Модульный блок «Робототехника» 8 Класс

Учеб. неделя

Тема урока

Количество часов

теорет.

практ. | Всего

1.

Исторический обзор развития робототехники. Факторы развития промышленной робототехники. Классификация роботов (по уровню вводимой информации, по способу обучения и механическим признакам).

2

—

2

2.

Сравнительная характеристика робота и человека. Конфигурация руки робота и число степеней свободы механической руки.

1

1

2

3.

Виды приводов. Их достоинства и недостатки. Приводные системы роботов-манипуляторов. Обоснование выбора привода.

1

1

2

4.

Датчики исполнительных механизмов и устройства связи с объектами управления. Выбор датчика, обоснование его выбора для конкретной роботосистемы.

1

1

2

5.

Комплексное занятие по выбору числа степеней свободы, привода, датчика. Обоснование сделанного выбора.

0,5

1,6

2

6.

Техника безопасности при работе с робототехникой. Проблемы охраны труда и надёжности роботосистем. Выбор и обоснование средств защиты.

1

1

2

7.

Работа с техническим заданием по проектированию робота-манипулятора (согласно приведённой в задании схемы). Выбор оптимального варианта роботосистемы. Чертежи дет.узлов макета.

—

2

2

8.

Практическая работа по изготовлению макета робота-манипулятора согласно технического задания.

—

2

2

9.

Продолжение работы согласно п. 8.

—

2

2

10.

Продолжение работы согласно п. 8. Сборка макета согласно техническому заданию.

—

2

2

11.

Защита проекта.

—

2

2

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

1.

Создание

мотивационных

предпосылок на

использование

различных

механических

систем на службе

человеку (на

производстве и в

быту).

Учитель, вместе с

учениками,

совершает экскурс в

глубь веков.

Рассказывает об

истории развития

робототехники от

древних

механических

«игрушек» до

современных

роботосистем.

Учитель ориентирует

учащихся на то, что

дальнейшее

изучение материала

поможет им в

дальнейшем

проектировании

робота-манипулятора

согласно

технического

задания.

Учащиеся

воспринимают

информацию

учителя.

Анализируют

сказанное

учителем.

Записывают

основные этапы

развития

робототехники.

Продумывают,

какие

механические

игрушки

привлекли их

наибольшее

внимание, с

чем уже

пришлось

столкнуться в

жизни, что

вызвало

наибольший

интерес.

Плакаты,

рисунки,

литература.

Рабочая

тетрадь, ручки,

карандаши.

—

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

материалы и

на уроке

дома

наглядность

оборудование

2.

Запуск проекта.

Постановка цели.

Введение в тему.

Организует работу по

обсуждению критериев

оценки робота-

манипулятора.

Обсуждает

последовательность

выполнения проекта.

Организует работу по

построению схемы

робота-манипулятора с

6-ю степенями

свободы.

Учащиеся

настраиваются на

дальнейшее

восприятие

материала.

Записывают цели,

задачи, обсуждают

критерии оценки и

последовательность

выполнения

проекта.

Записывают новый

материал, строят

схемы робота-

манипулятора с

заданным числом

степеней свободы.

Составляют

различные

варианты

роботосистемы

с различными

степенями

свободы.

Чертят схемы в

тетради.

Схемы,

плакаты.

Чертёжные

принадлежности,

ручки.

—

Постановка

проблемы, выработка

критериев, которым

должен

соответствовать

спроектированный

робот-манипулятор.

Составление плана

выполнения проекта.

Чертёж первой,

вспомогательной

схемы робота.

3.

Знакомство учеников с

различными видами

приводов и приводных

систем. Обоснование

выбора привода.

Рассказывает ученикам

о разновидностях

приводов. Отмечает их

достоинства и

недостатки.

Слушают

излагаемый

материал.

Знакомятся с

видами приводов.

Предлагают свои

варианты, области

их решения с

учётом достоинств и

недостатков.

Анализируют

виды приводов.

Делают выбор,

по их мнению,

оптимального

привода для

роботосистемы.

Схемы,

плакаты.

Чертёжные

принадлежности,

ручки.

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

4.

Знакомство

учеников с

различными видами

датчиков

исполнительных

механизмов.

Обоснование

выбора датчика.

Рассказывает

ученикам о

разновидностях

датчиков, их

конструкции,

принципе работы,

достоинствах и

недостатках, а также

области их

применения.

Слушают новый

материал.

Записывают

информацию.

Знакомятся с

различными

системами

датчиков.

Предлагают свои

варианты

датчиков, с учётом

их достоинств и

недостатков.

Вычерчивание

схемы датчиков.

Анализируют

материал

урока.

Выбирают

наиболее

оптимальный

вариант

датчика.

Чертят его

схему и

продумывают

возможность

его

использования

в данной

роботосхеме.

Схемы,

плакаты,

чертежи.

Чертёжные

принадлежности,

ручки.

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

5.

Выполнение

предварительной

схемы робота-

манипулятора, с

заданным числом

степеней свободы,

приводом и датчиками.

Корректировка схемы

и утверждение

оптимального

варианта робота-

манипулятора.

Учитель выдаёт на каждую

группу учащихся бланк

технического задания, в

котором конкретно указана

схема, согласно которой

необходимо вести

проектирование. «Техническое задание»

содержит раздел «Решаемые вопросы», их

пять:

1 . Определить число

степеней свободы робота-

манипулятора.

2. Выбрать и обосновать

систему привода.

3. Выбрать и обосновать

систему датчика.

4. Составить алгоритм

работы робота.

5. Представить схему

манипулятора в общем

виде.

Учитель контролирует

рабочую ситуацию и при

необходимости

включается в обсуждение

конкретных вопросов.

Ученики, обладая

теоретическими

знаниями,

полученными на

уроках №№1-4,

разбившись на

группы приступают к изучению

«Технического задания» и поэтапно

решают вопросы,

поставленные в нём.

На данном уроке

ученики выступают в

роли конструкторов и

технологов, задачей

которых является

проектирование

робота-

манипулятора

согласно

полученного

«Технического

задания». Ученики

заполняют бланк

«Технического

задания». Чертят

схему робота-

манипулятора.

Изучают бланк

«Технического

задания» с

представленно

и в нём схемой

робота-

манипулятора

продумывают

варианты

изготовления

макета

согласно

представленной

схеме робота.

Чертят эскизы

деталей,

узлов, в общем

виде без

простановки

размеров.

Бланк

«Техническое

задание».

Ранее

используемые

схемы,

плакаты.

Чертёжные

принадлежности,

ручки.

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

6.

Знакомство

учеников с техникой

безопасности при

работе с

роботосистемами.

Изучение проблем

охраны труда,

техники

безопасности и

надёжности

робототехники, и

выбор наиболее

оптимальных

средств защиты.

Рассказывает

ученикам о проблемах,

связанных с

травматизмом при

внедрении в

производстве

робототехники.

Приводит примеры

наиболее

эффективных средств

защиты.

Рассматривает

совместно с учениками

различные варианты

защитных устройств.

Ученики слушают

и записывают

новый материал.

Анализируют

различные

варианты

защитных

устройств и

выбирают

наиболее

подходящий для

нашего робота-

манипулятора.

Анализируют

материал

урока и

предлагают,

обосновывая

свой выбор,

варианты

защитных

устройств.

Продумываю

т их

исполнение и

включение в

общую схему

робота-

манипулятор

а, а также в

выполняемый

макет.

Плакаты,

инструкции.

Чертёжные

принадлежности,

ручки.

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

7.

Обработка всей

собранной

информации,

наличие

обоснований

выбранных

устройств, эскизов

деталей и узлов,

схем.

Предварительная

компановка макета

(согласно

ограниченной

площади

расположения) выдаётся учителем.

Учитель контролирует

действия учащихся по

различным вариантам

компановки макета

робота-манипулятора.

При необходимости

вносит свои

коррективы. Работает

совместно с группами

проектировщиков,

стремится меньше

вмешиваться в

деятельность

учеников, давая им

возможность фантазировать и

творчески мыслить.

Ученики

приступают к

выполнению

эскизной

компановки

макета.

Рассматривают

различные

варианты

компановки.

Выбирает после

долгих поисков

наиболее

оптимальный

вариант. Защищает его

право на

существование.

Аргументирует

выбор

полученными на

предыдущих

уроках, знаниями.

Выполняют

чертежи

деталей и

узлов,

необходимых

для выполнения

макета робота-

манипулятора

с простановкой

окончательных

размеров,

которые

увязаны с

техническим

заданием. Продумывают способы

изготовления

деталей и

узлов;

применяемые

материалы,

инструмент и

оборудование.

Плакаты,

схемы,

чертежи.

Дерево, металл,

пенопласт,

пластик,

режущий

~ у 1

инструмент,

мерительный

инструмент.

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

8-10.

Согласно

имеющегося

технического

задания,

предварительной

компановки, выбору

степеней свободы

робота, датчиков,

приводов, чертежей

деталей и узлов

роботосистемы,

приступить к

изготовлению

макета

роботосистемы на

заданной площади.

Учитель контролирует

правильность

(целесообразность)

выбранного материала

и процесс

изготовления

отдельных деталей и

узлов робота-

манипулятора.

Ученики, выбрав

материал,

приступают к

изготовлению по

своим чертежам

отдельных

деталей и узлов

робота-

манипулятора.

Осуществляют

изготовление и

отделку каждой

детали или узла.

Проводит

предварительную

компановку

макета и

окончательную

сборку макета

робота-

манипулятора

согласно

технического

задания.

Продумываю

т наиболее

оптимальные

варианты

изготовления

недостающих

деталей и

узлов.

Вносят, по

необходимое

ти,

коррективы в

формы и

размеры

деталей и

узлов, для

осуществлен

ия

качественной

сборки

изделия в

целом.

Плакаты,

схемы,

чертежи.

Дерево, металл,

пенопласт,

пластик,

режущий

инструмент,

мерительный

инструмент.

№ нед.

Процесс выполнения проекта

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Материальное обеспечение

на уроке

дома

наглядность

материалы и оборудование

11.

Защита проекта.

Учитель присутствует на защите в качестве

строгого заказчика,

который хочет получить от

проектировщиков качественное изделие,

отвечающее всем требованиям технического задания.

Ученики, разбитые на 2-3 группы,

представляют

свои вариант проекта, обоснуя

его достоинства и, может быть,

какие-то недостатки. Их задача — убедить «привередливого»

заказчика в том,

что их вариант

прооекта наиболее

оптимален и

отвечает всем

требованиям

технического

задания.

Отдыхают после

трудной

защиты. Вспоминают

этапы защиты.

Представленные

макеты.