тема дня
содержание занятия
кол-во
часов
1
Введение в курс.
Ознакомление с обо-
рудованием курса
1. Введение в курс Робототехники: области применения,
виды робототехники. История и перспективы робототехники.
2
2. Ознакомление с оборудованием курса: набор LEGO®
MINDSTORMS® EV3 Education.
2
3. Изучение модуля EV3
.
2
4. Сборка образовательного робота.
2
2
Ознакомление с дат-
чиками и моторами.
3D моделирование.
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Ознакомление с моторами и датчиками. Подключение
датчиков и моторов. Изучение Интерфейса модуля EV3. Про-
граммное обеспечение EV3.
2
3. Моделирование образовательного робота в LEGO® Digital
Designer.
4
3
Движения с исполь-
зованием моторов
(1)
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Создание первой программы для EV3. Движение больших
моторов: Блок Рулевого Управления.
2
3. Выполнение командной работы над заданиями и проектом
«Танцующий Робот». Движение руки робота: Блок Среднего
Мотора. Блок Большого Мотора.
4
4
Движения с исполь-
зованием моторов
(2)
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Выполнение к
омандной работы над заданиями и проектом
«Робот убирающий мусор».
2
3. Сборка робота «Щенок».
2
4. Сборка робота «РобоРука».
2
5
Повороты
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Повороты на месте: блок Независимое управление мотора-
ми.
2
3. Выполнение командной работы над заданиями и проектом
«Парковка».
4
6
Датчики
(1)
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Датчик Касания. Определение нажатий на кнопку. Выпол-
нение к
омандной работы над заданиями и проектом «Грузо-
вой робот».
2
3. Сборка робота «Ступенеход».
2
4. Ультразвуковой датчик. Определение и реакция на пре-
пятствия. Выполнение к
омандной работы над заданиями и
проектом «Сигналы».
2
| 40 |
день
тема дня
содержание занятия
кол-во
часов
7
Датчики
(2)
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Гироскопический датчик. Определение углового наклона.
Выполнение к
омандной работы над заданиями и проектом
«Маневр».
2
3. Датчик цвета. Определение цвета.
Выполнение к
омандной работы над заданиями и проектом
«Светофор».
2
4. Сборка робота «Цветосортировщик».
2
8
Блоки операторы
и блоки данных
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Блок Цикл. Использование счетчика. Данные с датчика.
Проект «Транспортировка».
2
3. Блок Экран. Блок Текст.
2
4. Ознакомление с моделями роботов «Слон», «ТанкоБот»,
«Знап», «Робозавод».
2
9
Блоки операторы
и блоки данных
1. Взаимооценивание планов уроков по курсу «Робототехни-
ка» и их совершенствование на основе обратной связи.
2
2. Блок Математика. Блок Случайных чисел.
2
3. Блок Переключение. Проект «Робот-пешеход».
4
10
Соревнования
в классе
1. Анонсирование соревнования в классе. Презентация идей.
2
2. Создание собственных моделей роботов.
2
3. Программирование роботов и тестирование.
2
4. Презентация и соревнования роботов. Определение побе-
дителей.
2
Всего:
Примечание: Продолжительность 1 академического часа составляет 45 минут.
80 акад.
часов
| 41 |
Center
of Excellence
глоссаРий
слово
Значение
автономное обучение
Подход к обучению, который поощряет ученика взять под контроль свое
собственное обучение. Важно, чтобы учителя развивали самостоятельность
учащихся в изобразительном искусстве в целях поддержки принятия незави-
симых решений, стимулирующих творческое мышление и самовыражение.
атмосфера в классе
Преобладающая обстановка в классе на основе ряда факторов, основными из
которых являются межличностные отношения и вовлеченность учащихся в
учебно-воспитательный процесс.
алгоритм
Точное и полное описание последовательности действий, позволяющее по-
лучить конечный результат.
базовое программное
обеспечение
программное обеспечение, поставляемое с роботом и предназначенное для
организации его функционирования. Lego Mindstorms NXT Software базо-
вое программное обеспечение робота Lego Mindstorms NXT.
бионика
Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах
принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то
есть формы живого в природе и их промышленные аналоги.
вращательное
движение
Движение, при котором траектории различных точек тела представляют со-
бой окружности (или дуги окружностей) с общей осью.
вспомогательный
алгоритм
Алгоритм, который целиком используются в составе другого алгоритма.
датчик
Средство измерений, размещаемое в месте отбора информации, исполняю-
щее функцию первичного преобразователя измеряемой величины в электри-
ческую или электромагнитную величину.
дифференциация
Практика разнообразия уроков для размещения различных учащихся в одном
классе. Например, изменение инструкций в соответствии с потребностями,
способностями и интересами учащихся и для удовлетворения их различных
образовательных уровней.
Звук
Физическое явление, представляющее собой распространение в виде упру-
гих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде.
инклюзивное обуче-
ние
Процесс развития обучения, основанный на принципе доступности образо-
вания для всех, адаптации обучения для учеников с различными (в том числе
особыми) потребностями.
Инклюзивное образование стремится развить методологию, подходящую
для всех детей, а основная идея состоит в том, что все дети являются уче-
никами с различными потребностями в образовании. Инклюзивное образо-
вание стремится развивать более гибкие стратегии преподавания и учения
для удовлетворения различных потребностей в образовании. Если образова-
ние становится более эффективным в связи с изменениями, внедренными в
инклюзивное образование, то это будет заметно по всем детям.
Восемь принципов инклюзивного образования:
- Ценность человека не зависит от его способностей и достижений;
- Каждый человек способен мыслить и чувствовать;
- Каждый человек имеет право на общение и право быть услышанным;
- Все люди нуждаются друг в друге;
- Истинное образование может иметь место только в контексте реальных вза-
имоотношений;
- Каждый нуждается в поддержке и дружбе сверстников;
- Для всех достижение прогресса – это способность сделать что-то, а не не-
способность сделать хоть что-либо;
- Разнообразие развивает все стороны жизни человека.
| 42 |
слово
Значение
инфракрасное излу-
чение
Не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную
область между красным концом видимого света и коротковолновым радио-
излучением.
кибернетика
Наука об управлении, связи и переработке информации.
кинематика учебного
мобильного робота
Один из основных этапов исследований при проектировании мобильных ро-
ботов. Результатом кинематического анализа является математическое опи-
сание поведения механической системы для дальнейшей разработки про-
граммного управления движением учебного робота.
коллаборативное об-
учение
Философия, не просто техника класса. Во всех ситуациях, где люди собира-
ются вместе в группах, это предполагает способ общения с людьми, которые
уважают и выдвигают на первый план способности и вклад отдельных чле-
нов группы. Существует разделение полномочий и ответственности между
членами группы для действий этих групп. Основная предпосылка совмест-
ного обучения основана на достижении консенсуса в рамках сотрудничества
со стороны членов группы.
конструктивистская
теория
Конструктивизм (философия) включает в себя подходы, которые подразуме-
вают обучение не через запоминание наизусть, но через значимый опыт.
Понимание того, что люди получают знания, опираясь на собственное пони-
мание чего-либо посредством практических действий или через социальное
взаимодействие.
Все новое обучение начинается с того, что уже знает человек, и именно это
предопределяет смысл, который они из этого вынесут.
креативность
Процесс разработки новых оригинальных идей, отличных от традиционных и
признанных схем мышления. Согласно известному американскому психологу
А.Маслоу, креативность – это своеобразная врожденная способность, общая для
всех, но многие теряют ее из-за воспитания, образования и общественной прак-
тики.
В повседневной жизни креативность – это способность достигать целей, на-
ходить решения проблем с использованием различных подходов, или просто
вещи в необычном или оригинальном применении.
критериальное оце-
нивание
Оценка успеваемости учащихся по предопределённым критериям. Такое оце-
нивание отличается от метода «нормативного» оценивания, в котором рабо-
та/люди оцениваются с точки зрения того, насколько ее могут сделать другие
люди.
критическая оценка
Рассмотрение эффективности/стоимости/срока действия и др. действия, про-
цесса или продукта, а также решения, почему они есть или были эффектив-
ными/стоящими/действительными и др.
критическое мыш-
ление
Возможность ставить под вопрос информацию, анализировать и синтезиро-
вать информацию из различных источников с целью ее понимания.
Может также включать способность выйти за рамки представленной инфор-
мации и «создать» новые способы мышления об идеях.
Существует предположение, что движение в сторону критического мышле-
ния в конкретном обществе необходимо для того, чтобы начать цивилизован-
ное развитие этого общества. В узком смысле критическое мышление можно
определить, как «мышление о мышлении». Психолог Диана Ф.Халперн рас-
сматривает критическое мышление как познавательный подход и стратегии,
повышающие возможность достижения желаемого результата.
манипулятор
Управляемое устройство, оснащенное рабочим органом для выполнения
двигательных функций, аналогичным движениям руки человека при переме-
щении объектов в пространстве.
| 43 |
Center
of Excellence
слово
Значение
метакогнитивные
стратегии
По Дж.Х. Флэйвеллу (1992), метакогнитивные стратегии служат метакогни-
тивным целям, то есть контролю и мониторингу когнитивных действий.
Д. Кунн (1983) и Б.A. Моляко (1991) утверждают, что метакогнитивные страте-
гии служат для создания выбора на формирование и преобразование собствен-
ных познавательных стратегий людей в соответствии с поставленной задачей.
Исследование таких стратегий является очень распространенным явлением в
психологии. Для формирования экземпляра «сложной структуры» задачи (О.
Зельц, 1981), реструктуризации (В. Вертгеймер, 1987; К.Дункер, 1965), фор-
мирование «оперативного смысла» (О.К. Тихомиров, 1984) и т.д. Конкретная
эвристика и алгоритмы были определены в информационными теориями (Д.
Миллер, Ю.Галантер 1986; А.Ньюэлл, Дж.Шоу, 1965. П.Линдсей, Д.Норман,
1974 и др), которые служат функции организации процесса поиска решения.
метапознание
Концепция метапознания была введена Дж. Х. Флэйвелом (1976, 1979, 1992).
В структуре метапознания, автор выделяет такие компоненты, как метакогни-
тивные знания, опыт, цели и стратегии. Однако автор считает отражающий кон-
троль познавательных действий наиболее важной функцией метапознания.
Поэтому эксперименты Флэйвелла, А. Брауна, М. Рида и других были посвя-
щены выявлению способностей у детей, управлять своими познавательными
действия, зная свои особенности.
Метопознание является специфической формой постижения собственных
способностей мышления людей; когнитивные стратегии, которые позволяют
учащимся поставить цели образования для разработки субъективного поло-
жения учащихся, на основе формирования саморегулирования и самоконтро-
ля познавательно и аффективно.
механическая пере-
дача
Механизм, служащий для передачи и преобразования механической энергии
от энергетической машины до исполнительного механизма, как правило, с
изменением характера движения (изменения направления, скоростей и др.).
мехатроника
Область науки и техники, основанная на системном объединении узлов точ-
ной механики, датчиков состояния внешней среды и самого объекта, источ-
ников энергии, исполнительных механизмов, усилителей, вычислительных
устройств.
моделирование
Исследование объектов через их модели, построение моделей реальных
предметов или явлений (организмов, инженерных сооружений, социальных
систем и различных процессов).
обратная связь
Канал, по которому в систему вводятся данные о результатах управлении.
органы рабочие ма-
нипулятора
Различные инструменты, закрепляемые на конце манипулятора, с помощью
которых последний выполняет конкретные производственные операции.
освещенность
Световая величина, равная отношению светового потока, падающего на ма-
лый участок поверхности, к его площади.
очувствление
Использование информации об окружающей среде в качестве сигналов об-
ратной связи, позволяющих, например, роботу реагировать на изменение
среды.
пид-регулятор (про-
порциональный ин-
тегрально-дифферен-
циальный регулятор)
Метод, широко используемый для улучшения работы различных техниче-
ских устройств.
| 44 |
слово
Значение
полупроводниковые
приборы
Электронные приборы, действие которых основано на электронных процес-
сах в полупроводниках. Наиболее распространенными из них являются по-
лупроводниковые фото- и терморезисторы, диоды, транзисторы, полупрово-
дниковые интегральные микросхемы и др.
поступательное дви-
жение
Движение, при котором все точки тела имеют одинаковые траектории.
привод робота
Часть исполнительного устройства робота, предназначенная для приведения
в движение его звеньев и функциональных элементов.
программирование
Процесс подготовки задач для решения их на компьютере (микрокомпьюте-
ре). Robolab – графическая среда программирования, используемая для про-
граммирования Lego-роботов на базе RCX и NXT. RobotC for Mindstorms –
текстовая среда программирования, позволяющая разрабатывать программы
для управления Lego Mindstorms NXT.
программирование
робота
Процесс формирования управляющей программы робота.
программное обеспе-
чение робота
Программное обеспечение, предназначенное для организации процесса про-
граммирования и исполнения управляющей программы.
Рефлексия
Междисциплинарное понятие с долгой историей. Оно описывает процесс
тщательного осмысления и обзора прошлого опыта для того, чтобы помочь
развить проницательность и понимание посредством оценки и критики. Тра-
диционно включает в себя содержание и функции личного познания, вклю-
чая личные структуры (ценности, интересы, мотивы), мышление, решение
проблем, эмоциональные реакции, поведение, и т.д.
Согласно П.Тейяр де Шардену, благодаря рефлексии люди отделились от
животных, смогли сосредоточится на себе и узнать о себе, и не только
знать, но и понимать, что они знают.
Согласно Кассиреру, рефлексия – это способность различить в потоке раз-
личных чувств более конкретные элементы, изолировать их и сосредото-
чится на них.
Одним из первых психологов, занимавшихся рефлексией, был А.Буземанн
(1925-1926), который определил ее как «принятие на себя любого типа опыта
извне».
В психологических исследованиях рефлексию можно рассматривать как сле-
дующее: как способ восприятия основы и результатов исследователя; как
основной признак предмета, благодаря которым можно воспринимать и ре-
гулировать жизнь.
Робот
Многофункциональная перепрограммируемая машина для полностью или
частично автоматического выполнения двигательных функций аналогично
живым организмам, а также некоторых интеллектуальных функций человека.
Робот адаптивный
Робот, управляющая программа которого целенаправленно изменяет после-
довательность или характер действий в зависимости от контролируемых
факторов рабочей среды и/или функционирования самого робота.
Робот
жесткопро-
граммируемый
Робот, действия которого, заданные управляющей программой, не могут
быть целенаправленно изменены в процессе работы в зависимости от функ-
ционирования робота и/или контролируемых параметров рабочей среды.
Робот интеллекту-
альный
Робот, управляющая программа которого может полностью или частично
формироваться автоматически в соответствии с поставленным заданием и в
зависимости от состояния рабочей среды.
| 45 |
Center
of Excellence
слово
Значение
Робот манипуляцион-
ный
Робот для выполнения двигательных функций, аналогичных функция руки
человека.
Робот мобильный
Робот, способный перемещаться в рабочей среде в соответствии с управляю-
щей программой.
Роботизация
Автоматизация ручного или рутинного видов умственного труда человека с
применением роботов.
Робототехника
Научно-техническое направление, занимающееся проектированием, изго-
товлением и использованием роботов.
Робототехника
Область науки и техники, связанная с созданием, исследованием и приме-
нением роботов. Робототехника охватывает вопросы проектирования, про-
граммного обеспечения, очувствления роботов, управления ими, а также ро-
ботизации промышленной и непромышленной сферы.
Роботы второго поко-
ления
Адаптивные роботы, которые могут изменять свое поведение в зависимости
от изменения внешних условий.
Роботы первого поко-
ления
Программируемые роботы, не имеющие органов очувствления.
Роботы третьего по-
колений
Роботы, наделенные элементами искусственного интеллекта.
система информаци-
онно-управляющая
Комплекс измерительно-информационных и управляющих средств, автома-
тически производящих сбор, обработку и передачу информации, и формиру-
ющих различные управляющие сигналы.
система
исполни-
тельная
Устройства, предназначенные для непосредственного воздействия на объек-
ты окружающей среды или взаимодействия с ними в соответствии с управля-
ющими сигналами, формулируемыми информационно-управляющей систе-
мой или непосредственно оператором. В качестве элементов исполнитель-
ной системы используются двигатели, передаточные устройства (передачи),
связанные с ними манипуляторы, механические ноги, тележки с колесным,
гусеничным и иными шасси и др.
система сенсорная
Искусственные органы чувств робота, предназначенные для восприятия и
преобразования информации о состоянии внешней среды и самого робота.
система управления
роботом
Система, состоящая из комплекса аппаратных и программных средств и обе-
спечивающая формирование и выдачу управляющих воздействий исполни-
тельным устройствам в соответствии с задаваемыми целями и с учетом со-
стояния внешней среды.
Достарыңызбен бөлісу: |