рабочая программа кружок робототехники на базе процессора arduino. Кружок робототехника. Протокол от Утверждаю Директор мбоу до
 Скачать 85.93 Kb.
|
|
Тема №5 Сенсоры и кнопки. Датчики Ардуино. Роль сенсоров в управляемых системах. Сенсоры и переменные резисторы. Делитель напряжения. Потенциометр. Аналоговые сигналы на входе Ардуино. Использование монитора последовательного порта для наблюдений за параметрами системы. Особенности подключения кнопки. Устранение шумов с помощью стягивающих и подтягивающих резисторов. Программное устранение дребезга. Теория. Изучение различных сенсоров, подключаемых к ардуино. Информация о принципах работы и вывода информации с сенсора, о методах подключения датчиков к Ардуино, в зависимости от этого. Приведение сигнала к форме, пригодной для обработки Ардуино с помощью резисторов. Практика. Написание программы, выводящей в монитор порта состояния кнопок, переменных резисторов и других сенсоров, подключенных к Ардуино. Тема №6 Управление Ардуино через USB. Использование Serial Monitor для передачи текстовых сообщений на Ардуино. Теория. Методы разбора информации, получаемой с монитора порта в Ардуино, стандартизация информации для автоматического разбора. Практика. Написание программы для перенаправления ввода на вывод. Тема №7 Основы программирования Ардуино. Преобразование текстовых сообщений в команды для Ардуино. Объекты: объект String, цикл while, оператор выбора case. Теория. Изучение строковых переменных, разбор строки на команды. Практика. Написание программы по управлению светодиодами с помощью текстовых команд через монитор порта. Тема №8 Транзистор – управляющий элемент схемы. Назначение, виды и устройство транзисторов. Использование транзистора в моделях, управляемых Ардуино. Теория. Информация о принципах работы и применении транзисторов, методика применения, ограничения, возможности. Практика. Подключение силового реле через управляемый транзистор. Тема №9 Основы программирования Ардуино. Программирование систем вход-выход. Теория. Информация о возможностях системы ввода-вывода Ардуино, принципы работы, основные меры безопасности. Практика. Написание программы для работы с подсистемой ввода вывода с переключением направления сигнала Тема №10 Цифровые индикаторы. Семисегментный индикатор. Назначение, устройство, принципы действия семисегментного индикатора. Управление семисегментным индикатором. Жидкокристаллический экран. Назначение и устройство жидкокристаллических экранов. Теория. Информация о моделях и принципах работы индикаторов. Практика. Подключение индикаторов разных типов и написание программы по выводу информации на них. Использование внешних библиотек. Тема №11 Основы программирования Ардуино. Массивы данных. Теория. Информация о массивах, методах работы, применимости. Практика. Написание программы сортировки линейного и квадратного массива. Тема №12 Микросхемы. Сдвиговый регистр Назначение микросхем. Назначение сдвигового регистра. Устройство сдвигового регистра, чтение datasheet. Теория. Информация о микросхемах, принципах работы, применении. Принцип сдвигового регистра, применение, методика управления, преимущества и недостатки.. Практика. Подключение сдвигового регистра согласно принципиальной схеме на макетной доске. Тема №13 Основы программирования Ардуино. Программирование с использованием сдвигового регистра. Теория. Изучение библиотеки для управления сдвиговым регистром. Прямое управление сдвиговым регистром. Практика. Написание программы по управлению сдвиговым регистром с помощью библиотеки и самостоятельно. Тема №14 Внешние модули передачи информации: GSM, локальная сеть, радиосеть. Теория. Информация о модулях информационного обмена, о принципах построения сетей, методика передачи информации в зависимости от типа сети. Практика. Подключение внешних модулей к Ардуино, организация сети между однотипными модулями. Тема №15 Основы программирования Ардуино. Программирование передачи данных через внешние модули. Библиотека LiquidCrystal. Вывод сообщений на экран. Теория. Изучение библиотек по работе с внешними модулями информационного обмена, принципы инициализации модулей. Практика. Написание программ передачи информации через различные модули с использованием готовых библиотек. Обработка ошибок и возможных неисправностей передачи сигналов. Тема №16 Управление двигателями. Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, серводвигатели. Управление коллекторным двигателем. Управление скоростью коллекторного двигателя. Широтно-импульсная модуляция. Аналоговые и цифровые сигналы, понятие ШИМ, управление устройствами с помощью портов, поддерживающих ШИМ. Теория. Информация о типах двигателей, принципах управления, модулей для подключения двигателей. Практика. Написание программы для управления коллекторным и шаговым двигателем через внешний модуль. Управление скоростью вращения прямым управлением и ШИМ. Тема № 17 Основы программирования Ардуино. Управление серводвигателем: библиотека Servo.h Теория. Информация о принципах управления серводвигателем. Применяемость серводвигателя в различных целях. Практика. Написание программы для управления серводвигателем по командам монитора порта. Тема № 18 Работа над творческим проектом Теория. Разработка аппаратно-програмного комплекса автоматического звонкового автомата с управлением через интернет. Разработка идей учащихся. Практика. Создание комплекса звонкового автомата. Создание моделей по идеям учащихся. Планируемые результаты - Личностными результатами изучения является формирование следующих умений: самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы. повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения с использованием ИКТ. навыки взаимо - и самооценки, навыки рефлексии; сформированность представлений о мире профессий, связанных с робототехникой, и требованиях, предъявляемых различными востребованными профессиями, такими как инженер-механик, конструктор, архитектор, программист, инженер-конструктор по робототехнике; Предметные образовательные результаты: Определять, различать и называть детали конструктора, Способность реализовывать модели средствами вычислительной техники; конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему. Владение основами разработки алгоритмов и составления программ управления устройством; Умение проводить настройку и отладку конструкции робота. Метапредметными результатами изучения является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД): Познавательные УУД: ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного. перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы; устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам (математике, физике, природоведения, биологии, анатомии, информатике, технологии и др.) для решения прикладных учебных задач по Робототехнике. Регулятивные УУД: уметь работать по предложенным инструкциям. умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя; Коммуникативные УУД: уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке. уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Раздел 2. Комплекс организационно-педагогических условий Календарный учебный график Календарный учебный график и расписание программы разрабатывается на учебный год с учетом особенностей реализации программы в каникулярный период. Календарный учебный график
Условия реализации программы. Материально-техническое обеспечение Работа кружка организована на базе компьютерного класса и комплексных учебных мастерских МКОУ Барлакская ООШ. Оборудование и компоненты для работы кружка хранятся в помещении компьютерного класса (ученические ноутбуки) и на складе учебных мастерских (компоненты Ардуино, микросхемы, breadboard, инструменты для электромонтажа) Перечень оборудования учебного помещения Компьютерный класс: - Классная доска - Проектор + экран - Ученические ноутбуки – 8 шт. - Столы ученические Комплексные учебные мастерские: - Классная доска - Столы ученические - Паяльник Перечень оборудования, необходимого для проведения занятий: - Классная доска - Проектор + экран - Ученические ноутбуки – 8 шт. - Тетради для записей Перечень технических средств обучения: - Проектор + экран - Ученические ноутбуки – 8 шт. Перечень технических, графических, и других инструментов, приборов и т.п.: - Плата микроконтроллера Ардуино - Набор сенсоров температуры, освещения, влажности, давления - Коллекторный двигатель - Сервопривод - Жидкокристаллический экран (16*2 симв.) - Модуль GSM, Ethernet Перечень материалов, необходимых для занятий: - Макетная плата - Макетная плата (breadboard) - Система проводов для подключения - АКБ (Крона) - Материалы для пайки (припой, канифоль) Требования к специальной одежде обучающихся: - рабочий фартук суконный, при проведении сборочных работ Информационное обеспечение http://madelectronics.ru/uchebnik/ https://robocraft.ru/ http://arduino.ru/Arduino_environment Кадровое обеспечение Дарьина Мария Андреевна – учитель математики и информатики, стаж работы по специальности 3 года. Опыт работы с компьютерными системами, базами данных, автоматизацией процессов – более 15 лет. Дарьин Даниил Андреевич – специалист технического обеспечения, стаж работы более 15 лет, имеет опыт в закупке оборудования, разработке программно-аппаратных комплексов, программировании компьютерных систем и систем связи. Формы аттестации Формы аттестации знаний умений и навыков, полученных обучающимися в ходе освоения программы дополнительного образования отражают достижение цели и задач и соответствуют формам, указанным в учебном плане. устный опрос; самоконтроль и взаимоконтроль; контрольная работа; защита проекта. Промежуточная - проводится по итогам обучения за полугодие. К промежуточной аттестации допускаются все учащиеся, занимающиеся по дополнительной общеобразовательной программе, вне зависимости от того, насколько систематично они посещали занятия. Сроки проведения промежуточной аттестации – декабрь. Итоговая - представляет собой оценку качества усвоения обучающимися содержания дополнительной общеобразовательной программы по итогам учебного года. Итоговая аттестация проводится в формате презентации творческих работ (групповых и индивидуальных проектов). К итоговой аттестации допускаются все обучающиеся, закончившие обучение по дополнительной общеобразовательной программе и успешно прошедшие промежуточную аттестацию. Оценочные материалы Для отслеживания динамики освоения данной дополнительной общеобразовательной программы и анализа результатов образовательной деятельности разработан педагогический мониторинг. Мониторинг осуществляется в течение всего учебного года и включает первичную диагностику, а также промежуточную и итоговую аттестацию. Вводный контроль (первичная диагностика) проводится в начале учебного года (сентябрь) для определения уровня подготовки обучающихся и впервые поступивших учеников. Форма проведения – беседа. Текущий контроль осуществляется в процессе проведения каждого учебного занятия. Направлен на закрепление теоретического и практического материала по изучаемой теме. Форма проведения – практические работы или состязание. Промежуточный контроль (промежуточная аттестация) проводится по итогам полугодий. Форма проведения – практические работы или защита проекта. Итоговая аттестация проводится в конце обучения для демонстрации достигнутого результата. Контроль знаний проводится в форме тестовых заданий и творческих работ. Итоговая оценка выставляется с учетом результатов итоговой аттестации, результативности участия в конкурсах разного уровня. Критериями оценки освоения программы являются: соответствие уровня теоретических знаний, практических умений обучающихся программным требованиям; самостоятельность работы; осмысленность действий; соответствие практической деятельности программным требованиям; Программа предполагает выполнение обучающимися самостоятельных заданий, что позволит оценить уровень освоения материала и понимание структуры и функционирования изучаемых механизмов. Творческая и проектная деятельность предполагает наличие некоторых критериев, по которым можно оценить деятельность учащихся. 1.Предметность: соответствие формы и содержания проекта поставленной цели; понимание учеником проекта в целом (не только своей части групповой работы). 2.Содержательность: проработка темы проекта; умение находить, анализировать и обобщать информацию; количество практических предложений; доступность изложения и презентации. 3. Оригинальность: уровень дизайнерского решения; форма представления (макет, рассказ, компьютерная презентация, и т.п.). 4.Практичность: возможность использования проекта в разных областях деятельности; междисциплинарная применимость. 5.Новаторство: степень самостоятельности в процессе работы; успешность презентации. Оценка результатов работы каждого обучающегося в конце учебного года производится также в соответствии с таблицей критериев уровня освоения программного материала. Критерии и показатели уровня освоения программы
|