1.1.Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа составлена на основе: 1. Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» ФЗ №273 от 29.12.2012 г. (действующая редакция 2016 года); 2. Концепция развития дополнительного образования детей (Распоряжение Правительства РФ от 4 сентября 2014 г. № 1726-р); 3. Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 мая 2015 г. №996-р; 4. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 04.07.2014 №41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей»; 5. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 29 августа 2013 г. №1008 г. Москва «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»; 6. Программа воспитательной деятельности МБОУ «СОШ №13 г.Горно-Алтайска» «Школа воспитания». Современный период развития общества характеризуется масштабными изменениями в окружающем мире, влекущими за собой пересмотр социальных требований к образованию, предполагающими его ориентацию не только на усвоение обучающимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, а также овладение метапредметными компетенциями. Большими возможностями в развитии личностных ресурсов школьников обладает подготовка в области робототехники. Эволюция современного общества и производства обусловила возникновение и развитие нового класса машин – роботов, и соответствующего научного направления – робототехники. Робототехника –интенсивно развивающаяся научно-техническая дисциплина, изучающая не только теорию, методы расчета и конструирования роботов, их систем и элементов, но и проблемы комплексной автоматизации производства и научных исследований с применением роботов. Настоящая дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа имеет техническую направленность и предусматривает развитие не только профессиональных компетенций (hard-компетенций), таких как навыки начального технического конструирования и программирования, ознакомление с основами алгоритмизации, развитие абстрактного мышления, но и универсальных компетенций (soft-компетенций) – навыков, не связанных с конкретной предметной областью, таких как развитие творческих способностей детей, изобретательности, умение работать в команде, работать с информацией. Направленность программы: техническая Актуальность. Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе 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 что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии. Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 ученики приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи. LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3. Возраст участников 10-15 лет Сроки реализации программы- 2 года 1.2. Цель и задачи программы Цель программы: развивать технические, познавательные и творческие способности обучающихся в процессе изучения основ робототехники и проектно-исследовательской деятельности. Задачи программы: 1. Познакомить с практическим освоением технологий проектирования, моделирования и изготовления простейших технических моделей. 2. Развивать творческие способности и логическое мышление. 3. Выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №13 г.Горно-Алтайска»

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности

«Школа моделизма и робототехники»

Возраст обучающихся: 10 - 16 лет

Срок реализации программы: 2 года

Педагог дополнительного образования: Шалтагачева Аяна Георгиевна

г.Горно-Алтайска

2021г.

Оглавление

Раздел №1 «Комплекс основных характеристик программы» 1.1. Пояснительная записка……………………………………………….	3 3
1.2. Цели и задачи программы…………………………………………..	5
1.3. Содержание программы……………………………….……………..	6
1.4. Ожидаемые результат………………………….……………………	15
Раздел №2 «Комплекс организационно-педагогических условий» 2.1 . Календарный учебный график………………………..………………..	15 15
2.2 Лего- проекты…………………………………………………………….	26
2.3 . Условия реализации программы……………………………………….	28
2.4 . Формы аттестации……………………………………………………….	29
2.5 . Методические материалы………………………………………………	29
2.6 . Список литературы………………………………………………………..	32
2.7 Приложение1……………………………………………………………… 2.8 . Приложение2……………………………………………………………… 2.9 Приложение2………………………………………………………………	34 39 51

Раздел №1 «Комплекс основных характеристик программы»

1.1.Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа составлена на основе:

1. Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» ФЗ №273 от 29.12.2012 г. (действующая редакция 2016 года);

2. Концепция развития дополнительного образования детей (Распоряжение Правительства РФ от 4 сентября 2014 г. № 1726-р);

3. Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 мая 2015 г. №996-р;

4. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 04.07.2014 №41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей»;

5. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 29 августа 2013 г. №1008 г. Москва «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

6. Программа воспитательной деятельности МБОУ «СОШ №13 г.Горно-Алтайска» «Школа воспитания».

Современный период развития общества характеризуется масштабными изменениями в окружающем мире, влекущими за собой пересмотр социальных требований к образованию, предполагающими его ориентацию не только на усвоение обучающимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, а также овладение метапредметными компетенциями. Большими возможностями в развитии личностных ресурсов школьников обладает подготовка в области робототехники.

Эволюция современного общества и производства обусловила возникновение и развитие нового класса машин – роботов, и соответствующего научного направления – робототехники. Робототехника –интенсивно развивающаяся научно-техническая дисциплина, изучающая не только теорию, методы расчета и конструирования роботов, их систем и элементов, но и проблемы комплексной автоматизации производства и научных исследований с применением роботов.

Настоящая дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа имеет техническую направленность и предусматривает развитие не только профессиональных компетенций (hard-компетенций), таких как навыки начального технического конструирования и программирования, ознакомление с основами алгоритмизации, развитие абстрактного мышления, но и универсальных компетенций (soft-компетенций) – навыков, не связанных с конкретной предметной областью, таких как развитие творческих способностей детей, изобретательности, умение работать в команде, работать с информацией.

Направленность программы: техническая

Актуальность.

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе 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 что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 ученики приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи.

LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3.

Возраст участников 10-15 лет

Сроки реализации программы- 2 года

1.2. Цель и задачи программы

Цель программы: развивать технические, познавательные и творческие способности обучающихся в процессе изучения основ робототехники и проектно-исследовательской деятельности.

Задачи программы:

1. Познакомить с практическим освоением технологий проектирования, моделирования и изготовления простейших технических моделей.

2. Развивать творческие способности и логическое мышление.

3. Выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.

Первый год обучения

Стартовый уровень «КОНСТРУИРОВАНИЕ». Предполагает использование материала минимальной сложности, несущий ознакомительный, информационный и инструктивный характер предлагаемого для освоения содержания программы, формирования творческих способностей детей, удовлетворение их индивидуальных потребностей

Продолжительность стартового уровня – 24 часа.

Режим занятий – 2 часа в неделю.

Задачи начального уровня «КОНСТРУИРОВАНИЕ»:

- развитие познавательного интереса к техническому моделированию, конструированию и робототехнике;

- ознакомление с основными компонентами конструкторов LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544;

- обучение умению строить простые модели роботов по инструкции и простые собственные модели.

- развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности.

Базовый уровень

«КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» - инженерное конструирование и программирование роботов.

Продолжительность базового уровня – 44 часа.

Режим занятий – 2 часа в неделю.

Задачи базового уровня «КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ»:

- ознакомление с программным обеспечением LEGO® MINDSTORMS® Education EV3;

- развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и использования роботов;

- обучение умению строить программируемые модели роботов;

- получение навыков работы электронными элементами электромотор, датчики движения и наклона);

-получение навыков алгоритма программирования и изучение программных средств управления роботами;

На этом этапе дети выполняют стандартные задачи конструирования и программирования. Этот этап является базовым именно здесь, дети получают основные навыки робототехники в целом. Он является основным и поэтому в моей программе на него отведено больше часов чем на остальные этапы. На этом этапе предусмотрена аттестация учащихся.

- развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и использования дополнительных ресурсов и материалов.

- формировать знания, практические умения и навыки работы с проектной документацией;

На этом этапе дети делают первые попытки создать свои собственные программируемые модели роботов, аппаратов, машин, манипуляторов. Учатся работать с проектной и технологической документацией, проводить испытания и вносить изменения в конструкцию. Им предоставляется возможность использовать дополнительные материалы, что вносит в процесс дополнительные технологические операции, связанные с обработкой этих материалов, работа с чертежами и технологическими картами. Материал для работы может быть различным, чаще всего дети выбирают пластик и картон.

ВТОРОЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ

ПРОДВИНУТЫЙ УРОВЕНЬ

«КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» + «ИЖЕНЕРНАЯ КНИГА» + «3D МОДЕЛИРОВАНИЕ» + «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ»

Продолжительность стартового уровня – 68 часа.

Режим занятий – 2 часа в неделю.

Задачи уровня:

- научить разработке сложных программ;

- ознакомление с современными технологиями создания и изготовления деталей и механизмов;

- знакомство с 3D редакторами;

- научить самостоятельно работать с 3D принтером;

- ознакомление учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов;

В процессе конструирования и создания собственных моделей у детей появляется потребность в изготовлении дополнительных деталей которых нет в наборах конструктора, а их изготовления при помощи инструментов проблематично. Эту задачу можно решить при помощи 3D принтера. На этом этапе обучающиеся учатся создавать модели в 3D редакторе, обрабатывают их в программном обеспечении принтера, вносят параметры печати (температура, % заполнения и т.д.) и самостоятельно распечатывают.

Этот уровень является венцом программы, на котором дети показывают все свои знания, умения применить их на практике, в виде долгосрочного научно-технического проекта. К этому этапу дети идут 3 года.

В ходе проектной деятельности устанавливаются межпредметные связи с различными предметными дисциплинами (физикой, информатикой, математикой, изобразительным искусством, технологией и др.). Таким образом, в предлагаемой программе реализуются требования ФГОС нового поколения.

1.3.СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Программа «Робототехника» является разноуровневой. Она позволяет учитывать разный уровень развития и разную степень освоения содержания программы детьми.

Учебный план программы

Разделы	Трудоемкость (кол-во ак. ч.)
	Стартовый уровень			Базовый уровень			Продвинутый уровень
	всего	теория	практика	всего	теория	практика	всего	теория	практика
Вводное занятие	1	1	-	-	-	-	-	-	-
Основы робототехники	2	1	1	-	-	-	-	-	-
Знакомство с наборами «LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544,45560»	3	1	2	-	-	-	-	-	-
Изучение простых механизмов	8	1	7	-	-	-	-	-	-
Сборка моделей по инструкции и наглядному изображению с использованием больших и средних моторов без программирования	9	1	8	-	-	-	-	-	-
Сборка и программирование роботов	-	-	-	3	1	2	-	-	-
Создание и модификация программ	-	-	-	2	-	2	-	-	-
Работа с блоками действий	-	-	-	3	1	2	-	-	-
Сборка и программирование роботов с датчиками	-	-	-	6	2	4	-	-	-
Способы конструирования роботов	-	-	-	6	1	5	-	-	-
Конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов	-	-	-	20	4	16	-	-	-
Организация и проведение итоговой выставки и защита проектов	-	-	-	2	1	1	-	-	-
Разработка сложных программ	-	-	-	-	-	-	14	6	8
Инженерное конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов и деталей, распечатанных на 3D принтере	-	-	-	-	-	-	40	8	32
Подготовка и практическое выполнение итогового научно-технического проекта	-	-	-	-	-	-	12	2	10
Аттестация	-	-	-	2		2	2	1	1
Итого	23 часа+45 часа 68 часов						68 часов

Содержание программы и учебно-тематический план

Первый год обучения.

1 часть

Стартовый уровень «КОНСТРУИРОВАНИЕ»

№	Темы занятий	Количество часов
№	Темы занятий	Теория	Практика	Всего
1	Вводное занятие	1	-	1
	Вводный инструктаж по технике безопасности и правила поведения во время учебных занятий, требования к обучающимся на период обучения.	1	-	1
2	Основы робототехники	1	1	2
	- знакомство с понятием «робототехника, развитие мировой робототехники; знакомство с конструктором	1	-	1
	- процесс создание простых конструкций на основе конструктора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544, 45560	-	1	1
3	Знакомство с наборами «LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544,45560»	1	2	3
	- подготовка к работе с конструкторами EV3	0,5	-	1
	- знакомство с деталями их классификация по цвету и назначению	0,5	-	1
	- техника соединения деталей конструкции	-	1	1
	- правила укладки деталей в лоток	-	1	1
4	Изучение простых механизмов	1	7	8
	- изучение простых механизмов (блоки, рычаги, колеса) и их значимость при конструировании роботов	1	-	1
	- передаточные числа	-	1	1
	- зубчатая передача	-	1	1
	- изменение угла вращения	-	1	1
	- использование червячной передачи	-	1	1
	- кулачковый механизм	-	1	1
	-прерывистое движение	-	1	1
	- передача вращения с помощью резинок	-	1	1
	- шарниры	-	1	1
5	Сборка моделей по инструкции и наглядному изображению с использованием больших и средних моторов без программирования	1	9	10
	- ознакомление с правилами работы с инструкцией, выстраивание алгоритма сборки	0,5	-	1
	- ознакомление с электронными элементами конструктора (моторы)	0,5	-	1
	-вращение колёс с помощью мотора	-	1	1
	-вращение колёс с помощью двух моторов	-	2	2
	- ролики	-	1	1
	- гусеничные машины	-	1	1
	- шагающие машины	-	1	1
	- хватающая рука	-	1	1
	- подъём предметов	-	1	1
ВСЕГО:		5	18	23

2 часть

Базовый уровень «КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ»

№	Темы занятий	Количество часов
№	Темы занятий	Теория	Практика	Всего
1	Сборка и программирование роботов	1	2	3
	- правила соединения двигателя с процессором и блоком питания	1	-	1
	- управление модулем EV3	-	1	1
	- выбор и запуск программ	-	0,5	1
	- дистанционное управление роботом	-	0,5	1
2	Создание и модификация программ	-	2	2
	- разработка простых программ		0,5	1
	- палитра программирования		0,5	1
	- проекты и программы		0,5	1
	- панель инструментов		0,5	1
3	Работа с блоками действий	1	2	3
	- принцип работы программных блоков	0,5	-
	- блок рулевое управление, практикум № 1-4(См. приложение №2)	-	0,5	1
	- блок звук; практикум № 5-6(См. приложение №2)	-	0,5	1
	- блок экран	0,5	-
	- индикатор состояния модуля практикум № 7-10 (См. приложение №2)	-	0,5	1
	- блоки независимое управление моторами, Большой мотор и Средний мотор; практикум № 11-12(См. приложение №2)	-	0,5	1
4	Сборка и программирование роботов с датчиками	3	4	7
	- предназначение датчиков, общее представление о датчиках в наборах LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544	1	-	1
	Датчик касания сборка бампера с датчиком касания	0,5	1	1,5
	- датчики и блок ожидания практикум № 23-24(См. приложение №2)		1	1,5
	Датчик цвета, подключение датчика цвета	0,5	1	1,5
	-цветовой режим. Движение по трассе		1	1,5
	- яркость отраженного цвета практикум № 32-35(См. приложение №2)		1	1
	- режим яркость внешнего освещения практикум № 36(См. приложение №2)		1	1
	Использование инфракрасного датчика - режим приближения практикум № 42-43(См. приложение №2)	0,5	1	1,5
	- режим удалённый, приближение маяка и направление маяка практикум № 45(См. приложение №2)
	- совместное использование датчиков практикум № 44(См. приложение №2)
5	Способы конструирования роботов	1	5	6
	- конструирование с балками, осями, фиксаторами и моторами	0,5	0,5	1
	- конструкции с моторами и датчиками	1	1	1
	- конструирование с зубчатыми колёсами	1	1	1
	- расчёт передаточного числа нескольких зубчатых колёс в сторону уменьшения и увеличения оборотов	0,5	0,5	1
	- конструирование сложных зубчатых передач практикум № 60-61 (См. приложение №2)	-	1	1
	- сборка и программирование робота с использованием сложных зубчатых передач (роботы-животные, транспортные средства, манипуляторы)	-	2	2
6	Конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов «Космические проекты»	4	16	20
	-Конструкторская и технологическая документация	0,5	0,5	1
	- выполнение чертежей деталей, чтение чертежа	0,5	0,5	1
	- составление технологической карты	1	1	2
	- технологические операции и обработка конструктивных материалов	1	1	2
	Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)	1	10	11
	Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Провести испытание. Тема: «Манипуляторы» (См. приложение №3)	1	4	5
7	Организация и проведение итоговой выставки и защита проектов	1	1	2
	- выставка соревнование	-	1	1
	- защита проектов	-	1	1
	- подведение итогов и награждение	1		1
4	Аттестация обучающихся.	-	2	2
	- программирование собственного робота, собранного в процессе изучения материала, с использованием дополнительных материалов и выполнение роботом двигательных задач	-	2	2
5	ВСЕГО:	11	34	45

ВТОРОЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ

Продвинутый уровень

«КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» + «ИЖЕНЕРНАЯ КНИГА» + «3D МОДЕЛИРОВАНИЕ» + «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ»

№	Темы занятий	Количество часов
№	Темы занятий	Теория	Практика	Всего
1	Разработка сложных программ	6	8	14
	- начало работы с шинами данных	1	1	2
	- цикл и шины данных практикум № 74-75(См. приложение №2)	1	1	2
	- типы шин данных практикум № 76(См. приложение №2)	1	1	2
	- использование блоков датчиков; практикум № 77-79(См. приложение №2)	1	1	2
	- расширенные функции блоков управления операторами;	1	1	2
	- написание программы для робота SKЗTCHBOT, сборка робота	1	3	4
2	Инженерное конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов и деталей, распечатанных на 3D принтере	8	32	40
	Проектирование сложных роботов способных решать сложные двигательные задачи	1	1	2
	- выполнение чертежей деталей, составление технологической карты	1	1	2
	- работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»	2	4	6
	-выполнение деталей в 3D редакторе по сборочному чертежу.	1	3	4
	- установка параметров печати в программном обеспечении принтера (определить материал, скорость и температуру печати, % заполнения и т.д.)	1	1	2
	- распечатка необходимых деталей на 3D принтере;	-	2	2
	- инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.	2	18	20
	- провести испытание, внести изменения в программу или в конструкцию и зафиксировать изменения в инженерной книге.	-	2	2
3	Подготовка и практическое выполнение итогового научно-технического проекта.	2	10	12
	-работа над проектом; Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.	1	8	9
	- защита проектов	-	2	2
	- подведение итогов и награждение	1	-	1
4	Итоговая аттестация	1	1	2
	- тестирование	1	-	1
	Защита проектов	-	1	1
ВСЕГО:		14	54	68

1.2. Ожидаемые результаты

Первый год обучения

В результате освоения первого года программы обучающиеся должны знать:

- правила безопасного пользования оборудованием,

- основную техническую терминологию в области робототехники и программирования;

- оборудование, используемое в области робототехники;

- основные принципы работы с робототехническими наборами и компьютерной техникой;

- основные сферы применения робототехники, мехатроники;

- основы программирования.

Уметь:

- соблюдать технику безопасности;

- организовывать рабочее место;

- разрабатывать простейшие системы с использованием электронных компонентов и робототехнических элементов;

- разрабатывать простейшие алгоритмы и системы управления робототехническими устройствами;

- разбивать задачи на подзадачи;

- работать в команде;

- искать, анализировать и обобщать необходимую информацию, проводить её верификацию;

- подготовить и представить грамотную презентацию для защиты проектной работы.

Второй год обучения

По окончании обучения по программе обучающиеся должны знать:

- теоретические основы создания сложных робототехнических устройств;

- порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

- программирование робототехнических средств;

- правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами;

- основные технологии черчения, 3D моделирования и 3D печати.

Уметь:

- проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов и аппаратных средств на платформе Tetrix;

- создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

- работать в команде;

- построить простейший чертеж, 3D модель детали, выполнить изделие с помощью 3D печати;

- искать, анализировать и обобщать необходимую информацию, проводить её верификацию, работать с англоязычными информационными источниками;

- подготовить и представить грамотную презентацию для защиты проектной работы, в том числе на английском языке.

Результатом усвоения обучающимися программы по развивающему и воспитательному аспектам являются:

- устойчивый интерес к занятиям робототехникой,

- положительная динамика показателей развития познавательных способностей обучающихся (внимания, памяти, изобретательности, логического и пространственного мышления и т.д.);

- создание обучающимися творческих работ;

- активное участие в проектной и исследовательской деятельности, включенность в командные проекты;

- активное участие в соревновательной и конкурсной деятельности;

- достижения в массовых мероприятиях различного уровня;

- развитие волевых качеств личности (дисциплинированности, ответственности, самоорганизации, целеустремлённости, настойчивости в достижении поставленной цели и т.д.);

- способность продуктивно общаться в коллективе, работать в команде.

Раздел №2 «Комплекс организационно-педагогических условий»

2.1. Календарно-тематический план

№ п/п	Дата проведения	Тема занятия	Форма занятия. Форма аттестации
1. Вводное занятие-1 ч
1.		Вводный инструктаж по технике безопасности и правила поведения во время учебных занятий, требования к обучающимся на период обучения.

2. Основы робототехники - 2 ч
2.		знакомство с понятием «робототехника, развитие мировой робототехники; знакомство с конструктором
3		Процесс создание простых конструкций на основе конструктора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544, 45560
3. Знакомство с наборами «LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544,45560»-3 ч
4		Подготовка к работе с конструкторами EV3 Знакомство с деталями их классификация по цвету и назначению
5		Техника соединения деталей конструкции
6		Правила укладки деталей в лоток
4. Изучение простых механизмов- 8ч
7		Изучение простых механизмов (блоки, рычаги, колеса) и их значимость при конструировании роботов
8		Передаточные числа
9		Зубчатая передача
10		Изменение угла вращения
11		Использование червячной передачи
12		Кулачковый механизм
13		Прерывистое движение
14		Передача вращения с помощью резинок Шарниры
5. Сборка моделей по инструкции и наглядному изображению с использованием больших и средних моторов без программирования – 10 ч
15		Ознакомление с правилами работы с инструкцией, выстраивание алгоритма сборки Ознакомление с электронными элементами конструктора (моторы)
16		Вращение колёс с помощью мотора
17		Вращение колёс с помощью двух моторов
18		Вращение колёс с помощью двух моторов
19		Ролики
20		Гусеничные машины
21		Шагающие машины
22		Хватающая рука
23		Подъём предметов
6. Сборка и программирование роботов-3ч
24		Правила соединения двигателя с процессором и блоком питания
25		Управление модулем EV3
26		Выбор и запуск программ Дистанционное управление роботом
7. Создание и модификация программ-2 ч
27		Разработка простых программ Палитра программирования
28		Проекты и программы Панель инструментов
8. Работа с блоками действий-3ч
29		Принцип работы программных блоков Блок рулевое управление, практикум № 1-4(См. приложение №2)
30		Блок звук; практикум № 5-6(См. приложение №2) Блок экран
31		Индикато р состояния модуля практикум № 7-10 (См. приложение №2) Блоки независимое управление моторами, Большой мотор и Средний мотор; практикум № 11-12(См. приложение №2)
9. Сборка и программирование роботов с датчиками- 7 ч
32		Предназначение датчиков, общее представление о датчиках в наборах LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544
33		Датчик касания сборка бампера с датчиком касания Датчики и блок ожидания практикум № 23-24(См. приложение №2)
34		Датчик цвета, подключение датчика цвета Цветовой режим. Движение по трассе
35		Яркость отраженного цвета практикум № 32-35(См. приложение №2) Режим яркость внешнего освещения практикум № 36(См. приложение №2)
36		Использование инфракрасного датчика Режим приближения практикум № 42-43(См. приложение №2)
37		Режим удалённый, приближение маяка и направление маяка практикум № 45(См. приложение №2)
38		Совместное использование датчиков практикум № 44(См. приложение №2)
10. Способы конструирования роботов-6ч
39		Конструирование с балками, осями, фиксаторами и моторами
40		Конструкции с моторами и датчиками Конструирование с зубчатыми колёсами
41		Расчёт передаточного числа нескольких зубчатых колёс в сторону уменьшения и увеличения оборотов
42		Конструирование сложных зубчатых передач практикум № 60-61 (См. приложение №2)
43		Сборка и программирование робота с использованием сложных зубчатых передач (роботы-животные, транспортные средства, манипуляторы)
44		Сборка и программирование робота с использованием сложных зубчатых передач (роботы-животные, транспортные средства, манипуляторы)
11. Конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов «Космические проекты»-20ч
45		Конструкторская и технологическая документация
46		Выполнение чертежей деталей, чтение чертежа
47		Составление технологической карты
48		Технологические операции и обработка конструктивных материалов
49		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
50		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
51		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
52		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
53		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
54		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
55		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
56		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
57		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
58		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
59		Изготовление и программирование роботов. Тема: « «Космические проекты» Станция на Марсе, Ракета и пусковая установка, Станция связи» Провести испытание. (См. приложение №3)
60		Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Провести испытание. Тема: «Манипуляторы» (См. приложение №3)
61		Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Провести испытание. Тема: «Манипуляторы» (См. приложение №3)
62		Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Провести испытание. Тема: «Манипуляторы» (См. приложение №3)
63		Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Провести испытание. Тема: «Манипуляторы» (См. приложение №3)
64		Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Провести испытание. Тема: «Манипуляторы» (См. приложение №3)
12. Организация и проведение итоговой выставки и защита проектов
65		Выставка соревнование
66		Защита проектов (программирование собственного робота, собранного в процессе изучения материала, с использованием дополнительных материалов и выполнение роботом двигательных задач)
67		Защита проектов (программирование собственного робота, собранного в процессе изучения материала, с использованием дополнительных материалов и выполнение роботом двигательных задач)
68		Подведение итогов и награждение

ВТОРОЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ

Продвинутый уровень

№ п/п	Дата проведения	Тема занятия	Форма занятия. Форма аттестации
1. Разработка сложных программ-14 ч
1		Начало работы с шинами данных
2		Начало работы с шинами данных
3		Цикл и шины данных практикум № 74-75(См. приложение №2)
4		Цикл и шины данных практикум № 74-75(См. приложение №2)
5		Типы шин данных практикум № 76(См. приложение №2)
6		Типы шин данных практикум № 76(См. приложение №2)
7		Использование блоков датчиков; практикум № 77-79(См. приложение №2)
8		Использование блоков датчиков; практикум № 77-79(См. приложение №2)
9		Расширенные функции блоков управления операторами
10		Расширенные функции блоков управления операторами
11		Написание программы для робота SKЗTCHBOT, сборка робота
12		Написание программы для робота SKЗTCHBOT, сборка робота
13		Написание программы для робота SKЗTCHBOT, сборка робота
14		Написание программы для робота SKЗTCHBOT, сборка робота
2. Инженерное конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов и деталей, распечатанных на 3D принтере- 40 ч
15		Проектирование сложных роботов способных решать сложные двигательные задачи
16		Проектирование сложных роботов способных решать сложные двигательные задачи
17		Выполнение чертежей деталей, составление технологической карты
18		Выполнение чертежей деталей, составление технологической карты
19		Работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»
20		Работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»
21		Работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»
22		Работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»
23		Работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»
24		Работа в 3D редакторе, «КОМПАС 3D»
25		Выполнение деталей в 3D редакторе по сборочному чертежу.
26		Выполнение деталей в 3D редакторе по сборочному чертежу.
27		Выполнение деталей в 3D редакторе по сборочному чертежу.
28		Выполнение деталей в 3D редакторе по сборочному чертежу.
29		Установка параметров печати в программном обеспечении принтера (определить материал, скорость и температуру печати, % заполнения и т.д.)
30		Установка параметров печати в программном обеспечении принтера (определить материал, скорость и температуру печати, % заполнения и т.д.)
31		Распечатка необходимых деталей на 3D принтере;
32		Распечатка необходимых деталей на 3D принтере;
33		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
34		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
35		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
36		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
37		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
38		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
39		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
40		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
41		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
42		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
43		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
44		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
45		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
46		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
47		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
48		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
49		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
50		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
51		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
52		Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки. «Исследование космоса», «Транспортные средства» «Роботы –манипуляторы»и т.д.
53		Провести испытание, внести изменения в программу или в конструкцию и зафиксировать изменения в инженерной книге.
54		Провести испытание, внести изменения в программу или в конструкцию и зафиксировать изменения в инженерной книге.
3. Подготовка и практическое выполнение итогового научно-технического проекта.-12 ч
55		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
56		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
57		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
58		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
59		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
60		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
61		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
62		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
63		Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере.
64		Защита проектов
65		Защита проектов
66		Подведение итогов и награждение
4. Итоговая аттестация-2ч
67		Тестирование
68		Защита проекта

2.2. ЛЕГО-ПРОЕКТЫ

И все-таки, главным при изучении робототехники выступает метод проектов. Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащиеся ставят и решают собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.

Основные этапы проекта:

1. Обозначение темы проекта.

2. Цель и задачи представляемого проекта.

3. Разработка механизма на основе конструкторов LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544, 45560 , Космические испытания 45570

4. Составление программы для работы механизма в среде Lego Mindstorms.

5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.

При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность учащихся. Таким образом, можно убедиться в том, что Лего позволяет учащимся принимать решение самостоятельно, учитывая окружающие особенности и наличие вспомогательных материалов. И, что немаловажно, – умение согласовывать свои действия с окружающими, т.е. – работать в команде.

Учебно-методический комплект «LEGO Education» включал в себя материалы для реализации проектов по окружающему миру, биологии, географии, исследованию космоса и инженерному проектированию. В состав учебных материалов также входят инструменты оценки успеваемости, идеи для дальнейшей работы над проектами и советы по организации работы в классе.

Примерный перечень тем практических и исследовательских проектов с учётом уровня подготовленности учащихся.

№	Тема проекта	Количество часов	Сроки реализации
Первый год обучения Начальный уровень «КОНСТРУИРОВАНИЕ+ Программирование». Мини проекты «Творческое конструирование», Программируемые роботы «Инженерные проекты
1	Простые механизмы «Рычаг» «Маятник»	2	октябрь
2	Роботы на колёсах, шагающие роботы
3	Робот «Пятиминутка» «Тележка»
	«Подъём предметов», «Хватающая рука»
4	Роботы с использованием блока рулевое управление «Робо-танк» «Марсоход» и т.д.	1	ноябрь
5	Роботы с использованием датчиков. «Робот – манипулятор» соревновательные роботы.	1	ноябрь
6	«Вездеходы» Спроектируйте прототип LEGO для устройства, которое может безопасно и эффективно перемещать определенные объекты).	2	декабрь
7	Экология. Сортировка для переработки (Спроектируйте устройство, использующее физические свойства объектов, включая форму и размер, для их сортировки).
8	Перемещение материалов (Спроектируйте прототип LEGO для устройства, которое может безопасно и эффективно перемещать определенные объекты). Кран, лифт. Эскалатор.
2 часть Базовый уровень «КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» + «ИЖЕНЕРНАЯ КНИГА» Программируемые роботы «Инженерные проекты
	Сборка и программирование робота с использованием сложных зубчатых передач (роботы-животные, транспортные средства, манипуляторы)	2	январь
	Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Тема: «Манипуляторы» (См.приложение №3)	2	январь
	Изготовление и программирование роботов собственной разработки. Тема: «Космические роботы» (См.приложение №3)	4	февраль -март
	Творческая работа. Инженерный программируемый робот с использованием дополнительных материалов. Проект по требованию «Инженерной книги» Тема: Транспортные средства» (См.приложение №3)	4	апрель-май
Третий год обучения «Продвинутый уровень» «КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» + «ИЖЕНЕРНАЯ КНИГА» + «3D моделирование» + «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ»
	Долгосрочные творческие научно-технические проекты, с обязательным использованием сложных программ, сложной конструкции, дополнительных деталей, выполненных на 3Д принтере и использование дополнительных материалов. Тема: «Космос и его исследование», «Экология», «Транспортные средства», «Сортировка», «Манипуляторы» (См. приложение №3)	50	В течении года
ВСЕГО за 2 года

2.3. Условия реализации программы

Материально-техническое обеспечение

Занятия проводятся в кабинете информационных технологий "Точка роста" оснащенном презентационным оборудованием, столами для сборки и демонстрации моделей. В кабинете оборудовано место для подзарядки компьютеров.

Оборудование, инструменты и материалы

- ноутбуки 6 штук;

- компьютерная мышь 6 штук;

- конструкторы LEGO Mindstorms EV3 45544 и ресурсный набор 45560, Космические испытания 45570 количество- 2 штуки;

- . Программное обеспечение в среде LEGO MINDSTORMS EV3 45544, программная среда TRIKStudio.

- инструкции для поэтапной сборки механизмов в печатном и/или электронном варианте Инструкции по сборке

- Ноутбук.

- 6. Интерактивная доска.

- 3-D принтер.

2.4. Формы аттестации и оценочные материалы.

Диагностика результативности:

Для выявления результативности работы можно применять следующие формы деятельности:

− наблюдение в ходе обучения с фиксацией результата;

− проведение контрольных срезов знаний в форме тестов;

− устный опрос;

− анализ, обобщение и обсуждение результатов обучения;

− проведение открытых занятий с их последующим обсуждением;

− реализация проектов;

− участие в соревнованиях, выставках, фестивалях по Лего-конструированию регионального, Всероссийского, Международного уровней;

− оценка выполненных практических работ, проектов;

− участие в работе научно-исследовательских конференций разного уровня.

Входной контроль осуществляется в начале учебного года в виде устного опроса, тестирования. Текущий контроль осуществляется в середине учебного года в виде тестов, наблюдения педагога, проведения промежуточных мини-соревнований. Итоговый контроль проводится в конце учебного года по результатам реализации проектов, выполнения исследовательских практических работ, участия в соревнованиях по Лего-конструированию.

Критериями оценки являются правильные ответы на вопросы, успешная защита проекта, успешное выступление на соревнованиях.

2.5. Методические материалы

Особенности организации образовательного процесса

Образовательный процесс реализуется в очной форме с применением некоторых аспектов формы дистанционного обучения и сетевого взаимодействия.

Методы обучения

В рамках программы используется широкий спектр доступных методов обучения:

·Словесный – на занятиях объясняются теоретические основы.

·Наглядный практический – демонстрируются примеры, макеты, прототипы.

·Исследовательский проблемный – все практические задания включают этап исследовательской деятельности для выбора наиболее подходящих вариантов реализации.

·Игровой – некоторые задания и форма их защиты представлены в игровом виде.

·Дискуссионный – в случае возникновения проблем для поиска решений проводятся дискуссии.

·Проектный – любая деятельность в ходе занятий носит проектный характер с определенными целями, сроками и участниками проекта.

Формы организации учебного процесса

В рамках программы будут использованы следующие формы организации учебного процесса: лекции, мастер-классы, мозговые штурмы, беседы, практические занятия, лабораторные занятия, защиты проектов, наблюдения, презе Основным методом организации учебной деятельности по программе является метод кейсов.

Кейс – описание проблемной ситуации понятной и близкой обучающимся, решение которой требует всестороннего изучения, поиска дополнительной информации и моделирования ситуации или объекта, с выбором наиболее подходящего.

Преимущества метода кейсов:

- Практическая направленность. Кейс-метод позволяет применить теоретические знания к решению практических задач.

- Интерактивный формат. Кейс-метод обеспечивает более эффективное усвоение материала за счет высокой эмоциональной вовлеченности и активного участия обучаемых. Участники погружаются в ситуацию с головой: у кейса есть главный герой, на место которого ставит себя команда и решает проблему от его лица. Акцент при обучении делается не на овладение готовым знанием, а на его выработку.

- Конкретные навыки. Кейс-метод позволяет совершенствовать универсальные навыки (soft-компетенции), которые оказываются крайне необходимы в реальном рабочем процессе.

Условно можно выделить следующие виды кейсов:

1. Инженерно-практический

2. Инженерно-социальный

3. Инженерно-технический

4. Исследовательский (практический или теоретический)

Проекты с пошаговыми инструкциями.

Карточки с заданиями. Приложение №1-2.

В течение года с кружковцами, как минимум два раза в год, проводятся инструктажи по технике безопасности (на первом занятии и промежуточный в середине года). Сведения о проведении инструктажа (№ и дата инструктажа) вносятся в соответствующий лист журнала кружкового объединения. нтации, соревнования и семинары.

Методические материалы

Педагогические технологии:

·Технологии индивидуализации обучения, коллективного и группового обучения.

·Технология проблемного обучения.

·Технология исследовательской деятельности.

·Технология проектной деятельности.

·Технология решения изобретательных задач.

Дидактические материалы:

·Иллюстрации моделей роботов.

·Исходные коды программных решений.

·Поля для движения роботов.

· Инструкции по сборке механизмов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Для педагога:

1. Приложение EV3 Programmer предоставляет пользователю безграничные возможности программирования роботов LEGO MINDSTORMS через беспроводное подключение в любое время в любом месте! Данное приложение предназначено для использования с набором LEGO MINDSTORMS (31313) и идёт в комплекте с другими приложениями.

2. Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3. 181 удивительный механизм и устройство / Йошихито Исогава ; [пер. с англ. О.В. Обручева]. – Москва : Издательство «Э», 2017. – 232 с

3.Большая книга LEGO MINDSTORMS EV3 /Лоренс Валк Москва : Издательство «Э», 2017

4.Овсяницкая Л.Ю. Алгоритмы и проограммы движения робота LEGO MINDSTORMS EV3 по линии/ Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д.Овсяницкий. – М.: Издательство «Перо»,2015.-168с.

5. Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

6. Барсуков Александр. Кто есть кто в робототехники. - М., 2005 г. - 125 с.

7. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

8. Методические аспекты изучения темы «Основы робототехники» с использованием LegoMindstorms, Выпускная квалификационная работа Пророковой А.А.

Программа «Основы робототехники», Алт ГПА;

9. CONSTRUCTOPEDIA NXT Kit 9797, Beta Version 2.1, 2008, Center for Engineering Educational Outreach, TuftsUniversity,http://www.legoengineering.com/library/doc_download/150-nxt-constructopedia-beta-21.html.

10. Lego Mindstorms. The Mayan adventure. James Floyd Kelly. Apress, 2006.

Для обучающихся:

1. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. М.: Наука, 2011. —264 с.

2. Шахинпур М. Курс робототехники: Пер. с англ. - М.; Мир,1990 527 с.

Интернет-ресурсы

1. Международные соревнования роботов World Robot Olympiad (WRO) Электронный ресурс]. Режим доступа: http://wroboto.ru/competition/wro.

2. Программы «Робототехника»: Инженерные кадры России [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.robosport.ru.

3. Как сделать робота: схемы, микроконтроллеры, программирование [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://myrobot.ru/stepbystep.

Приложение №1

Дидактический материал.

Задания для практических занятий начального уровня «КОНСТРУИРОВАНИЕ»

Изучение простых механизмов (блоки, рычаги, колеса) и их значимость при конструировании роботов.

№ карточки	Задание	Схема, изображение, инструкция.
1	Тема: Передаточные числа Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование.
2	Тема: Зубчатая передача. Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование.
3	Тема: Сложная зубчатая передача. Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование.
4	Тема: Изменение угла вращения Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование.
5	Тема: Использование червячной передачи Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование
6	Тема: Кулачковый механизм Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование
7	Тема: Прерывистое движение Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование
8	Тема: Передача с помощью резинок Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование
9	Тема: Шарниры Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование
10	Тема: Вращение колёс с помощью мотора Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование.
11	Тема: Шагающие машины Собрать механизм по наглядному изображению. Дать практическое обоснование.

Приложение №2

Дидактический материал

Задания для практических занятий Базового уровня

«КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» +

«ИЖЕНЕРНАЯ КНИГА»

№	Задание	Схема
1	ПРАКТИКУМ № 1: УСКОРЕНИЕ! Сложность: Время: Теперь, когда вы узнали некоторые важные сведения о блоке Рулевое управление (Move Steering), вы готовы к экспериментам с ним. Цель этого практикума - создание программы, которая сначала инструктирует робота двигаться медленно, а затем ускориться. Разместите десять блоков Рулевое управление (Move Steering) в области программирования и настройте первые два, как показано на рис. 4.8. Настройте третий таким же образом, но присвойте параметру Мощность (Power) значение 30. Увеличивайте это значение на 10 в каждом следующем блоке, пока не достигнете максимальной скорости мотора. Блоки находятся в режиме Включить на количество секунд (On for Seconds). После того как вы проверили программу, смените режим всех десяти блоков на Включить на количество оборотов (On for Rotations), присвойте параметру Обороты (Rotation) значение 1 и запустите программу снова. Выполнение какой программы занимает больше времени? Можете ли вы объяснить, чем обусловлена такая разница?
2	ПРАКТИКУМ № 2: УТОЧНЕНИЕ ПОВОРОТОВ! Сложность: Время: Можете ли вы сделать так, чтобы робот совершал поворот на месте на 90 градусов? Создайте новую программу с одним блоком Рулевое управление (Move Steering), настроенным на режим Включить на количество градусов (On for Degrees), как показано на рис. 4.9. Убедитесь, что ползунковый регулятор Рулевое управление (Steering) смещен до упора вправо, как это было сделано в программе Move. На сколько градусов должны повернуться колеса робота, чтобы он сделал точный поворот на 90 градусов? Начните с присвоения значения 275 параметру Градусы (Degrees). Если этого недостаточно, попробуйте значение 280, 285 и так далее, запуская программу каждый раз, чтобы увидеть, совершает ли робот нужный поворот. После того как вы определили правильное значение для совершения поворота на 90 градусов, выясните, какое значение вы должны задать, чтобы робот сделал поворот на 180 градусов.
3	ПРАКТИКУМ № 3: ПОКАТАЕМСЯ! Сложность: Время: Создайте программу с тремя блоками Рулевое управление (Move Steering), чтобы EXPLOR3R двигался вперед в течение трех секунд при 50 процентной мощности, повернулся на 180 градусов, а затем вернулся в исходное положение. При настройке блока, который позволяет роботу разворачиваться (второй блок), используйте значение Градусы (Degrees), которое вы определили в практикуме №2
4	ПРАКТИКУМ № 4: РОБОТ-ПИСАТЕЛЬ! Сложность: Время: Используйте блоки Рулевое управление (Move Steering), чтобы разработать программу, которая управляет движением EXPLOR3R, как будто он пишет первую букву вашего имени. Сколько блоков вам нужно использовать для «написания» этой буквы? СОВЕТ: Для создания плавных поворотов используйте ползунковый регулятор Рулевое управление (Steering).
5
6
7
8
9
10
11
12
23
24	ПРАКТИКУМ № 24: ИЗБЕГАЙТЕ ПРЕПЯТСТВИЙ И ПЛОХОГО НАСТРОЕНИЯ! Сложность: Время: Дополните программу TouchAvoid, сделав так, чтобы на экране модуля EV3 отображалось счастливое лицо во время движения робота вперед и грустное лицо, когда он едет назад и поворачивает. СОВЕТ: Поместите два блока Экран (Display) в блок Цикл (Loop).
32	ПРАКТИКУМ № 32: СОЗДАЙТЕ СОБСТВЕННУЮ ТРАССУ! Сложность: Время: Тестовая трасса, которую вы только что сделали, - отличное начало, но EXPLOR3R может освоить гораздо более сложные трассы. Перейдите по ссылке eksmo.ru/files/Lego Mindstorms_Primers.zip, чтобы скачать файл Настраиваемая трасса и создать собственную трассу. Вы можете выбрать любые из тридцати типов элементов, включая прямые линии, углы и перекрестки. Напечатайте элементы трассы, которые вам нравятся, обрежьте их по пунктирным линиям и не забудьте использовать скотч, чтобы склеить поле воедино.Для начала напечатайте четыре угла (четыре копии с. 3), зигзагообразную линию (с. 15), а также прямую линию, которую пересекает линия синего цвета (с. 18). С помощью этих элементов можно собрать трассу, показанную на рис. 7.10. Запустите программу Colorline, которую вы сделали, чтобы проверить EXPLOR3R на новой трассе.
33
35
36
42
43	ПРАКТИКУМ № 43: ТРИ ДАТЧИКА! Сложность: Время: Дополните программу CombinedSensors третьим датчиком. Задайте роботу такое поведение, чтобы он стоял на месте, если датчик цвета фиксирует синий объект, а при удалении синего объекта начинал движение, избегая препятствий
44
45
60	ПРАКТИКУМ № 60: ПРЕДСКАЗУЕМЫЕ ДВИЖЕНИЯ! Сложность: Время: Можете ли вы проанализировать зубчатую передачу, показанную на рис. 11.9, прежде чем соберете ее? Как быстро вращается красная стрелка справа по сравнению с белой стрелкой? И насколько быстрее вращается белая стрелка по сравнению с красной стрелкой слева? В каком направлении крутится каждая стрелка? После того как вы дали ответы на эти вопросы, соберите зубчатую передачу и проверьте свои предположения.
61	ПРАКТИКУМ № 61: ОБЩЕЕ НАПРАВЛЕНИЕ! Сложность: Время: Каково составное передаточное число зубчатой передачи на рис. 11.10? Чем отличается эта зубчатая передача от изображенной на рис. 11.1? Чем может быть полезно добавление зубчатого колеса 24T?
74
75
76
77	ПРАКТИКУМ № 77: РЕГУЛЯТОР ДАТЧИКА! Сложность: Время: Можете ли вы составить программу управления скоростью белой стрелки (мотор B) путем поворота красного диска (мотор C)? Поверните красную стрелку вручную, чтобы протестировать вашу программу. СОВЕТ: Используйте программу RepeatWire (см. рис. 14.12) в качестве основы и блок вращение мотора (Motor Rotation) в режиме измерение градусы (Measure Degrees).
78

Приложение 3

Космические проекты

Станция связи
Станция на Марсе
Ракета и пусковая установка

Скачано с www.znanio.ru

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №13 г

Оглавление Раздел №1 «Комплекс основных характеристик программы» 1

Раздел №1 «Комплекс основных характеристик программы» 1

Эволюция современного общества и производства обусловила возникновение и развитие нового класса машин – роботов, и соответствующего научного направления – робототехники

LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков

Задачи начального уровня «КОНСТРУИРОВАНИЕ»: - развитие познавательного интереса к техническому моделированию, конструированию и робототехнике; - ознакомление с основными компонентами конструкторов

На этом этапе дети делают первые попытки создать свои собственные программируемые модели роботов, аппаратов, машин, манипуляторов

В ходе проектной деятельности устанавливаются межпредметные связи с различными предметными дисциплинами (физикой, информатикой, математикой, изобразительным искусством, технологией и др

Способы конструирования роботов - - - 6 1 5 - - -

Вводный инструктаж по технике безопасности и правила поведения во время учебных занятий, требования к обучающимся на период обучения

Сборка моделей по инструкции и наглядному изображению с использованием больших и средних моторов без программирования 1 9 10 - ознакомление с правилами работы с инструкцией,…

См. приложение №2)-0,51 - блок звук; практикум № 5-6(См

См. приложение №2) - 1 1 - сборка и программирование робота с использованием сложных зубчатых передач (роботы-животные, транспортные средства, манипуляторы) - 2 2 6

Темы занятийКоличество часов

Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере

D моделирования и 3D печати.

Основы робототехники - 2 ч 2

Вращение колёс с помощью двух моторов 18

Датчик цвета, подключение датчика цвета

Космические проекты» Станция на

Изготовление и программирование роботов собственной разработки

Цикл и шины данных практикум № 74-75(См

Выполнение деталей в 3 D редакторе по сборочному чертежу

Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки

Работа над проектом. Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере

Обозначение темы проекта. 2

Вездеходы» Спроектируйте прототип

Занятия проводятся в кабинете информационных технологий "Точка роста" оснащенном презентационным оборудованием, столами для сборки и демонстрации моделей

Методы обучения В рамках программы используется широкий спектр доступных методов обучения: ·

Инженерно-социальный 3. Инженерно-технический 4

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Шахинпур М. Курс робототехники:

Приложение №1 Дидактический материал

Тема: Изменение угла вращения

Тема: Прерывистое движение Собрать механизм по наглядному изображению

Тема: Шагающие машины Собрать механизм по наглядному изображению

Приложение №2 Дидактический материал

ПРАКТИКУМ № 2: УТОЧНЕНИЕ ПОВОРОТОВ!

Рулевое управление (Steering)

9 10 11

ПРАКТИКУМ № 24: ИЗБЕГАЙТЕ

ПРАКТИКУМ № 32: СОЗДАЙТЕ СОБСТВЕННУЮ

36 42

ПРАКТИКУМ № 43: ТРИ ДАТЧИКА!

ПРАКТИКУМ № 60: ПРЕДСКАЗУЕМЫЕ

74 75

ПРАКТИКУМ № 77: РЕГУЛЯТОР

78

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

22.05.2021

ШКОЛА МОДЕЛИЗМА И РОБОТОТЕХНИКИ

2.3. Условия реализации программы

2.4. Формы аттестации и оценочные материалы.

2.5. Методические материалы

Особенности организации образовательного процесса

Методы обучения

Формы организации учебного процесса

Методические материалы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №13 г

Оглавление Раздел №1 «Комплекс основных характеристик программы» 1

Раздел №1 «Комплекс основных характеристик программы» 1

LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков

На этом этапе дети делают первые попытки создать свои собственные программируемые модели роботов, аппаратов, машин, манипуляторов

Способы конструирования роботов - - - 6 1 5 - - -

Вводный инструктаж по технике безопасности и правила поведения во время учебных занятий, требования к обучающимся на период обучения

См. приложение №2)-0,51 - блок звук; практикум № 5-6(См

См. приложение №2) - 1 1 - сборка и программирование робота с использованием сложных зубчатых передач (роботы-животные, транспортные средства, манипуляторы) - 2 2 6

Темы занятийКоличество часов

Требование к модели робота: сложная программа с использованием не менее 3 датчиков и 3 моторов, использование деталей, распечатанных на принтере

D моделирования и 3D печати.

Основы робототехники - 2 ч 2

Вращение колёс с помощью двух моторов 18

Датчик цвета, подключение датчика цвета

Космические проекты» Станция на

Изготовление и программирование роботов собственной разработки

Цикл и шины данных практикум № 74-75(См

Выполнение деталей в 3 D редакторе по сборочному чертежу

Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки

Инженерное конструирование и программирование робота собственной разработки

Обозначение темы проекта. 2

Вездеходы» Спроектируйте прототип

Занятия проводятся в кабинете информационных технологий "Точка роста" оснащенном презентационным оборудованием, столами для сборки и демонстрации моделей

Методы обучения В рамках программы используется широкий спектр доступных методов обучения: ·

Инженерно-социальный 3. Инженерно-технический 4

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Шахинпур М. Курс робототехники:

Приложение №1 Дидактический материал

Тема: Изменение угла вращения

Тема: Прерывистое движение Собрать механизм по наглядному изображению

Тема: Шагающие машины Собрать механизм по наглядному изображению

Тема: Шагающие машины Собрать механизм по наглядному изображению

Приложение №2 Дидактический материал

ПРАКТИКУМ № 2: УТОЧНЕНИЕ ПОВОРОТОВ!

Рулевое управление (Steering)

9 10 11

ПРАКТИКУМ № 24: ИЗБЕГАЙТЕ

ПРАКТИКУМ № 32: СОЗДАЙТЕ СОБСТВЕННУЮ

36 42

ПРАКТИКУМ № 43: ТРИ ДАТЧИКА!

ПРАКТИКУМ № 60: ПРЕДСКАЗУЕМЫЕ

74 75

ПРАКТИКУМ № 77: РЕГУЛЯТОР

78