Учебный план по робототехнике,  программированию и STEM образованию и технологические карты уроков.

Урок №1 "Космическая ракета" В ходе занятия студенты познакомятся с историей космонавтики, узнают как устроена космическая ракета, как работает реактивный двигатель, соберут собственный действующий макет ракеты и его произведут запуски;

Урок №2 "Парашют" На этом занятии студенты познакомятся с историей изобретения, принципом действия и устройством парашюта. Соберут собственный макет парашюта и испытают его в действии на примере безопасного возвращения макета космической ракеты на землю;

Урок №3 "Планер" В рамках занятия студенты познакомятся с историей авиации, узнают как устроены самолеты и почему они способны подниматься в воздух. Соберем собственный макет планера и проведем испытания в формате мини соревнований;

Урок №4 "Планетоход" На этом уроке студенты познакомятся с историей освоения космоса, а именно с историей исследования космических объектов. Узнают как устроены планетоходы, какие основные составляющие элементы в них присутствуют и для чего каждый из них предназначен (антенны, солнечные батареи, особенности колесной базы и т.п.). Соберут собственный макет планетохода способный спускаться с крутых уклонов;

Урок №5 "Баллистическая ракета" Занятие посвящено изучению ракетостроения и авиации. Ученики познакомятся с таким термином как баллистическое движение и узнают чем занимается наука баллистика. Соберут макеты баллистических крылатых ракет при испытании которых поймут как форма и размеры крыльев летательных аппаратов влияют на характер и скорость полета;

Урок №6 "Вертолет" На этом уроке мы закрепим с нашими студентами знания об аэродинамических свойствах крыла и создадим на его основе летающий макет винтокрылой машины. В ходе этапа подготовка познакомимся с историей создания, конструкцией и назначением вертолетов;

Занятие №1. Учимся составлять простые алгоритмы, ездить и распознавать препятствия.

На этом занятии юные создателе роботов познакомятся с основными терминами и узнают что такое робот, программа. С помощь каких устройств робот может двигаться и "видеть". Мы разберемся чем роботы отличаются от обычных машин. А так же научимся составлять свои первые алгоритмы на основе игры Lightbot;

Занятие №2. Гоночный автомобиль. Зачем нужна подпрограмма? Сила или скорость?

Зачем писать в программе одни и те же команды, когда есть такая вещь как "подпрограмма"? Сегодня узнаем, что это такое и как ею можно легко использовать, разберемся с этим важным для реального программирования элементом на примере игры Lightbot. Когда нам нужна скорость, а когда нужна сила? Ответим на этот вопрос и познакомимся с механическими хитростями позволяющими делать нашу машину сильнее или быстрее;

Занятие №3. Знакомимся с зубчатой передачей и циклами.

А если робот все время должен делать одно и тоже? Неужели писать одни и те же команды до бесконечности? Однозначно нет! Если конечно знаешь, что такое "цикл", сегодня с ним и познакомимся, узнаем как это работает на примере игры Lightbot. Как соединить двигатель с колесами если нет резинки? Разберемся с еще одним способом передачи вращения - зубчатые передачи или шестеренки;

Занятие №4. Закрепляем полученные знания по механике и переходим на новый уровень программирования.

Языки программирования это иностранные языки для человека, но зная их общие принципы не сложно перейти с одного языка на другой. Поэтому с помощью новой для нас обучающей игры из цикла "Час кода" созданной на основе персонажей "Minecraft" попробуем решать новые более сложные, но и более интересные задачки из мира программирования. Закрепляем знания по части механики. Не соединив мотор с колесами машина никуда не поедет. Давайте посмотрим насколько хорошо наши студенты усвоили этот принцип и подкинем им задачку с подковыркой. Так же поговорим о важности сортировки и переработки мусора;

Занятие №5. И снова о шестеренках. Теперь на примере жизни земноводных. Продолжаем изучать основы программирования.

А что будет....если...? С этим вопросом не редко сталкиваются не только люди, но и роботы и персонажи Minecraft. Разберемся как быть с этим вопросом в программирование и познакомимся с функцией "ЕСЛИ". Ну и конечно же продолжаем закреплять все, что было раньше. Узнаем немного о жизни земноводных существ и соберем робота-лягушку, конечно же не забыв соединить лапки с мотором, еще раз поговорим об этом важном моменте в механике.

Занятие №6. Подводим итоги модуля. Разбираемся с силой трения, где она полезна, а где наоборот.

За время проведения модуля наши студенты узнали много нового. Настало время для проверки этих знаний. Конечно это не будет классическая школьная контрольная. На примере проекта "Мельница" пусть ребята попробуют самостоятельно или в команде реализовать предложенные алгоритмы на языке WeDo 2.0, и мы как преподаватели увидим на сколько хорошо усвоен материал и над чем надо будет еще поработать. В рамках основного проекта "Тяга" узнаем о ново способе соединения колес с мотором и на сколько важна сила трения в технике;

Урок №1 "Строим дом"

На этом занятии наши юные инженеры начнут осваивать новую специальность - инженер-строитель. Познакомятся с основными этапами настоящей стройки: эскиз, проект, постройка. И на практике пройдут все эти этапы, что бы в конце занятия построить свой первый дом;

Урок №2 "Ландшафтный дизайн"

Закрепим знания полученные на предыдущем уроке и введем новый термин - ландшафт. Наши ученики попробуют себя в роли ландшафтных дизайнеров и своими руками создадут макет двора где мы разместим дом построенный на прошлом занятии;

Урок №3 "Необычные здания. Строим детский сад"

На этом занятии коснемся такой темы в архитектуре как необычные здания, рассмотрим примеры подобных сооружений и построим свой макет детского сада в форме кошки. Ну и конечно же продолжим закреплять знания и навыки полученные на прошлых занятиях;

Урок №4 "Исторические здания. Строим крепость"

Сегодня коснемся темы старинной архитектуры. Кроме этого разберем процесс создания макета на основе картинки, подробно остановимся на всех основных этапах. А так же продолжим совершенствовать навыки в работе с инструментами. Куда же без этого?

Урок №5 "Прочные конструкции"

Это занятие поможет нам разобраться как построить надежный дом в местах где возможны землетрясения. Урок станет своеобразной подготовкой к следующему занятию на котором будем строить небоскреб, но с начала надо вооружиться необходимыми знаниями и опытом. Для чего мы не на долго вернемся к робототехнике и с помощью современных технологий проведем кое какие исследования и эксперименты;

Урок №6 "Небоскреб"

Настало время применить полученные знания и умения на практике. Разберемся что же такое небоскреб и построим его макет. Но не просто построим, а разобьемся на команды и пусть победит сильнейший! Точнее те у кого получиться соорудить самый высокий небоскреб способный выдержать ветер и землетрясение;

Занятие №7. "Осваиваем тему шагающих роботов. Знакомство с языком программирования Scratch 3"

Пока что все наши роботы собранные на предыдущих занятиях передвигались на колесах. А что если попробовать двигаться с помощью ног? Разберемся с особенностями конструкций шагающих роботов и познакомимся с таким устройством как кривошипно-шатунный механизм. И конечно же продолжим изучать программирование! На очереди почти настоящий язык программирования Scratch 3. До этого мы играли в игры, а теперь начнем создавать их сами!

Занятие №8. "Продолжаем тему кривошипно-шатунных механизмов. Тренируемся собирать без инструкции. Осваиваем Scratch 3"

Продолжаем практиковаться в применении кривошипно-шатунного механизма с которым мы познакомились на прошлом занятии, но в этот раз задачка будет сложнее. Инструкция которая понадобится для сборки проекта будет не в полном объеме и часть работы нашим студентам придется проделать руководствуясь картинками. Продолжаем изучать Scratch 3 и научимся добавлять объекты и фоны, а так же "оживлять"наших персонажей с помощью программирования;

Занятие №9. "Собираем робота способного рисовать. Создаем первую игру на языке Scratch 3"

Продолжаем использовать кривошипно-шатунный механизм при создании роботов и делаем устройство способное рисовать. Мы уже достаточно много узнали о программировании, познакомились с возможностями языка Scratch 3 - настало время для практического применения этих знаний. Сегодня наши студенты создадут свою первую настоящую компьютерную игру. Вечное противостояние кошек и собак. Кто окажется проворнее? Выясним это в ходе созданной нами игры "Погоня"!

Занятие №10. "И еще раз о шагающих роботах. На этот раз соберем более сложную конструкцию"

Сегодня построим еще одного шагающего робота. Придется потрудится, модель не простая и трудоемкая. За одно поговорим еще раз о силе трения и ее важности в механике;

Занятие №11. "Собираем вездеход. Начинаем создавать игру "Танки" на языке Scratch 3"

На этом занятии мы вернемся к колесным роботам и поговорим о теме внедорожных и вездеходных машин. Какими особенностями конструкций они должны обладать, что бы преодолевать препятствия? Познакомимся с ними в ходе урока. И поскольку наши студенты уже не новички в сборках LEGO реализуем проект без полной инструкции. Начнем создавать более продвинутую игру с помощью языка Scratch 3. Узнаем как сделать стреляющий объект, и как управлять персонажем с помощью клавиатуры, потренируемся в компьютерной графике;

Занятие №12.

"Механическая рука. Заканчиваем игру "Танки" на языке Scratch 3"

Сегодня закончим создание игры "Танки" разберемся с программами для каждого из объектов, создадим жизни и очки. Узнаем что такое "переменные", как и для чего их можно использовать в программирование. Что касается роботов, то ездить и ходить наши роботы уже умеют, а вот если есть задача переместить груз из одной точки в другую? Разберем тему захватов или механических рук ведь сделать полноценный манипулятор или многофункционального робота без этого не возможно;

Урок №1 "Катапульта (начало)"

Разберемся с устройством древнего метательного оружия принципы которого используются до сих пор. Где? Вот за одно и узнаем, кроме этого поговорим о законах физики которые помогут нам разобраться в способности катапульты метать предметы. На примере этого проекта познакомимся с основами 3D моделирования;

Урок №2 "Катапульта (окончание)"

Заканчиваем постройку нашего макета и проводим испытания;

Урок №3 "Гидравлический манипулятор. Механическая рука. (начало)"

Разберемся с основными понятиями гидравлики и создадим действующий макет механической руки способной захватывать и перемещать предметы. А поможет нам в этом как ни странно обычная вода!

Урок №4 "Гидравлический манипулятор. Механическая рука. (продолжение)"

Продолжаем изготавливать детали и собирать наш проект. Изготавливаем подвижную платформу, основание и детали стрелы;

Урок №5 "Гидравлический манипулятор. Механическая рука. (продолжение)"

Продолжаем изготавливать детали и собирать наш проект. Изготавливаем изготавливаем гидравлические системы для привода подвижных элементов манипулятора. Производим сборку стрелы;

Урок №6 "Гидравлический манипулятор. Механическая рука. (продолжение)"

Монтируем поворотный механизм, соединяем стрелу с подвижной платформой, изготавливаем пульт;

Урок №7 "Гидравлический манипулятор. Механическая рука. (окончание)"

Изготавливаем и монтируем на место захват, проводим тестирование и подводим итоги;

Занятие №13. "Внедорожник. Знакомство с координатной плоскостью"

Мы уже касались темы вездеходов и внедорожных машин, сегодня усложним задачу и сделаем вездеход с "полным приводом" за одно узнаем, что это такое. Кроме этого рассмотрим тему координат, эти знания послужат основой для наших будущих проектов на Scratch 3 и не только, поэтому уделите этой теме особое внимание;

Занятие №14. "Рулевой механизм. Делаем игру "Яблоки"

На этом занятии наши студенты сделают своего первого робота способного совершать повороты, до этого наши машины могли передвигаться только вперед и назад. Настало время дать нашему роботу больше свободы! Но как это сделать? Знакомимся с таким устройством как "рулевой механизм". Продолжаем осваивать программирование на языке Scratch 3. Сегодня начнем делать игру "Яблоки". Поймать летящий предмет не просто, после создания игры выясним кто из наших учеников самый шустрый ловец. А для создания игры нам понадобятся знания о координатах которые ребята получили на прошлом уроке;

Занятие №15. "Поворот. Заканчиваем игру "Яблоки", делаем стартовую страницу и страницу "GAME OVER"

Продолжаем тему поворотов и на очереди еще один проект способный совершать маневры с применением рулевого механизма. Заканчиваем делать игру "Яблоки", на самом деле все основные алгоритмы мы сделали на прошлом занятии, а сегодня оформим наш проект как настоящую игру. Сделаем стартовый фон с кнопкой запуска игры и фон "GAME OVER" на случай проигрыша. Вообщем как сейчас модно говорить: "Упакуем продукт";

Занятие №16. "Создаем механизм способный полноценно маневрировать"

До сегодняшнего дня все наши роботы могли передвигаться только вперед-назад и поворачивать только в одну сторону. Настало время создать механизм способный совершать повороты как налево так и направо, разворачиваться на месте, двигаться вперед и назад. Другими словами нашим студентам предстоит разобраться как сделать полноценную машину для всех видов маневров и что для этого надо предпринять;

Занятие №17. "Создаем псевдо 3D игру в Scratch 3"

На этом уроке разберемся чем 3D отличается от 2D и можно ли в отсутствии третьего измерения создать иллюзию объема. Оказывается есть способы. Поскольку компьютерный мир во многом это мир иллюзий научимся пользоваться кое какими способами из этого мира;

Занятие №18. "Более подробно разбираемся с основами анимации и создаем свой ролик"

Мы уже касались основ анимации, но сегодня настало время поговорить об этом подробно. За одно прокачаем навыки наших студентов в компьютерной графике;