Робототехника, Труслейка (Точка роста)

Предмет робототехники  это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Возникнув на основе кибернетики и механики, робототехника, в свою очередь, породила новые направления развития и самих этих наук. В кибернетике это связано, прежде всего, с интеллектуальным направлением и бионикой как источником новых, заимствованных у живой природы идей, а в механике – с многостепенными механизмами типа манипуляторов.

Робототехника – это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов - роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Новые стандарты обучения обладают отличительной особенностью - ориентацией на результаты образования, которые рассматриваются на основе системно - деятельностного подхода. Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.

Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде LEGO, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты LEGO, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную образовательную концепцию.

Основное оборудование, используемое при обучении детей робототехнике - это ЛЕГО-конструкторы. Целью использования Лего-конструирования в системе дополнительного образования - является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе.    

В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микропроцессором и наборами датчиков. С их помощью обучающийся может запрограммировать робота - умную машинку на выполнение определенных функций.

Конструкторы LEGO бывают различных видов, направленные на образование детей с учетом удовлетворения возрастных особенностей и потребностей ребенка.

Рассмотрим классификацию конструкторов, используемых в образовательных учреждениях.

1.     WeDo – конструктор, предназначенный для детей от 7 до 11 лет. Позволяет строить модели машин и животных, программировать их действия и поведение.

2.     E-lab«Энергия, работа, мощность» - для детей от 8 лет. Знакомит учащихся с различными источниками энергии, способами ее преобразования и сохранения.

3.     E-lab«Возобновляемые источники энергии» - для детей от 8 лет. Знакомит учащихся с тремя основными возобновляемыми источниками энергии.

4.     «Технология и физика» - для детей от 8 лет. Позволяет изучить основные законы механики и теории магнетизма.

5.     «Пневматика» - для детей от 10 лет. Позволяет конструировать системы, в которых используется поток воздуха.

6.     LEGO Mindstorms «Индустрия развлечений. Перворобот» (RCX) — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для детей от 8 лет. Предназначен для создания программируемых роботизированных устройств.

7.     LEGO Mindstorms «Автоматизированные устройства. Перворобот» (RCX) - для детей от 8 лет. Позволяет создать программируемые роботизированные устройства.

8.       LEGO Mindstorms 31313 EV3 - для детей от 8 лет. Позволяет создавать как простые, так и достаточно сложные программируемые роботизированные устройства.

Все школьные наборы на основе LEGO®-конструктора Mindstorms 31313 EV3 предназначены для того, чтобы ученики в основном работали группами. Поэтому обучающиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи. В процессе конструирования добиваться того, чтобы созданные модели работали и отвечали тем задачам, которые перед ними ставятся. 

Конструкторы LEGO Mindstorms 31313 EV3, которые используют на занятиях,  позволяют педагогу самосовершенствоваться, брать новые идеи, привлечь и удержать внимание учащихся, организовать учебную деятельность, применяя различные предметы, и проводить интегрированные занятия. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе конструкторов, позволяют учащимся на занятиях создавать модели собственного изобретения, конструировать роботов, которые используются в жизни.

         На занятиях по Робототехнике осуществляется работа с образовательными конструкторами серии LEGO Mindstorms. Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется специальный язык программирования RoboLab.

        

Педагоги

Московаткина Лариса Владиславовна

Содержание программы

 

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая модифицированная) программа «РОБОТОТЕХНИКА» составлена на основе: Нормативно-правовое обеспечение программы. В настоящее время содержание, роль, назначение и условия реализации программ дополнительного образования закреплены в следующих нормативных документах:

· Федеральный Закон Российской Федерации от 29.12.2012 № 273 «Об образовании в Российской Федерации» (далее – ФЗ № 273);

· Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 09.11.2018 № 196 "Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам";

· Концепция развития дополнительного образования детей от 04.09.2014 № 1726;

· Письмо Минобрнауки России от 18.11.2015 № 09-3242. "Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ";

· СанПин 2.4.3172-14: "Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей";

· Устав МБОУ Труслейская СШ (Распоряжение Министерства образования и науки Ульяновской области от 23.03.2017 № 506-р);

· Положение о разработке, структуре и порядке утверждения дополнительной общеразвивающей программы (локальный акт МБОУ Труслейская СШ.);

· Положение о проведении промежуточной и итоговой аттестации обучающихся (локальный акт МБОУ Труслейская СШ.).

· Письма Минобрнауки РФ от 11.12.2006 N 06-1844 "О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей"

Предмет робототехники это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Робототехника – это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов – роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Новые стандарты обучения обладают отличительной особенностью – ориентацией на результаты образования, которые рассматриваются на основе системно – деятельностного подхода. Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.

Основное оборудование, используемое при обучении детей робототехнике – это ЛЕГО-конструкторы. Целью использования Лего-конструирования в системе дополнительного образования – является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе.

В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микропроцессором и наборами датчиков. С их помощью обучающийся может запрограммировать робота – умную машинку на выполнение определенных функций.

Конструкторы LEGO бывают различных видов, направленные на образование детей с учетом удовлетворения возрастных особенностей и потребностей ребенка.

Рассмотрим классификацию конструкторов, используемых в образовательных учреждениях.

1. WeDo – конструктор, предназначенный для детей от 7 до 11 лет. Позволяет строить модели машин и животных, программировать их действия и поведение.

2. E-lab"Энергия, работа, мощность" – для детей от 8 лет. Знакомит учащихся с различными источниками энергии, способами ее преобразования и сохранения.

3. E-lab"Возобновляемые источники энергии« – для детей от 8 лет. Знакомит учащихся с тремя основными возобновляемыми источниками энергии.

4. «Технология и физика» – для детей от 8 лет. Позволяет изучить основные законы механики и теории магнетизма.

5. «Пневматика» – для детей от 10 лет. Позволяет конструировать системы, в которых используется поток воздуха.

6. LEGO Mindstorms «Индустрия развлечений. Перворобот» (RCX) – это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для детей от 8 лет. Предназначен для создания программируемых роботизированных устройств.

7. LEGO Mindstorms «Автоматизированные устройства. Перворобот» (RCX) – для детей от 8 лет. Позволяет создать программируемые роботизированные устройства.

8. LEGO Mindstorms 31313 EV3 – для детей от 8 лет. Позволяет создавать как простые, так и достаточно сложные программируемые роботизированные устройства.

.

 

 

 

Цели программы

Цель программы: развитие творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе конструирования и проектирования.

Результат программы

По окончанию курса обучения дети будут обладать следующими знаниями, умениями, навыками:

Знания:

·        теоретические основы создания робототехнических устройств;

·        элементную базу при  помощи, которой собирается устройство;

·        порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

·        порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

·        правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

Умения:

·        проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

·        создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Навыки:

·        работы с роботами;

·        работы в среде LEGO Mindstorms 31313 EV3.

Особые условия проведения

Основное оборудование, используемое при обучении детей робототехнике – это ЛЕГО-конструкторы. Целью использования Лего-конструирования в системе дополнительного образования – является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе.

Материально-техническая база

Материально-техническое оснащение:

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:

- LEGO Mindstorm 31313 EV3 – 2 шт.;

- программный продукт – по количеству компьютеров в классе;

- поля для проведения соревнования роботов –4 шт.;

- зарядное устройство для конструктора – 4 шт.

- ящик для хранения конструкторов.