Robootika kooli õppekavas
Robootika ja programmeerimine on lõimuv ja toetab mitmete teiste ainevaldkondade õpet ja eesmärke. Meie koolis on robootika tänaseks edukalt lõimitud Informaatika ja Loodusteaduste ainekavadega:
Oleme seadnud eesmärgiks robootika valdkonna lõimingut teiste ainevaldkondadega järkjärgult üha enam laiendada.
Robootika teemad ja õppesisu
Robootika ja programmeerimise alused. Eesmärk on tutvustada õpilastele lihtsate praktiliste tegevuste kaudu programmeerimise põhimõisteid, algoritmide rakendamist ja programmi loomise etappe. Robootikat rakendatakse IT-oskuste omandamiseks ning õpilaste huvi äratamiseks nii robootika kui ka programmeerimise ja muude uute tehnoloogiate vastu.
Lisaks strateegilise ja loogilise mõtlemise arendamisele annab huvi ja võime ise tarkvara luua ning roboteid või muid seadmeid programmeerida olulise tõuke karjäärivalikuks IT-erialade hulgast, samuti minimaalse vajaliku teadmise teistel erialadel infotehnoloogiaga kokku puutumisel. Programmeerimise ja robootika teema käsitlemisel (sh algoritmiline probleemilahendus) arendatakse oskusi luua tehnoloogia abil uusi väärtusi, kujuneda passiivsest tehnoloogia tarbijast aktiivseks rakenduste loojaks. Eesmärk on arendada õppijate võimet mõista ja rakendada tõhusaid algoritme eluliste probleemide lahendamisel.
Robootika õppesisuks on robootika ja programmeerimise algtõdede omandamine LEGO EV3 Mindstorms robootikakomplektide ja LEGO tarkvara baasil.
Robootika õpitulemused
Õpilased tunnevad programmeerimise alustõdesid ja oskavad luua lihtsamaid programme, seadistada ja häälestada seadmeid täitma etteantud ülesannet. Õpilased mõistavad ja kasutavad teadlikult järgnevaid mõisteid: programm, muutuja, avaldis, valik, tsükkel, alamprogramm, sisend ja väljund; analüüsivad etteantud programmi ja ennustavad selle töö tulemust; teevad selles otstarbekaid (oma eesmärgile vastavaid) muudatusi ja täiendusi; koostavad lihtsamaid avaldisi ja algoritme (valik, kordus), mida on võimalik kasutada reaalses juhtprogrammis; selgitavad rakenduse töö testimise vajadust ja olemust ning parandavad tekkinud vead. Õpilased tunnevad robootikasüsteemi komponente: mikrokontroller, mootor, andurid, liikurmehhanism, valdavad roboti navigatsiooni ning oskavad koostada lihtsama ülesande (nt sõida mööda joont) täitmiseks valmisdetailidest mehaanilise seadme ja selle juhtprogrammi. Õpilased oskavad Wifi ja bluetooth abil seadmeid liidestada.
Meie visiooni selle eesmärgi täitumise poole liikumisel kajastab järgnev tegevuskava:
Eesmärgid robootika lõimimiseks õppetöös
- robootika-alaste tegevuste kaudu toetada õpilaste õpitulemuste saavutamist füüsika, matemaatika, informaatika ja loodusõpetuse õppeainetes;
- rikastada ainetundide ülesehitust ja õpilaste õpikogemust innovaatiliste meetodite kaasamisega, mida robootika valdkond suudab pakkuda;
- lõimituna ainetundidega arendada õpilaste robootikahuvi ja -teadmisi, programmeerimisoskust ning digipädevuste omandamist.
Tegevuskava robootika lõimimiseks õppetöös
Kasutame Lego EV3 robootikaseadmeid lõimituna eelpoolnimetatud õppeainetega praktilistes töödes järgnevate teemade käsitlemisel:
- matemaatika: tasapinnalised geomeetrilised kujundid, lõik, sirge, kõver, raadius, ümbermõõt, võrdused ja võrratused;
- loodusõpetus ja füüsika: liikumise kiirus, teepikkus ja aeg, jõud ja vastasmõju, jõuülekanne ja pöördemoment, hõõrdumine, gravitatsioon, mass ja inerts, potentsiaalne ja kineetiline energia, helikõrgus vs sagedus;
- füüsika: temperatuur, mõõtmine, kehade soojenemine ja jahtumine, soojusmahtuvus ja soojusülekanne, mõõtetulemuste voogedastus ja esitamine graafikul ning tulemuste analüüs;
- informaatika: programmeerimise alused, programmeerimiskeeled, muutuja, konstant, tingimuslause, tsükkel, alamprogramm, Wifi ja bluetooth abil seadmete liidestamine jne.
Antud tegevuskava teemasid käsitlevad praktilised ülesanded oleksid teostatavad Lego EV3 seadmete abil. Tegevuste täpne ajakava ja konkreetsed tunnikavad valmivad ning tunnid viiakse läbi aineõpetajate ja robootikajuhendajate koostöös.
Eesmärgid ja tegevuskava robootika lõimimiseks huviringis
- laiendada robootika huviringi tegevust ning seeläbi kaasata robootika valdkonna edendamisse rohkem õpilasi;
- arendada robootikaringi tegevust sügavuti, pakkudes paremaid võimalusi erinevate keerukama ehituse ja rohkem vahendeid nõudvate projektide loomiseks suuremale arvule õpilastele;
- luua võimekamad sumorobotid ja joonejärgijad järgmistel robotivõistlustel paremate tulemuste saavutamiseks ning esindada meie kooli senisest suurema koosseisuga.
