Сборник рабочих программ STEM-центра ТУСУР
Составитель: Лобода Ю.О.
Томск 2016
|
STEM центр ТУСУР
РАССМОТРЕНА
методическим советом
протокол №
от «___» _______________20__года
председатель методического совета
_______________________________
|
УТВЕРЖДАЮ:
Директор Центра
___________________Ю.О. Лобода
«____»_______________20__ г.
|
Робототехника для юных экспериментаторов
Возраст учащихся
|
Срок обучения
|
Количество часов
|
Рекомендуемый формат проведения (курс, сезонная школа, интенсив)
|
Уровень преподавателя
|
Вовлеченность родителей/законных представителей
|
7-17 лет
|
2 года
|
68
|
курс
|
специалист
|
Родители принимают участие в проектной деятельности
|
Специализация
|
Входные параметры учащихся
|
Выходные параметры учащихся
|
Конструирование,
программирование
|
Владение работой с персональным компьютером на уровне «начинающий пользователь»
|
формирование информационной и алгоритмической культуры, развитие основных навыков конструирования и программирования роботов
|
Автор:
Лобода Юлия Олеговна
Томская область, г. Томск
2015 год
-
Пояснительная записка
Направленность дополнительной образовательной программы. Программа «Робототехника» является научно-технической, по функциональному предназначению – учебно-познавательной, по форме организации – групповой, по времени реализации – двухгодичной подготовки.
Программа предполагает как проведение регулярных еженедельных внеурочных занятий со школьниками (в расчете 1ч. в неделю), так и возможность организовывать занятия крупными блоками (летние школы, выездные семинары).
Предусмотренные программой занятия могут проводиться как на базе одного отдельно взятого класса, так и в смешанных группах, состоящих из учащихся нескольких классов.
Новизна программы заключается в инженерной направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром научно-технического творчества.
Актуальность заключается в необходимости вести пропедевтическую работу в младшей и средней школе в естественнонаучном направлении для создания базы, позволяющей совершить плавный переход к дисциплинам старшего звена (физике, математике, информатике); востребованность развития широкого кругозора школьника и формирования основ инженерного мышления; необходимость формирования у обучающихся конструкторских навыков и опыта программирования.
Программа отвечает требованиям направления региональной политики в сфере образования - развитие научно-технического творчества детей школьного возраста.
Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации их в различных сферах человеческой деятельности. Современные робототехнические системы включают в себя микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащены развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся условиям внешней среды.
Цель: изучение основ робототехники и формирование знаний, умений, навыков и компетенций, необходимых для решения базовых задач робототехники.
Задачи:
научить работать по предложенным инструкциям, творчески подходить к решению задачи;
научить разрабатывать собственные инструкции по сборке моделей LEGO;
научить конструировать роботов на базе микропроцессора Arduino;
научить излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
сформировать навыки коллективного труда: воспитание у детей отношения делового сотрудничества (доброжелательность друг к другу, уважение мнения других, умение слушать товарищей), воспитание чувства товарищеской взаимовыручки и этики групповой работы;
выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.
Отличительные особенности
В ходе освоения данной программы ребенок понимает взаимосвязь между физикой и робототехникой. Курс предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство моделирования процесса и как средство для управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Обучающиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.
Для групповой работы используются наборы LEGO. Ребята сами стремятся научиться конструировать и понимать процессы автоматизации робототехнических механизмов, приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи.
Добиваясь того, чтобы созданные модели работали, испытывая полученные конструкции, обучающиеся получают возможность учиться на собственном опыте. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а педагог лишь консультирует работу.
Задания разной трудности осваивают поэтапно. Принцип обучения «шаг за шагом», являющийся ключевым для Lego, обеспечивает ребенку возможность работать в собственном темпе.
Наборы LEGO ориентированы на регулярную, тематическую, проектную работу, позволяют изучать технологии автоматизированного управления и являются самым простым способом введения в курс робототехники. Простой интерфейс позволяет объединить конструкцию из LEGO и компьютеров в единую модель современного устройства с автоматизированным управлением.
Возраст детей, участвующих в реализации программы: 7-17 лет.
Срок реализации дополнительной общеобразовательной программы: 2 года.
Формы и режим занятий.
Группы формируются по 3-8 человек: количество обучающихся ограничивается техническими. При этом дети не только разного возраста, но и имеют разные стартовые способности. При комплектовании групп допускается совместная работа в одной группе обучающихся без ограничений по возрастному признаку, учитываются знания, умения, навыки, которыми владеет ребенок.
Режим занятий основывается на санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах 2.4.4.1251-03.
Ожидаемые результаты
По окончании обучения учащиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов Arduino и LEGO;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среды, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
конструктивные особенности различных роботов;
приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.;
основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ЭВМ.
уметь:
использовать основные алгоритмические конструкции для решения базовых задач;
конструировать различные модели;
использовать созданные программы;
применять полученные знания в практической деятельности.
владеть:
навыками работы с роботами;
навыками работы в среде LEGO и Arduino.
Формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы.
Презентация творческих работ.
Участие в выставке технического творчества.
Участие в научно-практической конференции «Безопасные технологии и робототехника»
|
