Образовательная программа внеурочной деятельности «Основы робототехники» (4 класс)
Российская Федерация
Ханты-Мансийский автономный округ - Югра
Тюменская область
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ВАХОВСКАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА»
Утверждена приказом по школе
№ _____ от ________________
«ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ»
образовательная программа
внеурочной деятельности
для 4 класса
на 2018-2019 учебный гог
Разработал: Мотина С.В.
учитель внеурочной деятельности
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Актуальность данной программы обусловлена общественной потребностью в творчески активных и технически грамотных молодых людях, в возрождении интереса молодежи к современной технике, в воспитании культуры жизненного и профессионального самоопределения.
Работа с образовательными конструкторами VEX IQ обеспечивает формирование у школьников технологического мышления. Схема технологического мышления (потребность - цель - способ - результат) позволяет наиболее органично решать задачи установления связей между образовательным и жизненным пространством, образовательными результатами, полученными при изучении различных предметных областей, а также собственными образовательными результатами (знаниями, умениями, универсальными учебными действиями и т. д.) и жизненными задачами. Создает условия для развития инициативности, изобретательности, гибкости мышления.
В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микро-процессором, моторами и наборами датчиков. С их помощью школьник может запрограммировать робота на выполнение определенных функций.
Курс внеурочной деятельности «Основы робототехники» предусматривает расширение технического кругозора, развитие пространственного мышления, формирование устойчивого интереса к технике и технологии у обучающихся. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика. Кроме этого, реализация этого курса в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Главной целью программы является овладение навыками технического конструирования и программирования готовых роботов.
Задачи:
Обучающие:
- стимулирование мотивации учащихся к получению знаний, формирование творческой личности ребенка.
- развитие интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.
- развитие конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.
- формирование умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей.
- ознакомление с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании робототехнических устройств.
Воспитывающие:
- формирование творческого отношения к выполняемой работе;
- воспитание умения работать в команде.
Развивающие:
- развитие творческой инициативы и самостоятельности;
- развитие психофизиологических качеств учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.
Результаты освоения курса внеурочной деятельности
Конструирование роботов - это первая ступенька для освоения универсальных логических действий и развития навыков моделирования, необходимых для будущего успешного обучения ребенка в школе по направлению «Образовательная робототехника». В программе предусмотрено значительное количество активных форм работы, направленных на вовлечение младших школьников в динамичную деятельность, на обеспечение понимания математических понятий, на приобретение практических навыков самостоятельной деятельности. Предлагаемая система логических заданий позволяет формировать, развивать, корректировать у школьников пространственные и зрительные представления, а также поможет детям легко, в игровой форме освоить математические понятия и сформировать универсальные логические действия.
В результате изучения курса учащиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основные компоненты конструктора VEX IQ;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;
виды и назначение используемых датчиков;
основные компоненты среды программирования;
правила программирования в среде Modkit
общие правила создания роботов и робототехнических систем и руководствоваться ими в практической деятельности.
уметь:
создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по предложенной схеме или по собственному замыслу;
создавать и корректировать, при необходимости, программы для выполнения роботом различных действий;
работать в группе или коллективе.
планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;
самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение как по ходу его реализации, так и в конце действия.
Содержание тем курса «Основы робототехники»
(34 часа)
Тема урока |
Основные виды деятельности обучающихся / форма организации обучения |
Кол-во часов |
Знакомство с образовательным конструктором VEX IQ. Техника безопасности |
Описание содержимого набора VEX IQ, контроллера, пульта управления и других важных частей. Также описывается процесс взаимодействия контроллера робота с пультом и принцип использования угломера для определения типов углов. Безопасность при работе с конструктором. |
1 |
Мой первый робот |
Сборка робота МиниVEX с помощью технологической карты, а также оценка качества сборки робота. Первые испытания: дистанционное управление. |
2 |
Среда программирования Modkit |
Знакомство со средой программирования Modkit. Установка Modkit для МиниVEX, подключение и настройка конфигурации робота, загрузка программы. |
1 |
Программирование Мини VEX |
Прямолинейное движение вперед и назад. Поворот. Движение по определенной траектории. |
2 |
Блок-схема |
Знакомство с общей концепцией блок-схем и их необходимость при составлении программ для робота |
1 |
Как далеко? |
Тестирование робота на дистанционные характеристики. Рассматривается эффект, который производит изменение времени |
2 |
Как быстро? |
Тестирование робота на скорость и скоростные характеристики. Зависимость скорости от уровня мощности, силы трения и веса робота. |
2 |
Сколько Сторон? |
Рисуем основные геометрические фигуры при помощи робота. Знакомимся с блоком "Repeat" |
2 |
Помогите, я застрял! |
Оборудуем робота интеллектуальным датчиком, чтобы помочь ему обнаружить препятствия. Основные понятия и принцип работы датчика расстояния. Блок "While" |
2 |
Пойдем искать! |
Использование датчика цвета для того, чтобы определить различные окрашенные поверхности. Оператор "If – Else". Основные сведения о датчике цвета. |
2 |
Держитесь подальше от края |
Используем датчик цвета для того, чтобы остаться на столе. |
2 |
Поиск и безопасность |
Использование несколько операторов "IF", чтобы различать разные цвета и ситуации. Определение поведения робота между тремя различными сценариями. |
2 |
Подниматься и опускаться |
Использование датчика гироскопа, чтобы отслеживать наклон местности. Основные сведения о датчике. |
2 |
Подготовка посадочной площадки |
Оснащение робота захватом. Подключение и настройка мотора захвата. Работа с блоком "Broadcast". Программа "Увидеть объект и захватить": совместное использование датчика расстояния и захвата. |
3 |
Сенсорный светодиод и переключатель бампера |
Основные сведения о датчиках Touch LED и Bumper Switch. Примеры их использования и программирования. |
2 |
Здравствуйте, уважаемая публика! |
Программируем робота на позитивную реакцию при приближении объекта (человека). Использование движений робота, текста на экране и звуков, чтобы передать эмоции. |
2 |
Итоговый проект "Танцующий робот" |
Синхронизация движений робота во времени под музыку. Создание презентационного видеоролика своего робота. Защита проекта. |
4 |
Календарно-тематическое планирование (34ч)
№
|
Дата по плану |
Дата проведения |
Тема |
Основное содержание |
Кол-во часов |
1 |
|
|
Знакомство с образовательным конструктором VEX IQ. Техника безопасности |
В настоящей теме представлено описание содержимого набора VEX IQ, контроллера VEX IQ, пульта управления VEX IQ и других важных частей. Здесь также описывается процесс взаимодействия контроллера робота с пультом и принцип использования угломера для определения типов углов. Безопасность при работе с конструктором. |
1 |
2-3 |
|
|
Мой первый робот |
Сборка робота МиниVEX с помощью технологической карты , а также оценка качества сборки робота. Первые испытания: дистанционное управление |
2 |
4 |
|
|
Среда программирования |
Знакомство со средой программирования Modkit. Установка Modkit для миниVEX, подключение и настройка конфигурации робота, загрузка программы |
1 |
5-6 |
|
|
Программирование Мини VEX |
Прямолинейное движение вперед и назад. Поворот. Движение по определенной траектории. |
2 |
7 |
|
|
Блок-схема |
Знакомство с общей концепцией блок-схем и их необходимость при составлении программ для робота |
1 |
8-9 |
|
|
Как далеко? |
Тестирование робота на дистанционные характеристики. Рассматривается эффект, который производит изменение времени |
2 |
10-11 |
|
|
Как быстро? |
Тестирование робота на скорость и скоростные характеристики. Зависимость скорости от уровня мощности, силы трения и веса робота. |
2 |
12-13 |
|
|
Сколько Сторон? |
Рисуем основные геометрические фигуры при помощи робота. Знакомимся с блоком "Repeat" |
2 |
14-15 |
|
|
Помогите, я застрял! |
Оборудуем робота интеллектуальным датчиком, чтобы помочь ему обнаружить препятствия. Основные понятия и принцип работы датчика расстояния. Блок "While" |
2 |
16-17 |
|
|
Пойдем искать! |
Использование датчика цвета для того, чтобы определить различные окрашенные поверхности. Оператор "If – Else". Основные сведения о датчике. |
2 |
18-19 |
|
|
Держитесь подальше от края |
Используем датчик цвета для того, чтобы остаться на столе. |
2 |
20-21 |
|
|
Поиск и безопасность |
Использование нескольких операторов "IF", чтобы различать разные цвета и ситуации. Определение поведения робота между тремя различными сценариями. |
2 |
22-23 |
|
|
Подниматься и опускаться |
Использование датчика гироскопа, чтобы отслеживать наклон местности. Основные сведения о датчике. |
2 |
24-26 |
|
|
Подготовка посадочной площадки |
Оснащение робота захватом. Подключение и настройка мотора захвата. Работа с блоком "Broadcast". Программа "Увидеть объект и захватить": совместное использование датчика расстояния и захвата. |
3 |
27-28 |
|
|
Сенсорный светодиод и переключатель бампера |
Основные сведения о датчиках. Примеры их использования. |
2 |
29-30 |
|
|
Здравствуйте, уважаемая публика! |
Программируем робота реагировать позитивно, когда кто-то приближается. Использование движений робота, текста на экране и звуков, чтобы передать эмоции. |
2 |
31-34 |
|
|
Итоговый проект "Танцующий робот" |
Синхронизация движений робота во времени под музыку. Создание презентационного видеоролика своего робота. |
4 |
Приложение
Мониторинг определения результатов освоения курса
Промежуточные результаты освоения курса представляются на конкурсах и фестивалях технического творчества различных уровней.
Итоговый результат освоения курса определяется созданием и презентацией итогового проекта.
Оценка результатов.
— высокий уровень - учащийся за определенное время придумал и сконструировал оригинального, необычного робота. В целом конструкция тщательно проработана, наблюдается практическая значимость объекта.
— средний уровень - ребенок сконструировал копию робота, но при этом модель несет в себе элементы творческой фантазии. Детали и образ робота проработаны средне, но при этом может наблюдаться практическая значимость объекта.
— низкий уровень - за отведенное время ребенок так и не сумел придумать оригинальную модель и сконструировал лишь примитивную модель, используя минимальное количество деталей. Практическая значимость объекта не наблюдается.