الروبوتات وبناء ليغو. ملخص درس مفتوح في دورة “الروبوتات التعليمية” الدرس الأول في علم الروبوتات

أقترح عليك ملخص للأنشطة التعليمية للأطفال 10-12 سنة (طلاب المجموعة المتوسطة) حول موضوع "في غابة الروبوتات". سيكون هذا العمل مفيدًا لكل من معلمي المدارس والعاملين في مجال التعليم الإضافي (قادة الأندية). نلفت انتباهكم إلى أنه يهدف إلى تنمية الفضول لدى أطفال المدارس وكذلك تنمية اهتمامهم بالمجالات التقنية وعمل المهندسين والمبرمجين. مزيد من التفاصيل هنا: https://repetitor.ru/repetitors/informatika، ستجد الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام

الهدف: تنمية أفكار الأطفال حول ماهيته علم الروبوتاتما هو تاريخها والغرض منها ومكانها في العالم الحديث.

المواد التجريبية:

• عرض تقديمي حول موضوع "تاريخ الروبوتات وصانعي الليغو"،
• فيديو "الغابة".

النشرة: مجموعات بناء Lego Education 9580

التقنيات المنهجية: حوار المحادثة، موقف اللعبة، عرض العرض التقديمي، المحادثة، التربية البدنية المواضيعية، التجربة، النشاط الإنتاجي لأطفال المدارس، التحليل، تلخيص.

ملخص الدرس "في غابة الروبوتات"

المعلم: "مرحبا يا شباب!

في جميع الفصول الماضية، تعرفنا على مُنشئ Lego وبرنامج Lego التعليمي. لقد تعلمت كيفية تجميع الروبوتات باستخدام تعليمات جاهزة وبرمجة أفعالها بنفسك. اليوم سنلخص كل ما لدينا من معلومات في قسم "الحيوانات المضحكة"، أي سنقوم ببناء أربعة نماذج. القسم الأول :

• "الأسد الزائر"
• "" التمساح الجائع ""
• "القرد الطبال"
• "الطيور الراقصة"

للقيام بذلك، سنقوم اليوم برحلة إلى الغابة، ولكن ليست عادية، بل إلى غابة الروبوتات. سيتم تقسيم المسافرين إلى 4 مجموعات. يجب على كل قسم تجميع روبوت في وقت قصير، وإنشاء برنامج في بيئة Lego التعليمية و"إضفاء الحيوية على النموذج". ونتعرف على المجموعة الأكثر نشاطًا والأكثر ودية والأسرع في التجارب العلمية من خلال ملاحظة سرعة التجميع وصحته، وكذلك سلوك الروبوت.

يبدأ الطلاب في التجمع.

المعلم: “بينما المصممون مشغولون بالعمل، ندعو المختصين في مجال روبوتات الليغو للحديث عن تاريخ المصممين والروبوتات الحديثة”.

الطلاب: "الروبوتات (من الروبوتات والتكنولوجيا؛ الروبوتات الإنجليزية) هو علم تطبيقي يتعامل مع تطوير الأنظمة التقنية الآلية وهو الأساس التقني الأكثر أهمية لتكثيف الإنتاج.

أهم فئات الروبوتات ذات الأغراض العامة هي الروبوتات المتلاعبة والمتنقلة.

روبوت التلاعب- آلة أوتوماتيكية (ثابتة أو متحركة) تتكون من مشغل على شكل مناور متعدد درجات الحركة وجهاز تحكم برمجي يعمل على أداء وظائف المحرك والتحكم في عملية الإنتاج. يتم إنتاج هذه الروبوتات في إصدارات مثبتة على الأرض ومعلقة وجسر. وهي أكثر انتشارًا في صناعات بناء الآلات وصناعة الأدوات.

روبوت متنقل- آلة أوتوماتيكية ذات هيكل متحرك بمحركات يتم التحكم فيها تلقائيًا. يمكن تحريك هذه الروبوتات والمشي والتتبع (توجد أيضًا أنظمة روبوتية متنقلة للزحف والسباحة والطيران).

تحظى الأنظمة الروبوتية أيضًا بشعبية كبيرة في مجال التعليم كأدوات بحثية حديثة عالية التقنية في مجال نظرية التحكم الآلي والميكاترونكس. إن استخدامها في مختلف المؤسسات التعليمية للتعليم الثانوي والتعليم المهني العالي يجعل من الممكن تنفيذ مفهوم "التعلم القائم على المشاريع"، والذي يشكل الأساس لبرنامج تعليمي مشترك كبير بين الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي مثل ILERT.

إن استخدام قدرات الأنظمة الآلية في التعليم الهندسي يجعل من الممكن تطوير المهارات المهنية في العديد من التخصصات ذات الصلة في وقت واحد: الميكانيكا، ونظرية التحكم، وتصميم الدوائر، والبرمجة، ونظرية المعلومات. يساهم الطلب على المعرفة المعقدة في تطوير الروابط بين فرق البحث. بالإضافة إلى ذلك، بالفعل في عملية التدريب المتخصص، يواجه الطلاب الحاجة إلى حل المهام العملية الحقيقية.

الأنظمة الروبوتية الموجودة للمختبرات التعليمية:

• مجموعة التحكم في الميكاترونكس
• فيستو التعليمية
• ليغو مايندستورمز
• com.fischertechnik.

تعتمد الروبوتات على تخصصات مثل الإلكترونيات، والميكانيكا، وعلوم الكمبيوتر، بالإضافة إلى الهندسة الراديوية والكهربائية. هناك الروبوتات الإنشائية والصناعية والمنزلية والطيران والروبوتات المتطرفة (العسكرية والفضائية وتحت الماء). أصبحت سلسلة Lego مجموعة أدوات بناء مهمة لدراسة الروبوتات في المدرسة.

العاب تركيب(مترجمة من الدنماركية باسم "العب جيدًا") - سلسلة من الألعاب وهي عبارة عن مجموعات من الأجزاء لتجميع ونمذجة الأشياء المختلفة. يتم إنتاج مجموعات LEGO بواسطة مجموعة LEGO Group، التي يقع مقرها الرئيسي في الدنمارك. هنا، في الدنمارك، في شبه جزيرة جوتلاند، في بلدة بيلوند الصغيرة، توجد أكبر ليغولاند في العالم - وهي مدينة مبنية بالكامل من منشئي LEGO.

المنتج الرئيسي لشركة LEGO هو الطوب البلاستيكي الملون والمجسمات الصغيرة وما إلى ذلك. ويمكن استخدام LEGO لبناء أشياء مثل المركبات والمباني والروبوتات المتحركة. يمكن بعد ذلك تفكيك كل ما تم بناؤه واستخدام الأجزاء لإنشاء كائنات أخرى. بدأت شركة LEGO في إنتاج الطوب البلاستيكي في عام 1949. ومنذ ذلك الحين، وسّعت شركة LEGO نطاق وصولها ليشمل الأفلام والألعاب والمسابقات وسبعة منتزهات ترفيهية. ومع ذلك، هناك العديد من الحيوانات المستنسخة والمقلدة للمصمم.

العرض التقديمي "تاريخ الروبوتات والليغو" جارٍ حاليًا

المعلم: "والآن سيشارك الباحثون الشباب معرفتهم بالغابة. سيخبرونك عن الغابة."

الطلاب: "Jungli عبارة عن أشجار وشجيرات ممتزجة بأعشاب طويلة. استعار الإنجليز الذين عاشوا في الهند هذه الكلمة من اللغة الهندية.

توجد أكبر الغابات في حوض الأمازون في معظم أنحاء أمريكا الوسطى (حيث يطلق عليها اسم "السيلفاس")، وفي أفريقيا الاستوائية، وفي العديد من مناطق جنوب شرق آسيا، وفي أستراليا. تتميز أشجار الغابة بالعديد من الخصائص المشتركة التي لا يمكن رؤيتها في النباتات في المناخات الأقل رطوبة: قاعدة الجذع في العديد من الأنواع لها نتوءات خشبية واسعة.

غالبًا ما تكون قمم الأشجار مرتبطة ببعضها البعض بشكل جيد عن طريق الكروم. تشمل الخصائص الأخرى للغابة لحاء الأشجار الرقيق بشكل غير عادي (1-2 مم). ويوجد في الغابة القرود عريضة الأنف، وعدد من عائلات القوارض والخفافيش واللاما والجرابيات وعدة رتب من الطيور، بالإضافة إلى بعض الزواحف والبرمائيات والأسماك واللافقاريات.

تعيش العديد من الحيوانات ذات ذيولها القادرة على الإمساك بشىء في الأشجار. هناك الكثير من الحشرات وخاصة الفراشات والكثير من الأسماك. يعيش ثلثا جميع أنواع الحيوانات والنباتات على هذا الكوكب في الغابة. وتشير التقديرات إلى أن ملايين الأنواع الحيوانية والنباتية لا تزال غير موصوفة."

يتم تشغيل فيديو الغابة.

يستخدم الطلاب Lego WeDo لإنشاء نماذج لأسد يزأر، وقرد عازف الطبول، وتمساح جائع، وطيور ترقص. يقوم الطلاب بتجميع الروبوتات وبرمجتها وعرض النماذج. يعلن القائمون على نتائج ملء جدول تحليل الأهداف والغايات المحددة في الدرس المفتوح.

نماذج الروبوت

المجموعة رقم 1.

الطالب رقم 1.1: "لقد قمنا بتجميع نموذج "قارع الطبول" وقمنا ببرمجته. يتم نقل الطاقة من الكمبيوتر المحمول إلى المحرك، ومن المحرك، يدور الترس الصغير أولاً، ثم الترس الحلقي. وهذا بدوره يدور المحور. ترفع القبضات وتخفض كفوف لاعب الدرامز لدينا. لقد واجهنا مهمة بناء قرد يمكنه التغلب على إيقاعات مختلفة، ونجحنا. لقد حاولنا إنشاء حركات مختلفة للقرد من خلال تغيير موضع الكاميرات. يؤدي تغيير الوضع إلى تغيير صوت وتوقيت ضربات القرد بمخالبه.

الطالب رقم 1.2: “على الرغم من مظهره المرعب، إلا أن هذا القرد الكبير، الذي يزيد طوله عن المترين، ودود للغاية؛ الذكور من نفس القطيع عادة لا يتنافسون مع بعضهم البعض، ولكي يطيع القائد يكفي أن يوسع عينيه ويطلق صرخة مناسبة، ويضرب نفسه على صدره بأصابعه. هذا السلوك هو مجرد فعل ولا يتبعه هجوم أبدًا.

قبل الهجوم الحقيقي، ينظر في عيون العدو لفترة طويلة وبصمت. التحديق مباشرة في العين يمثل تحديًا ليس فقط عند الغوريلا، ولكن أيضًا عند جميع الثدييات تقريبًا، بما في ذلك الكلاب والقطط وحتى البشر. يبقى صغار الغوريلا مع أمهم لمدة أربع سنوات تقريبًا. عندما يولد الطفل التالي، تبدأ الأم في تنفير الطفل الأكبر سنًا، لكنها لا تفعل ذلك بوقاحة أبدًا؛ يبدو أنها تدعوه لتجربة يده في مرحلة البلوغ بنفسه.

بعد الاستيقاظ، تذهب الغوريلا بحثًا عن الطعام. يكرسون الوقت المتبقي للراحة والألعاب. وبعد تناول وجبة العشاء، يرتبون ما يشبه الفراش على الأرض، ليناموا عليه.»

المجموعة رقم 2.

الطالب رقم 2.1: قمنا بتجميع نموذج "الأسد الزائر". يتم نقل الطاقة إلى المحرك الذي يستقبل الطاقة من الكمبيوتر. يؤدي هذا إلى تشغيل الترس الذي يدير عجلة التاج. عجلة التاج متصلة بنفس المحور الذي تثبت عليه أقدام الأسد الأمامية، وعندما يدور المحور يجلس الأسد أو يستلقي. دعونا نوضح كيف يعمل النموذج.

الطالب رقم 2.2:. "الأسد هو نوع من الثدييات المفترسة، وهو أحد الممثلين الأربعة لجنس النمر. وهو ثاني أكبر قط حي بعد النمر - ويمكن أن يصل وزن بعض الذكور إلى 250 كجم. السمة المميزة للأسد هي بدة سميكة عند الذكور، والتي لا توجد في ممثلين آخرين لعائلة القطط.

يفضل المساحات المفتوحة، حيث يجد البرودة في ظلال الأشجار النادرة. بالنسبة للصيد، من الأفضل أن يكون لديك رؤية واسعة من أجل ملاحظة قطعان الحيوانات العاشبة التي ترعى من بعيد ووضع استراتيجية حول أفضل السبل للاقتراب منها دون أن يلاحظها أحد. ظاهريًا، هو وحش كسول يغفو ويجلس لفترة طويلة.

فقط عندما يجوع الأسد ويضطر إلى ملاحقة قطعان الحيوانات العاشبة أو عندما يتعين عليه الدفاع عن أراضيه، فإنه يخرج من سباته. كانت الأسود شائعة في الثقافة في العصور القديمة والعصور الوسطى، وانعكست في النحت والرسم والأعلام الوطنية وشعارات النبالة والأساطير والأدب والأفلام.

المجموعة رقم 3.

الطالب رقم 3.1: قمنا بتجميع نموذج "التمساح الجائع". يتم نقل الطاقة من الكمبيوتر إلى المحرك، الذي يقوم بتدوير الترس الحلقي. يتم تثبيت هذا الترس على محور واحد بواسطة بكرة. يتم وضع حزام على بكرة صغيرة، والتي تنقل الحركة إلى بكرة كبيرة. يفتح ويغلق فم التمساح. دعونا نوضح كيف يعمل النموذج: ضع سمكة في الفم - يغلق الفم، أخرج سمكة - يفتح الفم.

الطالب رقم 3.2: "التمساح هو جنس يضم نوعين حديثين فقط: التمساح الأمريكي (أو المسيسيبي) والتمساح الصيني. التماسيح الكبيرة لها عيون حمراء، في حين أن التماسيح الصغيرة لها عيون خضراء. وبناءً على هذه الميزة، يمكن اكتشاف التمساح ليلاً. تم اكتشاف أكبر تمساح تم تسجيله في التاريخ على جزيرة في ولاية لويزيانا الأمريكية - حيث بلغ طوله . تم وزن العديد من العينات العملاقة، وكان وزن أكبرها أكثر من طن.

لا يوجد سوى دولتين في العالم يعيش فيهما ممثلو هذا الجنس - الولايات المتحدة الأمريكية والصين. التمساح الصيني مهدد بالانقراض. يعيش التمساح الأمريكي على الساحل الشرقي للولايات المتحدة. وفي فلوريدا وحدها يتجاوز عددهم مليون فرد. المكان الوحيد على وجه الأرض الذي تتعايش فيه التماسيح والتماسيح هو فلوريدا.

يعيش الذكور الكبار أسلوب حياة انفراديًا ويلتزمون بأراضيهم. يمكن رؤية الذكور الأصغر حجمًا في مجموعات كبيرة على مقربة من بعضهم البعض. تدافع الأفراد الكبيرة (ذكورًا وإناثًا) عن أراضيها، بينما تكون التماسيح الصغيرة أكثر تسامحًا مع الأفراد من نفس الحجم.

الفرق بين التمساح والتمساح: الفرق الأكبر هو في أسنانهما. عندما يتم إغلاق فكي التمساح، يظهر السن الرابع الكبير للفك السفلي. في التمساح، يغطي الفك العلوي هذه الأسنان. ويمكن تمييزها أيضًا بشكل كمامتها: التمساح الحقيقي له كمامة حادة على شكل حرف V، بينما التمساح له كمامة غير حادة على شكل حرف U.

التمساح

المجموعة رقم 4.

الطالب رقم 4.1: "لقد قمنا ببناء نموذج "الطيور الراقصة". يتم نقل الطاقة إلى المحرك، ويدور الترس من الكمبيوتر. يتم تثبيتها على نفس المحور بواسطة بكرة تدور أيضًا. يتم ربط طائر بالجزء العلوي من البكرة ويتم وضع حزام على البكرة. عندما تدور بكرة، يتحرك الحزام ويدور بكرة أخرى. كان هدفنا هو إنشاء هيكل تدور فيه الطيور أولاً في اتجاه واحد ثم في اتجاهات مختلفة. دعونا نوضح كيفية عمل النموذج: من خلال تغيير التروس، يمكنك تدوير الطيور في اتجاهات مختلفة.

مقدمة:

الغرض من هذه الدورة هو تعريفك بعواصف Lego الذهنية. تعرف على كيفية تجميع تصميمات الروبوت الأساسية، وبرمجتها لمهام محددة، وتوجيهك عبر الحلول الأساسية لمشاكل المنافسة الأكثر شيوعًا.

تم تصميم الدورة لأولئك الذين يتخذون خطواتهم الأولى في عالم الروبوتات باستخدام العواصف الذهنية من Lego. على الرغم من أن جميع أمثلة الروبوتات في هذه الدورة مصنوعة باستخدام منشئ Lego Mindstorms EV3، إلا أنه تم شرح برمجة الروبوت باستخدام مثال بيئة تطوير Lego Mindstorms EV3، ومع ذلك، يمكن لأصحاب Lego Mindstorms NXT أيضًا الانضمام إلى دراسة هذه الدورة، ونأمل أنهم سيجدون أيضًا شيئًا مفيدًا لأنفسهم ...

مقدمة:

في الدرس الثاني سنتعرف أكثر على بيئة البرمجة وندرس بالتفصيل الأوامر التي تحدد حركة عربة الروبوت الخاصة بنا والتي تم تجميعها في الدرس الأول. لذلك، دعونا نطلق بيئة برمجة Lego Mindstorms EV3، ونقوم بتحميل مشروع Lessons.ev3 الذي تم إنشاؤه مسبقًا ونضيف برنامجًا جديدًا إلى المشروع - الدرس 2-1. يمكنك إضافة برنامج بطريقتين:

• اختر فريق "ملف" - "إضافة برنامج" (Ctrl+N).
• انقر "+" في علامة تبويب البرامج.

مقدمة:

سنخصص درسنا الثالث لدراسة القدرات الحاسوبية لوحدة EV3 وسنقوم بتحليل أمثلة للحلول العملية للمشكلات التي تتضمن حساب مسار الحركة. أطلقنا بيئة برمجة Lego Mindstorms EV3 مرة أخرى، وقمنا بتحميل مشروع Lessons.ev3 الخاص بنا وأضفنا برنامجًا جديدًا إلى المشروع - الدرس 3-4. لقد تعلمنا كيفية إضافة برنامج جديد إلى المشروع في الدرس السابق.

مقدمة:

تشتمل مجموعة بناء Lego Mindstorms EV3 على أجهزة استشعار مختلفة. وتتمثل المهمة الرئيسية لأجهزة الاستشعار في تقديم المعلومات من البيئة الخارجية إلى وحدة EV3، ومهمة المبرمج هي معرفة كيفية تلقي هذه المعلومات ومعالجتها، مع إعطاء الأوامر اللازمة لمحركات الروبوت. على مدار سلسلة من الدروس، سوف نتعرف تدريجيًا على جميع أجهزة الاستشعار المضمنة في كل من المجموعة المنزلية والتعليمية، ونتعلم كيفية التفاعل معها وحل مهام التحكم في الروبوت الأكثر شيوعًا.

درس في الروبوتات

موضوع الدرس:محركات الحزام.

التعليم الإضافي للأطفال

لوسيفا مارينا إيفانوفنا

مدرس تعليم إضافي لفئة الروبوتات التعليمية

MBOU DO DDiU "Fakel" من مدينة تومسك

هدف:تعرف على محركات الحزام

مهام:

شخصي:

تنمية مهارات الاتصال والقدرة على التحليل والتعميم والمقارنة

تنمية الاهتمام بتوسيع وتعميق المعرفة المكتسبة؛

موضوع التعريف:

إتقان الأساليب الأساسية لفهم العالم من حولنا (الملاحظة، المقارنة، التحليل، التركيب، التعميم، النمذجة)؛

فهم وقبول مهمة التعلم والبحث وإيجاد طرق لحلها؛

تنفيذ الأنشطة التعليمية بأشكالها المختلفة (المسح النظري، العمل العملي بالنماذج)

موضوع:

تعزيز الاهتمام المعرفي بالتجارب في تصميم وبرمجة النماذج ذات محركات الحزام؛

تعميم وتنظيم المعرفة حول موضوع "ناقلات الحركة الميكانيكية"؛

إتقان أساسيات التفكير المنطقي والخوارزمي، والخيال المكاني؛

نتائج متوقعة:

يجب على الطلاب تطوير إجراءات التعلم الشاملة التالية (ULA):

المعرفية: المهارات التعليمية العامة لبناء المعرفة والتحكم وتقييم العملية ونتائج الأنشطة

منطقي: التحليل والمقارنة والتوليف

التنظيمية: عندما تواجه مهمة عملية جديدة، قم بصياغة هدف معرفي بشكل مستقل وابني أفعالك وفقًا له

الشخصية: الدافع للأنشطة التعليمية. الاهتمام بطريقة الحل وطريقة العمل العامة.

التواصل: القدرة على التعبير عن الأفكار

مدة الدرس: 45 دقيقة

نوع الدرس:مجموع

فصل:طلاب الصف الأول، 10 أشخاص

معدات:أجهزة الكمبيوتر، مجموعات Lego WeDo 9580، جهاز عرض، شاشة.

هيكل الدرس.

1) المرحلة التنظيمية. تحديد أهداف وغايات الدرس. 5 دقائق

2) تقدم الدرس. 35 دقيقة

3) التأمل (تلخيص الدرس) 5 دقائق

خاتمة:

تعلم الطلاب خلال الدرس:

حول طرق نقل الحركة وأنواع محرك الحزام

على تأثير قطر البكرة على سرعة الحركة

قمنا بإنشاء وبرمجة نماذج العمل. اكتسبت خبرة في التواصل الشفهي باستخدام المصطلحات الخاصة.

المرفق 1

محرك الحزام المباشر

محرك عبر الحزام

تخفيض السرعة

زيادة السرعة

المؤسسة التعليمية لميزانية البلديةتعليم إضافي

بيت الفنون والحرف اليدوية للأطفال

البلدية

منطقة القوقاز

مخطط الدرس

حول هذا الموضوع : "درس تمهيدي في الروبوتات."

مشاركون:

طلاب جمعية “الروبوت”.

سنة دراسية واحدة، 11-18 سنة

فن. القوقاز 2016

هدف: تنمية اهتمام الأطفال ورغبتهم في الانخراط في الروبوتات

مهام:

• التعليمية:

تعريف الأطفال بالمجالات الرئيسية للروبوتات وإنتاج الروبوتات الحديثة؛

تكوين المعرفة البوليتكنيكية حول التقنيات الأكثر شيوعًا والواعدة في مجال الروبوتات؛

تعلم كيفية تطبيق معرفتك ومهاراتك في المواقف الجديدة.

• التعليمية:

تنمية الدقة والصبر عند العمل مع الصانعين؛

تعزيز موقف الرعاية تجاه القاعدة المادية والتقنية لمختبر الروبوتات.

تعزيز ثقافة التواصل.

• النامية:

تطوير الاستقلال والقدرة على حل المشكلات الإبداعية والابتكارية؛

- تطوير مهارات الملاحظة والقدرة على التفكير والمناقشة والتحليل وتنفيذ العمل بناءً على المخططات والخرائط التكنولوجية؛

تطوير القدرات التصميمية والتكنولوجية والمفاهيم المكانية.

• إنقاذ الصحة:

الامتثال للوائح السلامة.

معدات: الكمبيوتر، عرض الوسائط المتعددة، الروبوتات الجاهزة.

مواد: مخططات تجميع الروبوت، أجزاء المصمم.

أدوات: قلم رصاص، حاكم.

المفاهيم الأساسية المستخدمة في الدرس:ليغو - الروبوتات والبناء والبرمجة.

تشكيل UUD(أنشطة التعلم الشاملة):

UUD الشخصية:

1. تنمية الفضول والذكاء عند أداء مجموعة متنوعة من المهام الإشكالية.
2. تنمية الانتباه والمثابرة والتصميم والقدرة على التغلب على الصعوبات.
3. تعزيز الشعور بالعدالة والمسؤولية.

UUD المعرفي:

1. التعرف على المفاهيمليغو - الروبوتات "،" تصميم», « برمجة».
2. حدد أجزاء من شكل معين على الروبوت النهائي.
3. تحليل ترتيب الأجزاء في الروبوت.
4. بناء روبوت من الأجزاء.
5. تحديد مكان جزء معين في الهيكل.
6. قارن النتيجة (المتوسطة، النهائية) التي تم الحصول عليها مع شرط معين.
7. تحليل الخيارات الممكنة المقترحة للحل الصحيح.
8. نموذج روبوت من الأجزاء.
9. قم بتنفيذ إجراءات تحكم وضبط ذاتي واسعة النطاق: قارن الروبوت النهائي بالعينة.
10. تعرف على القواعد الأساسية للعمل مع المنشئ.
11. إنشاء نماذج روبوت قياسية من الأجزاء.

UUD الاتصالات:

1. تنمية القدرة على العمل الفردي والجماعي.
2. عبر عن رأيك واستمع إلى آراء الآخرين،

استكمال رأي الرفاق والتعاون مع أقرانهم.

1. تكون قادرة على طرح الأسئلة.

UUD التنظيمية:

1. تطوير القدرة على تحديد الغرض من النشاط في الفصل الدراسي.
2. قبول وحفظ مهمة التعلم.
3. إجراء مراقبة نهائية وتدريجية للنتائج.
4. إدراك تقييم المعلم بشكل مناسب.
5. تنمية القدرة على القيام بالأنشطة المعرفية والشخصية

انعكاس.

التقنيات التربوية المستخدمة:

موجهة نحو الشخصية؛

تكنولوجيا المجموعة؛

تكنولوجيا النشاط الإبداعي الجماعي.

إنقاذ الصحة؛

التدريب الفردي.

خطة الدرس:

1. الجزء التنظيمي من الدرس. (2 دقيقة)
2. قم بتوصيل أهداف وغايات الدرس (دقيقتان)
3. نشر مواد جديدة. (10 دقائق)
4. تخطيط النشاط.(3 دقائق)
5. العمل التطبيقي. (20 دقيقة)
6. تلخيص العمل. (3 دقائق)

تقدم الدرس.

1. الجزء التنظيمي من الدرس. إعداد الوظائف.

2. توصيل أهداف وغايات الدرس.

المعلم: يا شباب، اليوم سوف نتعرف على المجالات الرئيسية للروبوتات وإنتاج الروبوتات الحديثة.

3. توصيل المواد الجديدة:

المعلم: الروبوتات هو علم تطبيقي يتعامل مع تطوير الأنظمة التقنية الآلية.

الروبوتات هي الخطوة الأولى في إتقان المعرفة التقنية في مجال الأتمتة. ويرتبط ارتباطًا مباشرًا بعلوم مثل الإلكترونيات والميكانيكا وعلوم الكمبيوتر وهندسة الراديو والإلكترونيات.

أنواع الروبوتات: البناء، الصناعية، الطيران، المنزلية، المتطرفة، العسكرية، الفضائية، تحت الماء.

تم صياغة كلمة "روبوت" في عام 1920 من قبل الكاتب التشيكي كاريل كابيك في مسرحيته للخيال العلمي. تعمل الروبوتات التي تم إنشاؤها فيها دون راحة، ثم تتمرد وتدمر صانعيها

الروبوت هو جهاز آلي تم إنشاؤه وفقًا لمبدأ الكائن الحي. يعمل الروبوت وفق برنامج معد مسبقاً. يتلقى الروبوت معلومات عن العالم الخارجي من أجهزة الاستشعار (نظائرها من الأعضاء الحسية). في هذه الحالة، يمكن للروبوت التواصل مع المشغل (تلقي الأوامر منه) والتصرف بشكل مستقل.

يتقدم تطوير الروبوتات وأنظمة الذكاء الاصطناعي بسرعة فائقة. قبل 10 سنوات فقط، تم تطوير المناورات الخاضعة للرقابة فقط. كانت برامج الذكاء الاصطناعي تستهدف نطاقًا ضيقًا من المشكلات التي يتعين حلها. مع تطور تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، حدثت قفزة نوعية في تطوير الروبوتات.

سيكون تطوير الروبوتات في المستقبل قادرًا على تغيير طريقة حياة الناس بشكل كبير. سيكون من الممكن استخدام الآلات التي تتمتع بالذكاء في مجموعة واسعة من الوظائف، وفي المقام الأول تلك غير الآمنة للبشر.

تعد الروبوتات الصناعية واحدة من أكثر المجالات تطوراً بنجاح. توجد بالفعل مصانع حيث يقوم 30 روبوتًا بتجميع السيارات.

حاليا، مثل هذا الاتجاه مثل إنشاء الأطراف الاصطناعية الإلكترونية يتطور بسرعة. وفي غرف العمليات في المستقبل، ستصبح الروبوتات امتدادًا أو بديلاً لأيادي الجراحين. فهي أكثر دقة وتسمح بتنفيذ العمليات في وضع التحكم عن بعد.

سيتم منح الروبوتات القدرة على "التعلم الذاتي"، وتجميع خبراتها الخاصة واستخدامها في نفس المواقف عند أداء وظائف أخرى. يمكن استخدام أي اختراع بنوايا حسنة أو بنوايا شريرة، لذلك يحتاج العلماء إلى النظر في جميع السيناريوهات المحتملة وتوقع جميع العواقب المحتملة لاكتشافاتهم.

الروبوت هو روبوت يشبه الإنسان.

فئات الروبوت:

التلاعب،والتي بدورها تنقسم إلى ثابتة ومتحركة.

روبوتات المعالجة عبارة عن آلات أوتوماتيكية تتكون من مشغل على شكل مناور بدرجات متعددة من الحركة وجهاز تحكم في البرنامج.

متحرك والتي تنقسم بدورها إلى عجلات، ومشي، ومتعقبة. وأيضا الزحف والسباحة والطيران.

الروبوت المتنقل عبارة عن آلة أوتوماتيكية تحتوي على هيكل متحرك مع محركات يتم التحكم فيها تلقائيًا.

مكونات الروبوت: المحركات هي "عضلات" الروبوتات. حاليًا، المحركات الأكثر شيوعًا في محركات الأقراص هي المحركات الكهربائية، ولكن يتم استخدام محركات أخرى تستخدم المواد الكيميائية أو الهواء المضغوط أيضًا.

4. تخطيط النشاط.

المعلم: لقد تعلمت عن الروبوتات والروبوتات، والآن أقترح عليك العمل في مكتب تصميم ورسم نماذجك الخاصة من الروبوتات، والتوصل إلى غرضها ونطاقها ومعداتها. على سبيل المثال: يتحكم النموذج في النظام في الشارع.

5. العمل العملي. يعمل الطلاب على إنشاء رسم تخطيطي للروبوت الخاص بهم. وصف خصائصه التقنية.

غناء أم لغات أجنبية أم غرزة متقاطعة أم روبوتات؟ لمساعدة الآباء المتشككين، يقدم خبراء Smartbabr الحجج لصالح الروبوتات.

تساعد دروس الروبوتات على تطوير التفكير المنطقي والمنهجي، فضلاً عن القدرات الإبداعية. حتى لو لم يصبح طفلك مهندسًا ولا يحتاج إلى القدرة على التحكم في الروبوت، فإن فهم كيفية عمل الجهاز الآلي وتجربة التصميم سيكون بالتأكيد مفيدًا في الأنشطة الأخرى، بغض النظر عن المهنة التي يختارها الطفل في مستقبل.

في الوقت الحاضر، التعليم المدرسي رسمي في الغالب. لا يسمح لأي شخص ببناء حياته بنجاح في عالم تقني معقد. بفضل الروبوتات، يتعرف الطفل على الرسم والنمذجة ثلاثية الأبعاد والبناء في الممارسة العملية، ويفهم التصور ثلاثي الأبعاد للمساحة وأكثر من ذلك بكثير. باختصار، يتعلم التفكير ليس فقط بـ "رأسه"، ولكن أيضًا بـ "يديه". وأيضًا في نفس الوقت: بالرأس وباليدين.

في نوادي الروبوتات، يرى طلاب المدارس الثانوية القوانين الفيزيائية أثناء العمل. يحل الطلاب في الصفوف 5-7 مسائل هندسية ورياضية مثيرة للاهتمام. أطفال رياض الأطفال والمدارس الابتدائية الذين يمارسون الروبوتات يطورون المهارات الحركية والانتباه والقدرة على العمل في مجموعة.

إذا تمت إضافة الروبوتات إلى المنهج الأساسي، حتى لو كانت مادة تكنولوجية، فسوف يبدأ معناها في الضياع. واليوم، تنفق المدارس الوقت والموارد بشكل انتقائي. على سبيل المثال، العديد من المؤسسات التعليمية لا تدعم الأطفال الموهوبين، على الرغم من وجود برامج حكومية مقابلة وتنفيذها تقع على عاتق المدرسة. ولا يتم تدريس دروس التكنولوجيا في كل مكان. هناك احتمال أن يحدث شيء مماثل مع فئات الروبوتات: رسميًا ستكون موجودة، ولكن ما إذا كانت ستكون مفيدة هي نقطة خلافية. بالطبع، الاستثناءات ممكنة وستظهر أشياء عظيمة وجيدة في مكان ما.

لكن على أية حال، تعتبر الأكواب مناسبة أكثر للأطفال الموهوبين المهتمين بدراسة الروبوتات، لأنها تساعدهم على التعمق أكثر. لذلك، حتى لو تم إدخال الروبوتات في المناهج الدراسية الرئيسية، فلا يمكن التخلي عن الحركة الدائرية.

أعتقد أن ممارسة الروبوتات تنمي المنطق بشكل كبير، وتزيد من التفكير المنهجي، وكل هذا يؤثر أيضًا على درجة الوعي في القرارات المتخذة. مجرد تجميع الروبوتات يمكن أن يساعد في تطوير المهارات الحركية الدقيقة. يكتسب الأطفال أيضًا المعرفة ليس فقط حول كيفية عمل الروبوتات، ولكن أيضًا حول كيفية عمل الأنظمة الحالية. وستساعدهم هذه المهارة في المستقبل عند تصميم أنظمتهم الخاصة في أي صناعة، لأن هناك مجموعة من القواعد والقيود في أي نوع من النشاط.

أنا متأكد من أنه يمكنك البدء بدراسة الروبوتات، على الأقل في بعض الأمثلة البسيطة والتوضيحية، من سن 5-6 سنوات. إن الطفل في هذا العصر يدرك تماما أفعاله، ولديه أيضا تفكير لم "يتضخم" بعد مع الأنماط. في هذا العمر، يكون الأطفال منفتحين جدًا ويمتلئون بالأفكار والإبداع. مجرد إلقاء نظرة على رسوماتهم. كل هذا يمكن أن يساهم في المستقبل في تطوير أنظمة جديدة نوعيا، سيكون هؤلاء الأطفال فريدين من نوعه.

هل يجب إدراج هذا الانضباط في المناهج المدرسية؟ غير متأكد. بعد كل شيء، هناك معيار الدولة، وبدون المشاركة المناسبة للدولة، من الصعب للغاية التكيف معها بشيء مبتكر. ولكن باعتبارها اختيارية، نعم. ومع ذلك، هناك الآن نقص كبير في هؤلاء المتخصصين الذين يوافقون على تدريس هذه المواد في المدارس. أعتقد أن هذا الأمر متروك لمؤسسات التعليم العالي الفني، التي ستتحمل هذا العبء كجزء من عملها في التوجيه المهني.

تساعد دروس الروبوتات على تطوير التفكير المنطقي والمنهجي، فضلاً عن القدرات الإبداعية. هذه صفات مفيدة للغاية ستكون بالتأكيد مفيدة للطفل في المستقبل، حتى لو لم تكن حياته المهنية مرتبطة بالعلوم التقنية. إذا تعمقت في عملية ممارسة الروبوتات، فيمكنك أن تفهم أن النجاح في هذا المجال مستحيل دون معرفة الفيزياء والرياضيات وعلوم الكمبيوتر والقدرة على تطبيقها عند حل المهام غير القياسية. وهذا يعني أن الروبوتات هي موضوع فوقي، وهؤلاء المعلمون الذين ينظمون بالفعل أندية لأطفالهم لتطوير مهارات الروبوتات سيحصلون بالتأكيد على أرباح في المستقبل في شكل تطوير ورعاية شخصية مثقفة ومهتمة لدى طلابهم، والذين سوف تكون قادرًا على التحليل والتفكير المنطقي باستخدام المعرفة من مختلف المجالات، والعمل عند تقاطع العلوم، وهو ما سيكون بالتأكيد مطلوبًا في المستقبل.

بالإضافة إلى ذلك، ليس فقط تلاميذ المدارس البالغين، ولكن أيضا أطفال ما قبل المدرسة يمكنهم الانخراط في الروبوتات. يعد عنصر التحكم في الروبوت لمرحلة ما قبل المدرسة أمرًا مسليًا. بالنسبة لطلاب المدارس الابتدائية، تعمل فصول الروبوتات على تطوير التفكير المنطقي، وفي هذه المرحلة لديهم أيضًا حاجة إلى إنشاء أشياء جديدة. يهتم طلاب المدارس الثانوية بإنشاء نماذج روبوتية لحل المشكلات والمشكلات الحقيقية. كقاعدة عامة، في هذه المرحلة، يفهم الطلاب بالفعل سبب انخراطهم في الروبوتات، وبالتالي يطورون الحاجة إلى دراسة التخصصات الفنية، وإجراء أنشطة المشروع، ودراسة العلوم ذات الصلة التي تهدف إلى حل مشكلة معينة.

بالطبع، يجب أن تكون هناك فرصة للانخراط في مجال الروبوتات، على الأقل كجزء من نشاط جماعي. إلى حد كبير، يمكن أن تهدف الروبوتات، باعتبارها مادة مدرسية، إلى شرح وتطبيق المعرفة النظرية المكتسبة في الفصل الدراسي كنشاط مشروع تطبيقي متعدد التخصصات. إذا تحدثنا عن تخصص "التكنولوجيا"، فهو عادةً ما يهدف إلى اكتساب المهارة العملية لإنشاء شيء ما، لذلك يمكن أن تكون الروبوتات أيضًا عنصرًا فيه.

أود أن أقسم الروبوتات إلى عنصرين كبيرين: البرمجة والإلكترونيات.

إن امتلاك هذه المكونات بشكل منفصل يحول الشباب بالفعل إلى متخصصين مطلوبين، والحيازة المتزامنة لكل من الأول والثاني تجعل متخصصًا واحدًا يعادل اثنين.

أعتقد أن الروبوتات ستفيد الأطفال من جميع الأعمار، لأنها تطور فهمًا عامًا لكيفية عمل أي تقنية.

ما هي الفوائد التي يمنحها تعلم بنية الروبوتات والتحكم فيها للأطفال؟ سؤال وجيه جدا. ستصبح أهميتها حادة بشكل خاص بعد 50 عاما، عندما تتجاوز قوة الحوسبة لأجهزة الكمبيوتر قدرات الدماغ البشري. نحن بالفعل محاطون بالتكنولوجيا. إن فهم الواجهة بين الإنسان والآلة يعني التحكم في الآلات. يحتاج أطفالنا الآن إلى إرساء أسس التفاعل بين الإنسان والحاسوب والروبوت، لتجنب سيناريوهات فيلم Terminator.

إذا تحدثنا عن التعليم المدرسي، أعتقد أنه من الضروري إدراج دروس في الروبوتات كمادة اختيارية في الفصول ذات الدراسة المتعمقة للرياضيات والفيزياء من أجل ربط العلوم الأساسية بالممارسة. عليك أن تبدأ من الصف الخامس وحصريًا للمهتمين.

إن المهمة التي يواجهها نظام التعليم الروسي الآن هي إعداد مهندسين مبدعين يمكنهم ابتكار وتنفيذ تقنيات جديدة ليس لها مثيل في العالم. الآن يمكننا القول أنه في السنوات الخمس المقبلة ستكون الهندسة هي المهن الأكثر طلبًا. وبناءً على ذلك، فإن هؤلاء الأطفال الذين سيكونون مهتمين بالروبوتات والتصميم الآن هم مهندسون مبتكرون في المستقبل سيكونون مطلوبين ليس فقط في السوق الروسية ولكن أيضًا في السوق الدولية.

بادئ ذي بدء، تقوم أساسيات الروبوتات والبرمجة بتعليم الطفل التفكير المنطقي، وبناء العلاقات الصحيحة بين السبب والنتيجة، وإجراء العمليات التحليلية واستخلاص النتائج بشكل صحيح. ثانيا، الأطفال المعاصرون الذين هم على دراية بالأجهزة المحمولة المختلفة (مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية التي تعمل باللمس) لا يعرفون كيفية الكتابة والرسم باليد، ببساطة لا يتم تنشيط أجزاء دماغهم المسؤولة عن الإبداع. هؤلاء الأطفال غير قادرين على الإبداع، يمكنهم فقط إعادة تجميع شيء ما أو استهلاكه ببساطة.

يشجع الشغف بالروبوتات والبرمجة والتصميم الأطفال في أي عمر على التفكير الإبداعي وإنتاج منتج فريد من نوعه. وهذا هو المفتاح لمستقبل ناجح ليس فقط للطفل الفردي، ولكن أيضًا للبلد ككل.

يحتاج الأطفال إلى البدء في تدريس الروبوتات في أقرب وقت ممكن، لأن الاهتمام بالمهن الهندسية يتجلى حرفيًا منذ سن الخامسة. ويجب تطوير هذا الاهتمام وتعزيزه في كل مكان، ليس فقط في المدارس، بل أيضًا في رياض الأطفال والنوادي والدوائر الخاصة.

الصورة: russianrobotics.ru، من الأرشيف الشخصي للخبراء