"Робототехника"

Наше время отличается необыкновенной стремительностью. Мир вокруг нас наполняется электронными машинами. Меняются и инструменты обучения. Один из таких инструментов – образовательные робототехнические конструкторы.

Робототехника — одно из самых интересных и прорывных школьных и дополнительных занятий. Она учит составлять алгоритмы, геймифицирует учебный процесс, знакомит детей с программированием.

В некоторых школах уже с 1 класса занимаются информатикой, учатся собирать роботов и составлять блок-схемы. Чтобы дети легко понимали робототехнику и программирование, могли углубленно изучать математику и физику в средней школе, компания LEGO Education предлагает использовать новый обучающий набор LEGO Education SPIKE Prime. Набор позволяет строить алгоритмы с помощью блок-схем и наблюдать, как картинки на экране превращаются в движения и действия.

В основе курса лежит целостный образ окружающего мира, который преломляется через результат деятельности учащихся. Конструирование как учебный предмет является комплексным и интегративным по своей сути, он предполагает реальные взаимосвязи практически со всеми предметами начальной школы. Курс является межпредметным модулем, где дети комплексно используют свои знания, которые опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Разнообразие конструктора позволяет заниматься с учащимися разного возраста конструированием, программированием и моделированием физических процессов и явлений с последующим обобщением результатов и решением технологических и исследовательских задач.

Новизна и отличительные особенности программы

Робототехника – одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника – это новое междисциплинарное направление обучения школьников, интегрирующее знания о физике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, и позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно- технического творчества учащихся разного возраста. Она направлена на популяризацию научно- технического творчества и повышение престижа инженерных профессий среди молодежи, развитие у молодежи навыков практического решения актуальных инженерно-технических задач и работы с техникой.

Научные и инженерные навыки объединяют весь учебный курс и в процессе освоения становятся базой для знакомства со стандартами. Определения процессов выражаются в форме, понятной учащимися на данном уровне. Основные принципы навыков используются в проектах SPIKE Prime при постановке вопросов и формулировке задач. Учащиеся опираются на предыдущий опыт при разработке и использовании моделей, используют определенные события при моделировании решения задач, совершенствуют модели и формируют новые идеи о реальной задаче и находят пути её решения.

При планировании и проведении исследований учащиеся изучают инструкции по исследованию и выполняют их, чтобы сформулировать возможные варианты решения. Дети анализируют и интерпретируют полученные данные, изучают способы сбора информации на основе опыта, документов и обмена результатами в процессе обучения.

SPIKE Prime предлагает массу стратегий для учеников любых уровней подготовки по практическому развитию критического мышления, навыков работы с данными и решения задач, тесно связанных с реальным миром, от простых в освоении пошаговых уроков до безграничных по вариативности проектных работ.

 

РЕШЕНИЕ ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ

Базовый набор и приложение LEGO Education SPIKE Prime

• Детали LEGO

• Умное аппаратное обеспечение

• Короб с двумя сортировочными лотками

Учебные курсы

• Четыре курса с планами уроков

Поддержка

• Инструкции по началу работы

• Справка

• Техническая поддержка

Ресурсный набор

• Детали LEGO

• Дополнительные Большой мотор и датчик цвета

• Дополнительный учебный курс

В конструкторе появилось много деталей, умная электроника с многопортовым программируемым Хабом, в который встроен гироскоп. Гироскоп умеет определять положение Хаба в пространстве: ориентацию, наклон, крен, определение грани сверху, состояние падения и т. д. Встроенная память позволяет загружать и хранить до 20 программ. Номер программы отображается на пиксельном экране 5х5, куда также выводятся пользовательские изображения и статус работы Хаба. Также есть новые датчики (силы и цвета).

Программная среда создана на основе детского языка программирования Scratch. Она состоит из набора команд, каждая из которых представляет собой графический блок определенной формы и цвета с параметрами, которые можно изменять вручную, например, скорость и дальность движения, угол вращения и т. д. При этом наборы команд, связанных с различными компонентами решения (моторы, датчики, переменные, операторы и т. д.), выделены разными цветами, что позволяет быстро интуитивно разобраться, как программировать то, что нужно. 

 

 

преподаватели

Бутырина Вера Ильгизовна

Содержание программы

Раздел 1

Подготовка к работе с образовательным решением LEGO Education SPIKE Prime.

Тема 1.1 Вводное занятие. Техника безопасности. Конструктор LЕGO SPIKE Prime и его программное обеспечение.

Тема 1.2 Знакомство с аппаратной и программной частью решения.

Раздел 2

Отряд изобретателей.

Тема 2.1 Помогите!

Тема 2.2 Кто быстрее?

Тема 2.3 Суперуборка.

Тема 2.4 Устраним поломку.

Тема 2.5 Модель для друга.

Раздел 3

Запускаем бизнес.

Тема 3.1 Следующий заказ.

Тема 3.2 Неисправность.

Тема 3.3 Система слежения.

Тема 3.4 Безопасность прежде всего!

Тема 3.5 Еще безопаснее!

Тема 3.6 Да здравствует автоматизация!

Раздел 4

Полезные приспособления.

Тема 4.1 Брейк-данс.

Тема 4.2 Повторить 5 раз.

Тема 4.3 Дождь или солнце?

Тема 4.4 Скорость ветра

Тема 4.5 Забота о растениях.

Тема 4.6 Развивающая игра.

Тема 4.7 Ваш тренер

Раздел 5

К соревнованиям готовы.

Тема 5.1 Учебное соревнование 1: Катаемся

Тема 5.2 Учебное соревнование 2: Игры с предметами.

Тема 5.3 Учебное соревнование 3: Обнаружение линий.

Тема 5.4 Собираем Продвинутую приводную платформу.

Раздел 6 Итоговое занятие.

Цели программы

Развитие у детей научно – технического мышления, интереса к техническому творчеству через обучение конструированию и программированию в компьютерной среде моделирования LEGO Education SPIKE Prime.

Результат программы

Учащиеся получат возможность научиться:

 самостоятельно мыслить;

 работать в команде;

 устанавливать причинно-следственные связи;

 решать задачи практического содержания;

 моделировать и исследовать процессы;

 использовать переменные и массивы, работать с облачными данными;

 отстаивать свое мнение;

 планировать и организовывать;

 строить гипотезы и проверять их;

 экспериментировать.

 

Результаты освоения программы курса:

Личностными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих умений:

 оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить, как хорошие или плохие;

 называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

 самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы

 

Метапредметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Познавательные УУД:

 определять, различать и называть детали конструктора,

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

 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;

 

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 педагога;

 

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

нет

Материально-техническая база

1. Материально-технические условия реализации программы

Реализация программы предполагает наличие учебных кабинетов с автоматизированными рабочими местами для учащихся.

Оборудование учебного кабинета:

• комплект мебели для учащихся;

• комплект мебели для преподавателя.

Технические средства обучения:

• конструктор LEGO Education SPIKE Prime;

• ноутбуки с предустановленным программным обеспечением;

• доступ к сети Интернет;

• мультимедийный проектор.

 

2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.

Для педагогов:

1. Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли – Москва: Просвещение, 2011. – 159 С.

2. Игнатьев, П.А. Программа курса «Первые шаги в робототехнику» [Электронный ресурс]: персональный сайт – www.ignatiev.hdd1.ru/informatika/lego.htm – Загл. с экрана

3. Книга учителя LEGO Education SPIKE Prime (электронное пособие)

4. Интернет ресурсы: http://www.lego.com/education/

5. Интернет ресурсы https://learningapps.org

6. Всероссийский Учебно-Методический Центр Робототехники (ВУМЦОР) http://xn----8sbhby8arey.xn--p1ai/

7. https://education.lego.com/ru-ru/product/spike-prime

 

Для учащихся:

1. Игнатьев, П.А. Программа курса «Первые шаги в робототехнику» [Электронный ресурс]: персональный сайт – www.ignatiev.hdd1.ru/informatika/lego.htm – Загл. с экрана

2. Интернет ресурсы: http://www.lego.com/education/

3. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 1998.

4. Голиков Д.В. SCRATCH для юных программистов. BHV, 2017.

5. Торгашева Ю.В. Первая книга юного программиста. Учимся писать программы на SCRATCH. Арт. 009131