МОБУ СОШ № 1 Пожарского муниципального района

В соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования обучающийся должен владеть универсальными учебными действиями, способностью их использовать в учебной, познавательной и социальной практике, уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, использовать ИКТ.

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 реализуется в рамках внеурочной деятельности для учащихся 7-11, которые впервые будут знакомиться с Arduino. Занятия проводятся 3 раз в неделю, рассчитанные на весь учебный год, 35 недель.

Конструируя и программируя дети помогают друг другу.

Педагоги

Тыщенко Павел Алексеевич

Содержание программы

1.Основы проектирования и моделирования электронного устройства на базе Ардуино

Управление электричеством. Законы электричества. Как быстро строить схемы: макетная доска (breadboard). Чтение электрических схем. Управление светодиодом на макетной доске.

Проекты:

1. Маячок.

2. Железнодорожный семафор.

3. Светофор (3 секции).

2.Широтно-импульсная модуляция

Аналоговые и цифровые сигналы, понятие ШИМ, управление устройствами с помощью портов, поддерживающих ШИМ. Циклические конструкции, датчик случайных чисел, использование датчика в программировании для Ардуино.

Проекты:

1. Маячок с нарастающей убывающей яркостью.

2. Моделируем пламя свечи.

3.Программирование Ардуино. Пользовательские функции

Подпрограммы: назначение, описание и вызов, параметры, локальные и глобальные переменные.

Проекты:

1. Передаём сообщение азбукой Морзе.

2. «Все цвета радуги». Управление RGB-светодиодом.

4.Сенсоры. Датчики Ардуино

Роль сенсоров в управляемых системах. Сенсоры и переменные резисторы. Делитель напряжения. Потенциометр. Аналоговые сигналы на входе Ардуино. Использование монитора последовательного порта для наблюдений за параметрами системы.

Проекты:

1. Светильник с управляемой яркостью.

2. Автоматическое освещение.

3. Измерение температуры термометр.

5.Кнопка – датчик нажатия

Особенности подключения кнопки. Устранение шумов с помощью стягивающих и подтягивающих резисторов. Программное устранение дребезга. Булевские переменные и константы, логические операции.

Проекты:

1. Светофор с секцией для пешеходов и кнопкой управления.

2. Кнопочный переключатель.

3. Светильник с кнопочным управлением.

4. Кнопочные ковбои.

6.Цифровые индикаторы. Семисегментный индикатор

Назначение, устройство, принципы действия семисегментного индикатора. Управление семисегментным индикатором. Программирование: массивы данных.

Проекты:

1. Счёт до 10, обратный счёт.

2. Секундомер.

7.Микросхемы. Сдвиговый регистр

Назначение микросхем. Назначение сдвигового регистра. Устройство сдвигового регистра, чтение datasheet. Программирование с использованием сдвигового регистра.

Проекты:

Гирлянда светодиодов.

8.Творческий конкурс проектов по пройденному материалу

Проекты:

1. Комнатный термометр с индикацией температуры.

2. Метеостанция.

9.Библиотеки, класс, объект

Что такое библиотеки, использование библиотек в программе. Библиотека math.h, использование математических функций в программе.

Проекты:

1. Комнатный термометр с индикацией температуры.

2. Метеостанция.

10.Жидкокристаллический экран

Назначение и устройство жидкокристаллических экранов. Библиотека LiquidCrystal. Вывод сообщений на экран.

Проекты:

Вывод сообщений на экран дисплея

11.Транзистор – управляющий элемент схемы

Назначение, виды и устройство транзисторов. Использование транзистора в моделях, управляемых Ардуино.

Проекты:

Светодиодные сборки. Пульсар

12.Управление двигателями

Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, серводвигатели. Управление коллекторным двигателем. Управление скоростью коллекторного двигателя. Управление серводвигателем: библиотека Servo.h.

Проекты:

1. Миксер.

2. Пантограф.

13.Управление Ардуино через USB.

Использование Serial Monitor для передачи текстовых сообщений на Ардуино. Преобразование текстовых сообщений в команды для Ардуино. Программирование: объекты, объект String, цикл while, оператор выбора case.

Проекты:

1. Передача текстовых сообщений азбукой Морзе.

2. Управление светильником текстовыми командами.

14.Работа над творческим проектом

Цели программы

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

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 роботом;

· умение проводить настройку и отладку конструкции робота.

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.

Материально-техническая база

Arduino, электронные компоненты, электромоторы, датчики