Программа курса внеурочной деятельности для 5-7 классов "ЛЕГО конструирование"
Программа курса внеурочной деятельности для 5-7 классов "ЛЕГО конструирование"
Автор:Скулыбердин Андрей Григорьевич
МОУ «Каслинская СОШ № 24»
Результаты освоения курса внеурочной деятельности:
Планируемые результаты:
Содержание изучаемого курса:
5 класс |
|||||
№ п/п |
Раздел |
Содержание |
Кол-во часов |
||
1 |
Введение |
Основы Лего-конструирования. История развития Лего. Пространственно-графическое моделирование (рисование) |
2 |
||
2 |
Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. |
Простейшие модели Лего. Составление простейшей модели по образцу. Составление простейшей модели по представлению. Составление простейшей модели на свободную тему. |
4 |
||
3
|
Датчики LEGOMINDSTORMSEV3 EDU и их параметры. |
Пространственно-графическое моделирование (моделирование, рисование). Составление модели по образцу. Составление модели по представлению. Составление модели на свободную тему. Проект «Танцующие птицы». Конструирование (сборка) Проект «Умная вертушка». Конструирование (сборка) Проект «Обезьянка-барабанщица». Конструирование (сборка) Проект «Голодный аллигатор». Конструирование (сборка) Проект «Рычащий лев». Конструирование (сборка) Проект «Порхающая птица» Конструирование (сборка) Футбол. Вратарь. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка) Непотопляемый парусник. Конструирование (сборка) |
6 |
||
4
|
Основы программирования и компьютерной логики |
Разработка, сборка и программирование своих моделей. Выбор модели на свободную тему. Программирование модели. Сборка модели Спасение самолета. Конструирование (сборка) |
9 |
||
5 |
Практикум по сборке роботизированных систем |
Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего моделей |
8 |
||
6 |
Творческие проектные работы и соревнования |
|
5 |
||
Итого: |
34 |
||||
Формы организации: |
Беседа, игра, викторина, задание по образцу, практическая работа, зачетная работа, творческий проект. |
||||
Виды деятельности: |
Конкурсы, творческое моделирование. |
||||
6 класс |
|||||
1 |
Вводное занятие. |
Правила работы на уроках Лего- конструирования. Знакомство с ЛЕГО. Диагностика |
1 |
||
2 |
Знакомство с ЛЕГО продолжается. Узоры |
Составление узора по образцу. Составление узора по представлению. Составление узора на свободную тему |
1 |
||
3 |
Путешествие по ЛЕГО-стране. Баланс конструкций. |
Виды крепежа. Конструирование модели птицы. Конструирование на свободную тему |
1 |
||
4 |
Конструирование и моделирование Лего моделей |
Падающие башни. Сказочные башни, дворцы. Конструирование башни. Крыши и навесы. Составление плана сборки модели. Конструирование модели крыши. Что нас окружает. Природа вокруг нас. Человек и природа. Конструирование собственной модели. Городской пейзаж. Создание эскиза по теме. Конструирование города. Конструирование на свободную тему. Городские постройки. Конструирование высотных домов. Сельский пейзаж. Создание эскиза по теме. Конструирование города. Конструирование на свободную тему. Сельскохозяйственные постройки. Конструирование предметов мебели. Конструирование приусадебных построек. Конструирование сельского дома. Школа, школьный двор. Моделирование школы. Создание школы будущего. Наш двор. Конструирование песочницы. Конструирование горки. Моделирование детской площадки. Наша улица. Конструирование улицы и машин. Моделирование дорожной ситуации. Какой бывает транспорт. Пассажирский транспорт. Моделирование троллейбуса. Моделирование экологически чистого транспорта. Моделирование безопасного автобуса. Специальный транспорт. Виды специального транспорта. Машина в помощь человеку. Моделирование машины специального транспорта. Водный транспорт. Виды водного транспорта. Моделирование корабля. Воздушный транспорт, космические модели. Виды воздушного транспорта. Моделирование 14 самолета, ракеты. Транспорт в помощь человеку. Конструирование грузовых, погрузочных и т.д. машин Улица полна неожиданностей. Конструирование поста полиции. Моделирование дорожной ситуации. Военный парад. Конструирование венных машин. Коллективный проект «Парад победы» Карета. Виды старинных средств передвижения. Моделирование (конструирование) кареты Животные. Разнообразие животных. Какие бывают животные. Конструирование собственной модели. Домашние питомцы. Виды домашних животных. Моделирование (конструирование) домашних животных. Дикие животные. Виды диких животных. Моделирование (конструирование) диких животных. Животные пустынь, степей, лесов. Проект. Моделирование (конструирование) животных пустынь, степей, лесов. Спорт и его значение в жизни человека. Виды спорта. Моделирование спортивной площадки. В мире фантастики. Фигурки фантастических существ. Конструирование собственной модели Русские народные сказки. Конструирование сказочных героев русских народных сказок. Сказки русских писателей. Конструирование сказочных героев из сказок русских писателей. Сказки зарубежных писателей. Конструирование сказочных героев зарубежных писателей. Любимые сказочные герои. Конструирование собственной модели. |
29 |
||
5 |
Лего-фестиваль |
Изготовление моделей к проведению лего- фестиваля. Конструирование собственной модели. Выставка моделей, конструкций на свободную тему. |
1 |
||
6 |
Творческая работа «Перерыв 15 минут» |
Написать программу, которая выводит на экран количество срабатываний датчика касания, а после 10 нажатий сообщает, например, «Game over» (рис 1). Напишите программу, которая выводит на экран количество срабатываний датчика касания, а после 15 нажатий выводит на экран «Close for 3 min» и после 10-секундной паузы снова начинает считать и т. д. |
1 |
||
Итого: |
34 |
||||
Формы организации: |
Лего-фестиваль, практические работы, зачетная работа, беседа. |
||||
Виды деятельности: |
Моделирование и конструирование Лего-моделей |
||||
7 класс |
|||||
1 |
Lego. Конструирование и строительство собственных моделей. |
Проектирование пространства. Стили и направления. Свободное проектирование и строительство Расчет деталей. Основные обозначения цветов Изготовление собственной модели на свободную тему Схематическое исполнение готовой модели Проектирование марсоходов и луноходов Проектирование космической станции Строительство космических кораблей Проектирование марсоходов и луноходов Строительство марсоходов и луноходов Проектирование космической станции Строительство космической станции Схематическое исполнение готовой модели Проектирование ракеты Строительство ракеты |
33 |
||
2 |
Творческая работа «Плотность автомобильного парка» |
|
1 |
||
Итого: |
34 |
||||
Формы организации: |
Практические работы, зачетная работа, беседа |
||||
Виды деятельности: |
Проектирование и строительство моделей |
||||
8 класс |
|||||
1 |
Общие представления о робототехнике |
|
9 |
||
1.1 |
Введение в лего-конструирование |
Обзор образовательных конструкторов LEGO Основные свойства конструкции при ее построении Способы, варианты соединения деталей конструктора LEGO |
5 |
||
1.2 |
Робототехника |
Основные понятия робототехники. История робототехники. Состав, параметры и квалификация роботов Программное обеспечение NXT-G |
4 |
||
2. |
Основы конструирования машин и механизмов |
|
14 |
||
2.1 |
Машины и механизмы |
Основы конструирования. Машины и механизмы. Кинематические схемы механизмов. Простые механизмы для преобразования движения. |
4 |
||
2.2 |
Механические передачи |
Общие сведения. Зубчатые передачи (цилиндрические, конические, червячная). Реечные, ременные, червячные передачи. |
6 |
||
2.3 |
Проектирование электромеханического привода машин |
Двигатели постоянного тока. Шаговые электродвигатели и сервоприводы Редукторы (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические, червячные) |
4 |
||
3 |
Системы передвижения роботов |
|
8 |
||
3.1 |
Мобильные роботы |
Потребности мобильных роботов. Типы мобильности роботов. |
8 |
||
4 |
Творческая работа «Сбор космического мусора»
|
Решить проблему с помощью роботов. Составить план, определить задачи проекта и способы их решения. Оформите результаты в виде отчёта. |
3 |
||
Итого: |
34 |
||||
Формы организации: |
Практические работы, зачетная работа, беседа |
|
|||
Виды деятельности: |
Проектирование и конструирование моделей |
|
|||
9 класс |
|||||
1 |
Машины и механизмы. |
Машины и механизмы. Кинематические схемы механизмов. Механизмы для преобразования движения (зубчато-реечный, винтовой, кривошипный, кулисный, кулачковый). Общие представления о механических передачах. Зубчатые передачи (цилиндрические, конические, червячная). Цепные, ременные, фрикционные передачи. Двигатели постоянного тока. Шаговые электродвигатели и сервоприводы. Редукторы (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические, червячные). |
9 |
||
2 |
Мобильные роботы |
Потребности мобильных роботов. Типы мобильности. Колесные системы передвижения роботов: автомобильная группа, группа с произвольным независимым поворотом каждого колеса влево и вправо. Шагающие системы передвижения роботов: робот с 2-я конечностями, робот с 4-я конечностями, робот с 6-ю конечностями |
8 |
||
3 |
Контроллере LEGO Mindstorms EV3 |
Общее представление о контроллере LEGO Mindstorms EV3 Тактильный датчик. Звуковой датчик. Ультразвуковой датчик. Световой датчик. Система с использованием нескольких датчиков Структура и составные элементы промышленного робота. Рабочие органы манипуляторов. |
10 |
||
4 |
Сенсорные устройства |
Сенсорные устройства, применяемые в различных технологических операциях. Геометрические конфигурации роботов: декартовая система координат, цилиндрическая система координат, сферическая система координат. |
6 |
||
5 |
Зачетная работа |
Создать робота из LEGO Mindstorms EV3
|
1 |
||
Итого: |
34 |
||||
Формы организации: |
Практические работы, зачетная работа, беседа |
||||
Виды деятельности: |
Проектирование и конструирование моделей |
КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ:
5 класс
Раздел |
Кол-во часов |
№ урока |
Дата проведения |
Тема урока |
Кол-во часов |
|
План |
Факт |
|||||
Тема 1. Введение в робототехнику |
2 |
1 |
|
|
Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Правила работы с конструктором LEGO |
1 |
2 |
|
|
Управление роботами. Методы общения с роботом. Состав конструктора LEGOMINDSTORMSEV3. Языки программирования. Среда программирования модуля, основные блоки. |
1 |
||
Тема 2. Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. |
4
|
3 |
|
|
Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами. Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора и их назначение. |
1
|
4 |
|
|
Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение. |
1 |
||
5 |
|
|
Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин. Видысоединений и передач и их свойства. |
1 |
||
|
6 |
|
|
Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния. |
1 |
|
Тема 3. Датчики LEGOMINDSTORMSEV3 EDU и их параметры. |
6 |
7 |
|
|
Датчик касания. Устройство датчика. Практикум. Решение задач на движение с использованием датчика касания. |
1 |
8 |
|
|
Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с использованием датчика |
1 |
||
9 |
|
|
Ультразвуковой датчик. Решение задач на движение с использованием датчика расстояния |
1 |
||
10 |
|
|
Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка. |
1 |
||
11 |
|
|
Подключение датчиков и моторов. Интерфейс модуля EV3. Приложения модуля. Представление порта. Управление мотором. |
1 |
||
12 |
|
|
Проверочная работа № 1 по теме «Знакомство с роботами LEGOMINDSTORMS». |
1 |
||
Тема 4. Основы программирования и компьютерной логики |
9 |
13 |
|
|
Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы. |
1 |
14 |
|
|
Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях. |
1 |
||
15 |
|
|
Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата.Использование циклов при решении задач на движение. |
1 |
||
16 |
|
|
Программные блоки и палитры программирования Страница аппаратных средств Редактор контента Инструменты Устранение неполадок. Перезапуск модуля |
1 |
||
17 |
|
|
Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота. |
1 |
||
18 |
|
|
Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии. |
1 |
||
19 |
|
|
Решение задач на движение вдоль линии. Калибровка датчика освещенности. |
1 |
||
20 |
|
|
Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из клеток |
1 |
||
21 |
|
|
Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок |
1 |
||
Тема 5. Практикум по сборке роботизированных систем |
8 |
22 |
|
|
Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов. Использование конструктора в качестве цифровой лаборатории. |
1 |
23 |
|
|
Измерение расстояний до объектов. Сканирование местности. |
1 |
||
24 |
|
|
Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость вращения сервомотора. Мощность. |
1 |
||
25 |
|
|
Управление роботом с помощью внешних воздействий. Реакция робота на звук, цвет, касание. Таймер. |
1 |
||
26 |
|
|
Движение по замкнутой траектории. Решение задач на криволинейное движение. |
1 |
||
27 |
|
|
Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков. |
1 |
||
28 |
|
|
Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное движение. |
1 |
||
29 |
|
|
Проверочная работа №2 по теме «Виды движений роботов» |
1 |
||
5 |
30 |
|
|
Работа над проектами «Движение по заданной траектории», «Кегельринг». Правила соревнований. |
1 |
|
31 |
|
|
Соревнование роботов на тестовом поле. Зачет времени и количества ошибок |
1 |
||
32 |
|
|
Конструирование собственной модели робота |
1 |
||
33 |
|
|
Программирование и испытание собственной модели робота. |
1 |
||
34 |
|
|
Презентации и защита проекта «Мой уникальный робот» |
1 |
6 класс:
Раздел |
Кол-во часов |
№ урока |
Дата проведения |
Тема урока |
Кол-во часов |
|
План |
Факт |
|||||
Вводное занятие. |
1 |
1 |
1 нед |
|
Правила работы на уроках Лего- конструирования. Знакомство с ЛЕГО. Диагностика |
1 |
Знакомство с ЛЕГО продолжается. Узоры |
1 |
2 |
2 нед |
|
Знакомство с ЛЕГО продолжается. Узоры. |
1 |
Путешествие по ЛЕГО-стране. Баланс конструкций. |
1 |
3 |
3 нед |
|
Путешествие по ЛЕГО-стране. Баланс конструкций. |
1 |
Конструирование и моделирование Лего-моделей |
29 |
4 |
4 нед |
|
Падающие башни. |
1 |
5 |
5 нед |
|
Крыши и навесы. |
1 |
||
6 |
6 нед |
|
Что нас окружает |
1 |
||
7 |
7 нед |
|
Городской пейзаж. |
1 |
||
8 |
8 нед |
|
Городские постройки. |
1 |
||
9 |
9 нед |
|
Сельский пейзаж. |
1 |
||
10 |
10 нед |
|
Сельскохозяйственные постройки |
1 |
||
11 |
11 нед |
|
Школа, школьный двор. |
1 |
||
12 |
12 нед |
|
Наш двор. |
1 |
||
13 |
13 нед |
|
Наша улица |
1 |
||
14 |
14 нед |
|
Какой бывает транспорт. Пассажирский транспорт. |
1 |
||
15 |
15 нед |
|
Специальный транспорт. |
1 |
||
16 |
16 нед |
|
Водный транспорт |
1 |
||
17 |
17 нед |
|
Воздушный транспорт, космические модели. |
1 |
||
18 |
18 нед |
|
Транспорт в помощь человеку |
1 |
||
19 |
19 нед |
|
Улица полна неожиданностей |
1 |
||
20 |
20 нед |
|
Военный парад |
1 |
||
21 |
21 нед |
|
Карета |
1 |
||
22 |
22 нед |
|
Животные. Разнообразие животных |
1 |
||
23 |
23 нед |
|
Домашние питомцы |
1 |
||
24 |
24 нед |
|
Дикие животные. |
1 |
||
25 |
25 нед |
|
Животные пустынь, степей, лесов |
1 |
||
26 |
26 нед |
|
Спорт и его значение в жизни человека |
1 |
||
27 |
27 нед |
|
В мире фантастики. Фигурки фантастических существ |
1 |
||
28 |
28 нед |
|
Русские народные сказки |
1 |
||
29 |
29 нед |
|
Сказки русских писателей. |
1 |
||
30 |
30 нед |
|
Сказки зарубежных писателей |
1 |
||
31 |
31 нед |
|
Любимые сказочные герои . |
1 |
||
32 |
32 нед |
|
Изготовление моделей к проведению лего- фестиваля. |
1 |
||
Лего-фестиваль |
33 |
33 нед |
|
Лего-фестиваль. |
1 |
|
Творческая работа «Перерыв 15 минут» |
|
34 |
34 нед |
|
Творческая работа «Перерыв 15 минут» |
1 |
Тематическое планирование 7 класс:
Раздел |
Кол-во часов |
№ урока |
Дата проведения |
Тема урока |
Кол-во часов |
|
план |
факт |
|||||
«LEGO. Конструирование и строительство собственных моделей» |
33 |
1-3 |
1 -3нед |
|
Проектирование пространства. Стили и направления. |
3 |
4-6 |
4-6 нед |
|
Свободное проектирование и строительство |
3 |
||
7-9 |
7-9 нед |
|
Расчет деталей. Основные обозначения цветов |
3 |
||
10-11 |
10-11 нед |
|
Изготовление собственной модели на свободную тему |
2 |
||
12-13 |
12-13 нед |
|
Схематическое исполнение готовой модели |
2 |
||
14-15 |
14-15 нед |
|
Проектирование марсоходов и луноходов |
2 |
||
16-17 |
16-17 нед |
|
Проектирование космической станции |
2 |
||
18-19 |
18-19 нед |
|
Строительство космических кораблей |
2 |
||
20-21 |
20-21 нед |
|
Проектирование марсоходов и луноходов |
2 |
||
22-23 |
22-23 нед |
|
Строительство марсоходов и луноходов |
2 |
||
24-25 |
24-25 нед |
|
Проектирование космической станции |
2 |
||
26-27 |
26-27 нед |
|
Строительство космической станции |
2 |
||
28-29 |
28-29 нед |
|
Схематическое исполнение готовой модели |
2 |
||
30-31 |
30-31 нед |
|
Проектирование ракеты |
2 |
||
32-33 |
32-33 нед |
|
Строительство ракеты |
2 |
||
Творческая работа «Плотность автомобильного парка» |
1 |
34 |
34 нед |
|
Творческая работа «Плотность автомобильного парка» |
1 |
Литература:
Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов\ Д. Г. Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 – 292 с.