Кружок "Робототехника"

Рабочая программа по техническо — творческому направлению

«Робототехника»

2019 год

Пояснительная записка

Рабочая программа разработана на основе программы Копосова Д.Г. «Первый шаг в робототехнику: «практикум для 5-11 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286с.: ил. ISBN 978-5-9963-2544-5

Данная программа по робототехнике научно-технической направленности, так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.

Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в с современном мире . В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования

Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество

проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.

Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества.

Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких иточных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию,изучают принципы работы многих механизмов.

Актуальность данной программы:

- необходимость вести работу в естественнонаучном направлении для создания базы, позволяющей повысить интерес к дисциплинам среднего звена (физике, биологии, технологии, информатике, геометрии);

- востребованность развития широкого кругозора школьника и формирования основ инженерного мышления;

-отсутствие предмета в школьных программах начального образования, обеспечивающего формирование у обучающихся конструкторских навыков и опыта программирования.

Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено насоставление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизациимеханизмов, моделировании работы систем.

Lego позволяет учащимся:

- совместно обучаться в рамках одной группы;

- распределять обязанности в своей группе;

- проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;

- проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;

- создавать модели реальных объектов и процессов;

- видеть реальный результат своей работы.

Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы колеблется от 11 до 14 лет. В коллектив могут быть приняты все желающие, не имеющие противопоказаний по здоровью.

Сроки реализации программы: 3 года.

Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.

Задачи программы:

Обучающие:

- ознакомление с комплектом LEGO Mindstorms NXT 2.0;

- ознакомление с основами автономного программирования;

- ознакомление со средой программирования LEGO Mindstorms NXT-G;

- получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;

- получение навыков программирования;

- развитие навыков решения базовых задач робототехники.

Развивающие:

- развитие конструкторских навыков;

- развитие логического мышления;

- развитие пространственного воображения.

Воспитательные:

- воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;

- развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;

-развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;

- формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.

Методы обучения.

Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, воспрпиятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)

Формы организации учебных занятий.

Среди форм организяции учебных занятий в данном курсе выделяются:

практикум;
урок-консультация;
урок-ролевая игра;
урок-соревнование;
выставка;
урок проверки и коррекции знаний и умений.

Учебно-материальная база.

Помещение.

Помещение для проведения кружка должен быть достаточно просторным, хорошо проветриваемым, с хорошим естественным и искусственным освещением. Свет должен падать на руки детей с левой стороны. Столы могут быть рассчитаны на два человека, но должны быть расставлены так, чтобы дети могли работать, не стесняя друг друга, а руководитель кружка мог подойти к каждому ученику, при этом, не мешая работать другому учащемуся.

Методический фонд.

Для успешного проведения занятий необходимо иметь выставку изделий, таблицы с образцами, журналы и книги, инструкционные карты, шаблоны и т. д.

Материалы и инструменты.

Конструкторы ЛЕГО, ЛЕГО ВЕДО, компьютер, проектор, экран.

Структура проведения занятий

Общая организационная часть.
Проверка домашнего задания.
Знакомство с новыми материалами (просмотр изделий).
Практическое выполнение.
Уборка рабочих мест.

Цели и задачи программы на 1 год обучения

Цель: овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координации «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), развитие навыков взаимодействия в группе.

Задачи:

Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели.
Установление причинно-следственных связей.
Анализ результатов и поиск новых решений.
Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.
Экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов.
Проведение систематических наблюдений и измерений.
Использование таблиц для отображения и анализа данных.
Построение трехмерных моделей по двухмерным чертежам.
Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.
Написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта.

Содержание учебного курса. 1 год обучения.

Вводное занятие. Мир робототехники.
Основы построения конструкций, устройства, приводы.
Математическое описание роботов.
Констукции и силы.
Рычаги.
Колеса и оси. Зубчатые передачи.
Первые шаги в робототехнику.
Программно-управляемые модели.
Обобщающее занятие.

Календарно-тематический план. 1 год обучения.

№	Содержание темы	Время проведения	Часы	Форма занятий
	Тема №1. Вводное занятие. Мир робототехники.		16
1	Вводное занятие. Знакомство. Правила техники безопасности.		2	Теория
2	Что такое робот?		2	Теория
3	Идея создания роботов.		2	Теория
4	Возникновение и развитие робототехники.		2	Теория
5	Виды современных роботов.		2	Практика.
6	Информация, информатика, робототехника, автоматы.		2	Теория
7	Знакомство с технической деятельностью человека.		2	Теория, практика.
8	Знакомство с некоторыми условными обозначениями грфических изображений.		2	Практика.
	Тема №2. Основы построения конструкций, устройства, приводы.		30
9	Конструкции: понятие, элементы.		2	теория
10	Основные свойства конструкции		2	теория
11	Готовые схемы-шаблоны сборки конструкций.		2	Теория практика.
12	Проверочная работа по теме «Конструкции».		2	Практика.
13	Манипуляционные системы роботов.		2	Практика.
14	Системы передвижения мобильных роботов.		2	Теория, практика.
15	Сенсорные системы.		2	Практика.
16	Устройства управления роботов.		2	Практика.
17	Особенности устройства других средсв робототехники.		2	теория
18	Классификация приводов.		2	теория
19	Пневматические приводы.		2	теория
20	Гидравлические приводы.		2	теория
21	Электрические приводы.		2	теория
22	Микроприводы.		2	Теория практика
23	Искусственные мышцы.		2	Практика.
	Тема №3. Математическое описание роботов.		10
24	Основные принципы организации движения роботов.		2	теория
25	Математическое описание систем передвижения роботов.		2	теория
26	Математическое описание манипуляторов.		2	Практика.
27	Моделирование роботов на ЭВМ.		2	Практика.
28	Классификация способов управления роботами.		2	Практика.
	Тема № 4. Констукции и силы.		6
29	Вводные упражнения		2	Теория Практика.
30	Складное кресло и подъемный мост.		2	Теория Практика.
31	Исследования		2	Теория Практика.
	Тема №5. Рычаги.		16
32	Ознакомительное занятие		2	теория
33	Вводные упражнения		2	Практика.
34	Исследование. Музыкальная ударная установка		2	Практика.
35	Исследование. Ударная установка с электроприводом		2	Практика.
36	Исследование. Стеклоочистители лобового стекла автомобиля		2	Практика.
37	Исследование. Стеклоочистители с электроприводом		2	Практика.
38	Проект «Ударим»		2	Практика.
39	Проект «Присядем».		2	Практика.
	Тема №6. Колеса и оси. Зубчатые передачи.		26
40	Вводные упражнения		2	Теория Практика.
41	Колеса и оси для перемещения предметов.		2	Практика.
42	Исследование. Транспортное средство.		2	Практика.
43	Исследование. Транспортное средство с электроприводом.		2	Практика.
44	Исследование. Роликовый транспортер		2	Практика.
45	Исследование. Роликовый транспортер с электроприводом		2	Практика.
46	Проект « Гонки на колесах».		2	Практика.
47	Проект «Поднимаем».		2	Практика.
48	Зубчатая передача для передачи вращения.		2	Практика.
49	.Исследование. Карусель.		2	Практика.
50	Исследование. Карусель с электроприводом.		2	Практика.
51	Исследование. Турникет.		2	Практика.
52	Проект «Все смешаем».		2	Практика.
	Тема №7. Первые шаги в робототехнику.		36
53	Знакомство с конструктором ЛЕГО-WEDO		2	Теория Практика.
54	Путешествие по ЛЕГО-стране. Исследователи цвета.		2	Игра.
55	Исследование «кирпичиков» конструктора		2	Практика.
56	Исследование конструктора и видов их соединения		2	Практика.
57	Мотор и ось		2	Практика.
58	ROBO-конструирование		2	Практика.
59	Зубчатые колёса		2	Практика.
60	Понижающая зубчатая передача		2	Практика.
61	Повышающая зубчатая передача		2	Практика.
62	Управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo.		2	Практика.
63	Перекрёстная и ременная передача.		2	Практика.
64	Снижение и увеличение скорости		2	Практика.
65	Коронное зубчатое колесо		2	Практика.
66	Червячная зубчатая передача		2	Практика.
67	Кулачок и рычаг		2	Практика.
68	Блок « Цикл»		2	Практика.
69	Блоки «Прибавить к Экрану» и « Вычесть из Экрана»,		2	Практика.
70	Блок «Начать при получении письма»		2	Практика.
	Тема №8. Программно-управляемые модели		26
71	Проектирование программно-управляемой модели: Умная вертушка.		2	Теория Практика.
72	Проектирование программно-управляемой модели: Непотопляемый парусник.		2	Практика.
73	Проектирование программно-управляемой модели: Ликующие болельщики.		2	Практика.
74	Проектирование программно-управляемой модели: Нападающий.		2	Практика.
75	Проектирование программно-управляемой модели: Спасение самолёта.		2	Практика.
76	Проектирование программно-управляемой модели: Спасение от великана.		2	Практика.
77	Проектирование программно-управляемой модели: Вратарь.		2	Практика.
78	Проектирование программно-управляемой модели: Порхающая птица.		2	Практика.
79	Проектирование программно-управляемой модели: Танцующие птицы.		2	Практика.
80	Проектирование программно-управляемой модели: Голодный аллигатор.		2	Практика.
81	Проектирование программно-управляемой модели: Обезьянка-барабанщица.		2	практика
82	Проектирование и программно-управляемой модели: Рычащий лев.		2	практика
83	Проверочная работа по теме «Программно-управляемые модели». Защита проектов.		2	практика
84	Тема № 9. Обобщающее занятие.		2	Теория, практика
	Всего:		168

К концу 1 года учащиеся должны:

Знать:

- правила безопасной работы;

- основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания;

-создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.

Уметь:

- работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания);

-уметь логически мыслить.

Кроме того, одним из ожидаемых результатов занятий по данному курсу является участие школьников в различных в лего-конкурсах и олимпиадах по робототехнике.

Цели и задачи программы на 2 год обучения

Цель: развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:

Определять цели своей деятельности.
Углубить знания по основным принципам механики.
Находить оптимальные способы реализации поставленных целей, доводить решение задачи до работающей модели.
Развивать умение творчески подходить к решению задачи.
Развивать умение излагать мысли в чёткой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путём логических рассуждений.
Оценивать полученные результаты.
Организовывать свою деятельность.
Сотрудничать с другими воспитанниками.

Основной задачей курса является подготовка учеников к соревнованиям роботов.

Содержание учебного курса (2 год обучения)

Вводное занятие.
Энергия.
Конструирование.
Программно-управляемые модели.
Знакомство с Lego NXT.
Механизмы со смещённым центром.
Конструирование. Механические манипуляторы.
Программно управляемые многофункциональные модели роботов.
Дифференциальные передачи.
Шагающие механизмы.
Обобщающее занятие.

Календарно-тематический план

2 год обучения

№	Содержание темы	Время проведения	Часы	Форма занятий
	Тема №1. Вводное занятие		2
1	Организация работы кружка. Инструктаж по ТБ и ПБ. Робототехника. Конструкторы компании ЛЕГО.		2	Теория
	Тема №2. Энергия.		12
2	Введение: ознакомление с конструкторами: Lego Education Elab №9618, 9630, 9680.		2	Теория
3	Понятие об энергии. Преобразование и накопление энергии.		2	Теория, практика.
4	Конструкции по теме «Энергия»		2	Практика.
5	Сложные модели по теме «Энергия»		2	Теория, практика.
6	Проверочная работа по теме «Энергия».		2	Практика
7	Самостоятельная творческая работа. Анализ творческих работ.		2	практика.
	Тема №3. Конструирование.		16
8	Передаточный механизм.		2	Практика.
9	Конструктор Перворобот NXT 9797. Конструкция, органы управления и дисплей NXT. Первое включение.		2	Теория, практика.
10	Сервомотор: устройство, технические характеристики, правила эксплуатации.		2	Практика.
11	Понятие «передаточный механизм». Анализ схемы передачи движения в различных механизмах и устройствах.		2	Практика.
12	Построение передаточных механизмов на основе различных видов ремённых передач. Ремённый редуктор. Конструирование, монтирование понижающего, повышающего редуктора к сервомотору.		2	Практика.
13	Построение передаточных механизмов на основе различных видов зубчатых передач. Конструирование, монтирование понижающего, повышающего редуктора к сервомотору.		2	Теория, практика.
14	Червячный редуктор. Конструирование, монтирование редуктора к сервомотору.		2	Практика.
15	Самостоятельная творческая работа.		2	Практика.
	Тема№4. Программно-управляемые модели.		30
16	Робот. Правила робототехники. Видео презентации программно-управляемых моделей.		2	Теория Практика.
17	Сборка робота «Пятиминутка».		2	Практика.
18	Конструирование. Сборка робота «Линейный ползун»		2	Практика.
19	Модернизация робота "Пятиминутка" (установка датчиков NXT).		2	Теория, практика.
20	Соревнование программно-управляемых роботов: «Слалом». Факторы, способствующие победе.		2	Практика.
21	Сборка робота «Трёхколёсный бот».		2	Практика.
22	Конструирование. Сборка робота «Бот-внедорожник» .		2	Практика.
23	Модернизация робота «Трёхколёсный бот» (установка датчиков NXT, понижающего редуктора).		2	Практика.
24	Сборка четырёхколёсного робота «Транспортное средство».		2	Практика.
25	Конструирование. Сборка робота «Танк-Сумоист»		2	Практика.
26	Модернизация робота «Гусеничное транспортное средство» (установка датчиков NXT, понижающего редуктора, храповика).		2	Практика.
27	Соревнование программно-управляемых двухмоторных роботов: «Сумо». Факторы, способствующие победе.		2	Практика.
28	Соревнование программно-управляемых роботов «Перетягивание каната». Факторы, способствующие победе.		2	Практика.
29	Соревнование программно-управляемых полноприводных моделей: «Спидвей». Факторы, способствующие победе.		2	Практика.
30	Самостоятельная творческая работа по теме «Управляемые машины». Анализ творческих работ.		2	Практика.
	Тема №5. Знакомство с Lego NXT.		6
31	Знакомство с конструктором Lego Mindstorms NXT 2.0 версии 8547.		2	теория
32	Инструкция для робота с конструкторами Lego NXT.		2	Практика.
33	Видео о видах и возможностях роботов Lego Mindstorms NXT 2.0 версии 8547		2	Теория Практика.
	Тема №6. Механизмы со смещённым центром.		18
34	Понятия: «Кулачок», «Эксцентрик».		2	теория
35	Механизмы построенные на основе эксцентриков с качающим движением шатуна.		2	Практика.
36	Кривошипно-шатунный механизм: устройство, особенности конструкции, применение.		2	Практика.
37	Механизмы с поступательно-движущимся шатуном.		2	Практика.
38	Кулисные механизмы: устройство, особенности конструкции, применение.		2	Практика.
39	Механизмы с пространственно-качающимся шатуном.		2	Практика.
40	Лего конструкции с использованием кривошипно-шатунных и кулисных механизмов.		2	Практика.
41	Механизмы построенные на основе эксцентриков с поступательным движением шатуна.		2	Практика.
42	Самостоятельная творческая работа учащихся.		2	Практика.
	Тема №7. Конструирование. «Механические манипуляторы».		14
43	Манипулятор: назначение, промышленное использование, виды, типы.		2	теория
44	Конструкция манипулятора «Погрузчик» с NXT.		2	Практика.
45	Конструкция манипулятора с телескопической стрелой «Подъёмный кран».		2	Практика.
46	Конструкция складного механического манипулятора (экскаватор) с 2-3 степенями свободы.		2	Практика.
47	Конструкции манипуляторов «Механическая рука» - захват с NXT.		2	Практика.
48	Робот манипулятор: «Вор». Анализ особенностей конструкции. Сборка модели по инструкции.		2	Практика.
49	Разработка многофункционального робота манипулятора с NXT, со многими степенями свободы.		2	Практика.
	Тема №8. Программно управляемые многофункциональные модели роботов.		32
50	Разработка механизма многофункциональной модели робота, особенности конструкции. Центр тяжести.		2	теория
51	Разработка механизма робота. Геометрическая ось конструкции. Ось поворота.		2	Практика.
52	Разработка механизма робота. Конструкции опорного колеса.		2	Практика.
53	Трёхколёсный бот. Сборка, анализ модели «Исследователь».		2	Практика.
54	Разработка конструкции робота для участия в лего соревновании «Лабиринт», на основе модели трёхколёсного бота «Исследователь»		2	Практика.
55	Мультибот. Сборка, анализ конструкции		2	Практика.
56	Робот «Танк-Сумоист».		2	Практика.
57	Разработка конструкции робота для участия в лего соревновании «Кегельринг», на основе модели мультибота «Танк-Сумоист».		2	Практика.
58	Варианты применения различных видов передач в одной модели.		2	Теория Практика.
59	Конструирование моделей роботов с двумя автономными механизмами движения для участия в лего соревнование «Лестница».		2	Практика.
60	Стационарный манипулятор. Сборка, анализ конструкции по инструкции.		2	Теория Практика.
61	Разработка конструкции робота для участия в соревнование «Сортировщик».		2	Практика.
62	Видео презентация: «Промышленные роботы».		2	Практика.
63	Роботизация производства.		2	Практика.
64	Этапы творческих проектов по робототехнике.		2	Практика.
65	Демонстрация творческих работ учащихся.		2	Практика.
	Тема №9. Дифференциальные передачи.		12
66	Принцип работы дифференциала.		2	теория
67	Устройство и назначение дифференциала.		2	Теория практика
68	Виды, использование дифференциалов в технике.		2	Теория Практика.
69	Сборка моделей с использованием дифференциальной передачи по схеме.		2	Практика.
70	Практическая работа «Механизмы с дифференциальной передачей» .		2	Практика.
71	Практическая работа «Механизмы с дифференциальной передачей» .		2	Практика.
	Тема№10. Шагающие механизмы.		24
72	Область применения шагающих роботов.		2	теория
73	Требования к конструкции шагающего робота.		2	теория
74	Видео о возможностях шагающих роботов		2	Теория практика
75	Сборка четвероногого робота по схеме. Анализ привода.		2	Практика.
76	Модернизация модели четвероногого робота с добавлением датчика касания.		2	Практика.
77	Анализ модели шестиногого шагающего робота «Паук».		2	Теория Практика.
78	Самостоятельная творческая работа. Конструирование шестиногого шагающего робота для участия в соревновании «Тараканьи бега».		2	Практика.
79	Самостоятельная творческая работа. Конструирование шестиногого шагающего робота для участия в соревновании «Тараканьи бега».		2	Практика.
80	Самостоятельная творческая работа. Конструирование шагающего робота «Вездеход» для преодоления полосы препядствия.		2	Практика.
81	Самостоятельная творческая работа. Конструирование шагающего робота «Вездеход» для преодоления полосы препядствия.		2	практика
82	Соревнования шагающих роботов: «Тараканьи бега».		2	практика
83	Соревнования шагающих роботов: «Полоса препятствий».		2	практика
84	Тема № 11. Обобщающее занятие.		2	практика
	Всего:		168

К концу 2 года учащиеся должны:

Знать:

-правила безопасной работы;

-основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

-конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

-компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

-виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;

-конструктивные особенности различных роботов;

-порядок создания алгоритма программы, действия робототехнических средств;

-как использовать созданные программы;

-самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

-создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

-создавать программы на компьютере для различных роботов;

-корректировать программы при необходимости;

Уметь:

-принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

- проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов; -создавать программы для робототехнических средств.

-планировать ход выполнения задания.

-рационально выполнять задание.

-руководить работой группы или коллектива.

-высказываться устно в виде сообщения или доклада.

-высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.

-представлять одну и ту же информацию различными способами.

Цели и задачи программы на 3 год обучения

Цель: научить использовать средства информационных технологий, чтобы проводить исследования и решать задачи в межпредметной деятельности.

Задачи:

1. Активное включение детей и молодёжи в процесс самообразования и саморазвития;

2. Ранняя ориентация на инновационные технологии и методы организация практической деятельности в сферах мехатроники и робототехники;

3. Формирование исследовательских умений, практических навыков конструирования;

4. Приобретение навыков коллективного труда;

5. Организация разработок технико-технологических проектов.

6. Расширение кругозора воспитанников в области конструирования;

7. Привитие вкуса к исследовательской деятельности;

8. Развитие моторики рук;

9. Выявление наиболее одарённых учащихся в области конструирования

Содержание учебного курса (3 год обучения)

Вводное занятие. Роботы вокруг нас.
Конструирование. «Промышленные роботы».
Знакомство с конструкторами.
Сборка базовых программно управляемых моделей fischertechnik.
Проектная деятельность.
Обобщающее занятие.

Календарно-тематический план

3 год обучения

№	Содержание темы	Время проведения	Часы	Форма занятий
	Тема №1. Вводное занятие. Роботы вокруг нас.		6
1	Организация работы кружка. Инструктаж по ТБ и ПБ.		2	Теория
2	Профессия инженер.		2	Теория
3	Роботы в космосе.		2	Теория, практика.
	Тема №2. Конструирование. «Промышленные роботы».		24
4	Промышленные роботы. Классификация промышленных роботов. Основные элементы роботизированных машин и механизмов.		2	теория
5	Механические передачи. Передаточные отношения.		2	теория
6	Самостоятельная творческая работа по теме: «Автоматический шлагбаум».		2	Практика
7	Конструирование управляемого механизма с использованием червячного редуктора, датчика света и датчика касания.		2	Теория, практика.
8	Конструкция: «Канатная дорога» (сборка по схеме).		2	Практика.
9	Анализ конструкции канатной дороги и используемых механизмов.		2	Практика.
10	Самостоятельная творческая работа по теме: «Горнолыжный комплекс». Конструирование подвижных механизмов.		2	Практика.
11	Творческий проект «Горнолыжный комплекс». Конструирование и установка управляемой механической передачи с использованием датчика света.		2	Практика.
12	Творческий проект: «Лифт». Анализ конструкции промышленного лифта.		2	Практика.
13	Построение программируемой модели «Лифт»		2	Практика.
14	Самостоятельная творческая работа по теме: «Промышленные роботы».		2	практика
15	Демонстрация творческих работ учащихся.		2	Практика.
	Тема №3. Знакомство с конструкторами.		6
16	Знакомство с конструкторами fischertechnik: ROBO TX .Учебная лаборатория (ROBO TX Training Lab 505286) .		2	теория
17	ROBO TX Исследователь (ROBO TX Explorer 508778).		2	теория
18	История конструкторов fischertechnik.		2	теория
	Тема №4. Сборка базовых программно управляемых моделей fischertechnik.		14
19	Основные элементы конструкторов fischertechnik: блок с пазами и выступом типа «ласточкин хвост»		2	теория
20	Программируемые контроллеры, двигатели, различные датчики и блоки питания.		2	Теория Практика.
21	Особенности моделей конструкторов fischertechnik .		2	Практика.
22	Технические характеристики и правила эксплуатации конструкторов fischertechnik.		2	Практика.
23	Сборка базовых моделей конструкторов fischertechnik по схемам, анализ конструкций.		2	Практика.
24	Самостоятельная творческая работа по теме: «Программно управляемые модели»		2	Практика.
25	Самостоятельная творческая работа по теме: «Программно управляемые модели»		2	Практика.
	Тема№5. Проектная деятельность.		116
26	Требования к проектным работам по робототехнике. Критерии оценки конструкций.		2	теория
27	Проектирование, создание программно управляемых моделей.		2	Теория
28	Проект «Бег» Соревнования.		2	Практика.
29	Проект «Триатлон 1». Соревнования.		2	Практика.
30	Проект «Триатлон 2» Соревнования		2	Практика.
31	Проект «Траектория 2». Соревнования.		2	Практика.
32	Проект «Транспортировщик». Соревнования.		2	Практика.
33	Проект «Лабиринт» Соревнования		2	Практика.
34	Проект «Лестница». Соревнования.		2	Практика.
35	Проект «Сортировщик». Соревнования.		2	Практика.
36	Проект «Альпинизм». Соревнования		2	Практика.
37	Автономный футбол роботов. Соревнования		2	Практика.
38	Проведение исследований с помощью NXT и набора датчиков, используя модуль для исследований. Создание исследовательского проекта		2	Практика.
39	Синхронное движение роботов		2	Практика.
40	Встречное движение роботов		2	Практика.
41	Роботы на ринге		2	Практика.
42	Соревнования роботов		2	Практика.
43	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
44	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
45	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
46	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
47	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
48	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
49	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
50	Создание своего уникального робота.		2	Практика.
51	Программирование своего уникального робота.		2	Практика.
52	Программирование своего уникального робота.		2	Практика.
53	Программирование своего уникального робота.		2	Практика.
54	Программирование своего уникального робота.		2	Практика.
55	Программирование своего уникального робота.		2	Практика.
56	Выставка роботов.		2	Практика.
57	Робот «Поисковик — погрузчик». Основа робота. Сборка манипулятора.		2	Практика.
58	Робот «Поисковик — погрузчик». Модуль идентификации мелких предметов.		2	Практика.
59	Робот «Поисковик — погрузчик». Координация функций.		2	Практика.
60	Командное отборочное соревнование «Уборка учебного класса».		2	Практика.
61	Сборка сложного робота.		2	Практика.
62	Сборка сложного робота.		2	Практика.
63	Сборка сложного робота.		2	Практика.
64	Проект «Робот — информатор».		2	Практика.
65	Проект «Робот — информатор».		2	Практика.
66	Проект «Робот — информатор».		2	Практика.
67	Создание группового творческого проекта «Парк развлечений».		2	Практика.
68	Создание группового творческого проекта «Парк развлечений».		2	Практика.
69	Создание группового творческого проекта «Парк развлечений».		2	Практика.
70	Создание группового творческого проекта «Парк развлечений».		2	Практика.
71	Создание группового творческого проекта «Парк развлечений».		2	Практика.
72	Проект «Соблюдение дистанции на общественном транспорте»		2	Практика.
73	Проект «Соблюдение дистанции на общественном транспорте»		2	Практика.
74	Проект «Соблюдение дистанции на общественном транспорте»		2	Практика.
75	Проект «Охранная система»		2	Практика.
76	Проект «Охранная система»		2	Практика.
77	Проект «Охранная система»		2	Практика.
78	Проект «Охранная система»		2	Практика.
79	Выставка роботов.		2	Практика.
80	Участие в конкурсах.		2	практика
81	Участие в конкурсах.		2	Практика
82	Участие в конкурсах.		2	практика
83	Участие в конкурсах.		2	практика
84	Тема №6. Обобщающее занятие.		2	практика
	Всего:		168

К концу 3 года учащиеся должны:

Знать:

Знать простейшие основы механики
Виды конструкций, соединение деталей
Последовательность изготовления конструкций
Целостное представление о мире техники.

Уметь:

Конструировать по условиям, заданным преподавателем, по образцу, по схеме
Отличать новое от уже известного.
Делать выводы в результате совместной работы всего класса или группы учащихся; сравнивать и группировать предметы и их образы
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
Умение работать в паре; уметь рассказывать о модели, ее составных частей и принципе работы
Умение работать над проектом в команде, распределять обязанности (конструирование и программирование)
Развитие способностей к решению проблемных ситуаций
Умение исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их.

Использованная литература::

Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286с.: ил. ISBN 978-5-9963-2544-5
Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 87с. ISBN 978-5-9963-0545-2
Злаказов А.С. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 120с.: ил. ISBN 978-5-9963-0272-7
CD. ПервоРобот Lego WeDo. Книга для учителя.

5. Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., ил.

Интернет – ресурсы:

www.int-edu.ru
http://strf.ru/material.aspx?d_no=40548&CatalogId=221&print=1
http://masters.donntu.edu.ua/2010/iem/bulavka/library/translate.htm
http://www.nauka.vsei.ru/index.php?pag=04201008
http://edugalaxy.intel.ru/index.php?automodule=blog&blogid=7&showentry=1948
http://legomet.blogspot.com
http://www.memoid.ru/node/Istoriya_detskogo_konstruktora_Lego
http://legomindstorms.ru/2011/01/09/creation-history/#more-5
http://www.school.edu.ru/int
http://robosport.ru
http://myrobot.ru/stepbystep/
http://www.robotis.com/xe/bioloid_en
http://www.prorobot.ru/lego/dvijenie_po_spiraly.php
http://technic.lego.com/en-us/BuildingInstructions/9398%20Group.aspx
http://www.nxtprograms.com/robot_arm/steps.html
http://www.mos-cons.ru/mod/forum/discuss.php?d=472
http://www.isogawastudio.co.jp/legostudio/modelgallery_a.html
http://sd2cx1.webring.org/l/rd?ring=robotics;id=2;url=http%3A%2F%2Fwww%2Eandyworld%2Einfo%2Flegolab%2F
http://www.int-edu.ru/object.php?m1=3&m2=284&id=1080
http://pacpac.ru/auxpage_activity_booklets/

Кружок "Робототехника"

Содержимое разработки

Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы

Олимпиады «Зимний фестиваль знаний 2025»

Комплекты учителю

Вебинары для учителей