Образовательный туризм

Пояснительная записка

Объединение по интересам ˮОсновы робототехники“ можно рассматривать в качестве начального этапа на пути изучения МЕХАНОТРОНИКИ. Механотроника - это очень широкое понятие, включающее в себя механику, электронику и компьютерные технологии, без этих основ нельзя спроектировать даже простейшее робототехническое устройство.

В настоящее время многие рутинные операции по заданному расписанию или запросу быстро и качественно совершают роботы и боты. Надо уметь программировать эти устройства, использовать их возможности и при этом соблюдать определенные социальные нормы. Поэтому еще один аспект данного объединения по интересам - это воспитание молодого человека правильному и безопасному ˮобщению“ с робототехническими устройствами. В этом вопросе мы еще только в начале пути, ибо утверждение философа Рене Декарта ˮЯ мыслю, следовательно, я существую“ незаметно приближается к вычислительным возможностям суперкомпьютеров, и закон Мура о последующем развитии компьютеров еще работает. В будущем в робототехнике понятия ˮживой“ или ˮнеживой“ будут актуальны в плане воспитания отношения к компьютерной информационной системе, в которой будет отражен коллективный разум всего человечества, и с которой придется жить нашим ученикам.

Цели программы:

-развитие у учеников умений и навыков работы с техническими устройствами (робототехническими устройствами);

-содействие осознанному выбору изучения предметов физико-математического цикла в старших классах на повышенном уровне как основы для будущей профессиональной деятельности;

-формирование ключевых компетенций (учебно-познавательной, информационной, коммуникативной), через организацию проектной деятельности учащихся.

Задачи:

формировать умения:
считывать данные с датчиков устройства;
анализировать текущую ситуацию и положение в пространстве;
рассчитывать расстояние между объектами;
предсказывать результат действий механического устройства;
интерпретировать программу работы робота;
отдавать команды роботу для достижения запланированного результата;
применять методы математического моделирования для управления роботом.
формировать навык комплексного анализа работы системы в целом на основе установления межпредметных связей по учебным предметам ˮИнформатика“, ˮМатематика“ и ˮФизика“, а также внутрипредметных связей учебного предмета ˮИнформатика“: программирования, моделирования, сетевых технологий;
способствовать развитию у учащихся логического и ассоциативного мышления, пространственного воображения и памяти.

Программа составлена на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодежи (естественно-математический профиль), утвержденной Постановлением Министерства образования Республики Беларусь №123 от 06.09.2017 года, учебной программы факультативных занятий ˮОсновы робототехники“ по учебному предмету ˮИнформатика“ VII-VIII классы (Минск, автор-составитель: Н.Н. Бикбулатов).

Количественный состав объединения – 12 человек. Учебно-тематическим планом программы предусмотрено проведение занятий по подгруппам.

Программа рассчитана на пятидневный курс обучения: по 2 часа три раза в неделю (первая неделя), по 2 часа два раза в неделю (вторая неделя).

С целью актуализации межпредметных связей математики, информатики, физики и образовательной робототехники организовывается поэтапная учебная деятельность учащихся.

Тематический план

№ п/п	Названия разделов	Количество часов
1.	Основы проектирования робототехнических устройств. Робототехнический конструктор	1
2.	Программное обеспечение LEGO We Do	1
3.	Изучение механизмов	8
	Всего	10

Содержание образовательной области

Основы проектирования робототехнических устройств. Робототехнический конструктор
1. Правила безопасного поведения на занятиях. Правила работы с робототехническим конструктором. Использование электрических компонентов конструктора. Робототехника в нашей жизни.
2. Робототехника на производстве и космосе. Знакомство с робототехническим конструктором: программируемый блок (микроконтроллер); датчики, моторы, детали Lego technic. Названия и принципы крепления деталей. Простые проекты из деталей.

2. Программное обеспечение LEGO We Do

Обзор: вкладка связь, вкладка проект, вкладка содержание, вкладка экран и т.д. Перечень терминов и их обозначение. Сочетания клавиш для быстрого доступа к некоторым функциям. Звуки – Блок «Звук» и перечень звуков которые он может воспроизводить. Фоны экрана которые можно использовать при работе.

3. Изучение механизмов

Первые шаги. Обзор основных приёмов сборки и программирования. Построение моделей: зубчатые колёса, промежуточное зубчатое колесо, коронные зубчатые колёса, понижающая зубчатая передача, повышающая зубчатая передача, ремни, перёкрёстная ременная передача, снижение, увеличение скорости, червячная зубчатая передача, кулачок, рычаг их обсуждение и программирование. Создание своей программы работы механизмов.

Конструирование робота MILO (Майло) научный вездеход. Датчик перемещения Майло.

Конструирование робота тягача.

Валы и оси. Общие сведения. Шестерни и шкивы. Общие сведения.

Знакомство с механизмами передачи вращения и изменения его направления.

Конструирование гоночного автомобиля.

Исследование факторов, влияющих на скорость.

Ожидаемые результаты

В результате освоения содержания программы объединения по интересам учащиеся

должны знать:

- правила безопасности при работе с электрооборудованием до 36 вольт и источниками питания;

- понятия моделирование, проектирование, монтаж, сборка, алгоритм, программа;

- основные этапы проектирования, моделирования и программирования;

- назначение и устройство основных блоков;

- основы программного управления роботом;

должны уметь:

- ставить и решать проблемные задачи индивидуально и в группах;

- оптимально выполнять задание (по времени, материальным затратам, энергозатратам и трудозатратам);

- проектировать, собирать из готовых компонентов простейшие робототехнические конструкции, уметь их программировать.

Литература и информационные ресурсы

Кардашев, Г.А. Цифровая электроника на персональном компьютере. Electronics Workbench и Micro-Cap. Массовая радиобиблиотека, вып. 1263. - М.; Горячая линия – Телеком, 2003. – 311 с.
Карлащук, В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение / В.И. Карлащук. – Москва: СОЛОН-Пресс, 2003.– 736 с.
Кравченко, А. В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах [Электронный ресурс] / А. В. Кравченко //Корона-Век, МК-Пресс Год: 2011. – Режим доступа: http://progbook.ru/programmirovanie-mikrokontrollerov/.
Наумов, А. Л. Формирование проблемной компетенции учащихся в проектной деятельности [Текст] / А. Л. Наумов // Физика в школе. – 2010. – № 3. – С. 57-61.
Филиппов, С.А. Робототехника для детей и родителей/ С.А. Филиппов. –С-Пб.:Наука, 2011.
Key Competencies. A developing concept in general compulsory education [Электронный ресурс]. – Brussels: Eurydice, 2002. – Режим доступа: http://www.vsy.fi/eaea/policy/70Q653 eurydice EN.pdf

В помощь

Бикбулатов, Н. Технологии энергосбережения в школе. / Н.Н. Бикбулатов // Народная асвета. – 2011. –№ 10.
Бикбулатов, Н. Программирование урока. / Н.Н. Бикбулатов // Вопросы интернет образования. – 2010. – № 6.
Бикбулатов Н. Тэорыя чакання. / Н.Н. Бикбулатов //Настаўніцкая газета. – 2005. – 18 февраля.
Бикбулатов, Н. Электронный дневник / Н.Н. Бикбулатов // Вопросы интернет образования. – 2002. – № 2.
Бикбулатов, Н. Безопасная работа за компьютером / Н.Н. Бикбулатов // Вопросы интернет образования. –2001. –№ 5.
Бикбулатов, Н. Стимулирование познавательной активности учащихся / Н.Н. Бикбулатов // Вопросы интернет образования. – 2001. –№
Бикбулатов, Н. Технология работы на компьютере / Н.Н. Бикбулатов // Изобретатель. – 2000.-№ 4. – С.15-16.
Методические рекомендации по организации работы детского объединения «Робототехника» / сост. М.Н. Никитенко. – Хабаровск: КГБОУ ДОД ХКЦРТДиЮ, 2014. – 24 с.
Образовательная робототехника. Методическое пособие. / Составитель Ю.А. Бояркина.– Тюмень: ТОГИРРО, 2013.
Ревич, Ю. В. Практическое программирование микроконтроллеров Atmel AVR на языке ассемблера/ Ю. В. Ревич. — 3-е изд., испр. — СПб.: БХВ-Петербург, 2014. — 368 с.: ил. — (Электроника)

Образовательные Интернет-ресурсы

"Средняя школа № 1 им. Героя Советского Союза П.А.Акуционка г.п.Шумилино"

Программа объединения по интересам ”Основы робототехники“