Роботы давно вошли в нашу жизнь. Все привычные устройства наделены «интеллектом»: будь то микроволновка, смартфон, телевизор, автомобиль. Занятия по робототехнике позволят начинающему инженеру окунуться в мир механики, электронного интеллекта, программирования и творчества. Дети изучают механизмы и законы физики, на которых основана их работа. Узнают, как робот «думает» и научатся создавать простые алгоритмы.
Это начальный курс для самых маленьких любителей конструирования. Ребята освоят азы электротехники и схемотехники, научаться составлять алгоритмы, собирать и программировать Lego-роботов. Курс подходит для новичков и для тех, кто еще незнаком с Lego-конструированием, а также для тех, кто хочет заложить основу компьютерной грамотности.
Предварительная подготовка
Не требуется.
Основы компьютерной грамотности
Основные понятия электротехники: электрическая цепь
LEGO-конструирование
3D-моделирование и 3D-печать
Основные понятия алгоритмики
Среда программирования Lego Mindstorms NXT
Программирование робота Lego
Управление роботом с использованием датчиков
Состязания роботов
Подробная программа…
Модуль Основы логических конструкций
- Знакомство с сервисом MakeCode.
- Линейный алгоритм.
- Циклический алгоритм.
- Создание анимированных картинок
- Переменные.
Практическая работа: программная реализация работы елочной гирлянды..
Модуль Схемотехника
- Изучение основ электротехники.
- Изучение типов соединения: параллельное, последовательное.
- Схема с лампочкой и светодиодом.
- Изучение различных переключателей.
- Работа со звуковыми модулями.br /> Практическая работа: создание комбинированной схемы.
Модуль Lego-роботы
- Изучение блока управления.
- Демонстация деталей и датчиков.
- Тестирование блока управления.
- Сборка простейшего робота.
- Первая программа в блоке управления по движению робота.
- Использование звуковых эффектов и графических изображений.
- Изучение среды NXT для программирования робота.
- Создание первой программы, загрузка программы.
- Изучение датчиков расстояния, касания, цвета.
- Создание программ с использованием конструкции Цикл
Практическая работа: разработка программы движения робота «Гараж».
Изучаемые технологии
Windows, схемотехника, элементная база LegoNXT, сборка и линейное программирование робота, графические и текстовые редактор
Перед конструированием Lego-роботов важным этапом является изучение схемотехники. Изучение электрических схем ориентировано на развитие творческого потенциала личности ребенка. Дети получают начальные знания в области физики, электроники, черчения, осваивают основы научно-исследовательской и проектной деятельности.
Для конструирования и программирования роботов для школьников 1-2 классов лучше всего подойдет платформа LEGO Mindstorms, которая проста и понятна как обычный конструктор. Она состоит из четырех компонентов: механики, периферийной электроники, управляющего модуля и среды разработки. Элементная база имеет закрытую архитектуру модулей, устройство которых пока будет сложно понять обучающимся, но существует множество конфигураций сборки стандартных и с "фантазией", что дает массу преимуществ при изучении сборки робототехнических систем. Конструирование и в дальнейшем программирование таких моделей позволяет развивать мелкую моторику, усидчивость, логику и пространственное мышление.
Основы программирования роботов легче осваивать на примере блочного программирования в простейших программах, эмулирующих работу платы со светодиодами. С использованием ярких интуитивно понятных блоков легко начинать изучение базовых алгоритмических конструкций и переменных.
Если в начале курса школьники программируют линейное движение, составляют пошаговые инструкции по прохождению участка с поворотами, управляют звуковыми и графическими сигналами по заранее заданному алгоритму, то самые пытливые ребята успевают овладеть циклическими алгоритмами и алгоритмами ветвления, использованием датчиков, собирают и программируют нестандартные конфигурации Lego-роботов. Изучение основ блочного программирования, электрических схем и роботов является ступенью перед изучением роботов на платформе Arduino.
Как проходят занятия
Учитывая возраст учащихся занятия строятся от простого к сложному, причем, на самих занятиях не просто занимаются конструированием и собиранием роботов из деталей, а знакомятся с теоретическими основами электричества и схемотехники, базовыми компьютерными навыками и логики и программирования. Темы по 3d моделированию - это занятия от идеи до печати созданной модели.
На занятии каждый обучающийся обеспечивается необходимыми материалами и оборудованием.
Для ведения занятий используется мультимедийное и сетевое оборудование. Обучение сопровождается красочными презентационными и раздаточными материалами.
Результат обучения
К концу курса ребенок получит начальные навыки работы на компьютере, разберется в правилах техники безопасности функционирования электрической цепи и правилами безопасной работы с инструментами при конструировании роботов, научится соединять детали в единую электрическую цепь, освоит приемы сборки и программирования робототехнических устройств, познакомится с понятием «алгоритм», видами и свойствами алгоритмов, сможет написать программу для управления роботом с помощью датчиков в среде программирования Lego Mindstorms NXT, получит навыки 3D-моделирование и 3D-печати.
Кроме того, ребенок почувствует себя настоящим конструктором робототехнических систем, поймет нравится ли ему эта сфера деятельности, научиться наблюдать и анализировать результаты работы.
По окончанию курса школьник получит Сертификат Учебного центра вычислительной техники установленного образца.
