Антошкевич Д.А. Творческая робототехника.

Пояснительная записка
Данная образовательная общеразвивающая программа предназначена для учащихся (1314 лет) дополнительно, изучающих робототехнику в МАОУ ФМШ № 56. (111 часов, 3 ч. в
неделю).
Программа может быть использована для учащихся с разной степенью подготовленности,
способствует развитию познавательных интересов, развитию умения логически мыслить, памяти,
смекалки, внимания и других качеств, позволяющих нестандартно мыслить.
Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие
конструктивного мышления средствами робототехники.

Задачи программы:

Образовательные:
1. Развивать навыки конструирования;
2. Ознакомить с основами программирования робототехнических комплексов
на основе LEGO MINDSTORMS EV3 NXT;
3. Формировать умение работать по предложенным инструкциям;
4. Формировать умение творчески подходить к решению задачи;
5. Обогащать информационный запас обучающихся научными понятиями и
законами;
Развивающие:
1. Развивать эмоциональную сферу ребенка, моторные навыки, образное
мышление, внимание, фантазию, пространственное воображение, творческие
способности;
2. Развивать умение довести решение задачи до работающей модели;
3. Развивать умение излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно
находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
Воспитательные:
1. Формировать коммуникативную и общекультурную компетенции;
2. Формировать культуру общения в группе;
3. Формировать умение работать над проектом в команде, эффективно
распределять обязанности.
Результативность программы. План реализации программы рассчитан на
1учебный года. В задачи программы не входит научить строить роботы, научить
конструировать довольно трудно: каждый идёт своей дорогой, у каждого есть свои
предпочтительные узлы крепления конструкции и этапы ее создания.
Задача – научить тому, как заставить роботов выполнять задания и упражнения,
как написать программу. Написание программы – процесс творческий: и для
одного и того же задания можно составить несколько вариантов работающих
программ, но, освоив принципы программирования, разобрав примеры, можно
самому пуститься в увлекательное творчество и что-то упростить или придумать
свой, нетривиальный код.
Место курса «Творческая робототехника» в плане внеурочной деятельности
школы.
Программа рассчитана на обучение учащихся 7-8классов. Это группа постоянного
состава. Набор обучающихся свободный.
Режим организации занятий

Общее количество часов в год – 111, в неделю – 3 часа.
После каждого теоретического занятия следует творческая мастерская,
предполагающая применение полученных теоретических знаний на практике.
Требования к результатам обучения и освоения содержания курса
«Творческая робототехника»
Планируемые личностные и метапредметные результаты освоения
обучающимися программы курса:
1. Коммуникативные универсальные учебные действия: формировать
умение слушать и понимать других; формировать и отрабатывать умение
согласованно работать в группах и коллективе; формировать умение строить
речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.
2. Познавательные универсальные учебные действия: формировать умение
извлекать информацию из текста и иллюстрации; формировать умения на
основе анализа рисунка-схемы делать выводы.
3. Регулятивные универсальные учебные действия: формировать умение
оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;
формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя;
формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с
полученными данными.
4. Личностные универсальные учебные действия: формировать учебную
мотивацию, осознанность учения и личной ответственности, формировать
эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о
моральных нормах поведения.
Ожидаемые предметные результаты реализации программы:
Первый уровень
у обучающихся будут сформированы:
- основные понятия робототехники;
- основы алгоритмизации;
- умения автономного программирования;
- знания среды LEGO Mindstorms NXT-G;
- основы программирования на NXT-G;
- умения подключать и задействовать датчики и двигатели;
- навыки работы со схемами.
Второй уровень

обучающиеся получат возможность научиться:
- собирать базовые модели роботов;
- составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;
- использовать датчики и двигатели в простых задачах.
Третий уровень
обучающиеся получат возможность научиться:
- программировать на NXС;
- использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих
многовариантность решения;
- проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы.
Использование робототехники позволяет:
- Реализовывать в образовательном процессе системно-деятельностный подход,
который лежит в основе ФГОС.
- Развивать навыки коммуникации и обогащать словарный запас детей путем
организации работы детей в группах, а также презентации своих проектов.
- Учить детей пространственной ориентации, помогать им осваивать понятия:
слева, справа, над, под, за, перед, около и т.д.
- Развивать координацию движений, ручные навыки, мелкую моторику.
- Воздействовать на развитие у учащихся познавательных процессов (сенсорное
развитие, развитие мышления, внимания, памяти, воображения), а также
эмоциональной сферы и творческих способностей.
Содержание программы (разделы)
I. Робототехника. Основы конструирования.
Основные определения. Классификация роботов по сферам применения. Детали
конструктора LEGO. Знакомство с блоком NXT, сервомоторами, датчиками.
II. Алгоритмизация. Автономное программирование.
Типы алгоритмов. Создание программ с использованием автономного
программирования блока NXT.
III. Программирование в среде NXT-G.
Понятие среды программирования. Среда программирования NXT-G, основные
особенности. Создание программ в среде программирования
NXT-G. Создание базовых программ, предусматривающих использование
различных датчиков, решение задач смешанного типа. Соревнования роботов.

Понятие алгоритма

Изучение
среды
управления
и
программирования
Датчик касания. Составление программ с
использованием датчика касания.
Датчик освещенности.

3
3

Датчик расстояния (ультразвуковой).
Программирование более сложного робота

Собираем гусеничного бота по инструкции

Составление линейных программ с
использованием блока движения.
Интерфейс NXT-G.
Движение

9
10
11

ноябрь

13
14
15
16

декабрь

17
18

23
24
25
26

февраль

21
22

март

январь

8
1
5
2
2
2
9
6
1
3
2
0
2
7
1
0
1
7
2
4
3
1
7
1
4
2
1
2
8
6
1
3

Практика.
Лекция. Практика.

10:00-12:00

сентябрь
октябрь

3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3

Движение по контуру геометрических
фигур.
Составление программ включающих в себя
ветвление в среде NXT-G.
Составление программ с использованием
датчика касания
Составление программ с использованием
датчика освещенности.
Составление программ с использованием
датчика цвета
Составление программ с использованием
датчика расстояния.
Движение по черной линии.
Лабиринт простой и сложный

Лабиринт сложный с объектами внутри
лабиринта.
Поиск линии заданного цвета.

3
3

Поиск объекта заданного цвета
Собираем по инструкции робота-сумоиста

Самост.работа

1
1
1
8
2
5
1

Самост.работа

Самост.рабо
та

Введение. Техника безопасности. Роботы
вокруг нас.
Знакомимся с набором LEGO NXT
Mindstorms EV3.
Знакомство с блоком NXT.
Порты для: датчиков, сервомоторов, USBсоединения
Конструирование первого робота.

Место
провед
ения
Форма
контро
ля

каб.№2
МАОУ ФМШ № 56

Время
провед
Форма
заняти
Кол-во
часов
Тема
заняти
я

1
3
2
0
2
7

№
п/п
Месяц

Число

2.Календарный учебный график.

31
32

апрель

29
30

36
37

май

33
34
35

2
0
2
7
3
1
0
1
7
2
4
1
8
1
5
2
2
2
9
ИТОГО:

Соревнование "роботов сумоистов"

Конструируем робота к соревнованиям

3
3

Творческие работы.
Творческие работы.

Творческие работы.

3
3
3

Творческие работы.
Творческие работы.
Творческие работы.

Творческие работы.

111

Самост.работа

Литература:
1. Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW. –
М.: ДМК, 2010, 278 стр.
2. Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. – М.: NT Press, 2007, 345 стр.
3. ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. – Институт новых технологий
4. Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. – М.: ПКГ «РОС», 2012
5. Программное обеспечение LEGO Education NXT v.2.1.
1. Робототехника для детей и родителей» С.А. Филипов, Санкт-Петербург «Наука» 2010. 195 с.
2. LEGO Dacta: The educational division of Lego Group. 1998. – 39 pag.
3. LEGO Technic 1. Activity Centre. Teacher’s Guide. – LEGO Group, 1990. – 143 pag.
4. LEGO Technic 1. Activity Centre. Useful Information. – LEGO Group, 1990.- 23 pag.
5. LEGO DACTA. Early Control Activities. Teacher’s Guide. – LEGO Group, 1993. - 43 pag.
6. LEGO DACTA. Motorised Systems. Teacher’s Guide. – LEGO Group, 1993. - 55 pag.
7. ПервоРобот NXT. Введение в робототехнику. - MINDSTORMS NXT education, 2006. – 66
с.
8. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.
Интернет-ресурсы
1. www.school.edu.ru/int
2. http://www.prorobot.ru
3. http://www.nnxt.blogspot.ru
4. http://www.ielf.ucoz.ru
5. http://www.fiolet-korova.ru
6. http://www.mindstorms.ru
7. http://www.lego56.ru
8. http://www.robot-develop.org
9. http://www.lego.detmir.ru
10. http://legoengineering.com
11. http://robosport.ru/
12. www.legoeducation.com