«Робототехника»

Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Кружок «Робототехника» предназначен для того, чтобы учащиеся имели представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного кружка позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика. Кроме этого, помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Настоящая программа предназначена для учащихся 5-9 классов образовательных учреждений, которые впервые будут знакомиться с Arduino. Занятия проводятся 2 раза в неделю, рассчитанные на весь учебный год, 34 недели- 68 часов.

Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на электронику, механику и программирование. Для обучения учащихся, склонных к естественным наукам, технике или прикладным исследованиям, важно вовлечь их в такую учебно-познавательную деятельность и развить их способности в дальнейшем.

В отличие от LEGO роботов, которые собираются из блоков, робототехника на основе Arduino открывает больше возможностей, где можно использовать практически все, что есть под руками.

На современном этапе в условиях введения ФГОС возникает необходимость в организации урочной и внеурочной деятельности, направленной на удовлетворение потребностей ребенка, которые способствуют реализации основных задач научно-технического прогресса. Целью использования кружка «Робототехника» является овладение навыками технического конструирования, знакомство с элементами радио-конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе. Дети работают с микросхемой Arduino UNO, L293D, и наборами датчиков. С их помощью школьник может запрограммировать робота – умную машинку на выполнение определенных функций.

Применение роботостроения в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Педагоги

Рябич Евгений Александрович - учитель физики

Содержание программы

Тема 1. Введение (1ч.)

Правила поведения в кабинете. Техника безопасности при работе с электричеством, оборудованием. Структура занятий.

Тема 2. Основы радиоэлектроники (2ч.)

1. Понятие электрический ток, напряжение.

2. Сила тока, закон Ома, знакомство с мультиметром.

Тема 3. Паяльное оборудование (3 ч.)

1. Знакомство с паяльными принадлежностями. Правила пайки.

2. Первая пайка. Соединение проводов с помощью олова.

3. Лужение деталей, спайка деталей. Распайка плат.

Тема 4. Схема. Условно – графическое изображение (8ч.)

1. Простейшая электрическая цепь. Знакомство с основными элементами электрической цепи.

2. Схема простейшей электрической цепи. Изображение деталей на схеме.

3. Лампочка, светодиод в электрической цепи.

4. Резистор, реостат в электрической цепи.

5. Конденсатор в электрической цепи.

6. Диод в электрической цепи.

7. Транзистор в электрической цепи.

8. Двигатель в электрической цепи.

Тема 5. Принципиальная электрическая схема (4ч.)

Составление принципиальной электрической схемы, монтаж и отладка.

Тема 6. Электрическая схема (6ч.)

Сборка электрической схемы «Электронная мигалка», «Электронная сирена».

Тема 7. Микроконтроллер (3ч.)

1. Знакомство с микроконтроллером Arduino.

2. Виды платформ.

Тема 8. Интерфейс работы с Arduino (12ч.)

Среда разработки Arduino

Тема 9. Свет и звук. (4ч.)

Управление одним светодиодом на Arduino.

Управление несколькими светодиодами на Arduino.

Работа с пьезоэлементом на Arduino.

Тема 10.Устройства на Arduino (4ч.)

1. Маячок.

2. Маячок с нарастающей яркостью.

Тема 11. Семисегментный индикатор(5ч.)

Изучение семисегментного индикатора и вывод информации на него.

Тема 12. Сервопривод (5ч.)

Изучение сервопривода. Подключение и программирование.

Тема 13. Датчики расстояния (5ч.)

Знакомство с датчиками измерения расстояния. Соединение датчиков расстояния и сервоприводов.

Тема 14. Драйвер двигателя (5ч.)

Знакомство с драйвером двигателя.

Тема 15. Итоговое занятие(1ч)

Демонстрация проектов

Цели программы

Цель: образование детей в сфере инновационных технологий на основе конструирования и программирования Arduino, содействие развитию технического творчества, развитие инновационной деятельности в образовательных учреждениях.

Задачи:

1. Стимулирование мотивации учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка.

2. Развитие интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.

3. Развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.

4. Развитие мелкой моторики.

5. Формирование умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей.

Результат программы

Личностные, метапредметные и предметные

результаты освоения курса:

Личностными результатами изучения является формирование следующих умений:

· самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.

· повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения с использованием ИКТ.

· навыки взаимо – и самооценки, навыки рефлексии;

· сформированность представлений о мире профессий, связанных с робототехникой, и требованиях, предъявляемых различными востребованными профессиями, такими как инженер-механик, конструктор, архитектор, программист, инженер-конструктор по робототехнике;

 

Предметные образовательные результаты:

· Определять, различать и называть детали конструктора,

· Способность реализовывать модели средствами вычислительной техники;

· конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.

· Владение основами разработки алгоритмов и составления программ управления;

· Умение проводить настройку и отладку конструкции схемы.

Метапредметными результатами изучения является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Познавательные УУД:

· ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое, от уже известного.

· перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;

· умение устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам (математике, физике, природоведения, биологии, анатомии, информатике, технологии и др.) для решения прикладных учебных задач по Робототехнике.

 

Регулятивные УУД:

· уметь работать по предложенным инструкциям.

· умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

· определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;

Коммуникативные УУД:

· уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.

· уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

 

Особые условия проведения

для учащихся МБОУ "Лицей № 1 г. Горно-Алтайска"

Материально-техническая база

Техническое обеспечение

набор для изучения основ электроники на базе платформы Ардуино;
персональный компьютер с выходом в интернет;
макетная плата с микроконтроллером Ардуино;
среда разработки Arduino IDE;
электронные компоненты.