ, проблемное изложение материала. Основная форма деятельности учащихся - это самостоятельная интеллектуальная и практическая деятельность учащихся, в сочетании с групповой, индивидуальной формой работы школьников. На каждом из вышеперечисленных этапов учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. |