AWANS INFORMACJE FORUM Dla nauczyciela Dla ucznia LOGOWANIE


Katalog

Magdalena Bochniak, 2017-08-25
Jarosław

Informatyka, Program nauczania

Program zajęć pozalekcyjnych ROBOTYKA Lego Mindstorms

- n +

WSTĘP
Kształcenie ogólne stanowi fundament wykształcenia, umożliwiający zdobycie zróżnicowanych kwalifikacji zawodowych, a następnie ich późniejsze doskonalenie lub modyfikowanie, otwierając proces kształcenia się przez całe życie. Udział w zajęciach „Robotyka” prowadzonych z użyciem zestawów LEGO MINDSTORMS NXT ma być dla ucznia pierwszym krokiem poczynionym na drodze od fascynacji techniką (mechatroniką) i informatyką (algorytmiką), poprzez rozwój pasji, aż do świadomego wyboru przyszłej pracy zawodowej.
Podstawa Programowa wymaga, aby nauczanie zapewniało realizację celów kształcenia ogólnego:
zdobycie przez uczniów umiejętności wykorzystania posiadanych wiadomości podczas wykonywania zadań i rozwiązywania problemów,
kształtowanie u uczniów postaw warunkujących sprawne i odpowiedzialne funkcjonowanie we współczesnym świecie.
Ponadto podstawa wymienia umiejętności, jakie uczeń powinien nabywać w procesie kształcenia ogólnego: myślenie naukowe, umiejętność wykorzystania wiedzy o charakterze naukowym do identyfikowania i rozwiązywania problemów, a także formułowania wniosków opartych na obserwacjach empirycznych, umiejętność sprawnego posługiwania się nowoczesnymi technologiami informacyjnymi i komunikacyjnymi, umiejętność wyszukiwania, selekcjonowania i krytycznej analizy informacji, umiejętność pracy zespołowej.
Proponowane zajęcia (z użyciem zestawów LEGO MINDSTORMS NXT) wydają się w pełni odpowiadać tak postawionym wymaganiom. Są one „namacalnym” dowodem na użyteczność zdobywanej wiedzy, którą uczeń – współpracując w zespole – musi zastosować projektując, tworząc i programując swój pojazd lub maszynę.

CHARAKTERYSTYKA PROGRAMU

Program zajęć rozwijających zainteresowania informatyczne i techniczne „Robotyka” przeznaczony jest dla dzieci z pierwszego i drugiego etapu edukacyjnego. Na realizację programu przeznaczona jest jedna godzina tygodniowo.
LEGO MINDSTORMS to pomysł na „ożywienie” konstrukcji wykonanych z klocków LEGO Technic. Podstawowym elementem składowym zrobotyzowanego zestawu jest kostka (ang. brick) NXT, wyposażona w 32-bitowy procesor, cztery porty wejścia do komunikacji z sensorami (np. nacisku/dotyku, ultradźwięków, koloru i natężenia światła) oraz trzy porty wyjścia do podpięcia silników.
Dla zestawów LEGO MINDSTORMS przygotowane zostało graficzne środowisko programowania. Programowanie sprowadza się do budowania graficznych schematów działania robotów (programowanie wizualne).
Na początku dzieci będą budować roboty z gotowych instrukcji (na wzór instrukcji Lego), pokazujących krok po kroku jakie klocki należy wziąć i jak je ze sobą połączyć. W kolejnych etapach nauki dzieci otrzymają jedynie pomoce, z których będą mogli korzystać (zdjęcia i wskazówki konstrukcyjne). Po zbudowaniu robotów, uczniowie będą je programować w specjalnie przygotowanym programie (zgodnie z wcześniej założoną funkcjonalnością). Program jest bardzo intuicyjny i posiada przyjazny interfejs graficzny, w którym dzieci przeciągają i upuszczają poszczególne ikony odpowiedzialne za określone czynności robota.
Ostatnim i najciekawszym elementem zajęć będzie testowanie robota i zabawa. To bardzo ważny element, który pozwala poczuć satysfakcję z efektów swojej pracy, ucząc wytrwałości w osiąganiu zamierzonych celów. Każde spotkanie będzie się kończyć podsumowaniem i powtórzeniem poznanych pojęć w trakcie zajęć.
Program ma na celu rozwijanie u dzieci umiejętności pracy zespołowej i współpracy, logicznego myślenia, przygotowania do samodzielnej nauki w przyszłości, rozwijania pasji i chęci zwiększania wiedzy oraz zdolności wizualno – przestrzennych.
Uczniowie poprzez zabawę poznają wiele zagadnień z zakresu informatyki, fizyki, mechaniki, co będzie miało wpływ na ich wszechstronny rozwój.

CELE KSZTAŁCENIA

Cele ogólne:
zdobycie przez uczniów umiejętności wykorzystania posiadanych wiadomości podczas wykonywania zadań i rozwiązywania problemów,
kształtowanie u uczniów postaw warunkujących sprawne i odpowiedzialne funkcjonowanie we współczesnym świecie.
Cele szczegółowe:
nauka budowy i programowania robotów,
zapoznanie z pracą czujników: koloru, dotyku, ultradźwięków,
zapoznanie z pracą silników i kostki,
zapoznanie z podstawami konstrukcji maszyn,
nauka i doskonalenie czytania instrukcji,
umiejętność korzystania z programu Lego Mindstorms NXT,
nauka i doskonalenie umiejętności stosowania algorytmów,
rozwijanie zainteresowań myślą techniczną,
kształtowanie wyobraźni przestrzennej, rozwijanie pomysłowości i twórczego działania,
kształtowanie cierpliwości i dokładności,
dbanie o szacunek do innych osób,
kształtowanie nawyku dbania o cudzą własność.

METODY NAUCZANIA

podające – informacje, objaśnienia, opis przedmiotów, zjawisk, sytuacji, podawanie gotowych wzorów do naśladowania,
poszukujące – rozwiązywanie przez uczniów problemów o charakterze praktycznym, a w elementarnym stopniu również i teoretycznych, dyskusja, inspirowanie do samodzielnego myślenia,
eksponujące - sytuacje, dostarczające uczniom przeżyć emocjonalnych, pozwalające na formułowanie pewnych sądów,
metody praktyczne – wiązanie poznawania, informacji z działaniem praktycznym.
ŚRODKI DYDAKTYCZNE:
komputery z dostępem do Internetu,
zestawy klocków Lego Mindstroms NXT 2.0,
oprogramowanie Lego Mindstroms NXT 2.0, w którym uczniowie tworzą programy sterujące robotami,
plansza testowa.

ZAŁOŻONE DO UZYSKANIA EFEKTY:

dla szkoły:
wzbogacenie oferty edukacyjnej szkoły,
budowanie pozytywnego wizerunku szkoły wśród dzieci i rodziców,
wzbogacenie tradycyjnych środków i metod dydaktycznych,
forma promocji szkoły.

dla uczniów:
poznanie podstaw konstrukcji maszyn oraz programowania,
wzrost umiejętności logicznego, konstruktywnego myślenia,
rozwijanie umiejętności pracy zespołowej,
rozwijanie pasji i chęci zwiększania wiedzy oraz rozwijanie zdolności wizualno – przestrzennych.


TREŚCI KSZTAŁCENIA
Treści kształcenia zostały opracowane w oparciu o Przewodnik użytkownika Lego Mindstorms NXT 2.0.
L.P.; REALIZOWANE TREŚCI; SPODZIEWANE OSIĄGNIĘCIA I POSTAWY UCZNIA
UCZEŃ:; ILOŚĆ GODZIN DO REALIZACJI
 1; Zasady pracy oraz zapoznanie z elementami zestawu Lego Mindstroms NXT 2.0.; zna i przestrzega zasad pracy z klockami Lego,
umie nazywać i wskazywać odpowiednie elementy.; 1
2; Szybki start – budowa pierwszego robota.; buduje prostego robota, sprawdza i analizuje jego działanie.; 1
 3; Przegląd technologii NXT.; zna zastosowanie poszczególnych elementów zestawu Lego: kostki NXT, czujnika dotyku, światła, koloru, ultradźwięku oraz interaktywnych servo-motorów,
 wie do jakich portów powinny być podłączone czujniki i silniki aby robot działał poprawnie,
łączy oraz testuje czujniki i silniki z odpowiednimi portami,; 3
 4; Kostka NXT jako mózg robota.; zna elementy budowy kostki oraz wie do czego służą,
zna zastosowanie ikon wyświetlanych na monitorze kostki, rozumie wyświetlane przez nią komunikaty w języku angielskim; 1
 5; Programowanie robotów za pomocą menu kostki NXT.; umie posługiwać się menu kostki NXT,
programuje za jej pomocą robota.; 3
 6; Mój pierwszy program.; umie podłączyć kostkę NXT do komputera,
 zna i posługuje się interfejsem użytkownika programu Lego Mindstorms: okno Robo Center, mój portal, pasek narzędzi, obszar roboczy, okno szybkiej pomocy, mapka obszaru roboczego, paleta programowania, panel konfiguracji, kontroler, okno NXT,
pisze prosty program za pomocą odpowiednich bloków i przesyła go do kostki NXT.; 4
 7; Algorytm jako sposób postępowania prowadzący do rozwiązania problemu.; zna i rozumie pojęcie algorytmu,
Stosuje algorytm do rozwiązania prostego problemu.; 1
BUDOWA I PROGRAMOWANIE ROBOTÓW WEDŁUG INSTRUKCJI
 8; Sprzątacz – budowa i programowanie.; Poprawnie konstruuje robota przy pomocy instrukcji,
Pisze i analizuje program pozwalający robotowi poprawnie działać.; 3
 9; Wyrzutnia – budowa i programowanie.; Poprawnie konstruuje robota przy pomocy instrukcji,
Pisze i analizuje program pozwalający robotowi poprawnie działać.; 3
 10; Wyścigówka – budowa i programowanie.; Poprawnie konstruuje robota przy pomocy instrukcji,
Pisze i analizuje program pozwalający robotowi poprawnie działać.; 3
 11; Sortownik – budowa i programowanie.; Poprawnie konstruuje robota przy pomocy instrukcji,
Pisze i analizuje program pozwalający robotowi poprawnie działać.; 3
 12; Instrument – budowa i programowanie.; Poprawnie konstruuje robota przy pomocy instrukcji,
Pisze i analizuje program pozwalający robotowi poprawnie działać.; 3
BUDOWA I PROGRAMOWANIE WŁASNYCH ROBOTÓW
13; Przebudowa, budowa oraz programowanie własnych robotów.; Potrafi samodzielnie zaprojektować, zbudować i zaprogramować roboty własnego pomysłu.; 6
SPOSOBY EWALUACJI:

Podstawowym narzędziem do dokonania oceny efektów pracy ucznia będzie obserwacja przez nauczyciela podczas zajęć:

umiejętności współpracy w grupie,
umiejętność naprawiania błędów konstrukcyjnych,
umiejętność naprawiania błędów w programowaniu robotów,
zaangażowanie ucznia w rozwiązywaniu zaistniałych problemów.

Ewaluacji podlegać również będą:

stopień realizacji zaplanowanego programu,
skuteczność metod i form pracy,
stopień atrakcyjności i użyteczności programu dla jego uczestników.

Narzędzia służące do ewaluacji:

rozmowy z uczniami,
obserwacja pracy i zaangażowania uczniów,
analiza efektów pracy uczniów poprzez sprawdzenie ich umiejętności budowy robotów oraz umiejętności programowania robotów.

LITERATURA
https://mathcas.files.wordpress.com/2012/09/zuziak_roboty.pdf
http://www.roboshop.pl/pliki/mindstorms-2-0-instrukcja.pdf

Zgłoś błąd    Wyświetleń: 0


Uwaga! Wszystkie materiały opublikowane na stronach Profesor.pl są chronione prawem autorskim, publikowanie bez pisemnej zgody firmy Edgard zabronione.


BAROMETR


1 2 3 4 5 6  
Oceń artukuł!



Ilość głosów: 0