Рободетки М

Обучение  начинается с азов программирования и изучения механики. Для создания сложных и прочных роботов используются детали, а так же электронные компоненты конструктора LEGO MindstormsEV3. Обучение основывается на трех основополагающих принципах робототехники: программировании, механике, а так же физических законах, которые лежат в основе любых механизмов.
В процессе разработки, программирования и тестирования роботов подростки приобретают важные навыки творческой и исследовательской работы; встречаются с ключевыми понятиями информатики, прикладной математики, физики, знакомятся с процессами исследования, планирования и решения возникающих задач; получают навыки пошагового решения проблем, выработки и проверки гипотез, анализа неожиданных результатов. Для большинства молодых людей увлечение робототехникой может стать в недалеком будущем интересной и перспективной профессией.

Педагоги

Табакаева А. А.

Содержание программы

1. Вводное занятие
Теория: ИОТ. История робототехники. Опыт и результаты участия учащихся центра «Интелроб» в соревнованиях разного уровня
2. LEGOMindstormsEV3
Теория: Компания «LEGO» и ее творения. «Роботы в окружающем нас мире». Конструктор LEGOMindstormsEV3 сборки 45544 и его составляющие. Правила работы с инструкцией. Датчики.
Практика: Работа с деталями конструктора. Простые соединения деталей конструктора «LEGO». Сборка «Базовой» не программируемой модели по инструкции. Работа с датчиками. Изучение датчиков и их параметров. Подключение датчиков. Управление «Базовой» моделью.
3. Программное обеспечение LEGOMindstormsEV3
Теория: Интерфейс программы «LEGOMindstormsEV3». Блоки программы, их разновидности и свойства.
Практика: Установка ПО. Рассмотрим интерфейс в программе «LEGOMindstormsEV3». Рассмотрим в программе разновидности блоков. Изучение блоков в программной среде.
4. Модуль и моторы
Теория: Моторы. Блоки «Действий». Блок управление операторами
«Цикл». Использование «Вращение мотора». Модуль EV3. Блоки «Действий». Блок управление операторами «Переключатель». Работа с блоками кнопки «Управления модулем».
Практика: Принцип работы моторов EV3. Создание программы из нескольких блоков «Действий». Программируем с оператором «Цикл». Создание программы с использованием блоков: «Цикла», «Вращения мотора»; «Переключателя»; «Кнопок управления модулем». Рассмотрим в программе блок управления операторами «Переключатель». Тестирование созданной программы. Создание программы с использованием блоков «Моторы» и «Модуль». Тестирование программы «Моторы» и «Модуль».
5. Датчики
Теория: Датчик «Касания». Режимы. Блок датчика «Касание». Калибровка датчика. Блок управление операторами «Ожидание». Шины данных. Состояние «Нажатие», «Освобождение» и «Щелчок». «Ультразвуковой» датчик. Датчик «Звука». Датчик «Цвета». Определение цветов. «Гироскопический» датчик. Вращательные движения с использованием «Гироскопа». Калибровка датчиков. Операторы «Мои блоки».
Практика: Работа в программе: с блоком датчика «Касания»; с блоком управления операторами «Ожидание»; с датчиком «Касания»; с «Ультразвуковым» датчиком; с датчиком «Звука»; с датчиком «Цвета»; с «Гироскопическим» датчиком. Создание программ с использованием: блока датчика «Касания»;калибровка датчика; блока «Ожидания» и шины данных.Использование датчиков:«Касания» для состояния «Нажатия»,«Освобождение» и «Щелчок»; «Ультразвукового» датчика для преодоления препятствий; датчика «Звука»; комбинаций датчиков «Ультразвука» и «Звука»; датчика «Цвета» на движение по линии, на определение цветов, на произношение определяемых роботом цветов, «Гироскопического» датчика в движении, для определения вращательных движений; комбинаций датчиков «Касания», «Ультразвука», «Цвета» и «Гироскопа». Тестирование созданных программ.
Создание и тестирование программ используя: состояния «Нажатия», «Освобождение» и «Щелчок» «датчика касания»; «датчика цвета»; по датчикам «Касания», «Ультразвука», «Цвета» и «Гироскопа».
Использование Калибровки датчиков. 
6. Моделирование
Теория: Модели: «Сортировщик цветов», «Манипулятор». Технология подключения датчика «Касания».
Практика: Сборка моделей «Сортировщик цветов», «Счётчик траектория», и «Манипулятор».Подключение датчиков к моделям: датчика «Касания» и «Цвета».Создание тестовой программы для моделей, её загрузка и отладка. 
7. Творческая работа «Показательная модель»
Теория: Творческая работа «Показательная модель».
Практика: Составление плана по творческой работе «Робот погрузчик» «Робобиатлон», «Робогольф». Разработка творческой работы. Конструирование «Скелета» модели. Настройка датчиков на модели Разработка стратегии движения модели. 
8. Отчётное занятие
Практика: Подготовка к демонстрации модели. Обоснование конструкции. Защита модели робота соответствующего техническим условиям состязаний.

Цели программы

Цель программы: создание условий для развития творческий потенциал и научно-технической компетенции школьника в процессе изучения робототехники
Цели, стоящие при обучении основам робототехники на базе конструкторов LEGO MindstormsEV3 по программе:
1. Освоение знаний об основах робототехники, конструирования, программирования, об основных принципах механики, о методах и этапах моделирования, о методах сбора, анализа и обработки информации;
2. Овладения умениями применять знания основ конструирования для создания моделей реальных объектов и процессов, мыслить логически, творчески подходить к решению поставленной задачи, создавать проекты, проводить презентацию итогов собственного труда;
3. Воспитание умения работать в группах и в коллективе в целом, этики и культуры общения, основ бережного отношения к оборудованию;
4. Мотивация к изучению наук естественно-научного цикла: физики, технологии, информатики, (программирование и автоматизированные системы управления) и математики.
5. Внедрение современных технологий в учебных процесс, содействие развитию детского научно-технического творчества, популяризацию профессии инженера и достижений в области робототехники.

Результат программы

Компетенции и личностные качества, которые будут сформированы и развиты у детей в результате занятий по программе:
• Устойчивый интерес к робототехнике и связанным учебным предметам: физика, технология, информатика;
• Умение работать в соответствии с заданным алгоритмом действий;
• Умение творчески подходить к решению задачи;
• Умение довести решение задачи до работающей модели;
• Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
• Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Материально-техническая база

Реализация данной программы осуществляется с использованием электромеханических конструкторов, предназначенных для образовательных целей. Это – робототехнические конструкторы LEGO, на уроке должны быть наборы конструктора LEGOMindstormsEV3 (минимум 5шт), набор полей для соревнований, аккумуляторные батарейки (5 шт.), компьютеры (5шт)
Один набор может использоваться для работы в группе из 2-3 человек. Для занятий по программированию используются компьютеры с предустановленной средой программирования.
Для проведения лекционных занятий необходимо презентационное оборудование.