Рабочая программа внеурочной деятельности "Робототехника" 5-8 классы

Муниципальное общеобразовательное учреждение Школа­детский сад с.Катравож имени Героя Советского союза А.М.Зверева Обсуждено и согласовано на заседании  Методического  объединения   __________________     ______________________________                        Протокол №____      от «___»__________201___г.           Утверждаю Директор  МОУ Школа с.Катравож ___________  Колистратова И.А.                                            Приказ №______ от «___» __________201___г. РАБОЧАЯ  ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «Робототехника» 5 ­ 8 классы Общее количество часов 136 Программа   составлена   в   соответствии   с  основной   образовательной   программой   основного   общего   образования   МОУ   Школа   с.   Катравож, примерной рабочей программой к учебному пособию «Технология. Робототехника» для 5­8 классов/ Д.Г. Копосов, Л.П. Панкратова Составитель: Бухаров Иван Михайлович 0 с.Катравож 2018 г. Пояснительная записка                              Программа составлена в соответствии с  основной образовательной программой начального общего образования МОУ Школа с. Катравож, примерной рабочей программой к учебному пособию «Технология. Робототехника» для 5­8 классов/ Д.Г. Копосов, Л.П. Панкратова. Программа   внеурочной   деятельности   «Робототехника»   разработана   с   учетом   требований   Федерального   государственного образовательного   стандарта   общего   образования.  Новые   ФГОС   требуют   освоения   основ   конструкторской   и   проектно­исследовательской деятельности, и данная программа по робототехнике удовлетворяет эти требования.  Сроки реализации программы: 4 года. Режим работы, 1 занятие в неделю по 1часу. Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы  5­8 класс. За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние роботы широко используются на благо экономик ведущих мировых держав: выполняют работы более дёшево, с большей точностью и надёжностью, чем люди, используются на вредных для здоровья и опасных для жизни производствах. Роботы   широко   используются   в   транспорте,   в   исследованиях   Земли   и   космоса,   в   хирургии,   в   военной   промышленности,   при   проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Роботы играют всё более важную роль в жизни, служа людям и выполняя каждодневные задачи. Интенсивная экспансия искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит быстро развивать   новые,   умные,   безопасные   и   более   продвинутые   автоматизированные   и   роботизированные   системы.   В   последнее   десятилетие значительно   увеличился   интерес   к   образовательной   робототехнике.   В   школы   закупаются   новое   учебное   оборудование.   Робототехника   в образовании — это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику (Science Technology Engineering Mathematics = STEM), основанные на активном обучении учащихся. Робототехника представляет учащимся технологии 21 века, способствует   развитию   их   коммуникативных   способностей,   развивает   навыки   взаимодействия,   самостоятельности   при   принятии   решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что­либо самостоятельно создают или изобретают. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда Лего. Данная программа по робототехнике научно­технической направленности, т.к. 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. Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает благодатная почва для развития   компьютерных   технологий   и   робототехники.   Успехи   страны   в   XXI   веке   будут   определять   не   природные   ресурсы,   а   уровень интеллектуального   потенциала,   который   определяется   уровнем   самых   передовых   на   сегодняшний   день   технологий.   Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию  преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество. Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. 1 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 течение всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования   дети     получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.   Использование   Лего­конструкторов   во   внеурочной   деятельности   повышает   мотивацию   учащихся   к   обучению,   т.к.   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   и   точных   движений),   развивают   элементарное конструкторское   мышление,   фантазию,   изучают   принципы   работы   многих   механизмов.   Преподавание   курса   предполагает   использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Lego позволяет учащимся:       совместно обучаться в рамках одной бригады;  распределять обязанности в своей бригаде;  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.  Цель:  обучение   воспитанников   основам   робототехники,   программирования.   Развитие   творческих   способностей   в   процессе конструирования и проектирования.  Задачи:  Обучающие:  ­ дать знания о конструкции  робототехнических устройств;  ­ научить  приемам сборки и программирования робототехнических устройств;  ­ сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;  ­ ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами.  Воспитывающие:  2 ­ формировать творческое отношение   к выполняемой работе;  ­ воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.  Развивающие:  ­ развивать творческую инициативу и самостоятельность;  ­   развивать   психофизиологические   качества   учеников:   память,   внимание,   способность   логически   мыслить,   анализировать,   концентрировать внимание на главном; ­   развивать   умения   излагать   мысли   в   четкой   логической   последовательности,   отстаивать   свою   точку   зрения,   анализировать   ситуацию   и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений; ­ развивать коммуникативные способности учащихся, умение работать в группе. LEGO®   MINDSTORMS®   Education   –   новое   поколение   образовательной   робототехники,   позволяющее   изучать   естественные   науки (информатику,   физику,   химию,   математику   и   др.)   а   также   технологии   (научно   –   технические   достижения)   в   процессе   увлекательных практических занятий. Используя   образовательную   технологию   LEGO   MINDSTORMS   в   сочетании   с   конструкторами   LEGO,     учащиеся   разрабатывают, конструируют, программируют и испытывают роботов. В совместной работе дети развивают свои индивидуальные творческие   способности, коллективно   преодолевают   творческие   проблемы,   получают   важные   фундаментальные   и   технические   знания.   Они   становятся   более коммуникабельными,   развивают   навыки   организации   и   проведения   исследований,   что   способствует   их   успехам   в   дальнейшем   школьном образовании, в будущей работе. Основным содержанием данного курса являются занятия по техническому моделированию, сборке и программированию роботов.  Актуальность   курса   заключается   в   том,   что   он   направлен   на   формирование   творческой   личности,   живущей   в   современном   мире. Технологические наборы LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств. Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:  Установление взаимосвязей Конструирование  При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои   познания.   К   каждому   из   заданий   комплекта   прилагается   анимированная   презентация   с   участием   фигурок   героев   –   Маши   и   Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.   Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.  Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение   ее   конструкции:   они   заменяют   детали,   проводят   расчеты,   измерения,   оценки   возможностей   модели,   создают   отчеты,   проводят Рефлексия 3 презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников. Развитие  Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание  такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно  выполненной  работы,  естественным  образом  вдохновляют  учащихся  на дальнейшую  творческую  работу.  В раздел  «Развитие»  для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.  Программное обеспечение  конструктора  ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software)  предназначено для создания программ путём  перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания  в цепочку программы.  Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера,  микрофоном   и   громкоговорителем.   Программное   обеспечение   автоматически   обнаруживает  каждый   мотор   или   датчик, подключенный к портам LEGO®­коммутатора. Раздел «Первые  шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO­моделей  2009580 ПервоРобот LEGO WeDo.    Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.     Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг любителей Лего.  В программе «Робототехника»  включены содержательные линии: ­ аудирование ­ умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции; ­ чтение  – осознанное самостоятельное чтение языка программирования; ­ говорение  – умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления;   ­   пропедевтика     –   круг   понятий   для   практического   освоения   детьми,   с   целью   ознакомления   с   первоначальными   представлениями   о робототехнике и программирование;  ­  творческая деятельность ­ конструирование, моделирование, проектирование.   Методы обучения 1. Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов).  Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей). 2. 3. Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.). 4. Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических  заданий). 5. Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов). 6. Методы стимулирования и мотивации деятельности (опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха, поощрение и т.д.).  4 Формы организации учебных занятий групповые учебно­практические и теоретические занятия; самостоятельная  работа (ученики выполняют индивидуальные задания в течение части  занятия или одного­двух занятий); проектная деятельность  (получение новых знаний, реализация личных  проектов);     практическое занятие (конструирование элементов конструкций, изготовление  моделей роботов, чертежей, полей для испытания роботов, испытание роботов);  соревнование (участие учащихся в мероприятиях по конструированию роботов,  участие в дистанционных олимпиадах по  робототехнике).  Виды деятельности учащихся:   индивидуальная и групповая конструкторская, техническая, научно­ исследовательская работа;   коллективные, парные и индивидуальные творческие, технические проекты;   индивидуальные и групповые беседы;    круглый стол, мозговой штурм;    игровые программы, игры, конкурсы, участие в соревнованиях, конкурсах.    Курс обучения по данной программе рассчитан на 4 года.  Ступень Клас Количество часов с 5 6 7 8 34 1 34 2 34 3 34 4 Полный курс 136 часов 5 Результаты освоения курса внеурочной деятельности (5­8 классы) По окончанию полного курса обучения 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;  как передавать программы в RCX;       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.                 6          проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов;  создавать программы для робототехнических средств;  прогнозировать результаты работы; 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. Способы оценивания достижений учащихся  В процессе посещения кружка дополнительного образования учащиеся получают знания и опыт в области дисциплины «Робототехника».   Оценивание уровня обученности  школьников происходит по окончании курса, после выполнения и защиты индивидуальных  проектов. Итоги изученных тем подводятся созданием учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов.  Будут иметь представление о роли и значении робототехники в жизни. Результаты освоения курса внеурочной деятельности в 5 классе Предметные. Учащиеся:    Поймут смысл принципов построения робототехнических систем и смогут объяснять их значение.  Овладеют  основными  терминами  робототехники  и  смогут использовать  их  при  проектировании  и  конструировании  робототехнических система.  Освоят основными принципы и этапы разработки проектов и смогут самостоятельно и/или с помощью учителя создавать проекты.  Освоят принципы работы механических узлов и смогут понять назначение и принципы работы датчиков различного типа.    Метапредметные. Учащиеся смогут:   Найти практическое применение и связь теоретических знаний, полученных в рамках школьной программы.   Получить практические навыки планирования своей краткосрочной и долгосрочной деятельности.   Использовать творческие навыки и эффективные приемы для решения простых технических задач.    Использовать на практике знания об устройствах механизмов и умение составлять алгоритмы решения различных задач.  Использовать полученные навыки работы различным инструментом в учебной и повседневной жизни.  Смогут выполнить алгоритмическое описание действий применительно к решаемым задачам. Смогут использовать визуальный язык для программирования простых робототехнических систем. Смогут отлаживать созданных роботов самостоятельно и/или с помощью учителя.  Выработать стиль работы с ориентацией на достижение запланированных результатов. 7 Личностные. Учащиеся смогут:   Получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях.   Найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе.  Убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе.  Научиться использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов.   Укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности.   Развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.  Содержание внеурочной деятельности (элективного курса) с определением основных видов внеурочной деятельности 5 класс  Содержание учебной дисциплины РАЗДЕЛ 1: РОБОТЫ ­ 5ч. РАЗДЕЛ 2: РОБОТОТЕХНИКА ­ 8ч. РАЗДЕЛ 3: АВТОМОБИЛИ ­ 4ч. Характеристика основных видов деятельности Теория: Суть термина робот. Робот­андроид, области применения роботов.  Конструктор EV3, его основные части и их назначение. Способы подключения датчиков, моторов и блока управления. Правила программирования роботов.  Модульный   принцип   для   сборки   сложных   устройств.   Конвейерная   автоматизированная   сборка. Достоинства применения модульного принципа.  Современные предприятия и культура производства.  Практика:   Исследовать   основные   элементы   конструктора   LEGO   MINDSTORMS   Education   EV3   и правила подключения основных частей и элементов робота.  Теория: Понятие «робототехника». Три закона (правила) робототехники. Современная робототехника: производство и использование роботов.  Программирование, язык программирования. Визуальное программирование в робототехнике. Основные команды. Контекстная справка.  Взаимодействие пользователя с роботом. Достоинство графического интерфейса.  Ошибки в работе Робота и их исправление. Память робота.  Практика: Исследование структуры окна программы для управления и программирования робота.  Теория: Способы поворота робота. Схема и настройки поворота. Вычисление минимального радиуса 8 РАЗДЕЛ 4: РОБОТЫ И ЭКОЛОГИЯ ­  2ч. РАЗДЕЛ 5: РОБОТЫ И ЭМОЦИИ ­ 5ч. РАЗДЕЛ 6: ПЕРВЫЕ  ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РОБОТЫ ­ 1ч. РАЗДЕЛ 7: ИМИТАЦИЯ ­ 5ч. РАЗДЕЛ 8: ЗВУКОВЫЕ ИМИТАЦИ ­  3ч. РАЗДЕЛ   9: ЗАНЯТИЕ ­ 1ч.  ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ поворота тележки или автомобиля.   Знакомство с понятиями «Кольцевые автогонки», «Автопробег».  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория:   Понятие   об   экологической   проблеме,   моделирование   ситуации   по   решению   экологической проблемы.  Практика: Разработка проекта для робота по решению одной из экологических проблем.  Теория: Социальные функции робота. Способы передачи эмоций роботом на базе платформы EV3.  Суть конкурентной разведки, цель ее работы.  Роботы­саперы, их основные функции, Управление роботами­саперами.  Практика: Создание и проверка работоспособности программы для робота по установке контакта с представителем внеземной цивилизации.  Теория: Первые российские роботы, краткая характеристика роботов.  Практика: Создание модуля «Рука» из конструктора, отладка и проверка работоспособности робота.  Теория:   Роботы­тренажеры,   виды   роботов   –   имитаторы   и   симуляторы,   назначение   и   основные возможности.  Понятие алгоритм. Свойства алгоритмов. Особенности линейного алгоритма.  Понятия   «команда»,   «исполнитель»,   «система   команд   исполнителя».   Свойства   системы   команд исполнителя.  Практика: Проведение исследования по выполненным проектам, построенным по линейным алгоритмам; испытания робота «Рука» и «Робота­сапера».  Теория: Понятия «звуковой редактор», «конвертер».  Практика: Практическая работа в звуковом редакторе.  Теория: Подведение итогов.  Практика: Презентация выполненных проектов роботов.  Всего 34 часа 9 Будут понимать смысл основных терминов робототехники, правильно произносить и адекватно использовать. Смогут понять конструкцию и назначение разных видов алгоритмов: ветвления, циклические и вспомогательные, а также смогут применять в Результаты освоения курса внеурочной деятельности в 6 классе Предметные. Учащиеся:    Поймут принципы работы и назначение основных блоков и смогут объяснять принципы их использования при конструировании роботов.  Поймут, как производится измерение яркости света и громкости звука, освоят единицы измерения и смогут применить эти знания при проектировании робототехнических систем.  процессе составления алгоритмов и программирования для проектирования роботов.  Освоят разработку алгоритмов с использованием ветвления и циклов, смогут использовать вспомогательные алгоритмы.   Приобретут навыки выполнения проектов в соответствии с заданиями в учебнике и/или устно сформулированного задания педагога.   Метапредметные. Учащиеся смогут:   Найти практическое применение знаниям из математики для решения задач или реализации проектов.  Получить навыки работы с разными источниками информации, как в печатном (бумажном), так и в электронном виде. Смогут проанализировать алгоритм и программу, внести коррективы в соответствии с заданием. Расширят представление о возможностях использования датчиков касания, световых и звуковых датчиков.  10 Систематизировать представление о системах искусственного интеллекта и использовании его в робототехнике.   Усовершенствовать творческие навыки и эффективные приемы для решения простых технических задач.  Усовершенствовать навыки и приемы нестандартных подходов к решению задач или выполнению проектов.  Приобрести универсальные навыки и подходы к проектированию роботов и отладке робототехнических систем.  Использовать свои знания для самостоятельного проведения исследований и усовершенствования робототехнических систем и проектов. Личностные. Учащиеся смогут:  Получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях.   Найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе.  Убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе.  Научиться использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов.  Укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности.  Развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.  Содержание внеурочной деятельности (элективного курса) с определением основных видов внеурочной деятельности 6 класс Содержание учебной дисциплины РАЗДЕЛ 1: КОСМИЧЕСКИЕ  ИССЛЕДОВАНИЯ  ­ 4ч.  РАЗДЕЛ 2: ИСКУССТВЕННЫЙ  ИНТЕЛЛЕКТ ­ 4ч.  РАЗДЕЛ 3: КОНЦЕПТ­КАРЫ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 4: МОТОРЫ ДЛЯ РОБОТОВ  ­ 2ч.  Характеристика основных видов деятельности Теория: Космонавтика. Исследования Луны. Цели исследования, космические программы разных  стран. Самые известные современные роботы в космосе. Первый конструктор ЭВМ БЭСМ­1.  Практика: выполнение проектов по материалам учебника. Теория: Искусственный интеллект. Алан Тьюринг, его работы в области искусственного интеллекта. Интеллектуальные роботы, поколения интеллектуальных роботов. Возможности справочных систем в интернете. LEGO MINDSTORMS Education EV3. Интерфейс справочной системы.  Практика: выполнение проектов по материалам учебника.  Теория: Понятие об электромобиле. Концепт­кары, их назначение.   Практика: выполнение исследовательского проекта.  Теория: Понятие о сервомоторах и тахометрах. Назначение, основные функции. Состав сервопривода. Принципы работы тахометра.  11 РАЗДЕЛ 5: КОМПЬЮТЕРНОЕ  МОДЕЛИРОВАНИЕ ­ 2ч.  РАЗДЕЛ 6: ПРАВИЛЬНЫЕ   МНОГОУГОЛЬНИКИ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 7: ПРОПОРЦИЯ   ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 8: «ВСЁ ЕСТЬ ЧИСЛО» ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 9: ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ  АЛГОРИТМЫ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 10: «ОРГАНЫ ЧУВСТВ»  РОБОТА  ­ 4ч. РАЗДЕЛ 11: ВСЁ В МИРЕ  ОТНОСИТЕЛЬНО ­ 2ч.  РАЗДЕЛ 12: БЕЗОПАСНОСТЬ  ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ ­ 6ч.  РАЗДЕЛ 13: ФОТОМЕТРИЯ ­ 3ч. Практика: выполнение экспериментов, используя сведения к параграфу.  Теория: Модель. Моделирование: основные этапы моделирования, цели создания моделей. Понятие о 3D моделировании и прототипировании.  Практика: освоение возможностей программы LEGO Digital Designer  Теория: Первые российские роботы, краткая характеристика роботов. Правильный многоугольник, его особенности,   признаки,   применение.   Примеры   правильных   многоугольников   в   природе.   Проект «Квадрат»  Практика: «Квадрат» ­ движение робота по квадрату. Алгоритм, программа, сборка, испытание.  Теория: Использование метода пропорции для определения и задания угла поворота робота.  Практика: выполнение проекта «Пчеловод», проведение эксперимента по заданию из учебника.  Теория: Виды циклов для робота. Что такое «итерация» и «условие выхода из цикла». Нумерология, ее суть и особенности.  Практика: выполнение проекта.  Теория:   Вспомогательные   алгоритмы.   Способы   создания   вспомогательных   алгоритмов.   Примеры программ со вспомогательными алгоритмами.  Практика: выполнение проекта.  Теория: Способы познания мира человеком: ощущение, восприятие, представление. Робот – модель человека.   Электронные  датчики   –  способы   получения     информации.   Датчик­сенсор,   датчик  звука. Настройка датчиков. Визуализации звука. Рендеринг. Практика: составление программы для роботов, анализ и проверка её работоспособности.  Выполнение проектов. Теория: Измерение звука, исследования Александра Белла. Единицы измерения звука. Конкатенация, вывод символов на экране, алфавит, который может воспроизвести робот. Блок конкатенация.  Практика: выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория: Безопасности дорожного движения. Назначение датчика цвета и яркости, три режима датчика, настройка режимов. Потребительские свойства автомобиля, где они проявляются. Условный выбор, реализация условного выбора с помощью алгоритма ветвления. Блок переключатель, его особенности. Основные настройки блока Переключатель.  Практика: выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория: Яркость света, единицы измерения яркости света. Ориентировочная освещенность отдельных объектов.   Практика: выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  РАЗДЕЛ 14: ДАТЧИК КАСАНИЯ ­ 2ч.  Теория: Датчики касания. Как работает датчик касания. Назначение и способы их использования.  Практика: выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность. 12 Всего 34 часа Будут понимать смысл основных терминов робототехники, правильно произносить и адекватно использовать. Результаты освоения курса внеурочной деятельности в 7 классе Предметные. Учащиеся:    Поймут принципы работы и назначение основных блоков и смогут объяснять принципы их использования при конструировании роботов.    использовать вспомогательные алгоритмы.   Приобретут навыки самостоятельного выполнения проектов в соответствии с заданиями в учебнике и/или устно сформулированного задания педагога. Смогут понять принципы кодирования и декодирования, а также идеи использования их в робототехнических системах. Смогут использовать знания из области физических основ робототехники для построения робототехнических систем. Смогут осуществлять  самостоятельную разработку алгоритмов и программ  с использованием  конструкций  ветвления,  циклов,  а также Смогут самостоятельно и/или с помощью педагога производить отладку роботов в соответствии с требованиями проекта. 13 Смогут выполнять настройки блоков Звук и Переменная, а также датчика Ультразвук.  Смогут применять знания из математики, физики и бионики для решения задач или реализации проектов. Расширят   представление   о   возможностях   использования   датчиков   ультразвука,   и   блока   переменная,   смогут   использовать   знания   при Расширить   представление   о   методах   оптимизации   в   робототехнике   на   примерах   выполнения   проектов   с   задачей   поиска   лучшего  выполнении проектов.  Метапредметные. Учащиеся:    Получить навыки работы с разными источниками информации, как в печатном (бумажном), так и в электронном виде.  Усовершенствовать творческие навыки и эффективные приемы для решения сложных технических задач.  Усовершенствовать навыки и приемы нестандартных подходов к решению задач или выполнению проектов.  Усовершенствовать универсальные навыки и приемы к конструированию роботов и отладке робототехнических систем.  конструктивного решения.  проектов.  Усовершенствовать   умения   работать   индивидуально   и   в   группе,   планировать   свою   деятельность   в   процессе   разработки,   отладки   и исследования робототехнических систем. Личностные. Учащиеся смогут:   Получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях.   Найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе.  Убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе.  Использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов.  Укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности.  Смогут   использовать   свои   знания   для   самостоятельного   проведения   исследований   и   усовершенствования   робототехнических   систем   и Развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.  Содержание внеурочной деятельности (элективного курса) с определением основных видов внеурочной деятельности 7 класс Содержание учебной дисциплины РАЗДЕЛ 1:  СИСТЕМЫ ПЕРЕВОДА ­ 2ч.  РАЗДЕЛ 2: КОДИРОВАНИЕ ­ 4ч.  Характеристика основных видов деятельности Теория: Языки мира. Краткие сведения о разговорных языках. Язык общения в компьютерных сетях. Компьютерные   переводчики,   назначение,   возможности.   Виды   переводчиков.   Краткие   сведения   о техническом переводе.   Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория: Понятия: «код» и «кодирование». Декодирование. Азбука Морзе. Принципы кодирования в азбуке Морзе. Система графов в кодировании. Выполнение кодирования с помощью системы графов.  14 РАЗДЕЛ 3: МИР В ЦВЕТЕ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 4: МИР ЗВУКА ­ 1ч.  РАЗДЕЛ   ЛЕСОПОЛОСЕ ­ 1ч.  5:  РОБОТЫ   В РАЗДЕЛ 6: ЧИСЛО «ПИ» ­ 3ч.  РАЗДЕЛ 7: РАССТОЯНИЕ ­ 2ч.     ИЗМЕРЯЕМ РАЗДЕЛ 8: ВРЕМЯ ­ 1ч.     СИСТЕМА РАЗДЕЛ СПОРТИВНОГО   ХРОНОМЕТРАЖА   ­ 2ч.  9: РАЗДЕЛ 10: СКОРОСТЬ ­ 2ч.  РАЗДЕЛ 11: ГДЕ ЧЕРПАТЬ  ВДОХНОВЕНИЕ ­ 5ч.  Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория:   Цвет.   Значение   цвета   в   жизни   человека.   Режимы   работы   датчиков:   яркость   и   яркость отраженного   цвета.   Определение   цвета   роботом.   Единицы   измерения   яркости.   Принципы   работы светодиода.  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория: Звук. Распространение звуковых волн в воздухе. Как человек слышит звук. Принцип работы громкоговорителя.   Назначение   диффузора.   Частота   колебания   –   характеристика   звука.   Единицы измерения   частоты   колебаний   звука.   Виды   звуков   в   зависимости   от   частоты.     Блок   «Звук»,   его особенности и настройка.  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория:   Защитные   лесные   насаждения.   Виды   конструкций   лесополосы.   Назначение   защитной лесополосы. Работа роботов по защите леса.  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория:   Окружность,   радиус,   диаметр.   Способы   вычислений.   Число   «Пи»,   исторические   сведения, вычислении числа «Пи».  Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория: Понятие о курвиметре и одометре, назначение, возможности. Виды одометров: цифровой и аналоговый.   Отличия   разных   видов   одометров.   Математическая   модель   одометра.   Построение математической модели. Построение модели курвиметра. Сведения о сервомоторе и зубчатом колесе.  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория:   Время.   Исторические   сведения   об   измерении   времени.   Единицы   измерения   времени. Особенности блока Таймер для измерения времени. Программа Таймер.  Практика: Выполнение проекта «Секундомеры», проведение эксперимента по заданию из учебника.  Теория: Таймер. Принципы работы и единицы измерения в таймере.  Практика:   Самостоятельное   конструирование   блоков   для   выделения   минут,   секунд,   миллисекунд; проведение испытаний.  Теория:   Скорость.   Единицы   измерения   скорости.   Виды   движения.   Равномерное   и   неравномерное движение. Особенности.  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория: Бионика. Предмет изучения. Применение знаний бионики. Характеристика частей бионики. Использование   знаний   из   биологии   в   технических   системах.     Датчик   ультразвука.   Принцип   работы датчик ультразвука. Принципы работы дальномера.  Практика: Выполнение исследовательских проектов; создание прототипа охранной системы по заданиям 15 РАЗДЕЛ 12: ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО ­ 2ч.  РАЗДЕЛ 13:  СИСТЕМА ПОДСЧЁТА ПОСЕТИТЕЛЕЙ  ­ 3ч.  РАЗДЕЛ 14: ПАРКОВКА В ГОРОДЕ ­ 5ч.  учебника.  Теория:   История   появления   электромузыкальных   инструментов.   Терменвокс.   Принципы   работы электромузыкальных инструментов. «Изобретатель» – кто это? Характеристика направления «умный дом».  Практика: Выполнение проекта «Умный дом», по программе «Уходя, гасите свет!», анализ и проверка на работоспособность.  Теория: Система подсчета посетителей, для чего она используется. Назначение и особенности блока Переменная. Типы переменных. Характеристика разных типов. Настройки блока Переменная.  Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория:  Понятие   о  плотности  автомобильного  парка.  Анализ  данных   по  плотности   автомобильного парка   в   России.   Проблемы   парковок   в   больших   городах.   Описание   моделей   парковок.   Понятие   об оптимизации на примере проекта «Парковка». Рекомендации по оптимизации программы «Парковка». Виды ошибок, возникающих при испытаниях роботов.  Практика: выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность; дополнение списка ошибок и проблем, возникающих в процессе испытаний роботов. Всего 34 часа Результаты освоения курса внеурочной деятельности в 8 классе Предметные. Учащиеся:   Поймут принципы работы и назначение основных блоков, смогут объяснять принципы их использования при конструировании роботов и выбирать оптимальный вариант их использования. Смогут понимать смысл основных терминов робототехники, включить их в активный словарь и адекватно использовать. 16 Смогут самостоятельно выполнять настройки блока Математика.  Смогут самостоятельно планировать свою деятельность при выполнении исследовательских проектов по робототехнике. Будут   понимать   отличия   программы   от   программного   продукта,   смогут   правильно   использовать   терминологию   по   основам Смогут самостоятельно производить выполнять проекты, осуществлять отладку роботов в соответствии с требованиями проекта, оформлять  программирования.  отчеты.  Приобретут навыки самостоятельного выполнения проектов в соответствии с заданиями, смогут выбирать наиболее рациональные методы и способы для конструирования роботов.  Понять и применить на практике принципы инверсии цвета для создания роботов.  Поймут   основные   законы   и   принципы   теории   автоматического   управления   и   регулирования,   а   также   методы   использования   в робототехнических системах.  Метапредметные. Учащиеся:   Освоят основные методы и приемы работы с разными источниками информации, как в печатном (бумажном), так и в электронном виде.  Усовершенствовать творческие навыки и эффективные приемы для решения сложных технических задач.  Усовершенствовать навыки и приемы нестандартных подходов к решению задач или выполнению проектов.  Поймут смысл основных технологий построения робототехнических систем и овладеют методами и приемами использования знаний для проектирования роботов.  робототехнических систем.  конструктивного решения.   Усовершенствовать   умения   работать   индивидуально   и   в   группе,   планировать   свою   деятельность   в   процессе   разработки,   отладки   и исследования робототехнических систем.  Личностные. Учащиеся смогут:   Получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях.   Найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе.  Убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе.  Использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении созданных роботов.  Укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности.   Развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы. Смогут самостоятельно и целенаправленно выстраивать индивидуальный маршрут для самосовершенствования. Расширят   представление   о   методах   оптимизации   в   робототехнике   на   примерах   выполнения   проектов   с   задачей   поиска   лучшего Смогут   усовершенствовать   и   расширить   спектр   универсальных   навыков   и   приемов   по   конструированию   роботов   и   отладке Смогут самостоятельно производить усовершенствование робототехнических систем при выполнении проектов. 17 Содержание внеурочной деятельности (элективного курса) с определением основных видов внеурочной деятельности Содержание учебной дисциплины РАЗДЕЛ 1: СЛОЖНЫЕ ПРОЕКТЫ ­ 1ч. 8 класс Характеристика основных видов деятельности Теория: Общие рекомендации и правила работы над сложным проектом.  Современные предприятия и культура производства.  Практика: Выполнение проекта «Система газ – тормоз» в соответствии с рекомендациями, 18 РАЗДЕЛ 2: ПРОЕКТЫ, ПРОЕКТЫ, ПРОЕКТЫ... ­ 2ч. Теория:   Суть   понятия   «проект»,   смысл   проекта   и   проектирования.   Описание   этапов проведение   исследований   с   целью   улучшения   проекта,   корректировка   и   проверка   на работоспособность.  РАЗДЕЛ 3: ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ ­ 2ч. РАЗДЕЛ 4: МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 5: ИМПРОВИЗАЦИЯ ­ 3ч.  РАЗДЕЛ 6: ПЕРСОНАЛЬНЫЕ СЕТИ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 7: РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ­ 1ч.  РАЗДЕЛ 8: ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ ­ 4ч. выполнения проекта – от идеи до перспектив развития проекта.  Практика:   Выполнение   проекта,   анализ   и   проверка   на   работоспособность.   Оформление проекта.  Теория:   Программа   и   программный   продукт.   Отличия   программы   от   программного продукта.  Переменная «счетчик», ее особенности. Блок «Сравнение», особенности блока и настройки.  Практика: Выполнение практической работы.  Теория: Механическая передача. Мгновенная скорость. Как ее найти.  Практика:   Выполнение   исследовательского   проекта, работоспособность.    анализ   и   проверка   на Теория:   Суть   понятия   «импровизация».   Программный   блок   «Случайное   значение». Назначение и функции блока. Настройки блока.  Практика: Выполнение исследовательского проекта.  Теория: Персональные сети. Особенности персональных сетей. Назначение и возможности. Персональная сеть. Cybiko.   Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  Теория: Основные понятия о системах управления. Виды систем управления. Замкнутая и разомкнутая. Характеристика групп систем управления.  Практика:   Выполнение   практической   работы.   Проверка   работоспособности   системы   и усовершенствование проекта.  Теория:   Промышленные   роботы.   Краткая   характеристика   промышленных   роботов. Комментарии к проекту. Принцип отслеживания границы чёрной полосы и белого поля. Датчик цвета в режиме Яркость отражённого света.  Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  РАЗДЕЛ 9: АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ ­ 2ч.  Теория:   Знакомство   с   понятиями:   «транспорт»,   «автоматический   транспорт»   и «персональный   автоматический   транспорт».   Назначение   персональных   автоматических систем.   Инверсия   и   инверсия   цветов.   Связь   между   мощностью   мотора   и   яркостью отражённого света.   Практика: Выполнение проекта, анализ и проверка на работоспособность.  РАЗДЕЛ 10:  АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ­ Теория:   Основные   сведения   о   теории   автоматического   управления.   Знакомство   с   основными 19 3ч.  РАЗДЕЛ 11: ЗАКОНЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ­ 6ч.  РАЗДЕЛ 12: ПРОФЕССИЯ — ИНЖЕНЕР ­ 8ч.  понятиями. Использование идей автоматического управления.  Практика: Выполнение исследовательского проекта, проверка на работоспособность и отладка.  Теория: Основные сведения о пропорциональном и интегральном законах. Математическая модель, описывающая   зависимость.   Смысл   основных   понятий.   Суть   дифференциального   закона регулирования.   Математическая   модель   дифференциального   регулятора.   Особенности   разных видов линейных регуляторов: пропорциональный, интегральный и дифференциальный. Нелинейные регуляторы. Особенности и отличия. Назначение нелинейных регуляторов. Кубические регуляторы. Назначение   и   особенности   пропорционально­интегрального   регулятора.   Настройка   ПИД­ регулятора.  Практика: Выполнение исследовательских проектов, отладка, проверка работоспособности,  оформление.  Теория:   Инженер   –   профессия   творческая.   Смысл   профессии   инженера,   особенности.   Смысл понятий   «данные»,   «информация»   и   «знания»,   отличия   и   особенности.   Подведение   итогов. Презентация лучших проектов.  Практика:   Выполнение   исследовательских   проектов,   отладка,   проверка   работоспособности, оформление. 20