Программа летнего лагеря "Эрудит"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Алабинскаясредняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельный предметов

имени Героя Российской Федерации С. А. Ашихмина

Наро-Фоминского муниципального района

Московской области

Дополнительная общеразвивающая программа

технической направленности

летнего лагеря

"Эрудит"

Возраст: 11-15 лет

Срок реализации: 1 смена.

.

Автор-составитель:

Иванова Марина Валерьевна

учитель информатики

МАОУ Алабинская СОШ с УИОП

им.Героя РФ С. А. Ашихмина

п. г. Калининец, 2019 г.

I. Пояснительная записка

Актуальность программы

За последние годы успехи в создании автоматизированных (пусть и не обладающих искусственным интеллектом) систем изменили многие сферы нашей жизни. В настоящее время промышленные, обслуживающие и домашние автоматизированные системы и роботы широко используются на благо экономик многих стран: выполняя работы более дёшево, с большей точностью и надёжностью, чем люди, используются на вредных производствах, в медицине, в химических лабораториях, космических исследования, а также в сферах массового производства товаров промышленного и народного потребления.

Интенсивное внедрение роботов в нашу жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит быстро развивать новые, безопасные и более продвинутые автоматизированные и роботизированные системы. Чтобы удовлетворить эту потребность, образовательные учреждения должны адекватно реагировать на высокие требования к специалистам в области робототехники.

Внедрение робототехники в учебный процесс позволит более интенсивно развивать коммуникативные способности, навыки взаимодействия, самостоятельности принятия решений, и самое главное - позволит развить творческие способности.

Педагогическая целесообразность состоит в формировании творческой личности, способной самостоятельно принимать те или иные решения, в зависимости от поставленной задачи, а также основана на новом подходе к автоматизированным системам (так называемый, «взгляд изнутри»). Обучающиеся будут не просто слушать лекции по организации системы автоматизации, но и будут принимать непосредственное участие в конструировании таких систем. Введение в основы конструирования позволяет развивать творческое и пространственное мышление и воображение, учит выражать собственные мысли для создания уникальных моделей будущих автоматизированных систем.

II. Цель и задачи

Целью программы является формирование знаний, умений и навыков, позволяющих обучающимся свободно ориентироваться и продуктивно действовать в мире робототехнических систем для реализации своих коммуникативных, технических и эвристических способностей в ходе проектирования и конструирования роботов.

Задачи программы

1. Образовательные

ознакомить обучающихся с основными этапами проектирования, конструирования, программирования моделей роботов;

обеспечить детей необходимым набором знаний и умений в области робототехники и средств визуального программирования робототехнических систем;

выработать навыки применения средств информационных технологий в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов.

2. Развивающие

способствовать развитию индивидуальности, личной культуры, коммуникативных способностей ребенка, детской одаренности;

обеспечить ребенку комфортную эмоциональную среду – «ситуацию успеха» и развивающего обучения;

способствовать развитию творческих способностей ребенка;

обеспечить формирование познавательных интересов средствами робототехники и ИКТ;

способствовать развитию алгоритмического мышления школьников.

3. Воспитательные

содействовать формированию информационной культуры посредством работы с программным продуктом;

воспитывать в учащихся чувство ответственности за результаты своего труда;

способствовать формированию установки на позитивную социальную деятельность в информационном обществе, на недопустимость действий, нарушающих правовые, этические нормы работы с информацией.

Отличительные особенности программы

Программа рассчитана на 16 часов учебного времени из расчёта 2 дня в неделю летней школы по 2 часа в день.

Программа базируется на основе системного анализа технических средств робототехники и принципа типичности. Сущность принципа сводится к рассмотрению типичных схем, раскрывающих наиболее устойчивые, характерные признаки всего класса вместо изучения всех разновидностей.

В основу программы положено моделирование роботов, способных перемещаться, определять препятствия, захватывать предметы, атаковать объекты.

Одновременно рассматриваются принципиальные теоретические положения, лежащие в основе работы ведущих групп робототехнических систем. Такой подход предполагает сознательное и творческое усвоение закономерностей робототехники, с возможностью, их реализации в быстро меняющихся условиях, а также в продуктивном использовании в практической и опытно-конструкторской деятельности.

Содержание программы доработано в ходе экспериментальной проверки с целью освещения тем, интересных учащимся как теоретически, так и для самостоятельного конструирования и моделирования разнообразных роботов.

В процессе теоретического обучения воспитанники знакомятся с назначением, структурой и устройством роботов различных классов, с технологическими основами сборки и монтажа, основами электроники и вычислительной техники, средствами отображения информации, историей и перспективами развития робототехники.

Программа включает проведение практикума начинающего робототехника, включающего проведение лабораторно-практических, исследовательских работ и прикладного программирования. Содержание практических работ и виды проектов могут уточняться, в зависимости от наклонностей учащихся, наличия материалов, средств и др.

Содержание программы реализуется во взаимосвязи с предметами школьного цикла. Теоретические и практические знания по робототехнике значительно углубят знания учащихся по ряду разделов физики и информатики.

Формы и режимы занятий

Форма проведения занятий, как правило, комбинированная: теоретическая и практическая часть, проведение обучающимися исследовательской деятельности по отдельным темам программы, разработка проектов (собственных робототехнических систем и робототехнических комплексов, творческие задания), проведение соревнований.

Программа предусматривает исключительную работу в творческих группах по 2-4 человек в группе.

Формы подведения итогов

Тематические круглые столы по проблемным вопросам.

Мини-проекты по каждой теме обучения.

Защита творческих проектов в качестве итогового занятия.

Соревнования роботов в качестве итогов по разделу.

Ожидаемые результаты программы

1. Личностное развитие обучающихся;

2. Повышение творческих способностей обучающихся, раскрытие и реализация творческих компонентов личности;

3. Разработка собственных робототехнических систем и робототехнических комплексов.

Материально-техническое обеспечение

комплект Lego Mindstorm NXT 2.0; Lego Mindstorm EV3.

компьютеры с установленным программным обеспечением Lego Mindstorm NXT 2.0 (LegoMindstormEV3) и наличием доступа в Интернет;

мультимедийное оборудование;

периферийные устройства (сканер, принтер).

Дидактико-методическое обеспечение

подборка информационной и справочной литературы;

разработка обучающих программ;

практический материал;

CD-издание «Введение в робототехнику, материал для учителя»;

видеоматериалы (демонстрации робототехнических систем, записи трансляций с соревнований роботов);

инструкции по сборке робототехнических систем;

ресурсы Интернет;

диагностические методики для определения уровня ЗУН.

Учебный план

КАЛЕНДАРНО - УЧЕБНЫЙ ГРАФИК

(стартовый уровень)

Содержание

Занятия по робототехнике помогают учащимся в интеллектуальном и личностном развитии, способствует повышению их мотивации к учебе, увлекают интересными проектами.

В процессе разработки, программирования и тестирования роботов ученики 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.

Приобретаемые знания

правила безопасной работы;

основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

основные приемы конструирования роботов;

конструктивные особенности различных роботов;

как передавать программы в микрокомпьютер;

как использовать созданные программы;

приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.).

Сформированные умения и навыки

работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО; 
создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы MindstormEV3;

передавать (загружать) программы в микроконтроллер;

корректировать программы при необходимости;

демонстрировать технические возможности роботов;

излагать логически правильно действие своей модели (проекта).

Методическое обеспечение дополнительной образовательной программы:

Основные формы занятий

- теоретическая часть занятий;

- практическая часть занятий;

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно- объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы, традуктивный;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции.

4. Управленческий аспект:

а) методы учебной работы под руководством учителя;

б) методы самостоятельной учебной работы учащихся.

II Методы стимулирования и мотивации деятельности

Методы стимулирования мотива интереса к занятиям:познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д.

Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение.

Техническое обеспечение:

1. Наборы Лего - конструкторов:

2. Lego Mindstorms NXT 2.0 и EV3.

3. Программное обеспечение MindstormEV3.

7. Зарядные устройства.

8.АРМ учителя (компьютер, проектор, сканер, принтер) и учащихся (компьютер)

Список литературы:

1. Филиппов С.А. Уроки робототехники. – СПб.:Пилот, 2018, 195 стр.

2. Руководство пользователя LEGO MINDSTORMS. – 64 стр., илл.

3. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

4. Овсянцкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3. Челябинск: ИП Мякотин И.В., 2014. 204 с.

5. Белиовская Л.Г. Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер в LabVIEW// М.: ДМК Пресс, 2010.

6. Интернет-ресурсы.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/391708-programma-letnego-lagerja-jerudit