№

Наименование разделов и тем

Всего часов

Виды контроля

1

Введение в робототехнику

2

2

Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU.

6

3

Датчики LEGO и их параметры.

12

Проверочная работа

4

Основы программирования и компьютерной логики

18

Проверочная работа

5

Практикум по сборке роботизированных систем

18

Практическая работа

6

Творческие проектные работы и соревнования

14

Презентация групповых проектов. Соревнования моделей роботов.

ВСЕГО

70

Класс

Личностные результаты

5

Смыслообразование 

-         формирование          целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики;

-         формирование понятия связи различных явлений, процессов, объектов;

-         актуализация сведений из личного жизненного опыта информационной деятельности;

-         адекватная мотивация учебной деятельности;

-         освоение типичных ситуаций управления роботами, включая цифровую бытовую технику.

-         формирование коммуникативной компетентности в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

-         формирование умения осуществлять совместную информационную деятельность, в частности, при выполнении учебных заданий, в том числе проектов.

-         самооценка на основе критериев успешности учебной деятельности Самоопределение 

-         самостоятельность и личная ответственность за свои поступки.

-         формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности  обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

-         формирование ценности здорового и безопасного образа жизни.

-         формирование готовности к продолжению обучения с целью получения инженерного образования; 

Нравственно-этическая ориентация 

-         навыки сотрудничества в разных ситуациях; 

-         умение не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций

Класс

Регулятивные

Коммуникативные

Познавательные

5

-                     формулировать и удерживать учебную задачу;  - выбирать действия  в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; - определение последовательно сти

промежуточных целей с учетом конечного результата. 

-                     уметь вносить необходимые дополнения и изменения в ходе решения задач.

-

преобразовывать практическую задачу  в

образовательну

ю; 

-                     уметь самостоятельно планировать пути достижения цели, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные

-                     адекватно воспринимать устную речь и способность передавать содержание прослушанного текста в сжатом или развернутом виде в соответствии с целью учебного задания; - осознанно бегло читать тексты различных стилей и жанров;  - проводить информационносмысловой анализ текста;

-                     использовать

различные виды чтения (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др.).

-                     владеть монологической и диалогической речью;  - уметь вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение). - создавать письменные высказывания, адекватно

передающие прослушанную и прочитанную информацию с заданной степенью свернутости (кратко, выборочно, полно); - составлять план, тезисов, конспекта. - приводить примеры, подбирать аргументы, формулировать выводы;

- использовать для познания окружающего мира различных методов (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент, моделирование); - определять структуру объекта познания, поиск и выделение значимых функциональных связей и отношений между частями целого; - уметь разделять процессы на этапы, звенья;  - выделять характерные причинноследственные связи; - определять адекватные способы решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов; - комбинировать известные алгоритмы деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное применение одного из них;

способы решения учебных и познавательных

задач;

-                     владеть основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; - использовать установленные правила в контроле способа решения задачи;

-                     оценивать свои учебные достижения, поведение, черты своей личности, свое физическое и эмоциональное состояние;  - осознанно определять сферы своих интересов и возможностей; - соблюдать нормы

поведения в окружающей

среде, правил здорового образа жизни. - оценивать

-                     отражать в устной или письменной форме результаты своей деятельности;

-                     уметь перефразировать мысль (объяснять «иными словами»); - выбирать и использовать выразительные средства языка и знаковых систем (текст, таблица, схема, аудиовизуальный ряд и

др.) в соответствии с коммуникативной задачей, сферой и ситуацией общения; использовать для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернетресурсы и другие базы данных.

-                     уметь ставить вопросы, обращаться за помощью, проявлять активность для решения

коммуникативных задач; уметь определять наиболее рациональную последовательность действий по коллективному выполнению учебной задачи (план, алгоритм, модули и т.д.), а также адекватно оценивать и применять свои способности в коллективной деятельности;

-                     уметь самостоятельно оценивать свою

-                     делать сравнение, сопоставление, классификацию, ранжирование объектов по одному или нескольким предложенным основаниям, критериям; - уметь различать факт, мнение, доказательство, гипотезу, аксиому;

-                     исследовать несложные практические ситуации, выдвигать предположения, понимать необходимость их проверки на практике; - использовать практические работы, несложные эксперименты для доказательства выдвигаемых предположений, описывать результаты этих

работ; - творчески решать учебные и практические

задач;

-                     уметь мотивированно отказываться от образца, искать

свою деятельность с точки зрения нравственных, правовых норм, эстетических ценностей.  - использовать свои права и выполнять свои обязанностей как гражданина, члена общества и учебного коллектива

деятельность и деятельность членов коллектива посредством сравнения с деятельностью других.

оригинальные решения;

- самостоятельно выполнять различные творческие работы; - принимать участие в проектной деятельности. 

Раздел/ Тема

Планируемые результаты обучения

Виды контроля

Универсальные учебные действия

(УУД)

Личностные

результаты

Тема 1. Введение в робототехнику (2 ч)

1

Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. 

Правила работы с конструктором

LEGO

1

Регулятивные:  целеполагание – формулировать и удерживать учебную задачу;  планирование – выбирать действия  в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Познавательные:  общеучебные – использовать общие приемы решения поставленных задач;  Коммуникативные: 

инициативное сотрудничество – ставить вопросы, обращаться за помощью, проявлять активность для решения коммуникативных задач

Смыслообразование – адекватная мотивация учебной деятельности. Нравственно-этическая ориентация – умение избегать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций

Беседа,  Зачет по правилам работы

с конструктором

LEGO

2

Управление роботами. Методы общения с роботом.

Состав конструктора LEGO MINDSTORMS EV3.  Языки программирования. Среда программирования модуля, основные блоки. 

1

Индивидуальный фронтальный опрос

Тема 2. Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. (6 ч)

3

Правила техники безопасности при работе с роботамиконструкторами. Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора и их назначение.

1

Регулятивные: планирование – выбирать действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Познавательные: общеучебные – умение самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель умение разделять процессы на этапы,

Смыслообразование – адекватная мотивация учебной деятельности; актуализация сведений из личного жизненного опыта; формирование готовности к

продолжению обучения с

Беседа

Зачет по правилам техники безопасности

4

Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор

1

Беседа,  практикум

состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение.

звенья; выделение характерных причинно-следственных связей. Коммуникативные: инициативное сотрудничество – ставить вопросы, обращаться за помощью; проявлять активность во взаимодействии для решения коммуникативных задач

целью получения инженерного образования; освоение типичных ситуаций управления роботами. Нравственно-этическая ориентация – умение избегать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций

5

Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Мощность и точность мотора. 

Беседа,  практикум

6

Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их свойства.

1

Беседа,  практикум

7

Подключение датчиков и моторов. 

Интерфейс модуля EV3.

Приложения модуля.

8

Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. 

1

Практикум

9

Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.

1

Практикум

Тема 3. Датчики LEGO MINDSTORMS EV3 EDU и их параметры. (12 ч)

10

Датчик касания. Устройство датчика.

1

Регулятивные: планирование – выбирать действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Познавательные: общеучебные – самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель. Коммуникативные: инициативное сотрудничество – ставить вопросы, обращаться за помощью; проявлять активность во взаимодействии для решения коммуникативных задач

Смыслообразование – адекватная мотивация учебной деятельности. Нравственно-этическая ориентация – умение избегать конфликтов и находить выходы из

спорных ситуаций

Беседа

11

Практикум. Решение задач на движение с использованием датчика касания.

1

Практикум

12

Датчик цвета, режимы работы датчика. 

1

Беседа

адекватно использовать речь для планирования и регуляции своей деятельности

13

Решение задач на движение с использованием датчика

1

Регулятивные: планирование – выбирать действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Познавательные: общеучебные – самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель. Коммуникативные: инициативное сотрудничество – ставить вопросы, обращаться за помощью; проявлять активность во взаимодействии для решения коммуникативных задач адекватно использовать речь для планирования и регуляции своей деятельности

Собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

14

Ультразвуковой датчик. 

1

Беседа

15

Решение задач на движение с использованием датчика расстояния

1

Собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

16

Гироскопический датчик. 

1

Регулятивные: планирование – выбирать действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Познавательные: общеучебные – самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель. Коммуникативные: инициативное сотрудничество – ставить вопросы, обращаться за помощью; проявлять активность во взаимодействии для решения коммуникативных задач адекватно использовать речь для планирования и регуляции своей деятельности

Беседа

17

Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.

1

Практикум

18

Решение задач на движение с использованием инфракрасного датчика 

1

Практикум

19

Представление порта. Управление мотором.

1

Практикум

20

Проверочная работа № 1 по теме

«Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS». 

1

Проверочная работа № 1

Тема 4. Основы программирования и компьютерной логики (18 ч)

21

Среда программирования модуля.

Создание программы.

Удаление блоков. Выполнение программы. 

1

Регулятивные УУД: планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата. 

Умение использовать различные средства самоконтроля (дневник, портфолио, таблицы достижения результатов, беседа с учителем и т.д.). Познавательные УУД:

Умение Исследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике. Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих работ

Коммуникативные УУД: Умение определять наиболее рациональную последовательность действий по коллективному выполнению учебной задачи (план, алгоритм, модули и т.д.), а также адекватно оценивать и применять свои способности в коллективной деятельности. Умение самостоятельно оценивать свою деятельность и деятельность членов коллектива посредством сравнения с деятельностью других, установленными нормами.

Смыслообразование – адекватная мотивация учебной деятельности; актуализация сведений из личного жизненного опыта; формирование готовности к продолжению обучения с целью получения инженерного образования; освоение типичных ситуаций управления роботами. Нравственно-этическая ориентация – умение избегать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций

Беседа,  практикум

22

Сохранение и открытие программы. Устранение неполадок. Перезапуск модуля

Беседа,  практикум

23

Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. 

1

Беседа,  практикум

24

Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.  

25

Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. 

Основное окно

Свойства и структура проекта. 

1

собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

26

Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. 

Смыслообразование – адекватная мотивация учебной деятельности; актуализация сведений из личного жизненного опыта; формирование готовности к продолжению обучения с целью получения инженерного образования; освоение типичных ситуаций управления роботами.

Беседа,  практикум

27

Использование циклов при решении задач на движение.

28

Программные блоки и палитры программирования

Беседа,  практикум

29

Страница аппаратных средств 

Редактор контента  Инструменты

Беседа,  практикум

30

Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. 

Беседа,  практикум

31

Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.

Практикум

32

Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии. 

Познавательные УУД:

Умение проводить мсследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике. 

Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих работ.

Смыслообразование – адекватная мотивация учебной деятельности; актуализация сведений из личного жизненного опыта; формирование готовности к продолжению обучения с целью получения инженерного образования;  освоение типичных ситуаций управления роботами.

Собранная модель, выполняющая предполагаемые действия.

33

Решение задач на движение вдоль линии.

Практикум

34

Калибровка датчика освещенности.

Беседа

35

Программирование модулей. 

Беседа, 

36

Решение задач на прохождение по полю из клеток  

Практикум

37

Сборка и программирование  модели робота для соревнований.

Практикум

38

Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок

Соревнование роботов

Тема 5. Практикум по сборке роботизированных систем (18 ч)

39

Измерение освещенности.

Определение цветов. Распознавание цветов.

1

Регулятивные УУД: планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата. 

умение вносить необходимые дополнения и изменения в ходе решения задач. Познавательные УУД: Формирование системного мышления – способность к рассмотрению и описанию объектов,

явлений, процессов в виде совокупности более простых элементов, составляющих единое целое.

осуществить перенос знаний, умений в новую ситуацию для решения

Формирование понятия связи различных явлений, процессов, объектов; актуализация сведений из личного жизненного опыта информационной деятельности; освоение типичных ситуаций управления роботами, включая цифровую бытовую технику.

формирование умения осуществлять совместную информационную деятельность, в

Беседа,  практикум

40

Использование конструктора в

качестве цифровой лаборатории.

Практикум

41

Измерение расстояний до объектов.

1

Беседа,  практикум

42

Сканирование местности.

Ориентация автономного робота в ограниченном пространстве.

Практикум

43

Решение задач на перемещение робота в ограниченном пространстве с использованием датчика касания

Практикум

44

Сила. Плечо силы. Подъемный кран. 

1

проблем, комбинировать известные средства для нового решения проблем

частности, при выполнении учебных заданий, в том числе проектов.

Беседа,  практикум

45

Сборка и программирование  модели робота манипулятора

1

Практикум

46

Счетчик оборотов. Скорость вращения сервомотора. Мощность.

1

Коммуникативные УУД: Умение определять наиболее рациональную последовательность действий по коллективному выполнению учебной задачи (план, алгоритм, модули и т.д.), а также адекватно оценивать и применять свои способности в коллективной деятельности. Умение самостоятельно оценивать свою деятельность и деятельность членов коллектива посредством сравнения с деятельностью других. Умение использовать информацию с учётом этических и правовых норм.

Беседа,  практикум

47

Управление роботом с помощью внешних воздействий. Таймер.

1

Беседа,  практикум

48

Реакция робота на звук, цвет, касание. 

1

Беседа,  практикум

49

Решение задач на движение по замкнутой траектории.

1

Беседа,  практикум

50

Конструирование моделей роботов

для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков.

1

Беседа,  практикум

51

Решение задач на выход из лабиринта

1

Беседа,  практикум

52

Решение задач на выход из лабиринта

1

Беседа,  практикум

53

Ограниченное движение.

1

Беседа,  практикум

54

Сборка и программирование  модели робота для соревнований.

1

Беседа,  практикум

55

Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок

1

Беседа,  практикум

56

Проверочная работа №2 по теме «Виды движений роботов»

1

Проверочная работа №2 

6. Творческие проектные работы и соревнования(14 ч)

57

Виды соревнований роботов. Правила соревнований.

1

Регулятивные: целеполагание – преобразовывать практическую задачу  в образовательную; контроль и

Самоопределение – самостоятельность и личная ответственность

58

Работа над проектами «Следование

1

Решение задач

по линии» и «Траектория»

самоконтроль – использовать установленные правила в контроле способа решения задачи.

Познавательные: обще учебные – Творческое решение учебных и практических задач: умение мотивированно отказываться от образца, искать оригинальные решения; самостоятельное выполнение различных творческих работ; участие в проектной деятельности

Коммуникативные: взаимодействие – формулировать собственное мнение и позицию

за свои поступки. Смыслообразование – самооценка на основе критериев успешности учебной деятельности Нравственно-этическая ориентация – навыки сотрудничества в разных ситуациях, умение не создавать конфликтных ситуаций и находить выходы

(инд. и групп)

59

Работа над проектами «Кегельринг и «Кегельринг-квадро».

1

Решение задач (инд. и групп)

60

Работа над проектом «Сумо». 

1

Решение задач (инд. и групп)

61

Соревнование роботов на тестовом поле. 

1

Соревнования

62

Работа над проектом «Манипулятор»

1

Решение задач (инд. и групп)

63

Работа над проектом «Сортировка цветных цилиндров»

1

Решение задач (инд. и групп)

64

Работа над проектом «Сортировка отходов».

1

Решение задач (инд. и групп)

65

Работа над проектом «Чистый путь к школе».

1

Решение задач (инд. и групп)

66

Соревнование роботов на тестовом поле. 

1

Соревнования

67

Выполнение творческого проекта «Мой уникальный робот»

1

Решение задач (инд. и групп)

68

Выполнение творческого проекта «Мой уникальный робот»

1

Решение задач (инд. и групп)

69

Презентации и защита проекта «Мой уникальный робот»

1

Защита проекта

70

Презентации и защита проекта «Мой уникальный робот»

1

Защита проекта

№

Проект

Требования к проекту

1.  

Сортировка цветных цилиндров

Необходимо составить и реализовать алгоритм и программу движения робота, чтобы он без Вашего участия произвел сортировку цветных цилиндров по следующему сценарию: 

Робот устанавливается на стартовую позицию и начинает движение со стартовой позиции по линии. 

Робот обнаруживает с помощью датчика цветной цилиндр, перемещается к нему, останавливается около него (не сбивая цилиндр).

Робот захватывает цилиндр и двигаясь строго по линии перевозит цилиндр в зону склада (положение склада для

каждого цвета определяется в день соревнований).

Робот возвращается по линии для обнаружения следующего цилиндра и повторяет процедуру, описанную выше.

После обнаружения всех цилиндров робот возвращается в зону старта. Навигация робота должна осуществляться только при помощи технического зрения: датчики света/цвета, датчики расстояния.

2.  

Сортировка отходов

Задача заключается в создании робота, который будет собирать в доме сортированные отходы определенного типа и складывать их в баки для сбора отходов, которые затем муниципальная служба заберет и отправит на переработку. Робот должен определить, какой тип отходов собирается забрать служба в зоне сбора отходов, а также местоположение баков. После этого робот должен принести требуемые типы отходов из дома, загрузить их в баки для сбора отходов на улице и в конце переместиться в зону старта для следующего цикла сортировки.

3.  

Чистый путь к школе

Задача заключается в создании робота, который поможет сделать ваш путь к школе чистым. На пути расположены семь контрольных участков, в некоторых из них расположена куча мусора. Ваш маршрут проходит через эти семь участков, а именно: моя-кровать (1), моя-комната (2), мой-дом (3), моя-улица (4), мой-автобус (5), моя-школа (6) и моя-игровая-площадка (7).

Необходимо построить робота, который должен убрать кучи мусора (красные блоки) с контрольных участков (желтые круги), расположить кучи мусора в зоне вывоза мусора, отметить контрольные участки как «чистые», поместив на контрольные участки «маркеры чистоты», представленные синими блоками

4.  

Робот манипулятор

Необходимо собрать автономного немобильного робота с манипулятором, который должен собрать из кубиков постройку по образцу

Робот должен иметь немобильную основу,

которая имеет фиксированное положение в зоне «Базовый лагерь». Робот должен обладать манипулятором, который может перемещать объекты в пространстве.

5.  

Траектория 

Необходимо подготовить автономного мобильного робота, который должен перенести три банки в указанное место сбора, стартуя с заранее неизвестной точки поля и перемещаясь только по черной линии.

6.  

Следование по линии

За наиболее короткое время робот должен проехать траекторию, следуя по линии.  

Игровое поле:  

Размеры игрового поля 3800х2400 мм. Поле представляет собой белое основание с черной линией траектории шириной 50 мм.   Радиус кривизны в любой точке линии 300 мм. Линии старта и финиша обозначены жёлтым цветом

7.  

Лабиринт туда и обратно

Необходимо подготовить автономного мобильного робота, способного добраться из одного конца лабиринта в другой и вернуться обратно по кратчайшему пути

8.  

Робот для соревнований «Сумо»

Необходимо подготовить автономного робота на колесной или гусеничной базе, способного наиболее эффективно выталкивать роботапротивника за пределы черной линии ринга. 

9.  

Робот для соревнований «Сумо шагающих роботов»

Необходимо подготовить автономного шагающего робота, способного наиболее эффективно выталкивать робота-противника за пределы черной линии ринга. 

№

Название

Авторы, изво, год выпуска

Классы

Наличие электронного приложения

1

Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов

Д. Г.

Копосов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012

5-6

-

№

Наименование учебного оборудования

1

Образовательные конструкторы LEGO MINDSTORMS Education EV3 – 45544 - 8 комплектов

2

Расширенный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 – 45560 - 4 комплекта

№

Наименование учебного оборудования

1

Компьютер учителя – 1 комплект

2

Компьютеры учащихся - 10 комплектов

3

МФУ Canon (принтер + лазер + копир))

4

Интерактивная доска Smart Board

5

Мобильный класс ноутбуков - 12 комплектов

№

Наименование учебного оборудования

Авторы

1

Программное обеспечение LabVIEW 2014

National Instruments

№

Наименование

1.

 Блог-сообщество любителей роботов Лего с примерами программ [Электронный ресурс] / http://nnxt.blogspot.ru/2010/11/blogpost_21.html

2.

 Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс]

http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru

3.

 Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] /

http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks

4.

 Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html

5.

 Учебник по программированию роботов (wiki) [Электронный ресурс] 

6.

 Программы для робота [Электронный ресурс] / http://service.lego.com/en-us/helptopics/?questionid=2655

7.

 Материалы сайтов http://www.prorobot.ru/lego.php http://nau-ra.ru/catalog/robot http://www.239.ru/robot

http://www.russianrobotics.ru/actions/actions_92.html

http://habrahabr.ru/company/innopolis_university/blog/210906/S TEM-робототехника http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928 http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681 http://www.slideshare.net/odezia/180914-39396539