Пояснительная записка

Информатика как динамично развивающаяся наука становится одной из

тех отраслей знаний, которая призвана готовить современного человека к жизни

в новом информационном обществе.

Задача обучения информатике в целом - внедрение и использование новых

передовых

информационных

технологий,

пробуждение

в

детях

желания

экспериментировать, формулировать и проверять гипотезы и учиться на своих

ошибках.

В настоящее время образовательная робототехника приобретает все большую

значимость и актуальность. Ребенок должен ориентироваться в окружающем

мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового,

умеющий

ориентироваться

в

окружающем,

постоянно

изменяющемся

мире,

готовый непрерывно учиться.

Простейшие

навыки

общения

с

компьютером

должны

прививаться

именно в младших классах, для того чтобы на предметных уроках в средних

классах дети могли сосредоточиться на смысловых аспектах.

Учащиеся младших классов испытывают к компьютеру сверхдоверие и

обладают психологической готовностью к активной встрече с ним. Общение с

компьютером увеличивает потребность в приобретении знаний, продолжении

образования.

Программа

дополнительного

образования

носит

пропедевтический

характер. К пропедевтическим элементам компьютерной грамотности относится

умение работать с прикладным программным обеспечением. Данная программа

состоит из двух ступеней, фактически продолжающих друг друга, но между тем

каждая является самостоятельной частью усвоения информатики.

Развитие

детей

младшего

школьного

возраста

с

помощью

работы

на

компьютерах, как свидетельствует отечественный и зарубежный опыт, является

одним

из

важных

направлений

современной

педагогики.

В

этой

связи

актуальными становятся вопросы о формах и методах обучения детей с первого

класса.

Концепция

обучения

ориентирована

на

развитие

мышления

и

творческих

способностей

младших

школьников.

Сложность

поставленной

задачи

определяется тем, что, с одной стороны необходимо стремиться к развитию

мышления и творческих способностей детей, а с другой стороны - давать им

знания о мире современных компьютеров в увлекательной, интересной форме.

Поэтому очень важна роль курса информатики в начальных классах.

Во-первых,

для

формирования

различных

видов

мышления,

в

том

числе

операционного

(алгоритмического).

Процесс

обучения

сочетает

развитие

логического и образного мышления, что возможно благодаря использованию

графических и звуковых средств.

Во-вторых,

для

выполнения

практической

работы

с

информацией,

для

приобретения

навыков

работы

с

современным

программным

обеспечением.

Освоение компьютера в начальных классах поможет детям использовать его как

инструмент своей деятельности на уроках с применением компьютера.

В-третьих,

для

представления

об

универсальных

возможностях

использования компьютера как средства обучения, вычисления, изображения,

редактирования, развлечения и др.

В-четвертых, для формирования интереса и для создания положительных

эмоциональных

отношений

детей

к

вычислительной

технике.

Компьютер

позволяет превратить урок информатики в интересную игру.

Направленность

программы

"ЛогоМир"

по

содержанию

является

научно-технической;

по

функциональному

предназначению

-

учебно-

познавательной; по форме организации - кружковой; по времени реализации -

двухгодичной.

Новизна

программы состоит

в

том,

она

разработана

с

учетом

требований

Федерального

государственного

стандарта

среднего

общего

образования

для

развития

познавательного

интереса

школьника

к

окружающему

миру,

исследовательской

деятельности

учащихся,

формирования знаний, умений и навыков в мире техники, механизмов и

машин.

Важно

отметить,

что

компьютер

используется

как

средство

управления

моделью;

его

использование

направлено

на

составление

управляющих

алгоритмов.

Учащиеся

получают

представление

об

особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов,

моделировании работы систем.

Актуальность программы обусловлена тем, что в рамках реализации

нового

Стандарта

организация

внеурочной

деятельности

школьников

требует интеграции общего и дополнительного образования. Содержание

занятий, их практическая направленность подобраны таким образом, чтобы

обеспечить

достижение

результатов,

определенных

ФГОС.

Программа

включает проведение практикума, включающего проведение лабораторно-

практических, исследовательских работ и прикладного программирования.

Программа интегрирует графику, программирование, мультипликацию,

звуки

и

позволяет

осуществлять

проектный

подход

к

занятиям

по

всем

направлениям

учебного

плана,

а

так

же

объединять

на

одном

уроке

различные школьные дисциплины.

Содержание практических работ и виды проектов могут уточняться, в

зависимости от наклонностей и запросов учащихся, наличия учебной и

материально-технической

базы.

Со

второго

полугодия

углубляется

специализация,

практикум

и

проект

становится

основным

в

процессе

программирования.

Актуальность

курса

заключается

в

необходимости

формирования

творческой личности, живущей в современном информационном мире, а

также в недостатке инженерных и технических кадрах для современного

производства. Падение интереса к профессии инженера носит глобальный

характер и неспецифично для России. Это стало окончательно ясно после

проведённого Юнеско в октябре 2010 года исследования «Инженерное дело:

проблемы, трудности и возможности для развития». Опыт педагогических

систем

многих

стран

показал,

что

использование

информационных

технологий

и

нового

цифрового

оборудования

способствует

лучшему

усвоению учебного материала и эффективному приобретению учащимися

учебно-познавательных

компетенций

только

тогда,

когда

инициатива

обучения идёт от самого субъекта обучения.

В настоящее время автоматизация достигла такого уровня, при котором

технические

объекты

выполняют

не

только

функции

по

обработке

материальных

предметов,

но

и

начинают

выполнять

обслуживание

и

планирование.

Среда

Лого

–

эффективное

программно-педагогическое

средство, развивающее интеллект, умение решать задачи, познавательные

способности и творческое мышление детей.

Сегодняшняя информатизация образования – основа реализации ФГОС.

В процессе изучения информатики создается теоретическая основа и

обеспечиваются

необходимые

практические

умения

для

разворачивания

процессов информатизации образования. Информатика как ни один другой

предмет

нацелен

на

подготовку

учащихся

к

жизни

в

информационном

обществе.

Педагогическая

целесообразность программы

внеурочной

деятельности «ЛогоМир» объясняется возможностью достижения высокого

уровня обучения детей в возрасте от 11 до 13 лет, так как именно в этот период

у

учащихся

средней

школы

начинается

формирование

целостного

представления о проектировании технического, программного решения идеи, и

ее реализации в виде функционирующей модели.

Программирование

в

среде

ПервоЛого

-

это

проектирование,

и

программирование

всевозможных

интеллектуальных

механизмов

-

исполнителей.

Работа за компьютером – индивидуально; при реализации проектов –

группой.

Возможна

ротация

в

группе

в

соответствии

с

интересами

и

потребностями

учащихся.

Подготовки

к

конференции

исследовательских

работ – в группе, индивидуально.

Цель

программы:

развитие

творческого

потенциала

учащихся,

практическое применение учащимися заданий для разработки и внедрения

исследовательских

проектов

в

дальнейшей

учебной

деятельности

,

умением работать с различными видами информации и освоение основ

проектно-творческой

деятельности, формирование

представления

о

преимуществах

компьютерной

обработки

данных,

развитие

навыков

алгоритмизации

задач

с

помощью

языка

«ЛогоМиры»

в

различных

областях деятельности, развитие абстрактного и логического мышления.

Задачи:



осваивать

интегрированную графическую среду ПервоЛого, в

овладении умением работать с различными видами информации, в

т.ч. графической, текстовой, звуковой;



научить основам алгоритмизации и программирования;



воспитать информационную культуру;



научить составлять программы управления Лего-объектами;



развивать

творческие

способности

и

логическое

мышление

учащихся;



развивать

умение

выстраивать

гипотезу

и

сопоставлять

с

полученным результатом;



развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой

замысел;



развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке

моделей;



развивать умения творчески подходить к решению задачи;



развивать применение знаний из различных областей знаний;



развивать

умения

излагать

мысли

в

четкой

логиче ской

последовательности;



отстаивать свою точку зрения;



анализировать

ситуацию

и

самостоятельно

находить

ответы

на

вопросы путем логических рассуждений;

Отличительные

особенности

П р е д л а г а е м ы й

к у р с

–

э т о

интегрированный

курс,

в

котором

помимо

информационных

технологий

задействованы:



материальная технология (программа Перволого),



физика (механика),



биология,



ОБЖ и многое другое.

Программа Перволого предоставляет прекрасную возможность учиться

ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание

двигаться

по

пути

открытий

и

исследований,

а

любой

признанный

и

оцененный успех добавляет уверенности в себе. Учение происходит особенно

успешно,

когда

ребенок

вовлечен

в

процесс

создания

значимого

и

осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что

при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует

работу.

Возраст детей- 10–13 лет, группа – 10 – 15 человек, где каждый

участник активно задействован в процессе изучения теоретических основ и

освоения

практических

навыков

программирования

и

управления

лого–

объектами.

Сроки реализации 2 года. Занятия проводятся 1 час в неделю или 36

часов в год.

Программа

курса

ориентирована

на

большой

объем

практических,

творческих работ с использованием компьютера. Работы с компьютером могут

проводиться в следующих формах:

1.

ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ – работу на компьютере выполняет учитель,

а учащиеся наблюдают.

2.

ФРОНТАЛЬНАЯ - недлительная, но синхронная работа учащихся по

освоению или закреплению материала под руководством учителя.

3.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ

–

выполнение

самостоятельной

работы

с

компьютером в пределах одного, двух или части урока. Учитель обеспечивает

индивидуальный контроль за работой учащихся.

4.

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ – выполнение работы в микро группах на

протяжении нескольких занятий

5.

РАБОТА

КОНСУЛЬТАНТОВ

–

Ученик

контролирует

работу

всей

группы кружка.

Занятия кружка информатики, их непохожесть на другие уроки несут

детям не только приятные минуты совместной творческой игры, но и служат

ключом для собственного творчества.

Программное обеспечение:



Операционная система MS Windows 7



Компьютерная программа «ЛогоМиры»



Программное обеспечение ПервоРобот NXT 2.0

Формы организации учебной деятельности:



Занятия

проводятся

в

компьютерном

классе

и

включают

в

себя

теоретические и практические занятия.

Формируемые компетенции:



знать

понятие

информации,

как

информация

воспринимается

человеком;



Знать, как человек может представлять информацию;



иметь представление о компьютере, как об устройстве для работы с

информацией;



уметь включить и выключить компьютер, выбрав указанную программу

и завершить ее работу;



уметь пользоваться мышью и клавиатурой в ситуациях раскрашивания,

выбора объекта, перемещения, пользоваться правой кнопкой мышью

для вызова контекстного меню.

Формирование универсальных учебных действий.

Личностные УУД:

- устойчивой учебно-познавательной мотивации учения;

- умения находить ответ на вопрос о том, «какой смысл имеет для меня

учение»;

- умение находить ответ на вопрос о том, «какой смысл имеет использование

современных информационных технологий в процессе обучения в школе и

самообразования».

Регулятивные УУД:

В процессе изучения выпускник научится:



- ставить учебные цели;



- использовать внешний план для решения поставленной задачи или

достижения цели;



- планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и

условиями ее решения, в том числе, во внутреннем плане;



- осуществлять итоговый и пошаговый контроль, сличая результат с

эталоном;



-

вносить коррективы в действия в случае расхождения результата

решения задачи и ранее поставленной целью.

Формируемые компетенции:



знать

понятие

информации,

как

информация

воспринимается

человеком;



Знать, как человек может представлять информацию;



иметь представление о компьютере, как об устройстве для работы с

информацией;



уметь включить и выключить компьютер, выбрав указанную программу

и завершить ее работу;



уметь пользоваться мышью и клавиатурой в ситуациях раскрашивания,

выбора объекта, перемещения, пользоваться правой кнопкой мышью

для вызова контекстного меню.

Познавательные УУД:

В процессе изучения курса выпускник научится:



осуществлять

поиск,

сбор,

фиксацию

собранной

информации,

организацию информации в виде списков, таблиц.

Коммуникативные УУД:



развитие

коммуникативных

действий

происходит

в

процессе

выполнения практических заданий, предполагающих работу в паре, а

так же работ, выполняемых группой.

Учебно-тематический план 1 года обучения

Раздел 1. Программирование как

средство развития алгоритмического и

логического мышления

14

22

36

Технология работы в среде ЛогоМиры

Правила техники безопасности

Знакомство со средой ЛогоМиры

Знакомство со средой ЛогоМиры

Команды в среде ЛогоМиры

Создание фигур с помощью Черепашки

Итого по разделу:

1

-

-

-

1

-

1

1

1

3

1

1

1

1

4

Микромир. Организация движения

Черепашки

Облик Черепашки.

Движение Черепашки

Создание декораций микромира

Моделирование движения объектов с

разными скоростями

1

1

1

1

1

1

2

2

2

Черепашка идет по компасу

Моделирование движения по сложной

траектории

Анимация

Моделирование повторяющегося

фрагмента траектории

Итого по разделу:

-

1

1

1

6

1

1

1

1

7

1

2

2

2

13

Составление программ

Программа. Лист программ

Правила оформления программы

Составление графических

программ

Мультипликационный сюжет

Практическая работа «Создание

мультипликационного сюжета»

Итого по разделу:

-

1

1

-

-

2

1

1

1

1

2

6

1

2

2

1

2

8

Датчики в ЛогоМирах

Датчики, определяющие

состояние Черепашки

Датчики, изменяющие

состояние Черепашки

Команды, использующиеся вместе

с датчиками

Бегунок – инструмент управле-ния

состоянием Черепашки

Датчик случайных чисел

Разработка проекта

Защита проекта

Итого по разделу:

1

1

0.5

0.5

1

-

1

5

1

1

0.5

0.5

1

2

-

6

2

2

1

1

2

2

1

11

Учебно-тематический план 2 года обучения

Раздел 2. Использование

образовательной технологии LEGO

MINDSTORMS

в сочетании с конструкторами LEGO

11

25

36

Правила поведения и ТБ в кабинете

информатики и при работе с

конструкторами.

1

-

1

Конструирование

Правила работы с конструктором Lego.

Основные детали. Спецификация.

Знакомство с микропроцессором. Кнопки

управления.

Сбор непрограммируемых моделей.

Инфракрасный передатчик. Передача и

запуск программы

5

1

0,5

0,5

-

8

-

0,5

0,5

1

13

1

1

1

1

Составление простейшей программы по

шаблону, передача и запуск программы.

Параметры мотора и лампочки.

Изучение влияния параметров на работу

модели.

Знакомство с датчиками. Датчики и их

параметры:



Датчик касания;



Датчик освещенности;



Ультразвуковой датчик

Разработка и сбор собственных моделей.

Демонстрация моделей

1

1

0,5

0,5

-

-

1

-

0,5

0,5

2

2

2

1

1

1

2

2

Программирование

Визуальные языки программирования

NXT Mindstorms. Разделы программы

NXT. Передача и запуск программы.

Команды Окно инструментов.

Работа с пиктограммами, соединение

команд

Знакомство с командами: запусти мотор;

вперед; жди; запусти мотор назад; стоп

Составления программы по шаблону

Передача и запуск программы

Составление программы

Сборка модели с использованием мотора

Составление программы, передача,

Демонстрация

Сборка модели с использование

лампочки.

Составление программы, передача,

Демонстрация

Линейная и циклическая программа.

5

1

1

-

0,5

0,5

-

0,5

-

0,5

-

-

-

10

-

-

1

0,5

0,58

1

0,5

1

0,5

1

1

1

15

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Составление программы с

использованием параметров,

зацикливание программы.

Знакомство с датчиками.

Условие, условный переход

-

0,5

0,5

1

0,5

0,5

1

1

1

Проектная деятельность в группах

Выработка и утверждение тем проектов

Конструирование модели, ее

программирование группой

разработчиков

Презентация моделей

-

-

-

-

7

1

3

3

7

1

3

3

Содержание:

Раздел 1. Тема 1. Интегрированная среда ПервоЛого. Рабочее поле,

инструменты, формы

Предметные УУД

Формировать представление об основных понятиях: «информация», «лого»,

«алгоритм»

Метапредметные УУД

Познавательные:





самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;





поиск и выделение необходимой информации;

Регулятивные:





определять и формулировать цель деятельности;





составлять план действий по решению проблемы (задачи);





осуществлять действия по реализации плана;

Коммуникативные:



планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками –

определение цели, функций участников, способов взаимодействия;





постановка вопросов – инициативное сотрудничество в поиске и

сборе информации;

Личностные УУД



Наличие

представлений

об

информации

как

важнейшим

стратегическим ресурсом развития личности;

Раздел

1.

Тема

2. Пробы пера. Изучение команд

«ПО – перо

опусти,, «ПП» - перо подними

Предметные УУД



Развитие алгоритмического мышления;



Формирование умений структурировать информацию;



Работать в компьютерной среде.

Метапредметные УУД

Познавательные:



умение структурировать знания;



умение

осознанно

и

произвольно

строить

речевое

высказывание

в

устной и письменной форме;

Регулятивные: определять и формулировать цель деятельности;



составлять план действий по решению проблемы (задачи);



осуществлять действия по реализации плана;



соотносить результат своей деятельности с целью и оценивать его.

Коммуникативные:



умение с достаточно полнотой и точностью выражать свои мысли в

соответствии с задачами и условиями коммуникации;



владение

монологической

и

диалогической

формами

речи

в

соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного

языка.

Личностные УУД



Способность увязать учебное содержание с собственным жизненным

опытом, понять значимость подготовки в области информатики.

Раздел 1. Тема 3. Первые итоги.

Предметные УУД



Развитие алгоритмического мышления;



Формирование умений структурировать информацию;



Работать в компьютерной среде.

Метапредметные УУД

Познавательные:



извлекать информацию;



ориентироваться в системе знаний, осознавая необходимость новых;



делать

предварительный

отбор

источников

информации

для

поиска

новых знаний (энциклопедии, , справочники, СМИ, интернет-ресурсы и

другие источники информации);



добывать новые знания;

Регулятивные:



умение выделять главное в тексте учебника; умение самоконтроля и

коррекции;

Коммуникативные:



доносить свою позицию до других, владея приёмами речи;



понимать другие позиции (взгляды, интересы);



договариваться с людьми, согласуя с ними свои интересы и взгляды.

Личностные УУД



Способность увязать учебное содержание с собственным жизненным

опытом, понять значимость подготовки в области информатики

Раздел 1. Тема 4. Учим Черепашку двигаться

Предметные УУД



Выполнять

творческую

работу,

используя

освоенные

операции;

формировать умения и структурировать свои знания.

Метапредметные УУД

Познавательные:



преобразовывать информацию из одной формы в другую;



самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;

Регулятивные:



осуществлять действия по реализации плана;





соотносить результат своей деятельности с целью и оценивать его.

Коммуникативные:



управление поведением партнера – контроль, коррекция, оценка

действий партнера;



умение с достаточно полнотой и точностью выражать свои мысли в

соответствии с задачами и условиями коммуникации

Личностные УУД



Способность и готовность к принятию ценностей здорового образа

жизни за счет знания основных гигиенических условий безопасной

эксплуатации средств ИКТ.

Раздел 1. Тема 5. Микромир наполняется обитателями

Предметные УУД



Развитие основных навыков и умения использования компьютерных

устройств;



Умение организовать свою деятельность за компьютером; работать с

основными понятиями из темы

Метапредметные УУД

Познавательные:



поиск и выделение необходимой информации;





применение методов информационного поиска, в том числе с

помощью компьютерных средств;



умение структурировать знания;



умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в

устной и письменной форме;



выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости

от конкретных условий;

Регулятивные:



вести записи основного содержания объяснения учителя в свободной

форме;

выполнять отдельные задания;

Коммуникативные:



умение вести диалог;



умение с достаточно полнотой и точностью выражать свои мысли в

соответствии с задачами и условиями коммуникации;

Личностные УУД



Владение

первичными

навыками

анализа

и

критичной

оценки

получаемой информации; развитие чувства личной ответственности за

качество окружающей информационной среды

Раздел 1. Тема 6. Моделирование

Предметные УУД



Работать в компьютерной среде;



выполнять операции на компьютере;



управлять исполнителем черепашка;



выполнять творческие задания;



работать с датчиками.

Метапредметные УУД

Познавательные:





самостоятельное выделение и формулирование познавательной

цели;





поиск и выделение необходимой информации;

Регулятивные :



определять и формулировать цель деятельности;



составлять план действий по решению проблемы (задачи);



осуществлять действия по реализации плана;

Коммуникативные:



планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками –

определение цели, функций участников, способов взаимодействия;



постановка вопросов – инициативное сотрудничество в поиске и сборе

информации

Личностные УУД



Способность увязать учебное содержание с собственным жизненным

опытом, понять значимость подготовки в области информатики.

Раздел 2.Тема 1. Введение в робототехнику (1 ч.)

Цели и задачи курса. Понятие «роботы» и «робототехника». История

развития

робототехники.

Виды

роботов.

Назначение

роботов.

Значение

робототехники для современного общества. Вводный инструктаж по технике

безопасности

при

работе

с

электроинструментами

и

приборами,

питающимися от сети переменного тока.

учащиеся будут знать:



сущность понятия «робот», «робототехника»;



виды роботов, их функции, роль в жизни человека и общества;



перспективные направления развития робототехники;



требования

к

электробезопасности

при

кон ст руи рован и и

роботехнических устройств.

учащиеся будут уметь:



п р и в о д и т ь

п р и м е р ы

и с п о л ь з о в а н и я

р о б о т о т е х н и к и

в

жизнедеятельности человека;



безопасно

выполнять

приёмы

труда

по

сборке

роботехнических

устройств

с

использованием

электроприборов,

питающихся

от

переменного тока.

Тема 2. Знакомство с набором Lego Mindstorms NXT 2.0 сборки

8547 (2 ч.)

Основные механизмы и детали конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0

(8547) для сборки робота (блок управления, интерактивный сервомотор,

датчики, соединительные кабели, шестеренки, колёса, оси, соединительные

элементы, конструирующие элементы, специальные детали) их функции,

названия и назначение.

Практическая работа. Определение механизмов, элементов и деталей

конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0 (8547) по группам и по назначению.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



определение

понятий:

«деталь»,

«механизм»,

«двигатель»,

«конструкция», «конструирование»;



название и внешний вид основных деталей легоконструктора;



функции

и

назначение

основных

деталей,

узлов

и

механизмов

легоконструктора.

учащиеся будут уметь:



распознавать элементы конструктора по названию и внешнему виду;



использовать

для

построения

конструкции

робота

элементы

конструктора в зависимости от поставленной технической задачи.

Тема 3. Проектирование и конструирование простых механизмов

по технологической карте (8 ч.)

Понятие

о

техническом

задании.

Технологическая

карта

сборки

простых механизмов: рычага, механизмов с применением блока, конвейера,

подъемного

крана.

Требования

к

простым

механизмам

различного

назначения. Знакомство с элементами управления и их применения.

Практическая работа. Разработка технического задания. Составление

технологической карты.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



назначение, структуру и компоненты технологической карты сборки

простых механизмов;



правила

составления

технического

задания

на

создание

модели

простого механизма;



способы крепления деталей;



критерии качества разработки технологической карты;



требования

качества

проектирования

и

конструирования

простых

механизмов по технологической карте.

учащиеся будут уметь:



разрабатывать

техническое

задание

для

конструирования

простого

механизма (технологическая карта) и читать его;



осуществлять контроль проектирования и конструирования простых

механизмов;



оценивать качество составления технологической карты.



определять

технические

требования

при

конструировании

простых

механизмов.

Тема 4. Способы соединения деталей и узлов робота. (4 ч.)

Общая структура и основные узлы андроидного робота. Разъемные и

неразъемные,

подвижные

и

неподвижные

соединения.

Электрические

контакты и коммутация разъемов.

Практическая работа. Определение возможных способов соединения

деталей выбранных для изготовления роботов (с помощью схем, таблиц и

технических рисунков). Сборка отдельных узлов (манипуляторов, «ног» —

по группам) из готовых деталей. Регулировка.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



основные способы и виды соединения деталей, узлов и механизмов

робототехнических устройств;



характеристики

разъемных

и

неразъемных,

подвижных

и

неподвижных соединений;

учащиеся будут уметь:



выбирать

в

соответствии

с

условиями

технической

задачи

вид

и

способ соединения деталей, узлов и механизмов робототехнических

устройств.

Тема 5. Конструирование первого робота.

Правила расчета общей кинематики сборки робота. Формулы расчёта

передаточного

отношения

кинематической

пары.

Базовые

конструкции.

Порядок сборки базовой модели робота. Тестирование модели робота.

Практическая

работа.

Выполнение

простейших

расчетов

по

кинематике

базовой

модели

робота.

Сборка

базовой

модели

робота

в

соответствии с требованиями технического задания.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



формулы расчёта передаточного отношения кинематической пары;



правила и приёмы расчета общей кинематики;



алгоритм сборки базовой модели робота;



критерии качества расчёта кинематики и конструкции базовой модели

робота.

учащиеся будут уметь:



рассчитывать кинематику сборки деталей, узлов и механизмов;



объяснять порядок сборки простого робота;



оценивать

качество

расчёта

кинематики

и

конструкции

базовой

модели робота;



выявлять недостатки сборки и устранять их;

Тема

6.

Знакомство

с

алгоритмами.

Линейный

алгоритм.

Основные команды языка NXT для линейного алгоритма.

Понятия «Алгоритм», «Линейный алгоритм», «Команда», «Простая

команда», «Сложная команда», «Исполнитель». Линейный алгоритм

движения робота с помощью среды программирования NXT-G. Команды

блока Движение: движение «вперед-назад», «пауза», движение по заданному

времени. Расчет количества оборотов колеса в зависимости от расстояния.

Число Пи, расчет длины окружности. Программирование движения по кругу

через задание мощности сервомоторов. Поворот на 90 и 180 градусов. Расчет

угла поворота. Программирование поворота. Настройки блока движения.

Практическая работа №1. 1) Написать программу движения робота

по квадрату.

2) Написать программу движения робота вперед в течение 2 секунд.

Затем назад в течение 1 секунды. Изменяя параметры моторов, проследить,

как робот реагирует на изменение мощности моторов, повороты, остановки.

Написать программу движения робота вперед на 6 оборотов, затем назад на

10 оборотов. Отладка и тестирование программ.

Практическая работа №2. 1 ) Написать программу движения робота

вперед на 30 (50, 100) см. Рассчитать количество оборотов, необходимого

для решения поставленной задачи.

Рассчитать количество оборотов колеса для поворота робота на 90 градусов.

2)Написать программу движения вперед на 30 см, поворот на 90 градусов

направо и движение вперед в течение 2 секунд. Отладка и тестирование

программ.

Практическая работа №3. 1)Написать программу для робота, который

движется прямолинейно 2 секунды, затем разворачивается на 180 градусов и

движется в обратном направлении 2 секунды. Отладка и тестирование

программ.

2) Написать программу движения робота по траектории:

Отладка и тестирование программ.

Практическая работа №4. 1)Написать программу движения робота по

прямоугольной траектории с известными длинами сторон.

2) Написать программу движения робота по восьмерке с прямоугольными

углами. 3)Написать программу движения робота по кругу. 4)Написать

программу движения робота по круглой восьмерке. Отладка и тестирование

программ.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



понятие «алгоритм»;



способы

представления

линейных

алгоритмов

для

базовой

модели робота;



расчет количества оборотов колеса в зависимости от расстояния.



расчет длины окружности.



задание мощности сервомоторов.



расчет угла поворота. Программирование поворота.



команды блока Движение;



настройки блока Движения.

учащиеся будут уметь:



составлять линейные алгоритмы и применять полученные знания

при программировании базовой модели робота;



планировать ход решения поставленной задачи;



выбирать

и

объяснять

выбор

соответствующих

команд

блока

Движение;



рассчитывать

количество

оборотов

колеса

в

зависимости

от

расстояния; длину окружности.



программирование движения по кругу через задание мощности

сервомоторов.



осуществлять поворот на 90 и 180 градусов.



рассчитывать угол поворота.

Тема

7.

Циклический

алгоритм.

Реализация

циклического

алгоритма

при

помощи

собранной

модели

робота

и

программного

обеспечения. Циклы со счетчиком.

Алгоритмическая

конструкция

«Цикл».

Создания

циклической

программы в среде Mindstorms NXT-G. Тело цикла. Движение по квадрату с

использованием

блока

Цикл.

Движение

по

заданной

траектории

с

применением цикла.

Команды блока Цикл. Сборка трехколесного робота

для управления двумя серводвигателями для спирального поворота.

Практическая

работа

№1.

1)Изменить,

созданную

линейную

программу «Движение по квадрату»,

на циклическую,

задав количество

повторений

цикла.

2)Написать

программу

для

движения

робота

по

прямоугольной

траектории

без

остановки.

Отладка

и

тестирование

программ.

Практическая

работа

№2.

Собрать трехколесного

робота

для

управления двумя серводвигателями по инструкции. Написать программу

движения

робота

по

восьмерке

без

остановки.

Отладка

и

тестирование

программы.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



понятия «цикл», «тело цикла», «цикл со счетчиком»;



организацию цикла в среде программирования NXT-G.

учащиеся будут уметь:



составлять

программы

использованием

алгоритмических

конструкций цикла;



распознавать

необходимость

применения

алгоритмической

конструкции цикла при решении задачи;



применять циклов при решении задач на движение;



программировать движения робота по замкнутой траектории;



настраивать блок Движение в условиях поставленной технической

задачи;



конструировать и собирать трехколесного робота для движения по

спирали.

Тема

8. Ветвления

в

полной

и

неполной

формах. Логическая

функция

«выбор».

Конструирование

и

сборка

моделей

роботов

с

датчиками.

Алгоритмическая структура «Ветвление». Логическая функция «выбор».

Истинное

и

ложное

высказывание.

Датчик

касания.

Решение

задач

на

движение

с

использованием

датчика

касания.

Датчик

расстояния

Датчик

звука. Датчик цвета. Конструирование моделей роботов для решения задач с

использованием разных видов датчиков. Оценка состояния датчика. Блок

Условие и его особенности (ветвление, вкладки).

Практическая работа №1. 1) Собрать робота с 2-х кнопочным пультом

дистанционного управления по инструкции. Написать программу движения

робота, использующего датчик касания. Робот движется до препятствия и

останавливается. 2) Написать программу движения робота, реагирующего на

препятствие.

Обнаружив

препятствие,

робот

отъезжает

на

1

сек

назад,

поворачивается

на

45

градусов

и

едет

вперед

до

нового

препятствия.

Использовать цикл. Отладка и тестирование программы.

Практическая работа №2. 1) Собрать робота с бампером и датчиком

касания.

Написать

программу

для

робота,

использующего датчик

расстояния. Робот движется вдоль стены с определенной скоростью. Когда

стена заканчивается, на открытом пространстве он движется со скоростью в

два раза большей до следующей стены. У стены снова снижает скорость и

движется до окончания второй стены. Затем останавливается.

2) Написать программу для робота. Робот движется по периметру коробки.

Дойдя до угла, он разворачивается на 90 градусов и продолжает движение

вдоль

следующей

стены.

Использовать

цикл.

Отладка

и

тестирование

программ.

Практическая работа №3. 1) Написать программу для робота, который

начинает и заканчивает движение по хлопку в ладоши и использует датчик

звука; 2) Написать программу для робота, который движется прямо и по

хлопку в ладоши поворачивает на 90 (180) градусов. Отладка и тестирование

программ.

Практическая

работа

№4.

1)

Собрать

робота

из

базовой

модели,

прикрепив к нему датчик цвета. Написать программу для робота, который

движется

по

прямоугольной

траектории,

обозначенной

черной

линией

(используя

датчик цвета). 2) Написать программу для робота, который

движется

по

криволинейной

траектории,

обозначенной

черной

линией.

Отладка и тестирование программ.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



алгоритмическую структуру ветвление;



понятие истинного и ложного высказывания;



виды и назначение датчиков конструктора Lego Mindstorms NXT

2.0;



особенности блока Условие;



способы крепления датчиков в зависимости от их назначения;

учащиеся будут уметь:



составлять

программы

использованием

алгоритмических

конструкций ветвления;



распознавать

необходимость

применения

алгоритмической

конструкции ветвление при решении задачи;



оценивать состояние датчиков;



конструировать

и

собирать

робота

с

датчиками,

различного

назначения;



настраивать параметры датчиков.

Тема 9. Оформление

исследовательских проектов. (14 ч.)

Создание

технической документации на готовое изделие. Основные

требования к технической и программной документации.

Практическая

работа.

Подготовка

технических

описаний

готовых

роботов. Фотографирование образцов. Оформление чертежей (технических

рисунков)

и

описаний

программ.

Составление

пользовательских

инструкций.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



состав

технической

и

программной

документации

на

робототехническое устройство;



основные требования, предъявляемые к оформлению технической

и программной документации.

учащиеся будут уметь



составлять

техническую

и

программную

документацию

на

робототехническое устройство;



давать оценку качества технической и программной документации.

Тема 10. Подведение итогов работы.

Защита индивидуальных и коллективных проектов. Демонстрация и

перспективы усовершенствования робототехнических устройств.

Практическая

работа.

С о р е в н о ва н и я .

О т б о р

л у ч ш и х

робототехнических

устройств

на

выставку

технического

творчества.

Выставка.

В результате изучения данной темы

учащиеся будут знать:



основные требования качества защиты проектного задания;



алгоритм защиты проекта;

учащиеся будут уметь:



публично представлять свои изобретения;



делать рекламу своему проекту.

Методическое обеспечение

1.

Методические рекомендации по ведению занятий.

2.

Технологические

карты,

разработанные

для

знакомства

учащихся

с

моделями.

3.

Презентации по проектам.

4.

Дополнительные

задания

для

осуществления

индивидуально-

личностного развития учащихся.

5.

Компакт-диск с пакетом презентаций и видеофильмов.

Плакаты, презентации, дидактический материал

• Мультимедийный проектор;

• робот Lego Mindstorms;

• доска;

• карточки;

• презентация (ЦОР «Основы робототехники»).

ЛИТЕРАТУРА:

1.

И.Н. Яковлев, Е.И. Яковлева «ЛогоМиры 3.0. Сборник методических

материалов». Москва, ИНТ, 2007.

2.

И.Г. Белова «Программирование в среде ЛОГО. Первые шаги», Москва,

Солон-Пресс 2007 г.

3.

С.А. Филиппов «Робототехника для детей и родителей», С-Петербург,

Наука, 2011 г.

4.

«ПервоРобот NXT. Введение в робототехнику», электронный учебник

компании LEGO MINDSTORMS, 2006 г.