Робототехника (5-6 класс)

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ № 53» РАССМОТРЕНО На заседании НМС Протокол заседания № _________ «____» августа 2017 года УТВЕРЖДАЮ Директор МОУ «Гимназия № 53» ___________________/ Ф.Н. Уразманова/ Приказ № _____­П от ____.09.2017 ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОГО КУРСА «Первый шаг в робототехнику» 5­6 класс 2017­2020 учебный год Составитель: Учитель информатики  МОУ «Гимназия № 53» А.И. Тарасова Магнитогорск, 2017 Содержание Содержание..............................................................................................................2 1. Результаты освоения курса внеурочной деятельности....................................3 2. Содержание учебного курса внеурочной деятельности...................................7 3. Тематическое планирование...............................................................................9 4. Календарно - тематическое планирование......................................................11 5. Формы организации внеурочной деятельности...............................................20 6. Результативность курса...........................................................................................21 7. Учебно –методическая литература...................................................................22 Пояснительная записка Программа   курса   внеурочной   деятельности   «Первый   шаг   в   робототехнику» составлена   на   основе   программы   по   робототехнике   в   соответствии   с:   требованиями Федерального   образовательного   стандарта   общего   образования   (ФГОС   ООО); требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (личностным, метапредметным,   предметным);   основными   подходами   к   развитию   и   формированию универсальных   учебных   действий   (УУД)   для   основного   общего   образования,   является ключевым компонентом учебно – методического комплекта по робототехнике (автора Д.Г. Копосова,   издательство   «Бином.   Лаборатория   знаний»).   В   ней   учитываются возрастные   и   психологические   особенности   школьников,   обучающихся   на   ступени основного общего образования, учитываются межпредметные связи. 1. Результаты освоения курса внеурочной деятельности Личностные: Метапредметные:   критическое отношение к информации и избирательность её  восприятия;  осмысление мотивов своих действий при выполнении  заданий;  развитие любознательности, сообразительности при  выполнении разнообразных заданий проблемного и  эвристического характера;  развитие внимательности, настойчивости,  целеустремленности, умения преодолевать трудности –  качеств весьма важных в практической деятельности любого  человека;  развитие самостоятельности суждений, независимости и  нестандартности мышления;  воспитание чувства справедливости, ответственности;  начало профессионального самоопределения, ознакомление  с миром профессий, связанных с робототехникой. Регулятивные универсальные учебные действия:  принимать и сохранять учебную задачу;  планировать последовательность шагов алгоритма для  достижения цели;  формировать умения ставить цель – создание творческой  работы, планировать достижение этой цели;  осуществлять итоговый и пошаговый контроль по  результату;  адекватно воспринимать оценку учителя;  различать способ и результат действия;  вносить коррективы в действия в случае расхождения  результата решения задачи на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;  в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;  проявлять познавательную инициативу в учебном  сотрудничестве;  осваивать способы решения проблем творческого характера  в жизненных ситуациях;  оценивать получающийся творческий продукт и соотносить  его с изначальным замыслом, выполнять по необходимости  коррекции либо продукта, либо замысла. Познавательные универсальные учебные действия:  осуществлять поиск информации в индивидуальных  информационных архивах учащегося, информационной среде  образовательного учреждения, в федеральных хранилищах  информационных образовательных ресурсов;  использовать средства информационных и  коммуникационных технологий для решения  коммуникативных, познавательных и творческих задач;  ориентироваться на разнообразие способов решения задач;  осуществлять анализ объектов с выделением существенных  и несущественных признаков;  проводить сравнение, классификацию по заданным  критериям;  строить логические рассуждения в форме связи простых  суждений об объекте;  устанавливать аналогии, причинно­следственные связи;  моделировать,  преобразовывать объект из чувственной  формы в модель, где выделены существенные характеристики  объекта (пространственно­графическая или знаково­ символическая);  синтезировать,  составлять целое из частей, в том числе  самостоятельное достраивание с восполнением недостающих  компонентов;  выбирать основания и критерии для сравнения, сериации,  классификации объектов; Коммуникативные универсальные учебные действия:  аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и  критериев при выделении признаков, сравнении и  классификации объектов;  выслушивать собеседника и вести диалог;  признавать возможность существования различных точек  зрения и права каждого иметь свою; Предметные:   планировать учебное сотрудничество с учителем и  сверстниками — определять цели, функций участников,  способов взаимодействия;  осуществлять постановку вопросов — инициативное  сотрудничество в поиске и сборе информации;  разрешать конфликты – выявление, идентификация  проблемы, поиск и оценка альтернативных способов  разрешения конфликта, принятие решения и его реализация;  управлять поведением партнера — контроль, коррекция,  оценка его действий;  уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои  мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации;  владеть монологической и диалогической формами речи. 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; ­ конструктивные особенности различных роботов; ­ как передавать программы NXT и EV3; ­ как использовать созданные программы; ­ приемы и опыт конструирования с использованием  специальных элементов, и других объектов и т.д.; ­ основные алгоритмические конструкции, этапы решения  задач с использованием ЭВМ. уметь: ­ использовать основные алгоритмические конструкции для  решения задач; ­ конструировать различные модели; использовать созданные  программы; ­ применять полученные знания в практической деятельности; владеть: ­ навыками работы с роботами; ­ навыками работы в среде ПервоРобот NXT и EV3. В результате освоения программы обучающиеся научатся строить роботов и управлять ими. Ожидаемым результатом всей деятельности является  повышение интереса и мотивации учащихся к учению, развитие умения моделировать и исследовать процессы,  повышение интереса к  естественным наукам,  информатике и математике среди обучающихся 5 ­7  классов. 2. Содержание учебного курса внеурочной деятельности 5 класс № 1. 2. Роботы. Робототехника. Темы Виды внеурочной деятельности трудовая деятельность трудовая деятельность 3. Искусственный интеллект трудовая деятельность 4. Роботы и эмоции 5. Имитация  6. Звуковая имитация трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность 7. Космические исследования трудовая деятельность 8. Концепт – кары 9. Парковка в городе 10. Моторы для роботов трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность 11. Компьютерное моделирование трудовая деятельность 12. Правильные многоугольники трудовая деятельность 13. Пропорция  14. Всё есть число трудовая деятельность трудовая деятельность 15. Вспомогательные алгоритмы трудовая деятельность 16. Органы чувств робота 17. Военные роботы 18. Описание процессов трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность 19. Безопасность дорожного движения трудовая деятельность 20. Фотометрия  21. Нажми на кнопку! трудовая деятельность трудовая деятельность Темы Виды внеурочной деятельности 6 класс Органы чувств робота трудовая деятельность Всё в мире относительно трудовая деятельность Военные роботы трудовая деятельность Описание процессов трудовая деятельность Безопасность дорожного  движения Фотометрия  Нажми на кнопку! Сложные проекты Системы перевода трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Научный метод познания трудовая деятельность 11. Симфония цвета 12. Число «пи» 13. Измеряем расстояние 14. Время 15. Система спортивного  хронометража трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность трудовая деятельность 16. Скорость трудовая деятельность 17. Где черпать вдохновение трудовая деятельность 3. Тематическое планирование 5 класс № п/п Тема Количество часов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Роботы  Робототехника  Искусственный интеллект Роботы и эмоции Имитация  Звуковые имитации Космические исследования Концепт ­ кары Парковка в городе Моторы для робота Компьютерное моделирование Правильные многоугольники Пропорции  Всё есть число Вспомогательные алгоритмы Итого  8 7 6 6 5 3 7 5 3 3 4 2 3 3 3 68 № п/п Тема 6 класс Количество часов Органы чувств робота Всё в мире относительно Военные роботы Описание процессов Безопасность дорожного движения Фотометрия  Нажми на кнопку! Сложные проекты Системы перевода Научный метод познания Симфония цвета Число «пи» Измеряем расстояние Время Система спортивного хронометража Скорость Где черпать вдохновение Итого: 5 4 3 4 8 5 5 2 2 4 2 5 4 3 2 5 5 68 4. Календарно ­ тематическое планирование 5 класс № Тема занятия Форма организации занятия  Кол­ во ч 5  План Факт 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Роботы 6ч Что такое робот? Аудиторная, Практикум Робот Mindstorms NXT, EV3 Аудиторная, Практикум Правила работы Аудиторная, Практикум Сборочный конвейер Аудиторная, Практикум Проект «Валли» Аудиторная, Практикум Культура производства Аудиторная, Практикум Робототехника и её законы Аудиторная, Практикум Робототехника 7ч Передовые направления в  робототехнике Программа для управления  роботом Программа для управления  роботом Графический интерфейс  пользователя Графический интерфейс  пользователя Аудиторная, Практикум Конкурс, соревнования Аудиторная, Практикум Конкурс, соревнования Аудиторная, Практикум Проект «Незнайка» Аудиторная, Практикум Первая ошибка Как выполнять несколько дел одновременно Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум Искусственный интеллект 6ч 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 № Тема занятия Форма организации занятия  Кол­ во ч 5  План Факт 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. Тест Тьюринга и премия  Лёбнера Роботы 6ч Аудиторная, Практикум Искусственный интеллект Аудиторная, Практикум Интеллектуальные роботы Аудиторная, Практикум Справочные системы Аудиторная, Практикум Исполнительное устройство  (блок «Движение») Аудиторная, Практикум Проект «Первое  исследование» Аудиторная, Практикум, Поисковое  исследование Роботы и эмоции 6ч Эмоциональный робот Аудиторная, Практикум Экран и звук Проект «Встреча» Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум, Поисковое  исследование Конкурентная разведка Аудиторная, Практикум Ожидание  Аудиторная, Практикум Проект «Разминирование» Аудиторная, Практикум, Поисковое  исследование Имитация 5ч Роботы ­ симуляторы Конкурс, соревнования Алгоритм и композиция Аудиторная, Практикум Свойства алгоритма Аудиторная, Практикум Система команд исполнителя Аудиторная, Практикум Проект «Выпускник» Аудиторная, Практикум,  Поисковое  исследование Звуковые имитации 3ч 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 № Тема занятия Форма организации занятия  Кол­ во ч 5  План Факт 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. Звуковой редактор и  конвертер Роботы 6ч Аудиторная Проект «Послание» Поисковое исследование, Практикум Проект «Пароль и отзыв» Аудиторная, Практикум Космонавтика Поисковое исследование, Практикум Космические исследования 7ч Роботы в космосе Аудиторная, Практикум Проект «Первый спутник» Аудиторная, Практикум Проект «Живой груз» Аудиторная, Практикум Исследования Луны Аудиторная, Практикум Гравитационный манёвр Аудиторная, Практикум Проект «Обратная сторона  Луны» Аудиторная, Практикум Концепт – кары 5ч 43. Что такое концепт­ кар Конкурс, соревнования   44. Минимальный радиус  Аудиторная, Практикум 45. 46. 47. 48. 49. поворота Как может поворачивать  робот NXT, EV3 Аудиторная, Практикум Настройки для поворотов Аудиторная, Практикум Кольцевые гонки Конкурс, соревнования   Плотность автомобильного  парка Проблема парковки в  мегаполисе Парковка в городе 3ч Поисковое исследование, Практикум Аудиторная, Практикум 50. Проект «Парковка» Аудиторная, Практикум 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 № Тема занятия Форма организации занятия  Кол­ во ч 5  План Факт Сервопривод  Тахометр  Роботы 6ч Моторы для робота 3ч Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум Проект «Тахометр» Аудиторная, Практикум 51. 52. 53. Компьютерное моделирование 4ч 54. Модели и моделирование Аудиторная, Практикум 55. 56. 57. 58. Цифровой дизайнер Аудиторная, Практикум Первая 3Dмодель Аудиторная, Практикум Первая 3Dмодель Аудиторная, Практикум Углы правильных  многоугольников Правильные многоугольники 2ч Конкурс, соревнования 59. Проект «Квадрат» Аудиторная, Практикум Пропорции 3ч 60. Метод пропорции Аудиторная 61. 62. Проект «Пентагон» Аудиторная, Практикум Проект «Пчеловод» Аудиторная, Практикум 63. Итерация  64. Магия чисел 65. Проект «Счастливая  восьмёрка» Всё есть число Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум 66. Вложенные циклы Аудиторная, Практикум Вспомогательные алгоритмы 3ч 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 № 67. 68. Тема занятия Форма организации занятия  Роботы 6ч Вспомогательные алгоритмы Аудиторная, Практикум Проект «Правильный  тахометр» Аудиторная, Практикум 5  План Факт Кол­ во ч 1 1 Итого: 68 6 класс № Тема занятия Форма организации занятия Кол­ во ч 6 класс План Факт Органы чувств робота 1. Чувственное познание Аудиторная, Практикум 2. Датчик звука Аудиторная, Практикум 3. Проект «На старт! Внимание!  Аудиторная, Практикум Марш!» 4. Проект «Инстинкт  самосохранения» Аудиторная, Практикум 5. Проект «Автоответчик» Аудиторная, Практикум Всё в мире относительно 6. Как измерить звук Аудиторная, Практикум 7. Процент от числа Аудиторная, Практикум 8. Проект «Измеритель уровня  Аудиторная, Практикум шума» 9. Конкатенация  Аудиторная, Практикум Военные роботы 10. Новинки вооружений Аудиторная, Практикум 11. Проект «Система акустической Конкурс, соревнования разведки» 12. Коммуникация  Аудиторная, Практикум Описание процессов 13. ВПК и конвенция Аудиторная, Практикум 14. Наблюдение процессов во  Аудиторная, Практикум времени 15. Координаты на плоскости Аудиторная, Практикум 16. Координаты на экране Аудиторная, Практикум Безопасность дорожного движения 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 17. Третье воскресенье ноября Аудиторная, Практикум 18. Решаем первую проблему Аудиторная, Практикум 19. Датчик света Конкурс, соревнования 20. Проект «Дневной автомобиль» Конкурс, соревнования 21. Потребительские свойства  Аудиторная, Практикум товара 22. Альтернатива  Аудиторная, Практикум 23. Проект «Безопасный  Конкурс, соревнования автомобиль» 24. Проект «Трёхскоростное авто» Аудиторная, Практикум Фотометрия 25. Один люкс Аудиторная, Практикум 26. Опять «попугаи» Аудиторная, Практикум 27. Проект «режим дня» Аудиторная, Практикум 28. Проект «Главное – результат» Конкурс, соревнования 29. Проект «измерение  освещённости» Конкурс, соревнования Нажми на кнопку! 30. Тактильные ощущения Аудиторная, Практикум 31. Способы использования  Аудиторная, Практикум датчиков 32. Проект «Система  Аудиторная, Практикум автоматического контроля  дверей» 33. Проект «Перерыв 15 минут» Аудиторная, Практикум Сложные проекты 34. Как работать над проектом Аудиторная, Практикум 35. Проект «Система газ – тормоз» Аудиторная, Практикум Системы перевода 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 36. Языки общения системы  Аудиторная, Практикум «человек – компьютер» 37. Компьютерные переводчики Аудиторная, Практикум 38. Цвет для робота 39. Это наш метод! Научный метод познания Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум 40. Меняем направление датчика Конкурс, соревнования 41. Научный метод в исследовании Конкурс, соревнования Симфония цвета 42. Частота звука Аудиторная, Практикум 43. Проект «Симфония цвета» Аудиторная, Практикум Число «пи» 44. Диаметр и длина окружности Аудиторная, Практикум 45. Не верь глазам своим Аудиторная, Практикум 46. Эксперимент «ищем  взаимосвязь величин» Аудиторная, Практикум 47. Немного истории Аудиторная, Практикум 48. Проект «робот – калькулятор» Аудиторная, Практикум Измерение расстояния 49. Курвиметр и одометр Аудиторная, Практикум 50. Математическая модель  Аудиторная, Практикум одометра 51. Проект «Одометр» Аудиторная, Практикум 52. Модель курвиметра Аудиторная, Практикум 53. Секунда  54. Таймер  Время Аудиторная, Практикум Аудиторная, Практикум 55. Проект «Секундомер» Аудиторная, Практикум 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Система спортивного хронометража 56. Проект «Стартовая калитка» Аудиторная, Практикум 57. Проект «Самый простой  Аудиторная, Практикум хронограф» Скорость 58. Проект «Измеряем скорость» Аудиторная, Практикум 59. Скорость равномерного  Аудиторная, Практикум движения 60. Скорость неравномерного  Аудиторная, Практикум движения 61. Проект «Спидометр» Аудиторная, Практикум 62. Зависимость скорости от  Аудиторная, Практикум мощности мотора 63. Бионика  Где черпать вдохновение Аудиторная, Практикум 64. Датчик ультразвука Аудиторная, Практикум 65. Проект «Дальномер» Аудиторная, Практикум 66. Проект «Робот ­ прилипала» Аудиторная, Практикум 67. Проект «Соблюдение  Аудиторная, Практикум дистанции» 68. Проект «Охранная система» Аудиторная, Практикум 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Итого: 68 5. Формы организации внеурочной деятельности Кол­во часов Форма организации внеурочной деятельности  № Аудиторная Поисковое исследование Практикум Конкурс, соревнования 19 4 18 16 № Форма  представления  результата  Участники 6. Результативность курса 1 Проектные работы 2 Участие в конкурсах и соревнованиях 3 Участие в НОУ 7. Учебно –методическая литература 1. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5­6 классов / Д.Г.  Копосов, ­ М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.­ 286.: ил. 2. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5­6 классов / Д.Г.  Копосов, ­ М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.­ 87.: ил. Дополнительная литература 1. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. СПб.: Наука,  2013, 319с. 2. Овзяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms  EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты  мастерства / Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – Челябинск: ИП Мякотин  И.В., 2014. – 204 с. 3. Овзяницкая, Л.Ю. Алгоритмы и программы движения робота Lego  Mindstorms EV3 по линии / Л.Ю. Овзяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д.  Овсяницкий. – М.: Издательство «Перо», 2015. – 168 с. 4. Овзяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms  EV3 в среде EV3 / Л.Ю. Овзяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. 2­е  изд., перераб. И доп.  – М.: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.