Методика подготовки учащихся школ к соревнованиям по робототехнике в творческой категории

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика подготовки учащихся школ к соревнованиям по робототехнике в творческой категории



Стремительное развитие научно-технического прогресса находит своё адекватное отражение в школьном обучении. Так в школе начинают изучаться новые перспективные предметные области, одной из которых является образовательная робототехника. Знания из данной предметной области востребованы сегодня как на профессиональном, так и на бытовом уровне, поскольку робототехника всё увереннее входит в жизнь человека. Роботы используются на производстве, в военном деле, в чрезвычайных ситуациях, в медицине и даже в быту. Во многих странах мира наблюдается значительный рост интереса к образовательной составляющей данного научно-технического направления.

На сегодняшний день образовательная робототехника в российском образовании осваивается учащимися в школьных кружках, а также элективных курсах посредством образовательных конструкторов: Lego WeDo, Lego Mindstorms NXT, Lego Mindstorms EV3, Fishertechnic, Arduino, Roborobo, Bioloid и др. При этом конструктор Lego Mindstorms EV3 является наиболее распространенным поскольку позволяет решать широкий класс задач для школьников от 10 лет.

В основе образовательной робототехники лежат игровые технологии, этим в значительной степени обусловлена ее популярность у школьников. В тоже время образовательная робототехника - интегративная предметная область, как и для любого интегративного курса для нее характерно соединение нескольких учебных предметов в единое целое и выделение ведущего предмета. Во всех известных разработках ведущим школьным предметом для изучения образовательной робототехники является информатика. Это может быть связано с тем, что знакомство учащихся с робототехникой начинается именно с создания простейших программ-алгоритмов для робота на основе базовой модели (двухмоторной тележки).

Образовательная робототехника новое для отечественного образования направление, в настоящее время она развивается как в нашей стране, так и в мировой образовательной практике. В настоящее время происходит быстрое обновление робототехнических конструкторов. В связи с стремительным развитием робототехнических конструкторов и образовательной робототехники также стали активно развиваться и робототехнические соревнования. Среди соревнований по робототехнике можно выделить следующее:

- классические соревнования роботов - соревнования для начинающих в категориях по направлениям: кегельринг, сумо, траектория, лабиринт;

- Всемирная олимпиада по робототехнике (WorldRobotOlympiad(WRO)) - проводится в трех конкурсных категориях: основная, творческая категории и футбол роботов;

- соревнования FIRST проводятся по четырем программам: FIRSTRoboticsCompetention, FIRSTTechChallenge, FIRSTLEGOLeague, Junior FIRSTLEGOLeague.

С нашей точки зрения наиболее интересным направлением для школьников 10-15 лет является творческая категория во всемирной олимпиаде по робототехнике (WRO). В данной категории участвуют дети в трех возрастных категориях, команды самостоятельно разрабатывают и создают проекты, моделирующие использование роботов, что помогает развить у ребенка навыки конструирования, программирования, умение ставить цели, коммуникационные и творческие навыки.

Подготовка к робототехническим соревнованиям в творческой категории - это развитие творческих, аналитических, инженерно-технических и коммуникативных способностей учащихся и педагогов. Такая подготовка команды требует участия многих педагогов и специалистов разного плана. Преподаватель робототехники развивает механическую и программную часть проекта, для более продуктивной работы возможны консультации преподавателей-физиков. Преподаватели технологии помогут обучить детей работать с инструментами и материалами. Преподаватель изобразительного искусства может оказать помощь в оформлении стендов и плакатов. Подготовить выступление может помочь педагог-организатор.

Для подготовки школьников к участию в творческой категории робототехнических соревнований используется этапная модель, поэтому подготовка команды к соревнованиям можно разделить на следующие этапы: подготовительный этап, работа над проектом, подготовка к защите проекта.



Список литературы

1. Асмолов А.Г, Бурменская Г.В., Володарская И.А. Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе. М.: Просвещение, 2011. 151 с.

2. Баранова Т.А., Максимова О.А., Фомина А.А. Создание современной информационно-образовательной среды образовательного учреждения // Информатика и образование. Серия: Педагогика. 2007. №1.

3. Белых А.М. К вопросу о самореализации обучающихся в системе дополнительного образования (на примере кружка по робототехнике при «Станции юных техников») // Сборник материалов региональной научно-практической конференции. Омск: Амфора, 2017. С.22-26

4. Галерея моделей Lego Digital Designer: сайт компании LEGO. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.lego.com/ru-ru/ldd (дата обращения 27.05.2020)

5. Донцова Т.В., Арнаутова А.Д. Формирование инженерного мышления в процессе проектной деятельности // Инженерное образование. 2014. №16. С.70-72.

6. Желокин А.В. Основы обучения робототехнике в школе // Сборник научных статей международной молодежной школ семинара «Ломоносовские чтения на Алтае». Барнаул, 2013. С.141-142

7. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: учебное пособие. М.: Академия, 2003. 183 с.

8. Злаказов А.С. Уроки LEGO-конструирования в школе. М.: Бином, 2013. 120 с.

9. Коломиец П.С. Знакомство с базовым набором LEGO MINDSTROMS EV3. Челябинск: Взгляд, 2013. 34 с.

10. Мельникова Н.Л. Учимся, играя и соревнуясь. Челябинск: Областной центр информационного и материально технического обеспечения образовательных учреждений, находящихся на территории Челябинской области», 2010. 11 с.

11. Мусинко В.М. Конструкторы LEGO и робототехника в современном школьном образовании // Юный ученый. 2016. №1.1. С. 41-44.

12. Наталевич А.Н. Основы конструкторской и проектно-исследовательской деятельности в учебных программах по робототехнике // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2014. Т. 25. С. 56-60.

13. Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» [Электронный ресурс]. Сайт Президента Российской Федерации. Режим доступа: http://www.kremlin.ru/events/president/news/6683 (дата обращения 24.05.2020).

14. Новогородова А.С. Развитие навыков начального конструирования и моделирования на основе конструкторов LEGO. Челябинск.: Взгляд, 2013. 30 с.

15. Образовательная робототехника в начальной школе: пособие для учителя. Челябинск: Обл. центр информ. и мат.-тех. обесп. ОУ Челябинска 2014. 21 с.

16. Поднебесова Г.Б. Элективные курсы по информатике и информационно-коммуникационным технологиям. Челябинск: ЧГПУ, 2014. 266 с.

17. Рождественская И.Н. Методические аспекты организации образовательной деятельности по реализации дополнительных общеобразовательных программ технической направленности. Челябинск: Взгляд, 2013. 80 с.

18. Рождественская И.Н. Технологическое образование школьников в условиях инновационного развития педагогики: сборник статей и материалов научно-методического семинара. Челябинск: Взгляд, 2014. 136 с.

19. Ромасева Ю.А. Роль робототехники в дополнительном образовании младших школьников. Чебоксары: ЦНС Интерактив плюс, 2015. № 3 (4). С. 48-50.

20. Бояркина Ю.А. Образовательная робототехника. Тюмень: ТОГИРРО, 2013. 61 с.

21. Сазонова З.С., Чечеткина Н.В. Развитие инженерного мышления - основа повышения качества образования. М.: МАДИ (ГТУ), 2007. 195 с.

22. Степина В.В. Введение в робототехнику. М.: Моск. гос. ин-т радиотехники, электроники и автоматики, 2001. 143 с.

23. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 44.03.05 педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) (уровень бакалавриата) утвержден приказом Минобрнауки России от 9 февраля 2016 г. № 91./ [Электронный ресурс] Портал ФГОС ВО. Режим доступа http://fgosvo.ru/news/7/1805 (дата обращения 26.05.2020)

24. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования утвержден приказом Минобрнауки России от 17 декабря 2010 г. № 1897. [Электронный ресурс] Официальный сайт Мэра Москвы. Режим доступа: https://www.mos.ru/donm/documents/normativnye-pravovye-akty/view/167943220/ (дата обращения 23.05.2020)

25. Филиппов С.А. Робототехника для обучающихся и родителей - Спб.: Наука, 2013. 319 с.

26. Халмов В.Н. Модель дополнительного образования детей для подготовки инженерных кадров России// Народное образование. 2016. №2-3 - С. 137-140.

27. Чикуров А. И. Концептуальные положения управления психологической подготовкой высококвалифицированных дзюдоистов к соревнованиям // Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма: материалы Всероссийской научно-практ. конф. молодых ученых. Омск: СибГУФК, 2006. 102 с.

28. Юревич Е.И. Основы робототехники. СПб.: БХВ- Петербург, 2005. 416 с.

29. Яковлева, З.В. Образовательная робототехника на уроках информатики и ИКТ М.: Перо, 2014. 48 с.



Приложение 1

ТЕСТИРОВАНИЕ ДЛЯ УЧАСТНИКОВ КРУЖКА РОБОТОТЕХНИКИ

робототехнический соревнование творческий

Возрастная группа 5-7 класс

1) Робот - это …

а) автоматическое устройство. Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков. При этом может, как и иметь связь с оператором, так и действовать автономно.

б) устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую изменяемую последовательность операций.

в) механизм, выполняющий под управлением оператора действия(манипуляции), аналогичные действиям руки человека. Применяются при работе в опасных или трудных условиях

2) Сколько датчиков можно подключить к контролеру NXT, EV3 без использования мультиплексора?

а) 6

б) 8

в) 4

г) 3

д) 5

3) Какое управление оператором нужно использовать для повторения программы?

а) Ожидание

б) Цикл

в) Переключатель

г) Прерывание

4) Отметьте блок рулевого управления

а)

б)

в)

г)

5) Дополнительную информацию в программном обеспечении EV3 можно найти в разделе…..

а) инструменты

б) файл

в) редактировать

г) справка

д) на сайте lego.com

6) Сколько батареек и какого типа необходимо для питания модуля EV3?

а) 6 штук типа АА

б) 6 штук типа ААА

в) 4 штуки типа АА

г) 4 штуки типа ААА

д) 5 штук типа АА

7) Сколько оборотов сделает колесо, при непосредственном креплении к мотору, который в свою очередь делает оборот на 360^о

а) 2

б)3

в) 1

г) Ѕ

8) В каком режиме датчик цвета горит синей подсветкой?

а) «Яркость отраженного света»

б) «Яркость внешнего освещения»

в) «Цвет»

9) Какие действия будут выполняться согласно изображению программного блока?

а) мотор В и мотор С будут двигаться со скоростью 50 один оборот по часовой стрелке.

б) мотор В и мотор С будут двигаться со скоростью 50 два оборота против часовой стрелки

в) мотор В будет двигаться со скоростью 50 один оборот по часовой стрелке, мотор С будет двигаться со скоростью 50 против часовой стрелки

г) мотор В будет двигаться со скоростью 50 один оборот против часовой стрелки, мотор С будет двигаться со скоростью 50 по часовой стрелке

10) Какое наибольшее расстояние, на котором ультразвуковой датчик может обнаружить объект?

а) 100 см.

б) 1 м.

в) 3 м.

г) 250 см.

11) Какого из перечисленных роботов, пока еще не существует на ранке?

а) Робот учитель

б) Нано робот

в) Андроид (похожий на человека)

г) Хирургический робот

12) Используя какой датчик можно сконструировать робота, который передвигается при помощи двух осевых колес?

а) Ультразвуковой

б) Датчик цвета

в) Гироскопический датчик

г) Датчик касания

13) Кто является автором понятия «робототехника» и 3-х законов робототехники?

а) древнеримский юрист Гай

б) художник и ученый Леонардо Да Винчи

в) писатель Айзек Азимов

г) руководитель компании Apple Стив Джобс

14) В какой из механических передач движение осуществляется за счет трения?

а) Ременная

б) Зубчатая

в) Червячная

г) Цепные

15) Как звучит нулевой закон робототехники:

а) Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.

б) Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.

в) Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.

г) Робот не может причинить вред человечеству или своим бездействием допустить, чтобы человечеству был причинён вред.

Возрастная группа 8-9 класс

1) Робототехника - это...

а) раздел физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними.

б) прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства.

в) наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.

2) Датчик цвета - это

а) это аналоговый датчик, который может определять, когда красная кнопка датчика нажата, а когда отпущена.

б) это цифровой датчик, который обнаруживает вращательное движение по одной оси.

в) это цифровой датчик, который может обнаруживать инфракрасный цвет, отраженный от сплошных объектов.

г) это цифровой датчик, который может определять цвет или яркость света.

3) Какое количество цветов заложено в контроллер EV3?

а) 8

б) 32

в) 7 г)10

4) Датчик касания подключается к модулю EV3 через порт….

а) А12C34

б) B123CD

в) CAF12E

г) DCBA

д) 1234

5) Диапазон датчика температуры

а) -20 - 120

б) 20 - 100

в) 0 - 80

г) -50 - 50

6) Если вы создаете программы, когда модуль EV3 не подключен к компьютеру, программное обеспечение назначит моторам порты по умолчанию. К какому порту будет подключаться средний мотор?

а) А

б) B

в) C

г) D

7) Какие действия будут выполняться при запуске этого участка программы?

а) Обнаружение черты

б) Управление по звуку

в) Определение расстояния

8) Что означает в робототехнике слово «терминатор»?

а) имя робота из одноименного фильма

б) границу между светлой и темной частью игрового поля

в) поглотитель энергии (обычно резистор) на конце длинной линии, сопротивление которого равно волновому сопротивлению линии

9) Какими способами невозможно подключить модуль EV3 / NXT к компьютеру?

а) USB кабель

б) WI FI

в) Bluetooth

г) IrDA (ИК - порт)

10) Как называется техническое устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации?

а) машина

б) механизм

в) узел

г) деталь

11) Укажите, какое из перечисленных устройств, подключенных к программируемому логическому контроллеру робота, является устройством ввода информации:

а) электродвигатель

б) датчик освещенности

в) управляемый пневмоклапан

12) Какой из приведенных отрывков законов является первым законом робототехники?

а) робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред

б) робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек…

в) робот должен заботиться о своей безопасности...

13) Укажите верное (ые) высказывание (я)

а) Блок цикл используется для повторения серии действий

б) Использование блока случайной величины для перемещения приводной платформой со случайно выбранной скоростью и случайностью и в случайно выбранном направлении

в) Блок операции с данными текст, служит для отображения показателей датчиков в режиме реального времени

14) Устройством, позволяющим роботу определить расстояние до объекта и реагировать на движение, является…

а) Ультразвуковой датчик

б) Датчик звука

в) Датчик цвета

г) Гироскопический датчик

15) для чего существует втулка?

а) для крепления балок

б) для крепления оси

в) для крепления гусениц



Приложение 2

Журнал работы над проектом

Дата	Направление деятельности	Вид деятельности	Результат
	Постановка задачи
	Сбор и анализ информации по теме
	Изучение основных видов деятельности робота
	Проектирование и сборка робота
	Программирование
	Пробный запуск работы робота
	Проверка корректной работы робота
	Корректирование ошибок в конструкции и программировании робота
	Подготовка стенда к соревнованиям по робототехнике
	Контрольный запуск робота
	Соревнования



Приложение 3

Дополнительный учебный курс «Основы робототехники»

Раздел I. Пояснительная записка

Дополнительный курс «Основы робототехники» имеет техническую направленность и относится к общеинтеллектуальному направлению внеурочной деятельности. Программа способствует успешной подготовке учащихся к робототехническим соревнованиям в творческой категории, что отражено в модулях программы и рассчитано на 22 часа, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу, позволяет ученикам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Данная программа дополнительного образования рассчитана на два года обучения (один час в неделю). Рабочая программа дополнительного образования «Основы робототехники» составлена в соответствии с нормативными документами:

1. Федеральный закон от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (редакция от 23.07.2013)

2. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации об утверждении и введении в действие ФГОС СОО (от 06.10.2009 г. № 373); о внесении изменений в ФГОС НОО (от 26.11.2010 г. № 1241);

3. О внесении изменений в Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки РФ от 6 октября 2009 г. № 373 / Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 26.11.2010 г. № 1241 (Зарегистрирован Минюстом России 04.02.2011 г. № 19707)

4. Об утверждении Федерального перечня учебников, рекомендуемых к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования / Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 31.03.2014 г. № 253

5. Положение о дополнительном образовании учащихся МОУ СШ № 93.

6. Положение о рабочей программе по дополнительные образования МОУ СШ № 93

Цель данного курса - обеспечить овладение учащимся основами знаний по робототехнике и получить начальные, общие, а также углубленные навыки по конструированию и программированию моделей при помощи конструктора EV3, обеспечить подготовку учащихся к соревнованиям по робототехнике в творческое категории. Изучение образовательной робототехники в средней школе направлено на решение следующих задач:

- научить решать задачи роботизированной игры с использованием конструктора EV3.

- стимулирование и развитие любознательности, интереса к технике, миру профессий

- дать учащимся представление о конструировании: область применения, сборка и программирование модели конструктора на заданное движение

- продемонстрировать работу основных идей построения и программирования моделей;

- формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации, интереса к предметно-преобразующей, конструкторской деятельности;

- создание ситуации успеха по средствам личностно-ориентированной среды для формирования гармонично развития личности;

- формирование первоначальных конструкторско-технологических знаний и умений;

- развитие знаково-символического и пространственного мышления

- творческого и репродуктивного воображения, творческого мышления;

- формирование внутреннего плана деятельности на основе поэтапной отработки предметно-преобразовательных действий, включающих целеполагание, планирование (умение составлять план действий и применять его для решения учебных задач), прогнозирование (предсказание будущего результата при различных условиях выполнения действия), контроль, коррекцию и оценку;

- овладение первоначальными умениями передачи, поиска, преобразования, хранения информации, использования компьютера.

Раздел II. Общая характеристика дополнительного курса « Основы робототехники»

Особенностью уроков школе является то, что они строятся на уникальной психологической и дидактической базе предметнопрактической деятельности, которая служит в школьном возрасте необходимой составляющей целостного процесса духовного, нравственного и интеллектуального развития (прежде всего, абстрактного, конструктивного мышления и пространственного воображения).

Организация продуктивной преобразующей творческой деятельности обучающихся на уроках робототехнике создаёт важный противовес вербализму обучения в начальной школе, который является одной из главных причин снижения учебно-познавательной мотивации, формализации знаний и в конечном счёте низкой эффективности обучения. Продуктивная предметная деятельность на уроках является основой формирования познавательных и исследовательских способностей младших школьников.



Раздел III. Описание места учебного предмета «Образовательная робототехника» в учебном плане

В соответствии с учебным планом для образовательных учреждений учебный курс «Образовательная робототехника» изучается 2 года. Общий объём учебного времени составляет 68 часов: 1 год- 34 часа, 2 год - 34 часа

Раздел IV. Планируемые результаты усвоения дополнительного курса « Основы робототехники»

Личностными результатами изучения учебного предмета «Образовательная робототехника» являются воспитание и развитие социально значимых личностных качеств, индивидуально-личностных позиций, ценностных установок, раскрывающих отношение к труду, систему норм и правил межличностного общения, обеспечивающую успешность совместной деятельности.

Метапредметными результатами изучения учебного предмета «Образовательная робототехника» является освоение учащимися универсальных способов деятельности, применяемых как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях.

Предметными результатами изучения учебного предмета «Образовательная робототехника» являются доступные по возрасту сведения о робототехнике, знания о различных профессиях и умения ориентироваться в мире профессий, элементарный опыт творческой и проектной деятельности.

Метапредметными результатами изучения дополнительного курса «Основы робототехники» является формирование следующих универсальных учебных действий.

Личностными результатами является формирование следующих умений:

- учебно-познавательный интерес к новому учебному материалу и способам решения новой задачи;

- ориентация на понимание причин успеха в учебной деятельности, в том числе на самоанализ и самоконтроль результата, на анализ соответствия результатов требованиям конкретной задачи.

- способность к самооценке на основе критериев успешности учебной деятельности;

Регулятивные УУД:

- развитие способности к целеполаганию;

- развитие способности к планированию;

- развитие способности к прогнозированию;

- формирование действия контроля;

- формирование действия коррекции;

- развитие способности к оценке;

- формирование саморегуляции;

Познавательные УУД:

- развитие умения анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков;

- формирование умения осуществлять сравнение, классификацию по заданным критериям;

- формирование умения устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;

- развитие умения составлять целое из частей;

Коммуникативные УУД:

- формирования умения аргументировать свою точку зрения;

- формирования умения выслушать собеседника и вести диалог, а также умение признавать возможность существование различных точек зрения;

- развитие умения планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками;

- развитие умения выявить, идентифицировать проблему;

Формы реализации курса:

-фронтальная;

-парная;

-групповая;

-индивидуальная

Методы реализации программы:

-практический;

-объяснительно-иллюстративный;

-частично- поисковый;

-наблюдение;

-информативный;

-личностно-ориентированный;

Способы и средства:

-технические средства

-модели и инструкции;

-дидактический раздаточный материал;

Формы диагностики уровня знаний, умений и навыков:

-контроль качества выполненной работы ежеурочно.

Раздел V

Содержание курса «Основы робототехнике» 1 год обучения 34 часа

№п/п	Наименование раздела	Содержание программы	Формируемые УУД
1	Начало образовательной робототехники (16 ч)	Вводное занятие, тренировка сборки базовой модели, основы работы в среде программирования, базовая модель, золотое правило механики, увеличение силы тяги, поворот робота, шестерные передачи. Состязание «Сумо» Рефлексия деятельности	Регулятивные УУД: - развитие способности к целеполаганию; - развитие способности к планированию; - развитие способности к прогнозированию; - формирование действия контроля Познавательные УУД: - развитие умения анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков Коммуникативные УУД: - формирования умения аргументировать свою точку зрения
2	Применение датчиков (18 ч)	Изучение принципа работы датчиков, обнаружение препятствий, оповещение, обнаружение и объезд объектов, обнаружение края области, движение робота в лабиринте, дополнительное управление выходами, работа с переменными. Состязание «Кегель-ринг» Рефлексия деятельности	Регулятивные УУД: - развитие способности к целеполаганию; - развитие способности к планированию; - развитие способности к прогнозированию; - формирование действия контроля; - Формирование действия коррекции Познавательные УУД: - развитие умения анализировать объекты с выделением существенных и Несущественны признаков; - формирование умения осуществлять сравнение, классификацию по заданным критериям; Коммуникативные УУД: - формирование умения аргументировать свою точку зрения; - формирование умения выслушать собеседника и вести диалог, а также умения признавать возможность существования различных точек зрения
Содержание курса «Основы робототехники» 2 год обучения 34 часа
№п/п	Наименование раздела	Содержание программы	Формируемые УУД
1	Программирование роботов (12ч)	Робот-прилипала, алгоритм удерживания дистанции до объекта, движение по черной линии, обнаружение перекрестка, инверсия, захват, определение цвета предмета	Регулятивные УУД: - развитие способности к целеполаганию; - развитие способности к планированию; - формирование действия контроля; - формирование действия коррекции; Развитие способности к оценке. Познавательные УУД: - развитие умения анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков; - формирование умения осуществлять сравнение, классификацию по заданным критериям; - формирование умения устанавливать аналогии, причинно-следственные связи Коммуникативные УУД: - формирование умения аргументировать свою точку зрения; - формирование умения выслушать собеседника и вести диалог, а также умения признавать возможность существование различных точек зрения; - развитие умения планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками.
2	Подготовка к соревнованиям по робототехнике в творческой категории (22ч)	Знакомство с тематикой соревнований. Изучение регламента соревнований, ограничивающих правил. Техническая и программная реализация проекта. Подготовка стендов и выступления к соревнованиям	Регулятивные УУД: - развитие способности к целеполаганию; - развитие способности к планированию; - формирование действия контроля; - формирование действия коррекции; Развитие способности к оценке. Познавательные УУД: - развитие умения анализировать объекты с выделением существенных и несущественных признаков; - формирование умения осуществлять сравнение, классификацию по заданным критериям; - формирование умения устанавливать аналогии, причинно-следственные связи Коммуникативные УУД: - формирование умения аргументировать свою точку зрения; - формирование умения выслушать собеседника и вести диалог, а также умения признавать возможность существование различных точек зрения; - развитие умения планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками - развитие умения выявить, идентифицировать проблему

Раздел VI. Тематическое планирование по учебному курсу

«Основы робототехники»

№ п/п	Тема	Требования к подготовке	Всего часов	Теория	Практика
1	Вводное занятие	Знать: основные понятия и термины; примеры современных роботов на службе у человека	1	1	-
2	Тренировка сборки базовой модели	Знать: название деталей конструктора; виды соединений и их характеристики; простые способы соединения деталей; Уметь: выбирать нужные детали для конструирования	1	-	1
3	Основы работы в среде программирования, базовая модель	Знать: блоки для программирования робота; Уметь: работать по инструкции; программировать робота на нужные действия; дополнять модель собственными задумками;	1	-	1
4	Золотое правило механики	Знать: золотое правило механики; Уметь: собирать робота по своей задумке	1	1	-
5	Увеличение силы тяги	Знать: способы конструирования из LEGO механизмов, позволяющих увеличить тягу; Уметь: собирать модель по инструкции;	1	-	1
6	Поворот робота	Знать: технологию построения поворачивающегося робота; программу для поворота; Уметь: конструировать поворачивающегося робота; программировать робота на повороты	2	1	1
7	Шестерные передачи	Знать: правила состязания «Гонки»; технологию повторения быстрых роботов; зубчатую передачу на скорость;	3	1	2
8	Состязание «Сумо»	Знать: правила состязания «Сумо»; технологию построения роботов «Сумо»; Уметь: собирать робота по собственной задумке; программировать робота	4	1	3
9	Изучение принципа работы датчиков	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчиков	2	1	1
10	Обнаружение препятствий. Оповещение	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчика ультразвука; писать программу с использованием датчика ультразвука;	2	1	1
11	Обнаружение и объезд объектов	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчика ультразвука; писать программу с использованием датчика ультразвука;	2	1	1
12	Обнаружение края области	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчиков; писать программу с использованием датчиков	2	1	1
13	Движение робота в лабиринте	Знать: правила состязания «Лабиринт»; датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчиков ультразвука; писать программу с использование датчиков ультразвука;	2	0,5	1,5
14	Дополнительное управление выходами	Знать: выход из цикла, переключатели; Уметь: программировать робота с помощью переключателей;	1	1	-
15	Работа с переменными	Знать: блок константа, математика, переменная; Уметь: программировать робота с использованием блоков константа, математика, переменная;	2	1	1
16	Состязание «Кегель-ринг»	Знать: правила состязания «Кегель-ринг»; датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчиков ультразвука, касания, цвета; писать программу с использованием датчиков;	2	0,5	1,5
17	Робот-прилипала	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчика ультразвука; писать программу с использованием датчика ультразвука;	2	1	1
18	Алгоритм удерживания дистанции до объекта	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; блок программирования интервал; Уметь: конструировать робота с использованием датчика ультразвука; писать программу с использованием датчика ультразвука и блока интервал;	2	1	1
19	Движение по траектории с датчиком освещенности	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчика цвета/света; писать программу с использованием датчика цвета/света;	3	-	3
20	Обнаружение перекрестка, поворот на перекрестке, подсчет перекрестков	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: писать программу для движения робота по траектории; конструировать робота и использование датчика цвета/света и блока математика;	2	-	2
21	Инверсия	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: писать программу для движения робота по траектории с инверсией; конструировать робота с использованием датчика цвета/света и блока математика; программировать робота с использованием датчика цвета/света и блока математика;	2	1	1
22	Захват и транспортировка предметов	Знать: способы поднятия предмета роботом; Уметь: собирать модель по инструкции; программировать робота под определенную задачу;	2	0,5	1,5
23	Определение цвета предмета	Знать: датчики набора EV3 и их характеристики; Уметь: конструировать робота с использованием датчика цвета/света; писать программу с использованием датчика цвета/света;	2	0,5	1,5
23	Требования к проекту	Знать: положение соревнований WRO в творческой категории; положение по этапам соревнования WRO в творческой категории. Уметь: определять задачи по этапам проекта, находить источники информации;	2	2	-
24	Функциональные требования к конструкции робота на WRO в творческой категории	Знать: требования к конструкции робота на WRO творческой категории; Уметь: анализировать функциональные задачи будущей модели робота; конструировать модели робота по собственной задумке;	4	2	2
25	Конструирование модели робота на WRO в творческой категории	Знать: требования к конструкции робота на WRO творческой категории; Уметь: распределять обязанности по сборке и съемных механизмов робота согласно собственной задумки: разрабатывать конструкцию робота согласно назначению робота	6	-	6
26	Регулирование работы механизмов	Знать: требования к роботу на WRO творческой категории; Уметь: программировать модель робота в Mindstorms EV3; организовывать пробные заезды роботов; выявлять конструкционные неисправности;	4	-	4
27	Подготовка к защите проекта на WRO в творческой категории	Знать: порядок презентации своей работы: проекта, модели. Уметь: презентовать свою работу согласно регламенту презентации WRO в творческой категории;	4	-	4
28	Подведение итогов	Знать: порядок презентации своей работы: проекта, модели. Уметь: организовывать заезды робота; презентовать работу согласно регламенту презентации WRO в творческой категории;	2	-	2
Итого:	64	20	44



Приложение 4

Тест оценки конструкторских умений, навыков и уровня развития УУД используемый на творческом занятии

№ п/п	Раздел	Критерий	Баллы
1	Рассмотрение задания	Постановка цели	0-5
2		Постановка задач	0-5
3		Конструирование робота	0-10
4	Построение робота	Колеса не трутся о детали и провода	0-5
5		От робота не отсоединяются детали	0-5
6		Движущиеся части двигателя не соединены между собой	0-5
7		Основа робота параллельна поверхности, на которой он стоит	0-5
8		База робота симметричная	0-5
9		Отсутствуют без смысловые соединения	0-5
10	Программа	Робот едет вперед	0-5
11		Робот поворачивает налево	0-5
12		Робот поворачивает направо	0-5
13		Робот едет назад	0-5
14		Робот выполняет поставленную задачу	0-15
15	Анализ	Проверка подключения портов	0-5
16		Корректировка робота	0-5
17		Корректировка программы	0-5

Приложение 5

Модели конструкций роботов на разных этапах обучения по программе «Основы робототехники»

Создание модели собственной задумки без датчиков, учащиеся 5 класса МОУ СШ № 93

Создание модели для школьных состязаний «Сумо» собственной задумки, учащиеся 5 класса МОУ СШ № 93



Создание модели по собственной задумке с использованием датчика ультразвука, учащиеся 5 класса МОУ СШ № 93

Создание модели по собственной задумке с использованием среднего мотора, учащиеся 5 класса МОУ СШ № 93



Подготовка конструкции модели для WRO-2020 в основной творческой категории, учащиеся 5 класса МОУ СШ № 93

Размещено на Allbest.ru

...