Tệp đính kèm ĐỀ AN SINH HOẠT ROBOTIC TRƯỜNG HUỲNH NGỌC HUỆ

Chương trình giảng dạy Robotics của chúng tôi nhấn mạnh vào các tài liệu kiến tạo và nghiên cứu nền tảng, nằm trong Đề án “ Ứng dụng phòng Lab trong học tập kỹ năng thế kỷ 21” được Bộ

ĐỀ ÁN ROBOTICS CHO

TRƯỜNG HỌC

Do Bộ GD&ĐT và Liên doanh DTT-EDUSPEC “Ứng dụng phòng Lab trong học tập kỹ năng thế kỷ 21” tổ chức

ỨNG DỤNG PHÒNG LAB TRONG HỌC TẬP KỸ NĂNG THẾ KỶ 21

ĐỀ ÁN DẠY VÀ HỌC KHOA HỌC ROBOTICS

“Do Bộ GD&ĐT và Liên doanh DTT-EDUSPEC tổ chức”

PHẦN I GIỚI THIỆU MÔN HỌC ROBOTICS

TẠI CÁC TRƯỜNG PHỔ THÔNG

CUỘC THI ROBOTHON QUỐC GIA

NĂM 2013

Đồng tổ chức:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO và LIÊN DOANH DTT-EDUSPEC

TỔNG QUAN

Trong thị trường cung cấp các chương trình Khoa học

Robitics cho các trường học, Eduspec là nhà cung cấp hàng

đầu cho các chương trình giảng dạy Robotics ở Malaysia, và

đang nhanh chóng mở rộng thị trường sang các nước trong

khu vực Châu Á như Trung Quốc, Singapore, Indonesia, Việt

Nam và Philippines

Tại Việt Nam Liên doanh DTT- EDUSPEC đang phát triển

các công cụ hỗ trợ cho giáo viên giúp việc thực hiện giảng

dạy Robotics trong lớp học hiện nay được dễ dàng hơn

Chương trình giảng dạy Robotics của chúng tôi nhấn

mạnh vào các tài liệu kiến tạo và nghiên cứu nền tảng,

nằm trong Đề án “ Ứng dụng phòng Lab trong học tập kỹ

năng thế kỷ 21” được Bộ GD & ĐT duyệt và đưa vào thí

điểm và triển khai từ năm học 2011 đến nay

Đây là một chương trình hỗ trợ tổng thể bao gồm các giải pháp tích hợp hoàn thiện trong đó:

- Giáo án giảng dạy có cấu trúc

- Phòng thực hành Robotics và các

- Giáo viên chuyên nghiệp

LỢI ÍCH

Việc học Robotics mang lại cho học sinh những lợi ích:

- Áp dụng tri thức từ nhiều môn học khác nhau như Toán học, Vật lý, Khoa học, Máy tính và Tiếng Anh

- Xây dựng và hình thành các kỹ năng mềm: tư duy chiến lược, giải quyết vấn đề và làm việc theo nhóm

- Xây dựng môi trường học tập tích cực, thân thiện, tư duy sáng tạo, năng động và trách nhiệm

- Xây dựng và hình thành nhân cách cho học sinh

từ các chủ đề thực tiễn mang tính nhân văn

ROBOTICS được sử dụng phổ biến và hiệu quả trong

việc giảng dạy các môn học về khoa học , công nghệ , kỹ

thuật và toán học dưới dạng thực hành, hoạt động vui

chơi và tạo được hứng thú cho học sinh Học sinh độ

tuổi từ 6 đến 18 có thể học cách thiết kế, lập trình và

điều khiển các mô hình đầy đủ chức năng để tự động

thực hiện được các công việc giống như trong cuộc sống

thực tế Cụ thể, học sinh sẽ được lĩnh hội:

Khoa học: khám phá năng lượng, lực và tốc độ, quan

hệ giữa các lực và ảnh hưởng của lực ma sát

Công nghệ: lập trình và điều khiển các thiết bị đầu vào

và đầu ra, bằng cách sử dụng giao tiếp không dây,

nghiên cứu và chia sẻ thông tin qua mạng máy tính

Kỹ thuật: phát triển các giải pháp, lựa chọn, xây dựng,

GIỚI THIỆU LEGO® MINDSTORMS

1 Công cụ học tập đáng tin tưởng

“Không chỉ là đồ chơi giải trí cho trẻ nhỏ Mà còn là một công cụ giáo dục, mang đến cho trẻ em một cảm nhận khác biệt mới về cuộc sống…”

LEGO® ra mắt ở Đan Mạch và đã được ứng dụng đến nay

gần một thế kỉ Ai cũng thế thể dễ dàng tìm thấy những đồ

chơi giống như vật ở bất cứ ngôi nhà nào Trở thành người

tiên phong trong lĩnh vực đồ chơi giáo dục, LEGO® đã cung

cấp chuỗi hình-thái- mỹ-thuật Mindstorms , được cung cấp

như một công cụ học tập đối với “Khoa học Robotics.” Các

thiết kế độc đáo và phù hợp để lập trình các robot đã được

lắp ráp dễ dàng cho phép các em học sinh tích lũy them

kinh nghiệm học tập trong và ngoài lớp

2 Các bộ phận kĩ thuật LEGO® linh hoạt

LEGO® đã bổ sung thêm các loại thanh lắp cơ bản, bao

gồm cả bánh xe và các bộ phận phức tạp để trí tưởng

tượng được bay xa Các bộ phận này có thể luôn luôn

được sử dụng cùng với các thanh lắp tiêu chuẩn của

LEGO®

3 Cảm biến hình-thái-mỹ-thuật và động cơ servo

Thậm chí cả những bộ thiết bị cơ bản cũng bao gồm các cảm biến phức tạp cho phép học sinh sáng tạo những robot tự động hóa

4 Dễ dàng sử dụng phần mềm lập trình “kéo và thả”

Bạn lo lắng việc lập trình sẽ rất phức tạp? LEGO® Mindstorms cùng với giao diện người dùng kéo và thả trực giác sẽ cho phép các em dễ dàng lập trình robot

5 Công nghệ NXT

Vi điều khiển NXT là bộ não của tất cả robot Mindstorms Đó là một bộ phận LEGO® thong minh, kiểm soát vi tính khiến cho robot MINDSTORMS thực sự

sống và thực hiện các hoạt động khác nhau

NXT là thiết bị vi máy tính LEGO® có thể được lập trình để lấy các sữ liệu đầu vào từ cảm biến và khởi chạy động cơ servo

Touch Sensor làm cho robot của bạn có “cảm

giác” và phản ứng lại với môi trường

Sound Sensor cho phép robot nghe và phản ứng

lại âm thanh

Light Sensor có thể phát hiện ra các cài đặt ánh

sang và ánh sang xung quang, làm việc như một

cái đèn phát ra ánh sang đỏ, xanh lá cây và xanh

lục

Ultrasonic Sensor hoạt động như một máy radar,

làm cho robot nhìn được, đo khoảng cách và phản

ứng với các chuyển động

Interactive Servo Motors có một cảm ứng xoay

tích hợp, cung cấp các điều khiển chính xác về sự

chuyển động của động cơ

Bạn sẽ lập trình robot như thế nào?

Có hai loại phần mềm lập trình robot đang được sử dụng

trong chương trình giảng dạy Khoa học Robotics Đó là,

NXT-G được sử dụng ở cấp độ trường tiểu học và

Robolab sẽ được sử dụng trong các trường trung học cơ

sở các lập trình phức tạp hơn Dưới đây là mô tả vê phần

mềm NTX-G:

NXT-G là ngôn ngữ lập trình trực giác, dựa trên biểu

tượng kéo và thả được thiết kế dễ dàng tiếp cận đối với

người mới bắt đầu hoặc người đã sử từng sử dụng

Bằng cách lựa chọn các khối lập trình làm việc với động

cơ và làm cho cảm biến phản ứng với các sữ liệu đầu vào, bạn có thể dễ dàng xây dựng việc lập trình của bạn theo từng khối và có thể tạo các chương trình từ đơn giản đến phức tạp

Trong lớp học Robotics, học sinh sẽ học cách làm việc

trên NXT-G trong máy tính của mình Các em sẽ đoán

trước hoạt động của robot và thiết kế một ngôn ngữ lập trình có định hướng qua NXT-G cho robot để tải về Một khi chương trình được tải về, nó sẽ “khởi chạy” robot để

nó di chuyển dễ dàng và tự động mà không cần phải được điều khiển liên tục từ máy tính

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC ROBOTICS

Chương trình giảng dạy có cấu trúc

Chương trình KHOA HỌC ROBOTICS Tiểu học được chia

thành các cấp độ Alpha, Beta, Gamma, Delta, Epsilon và

Zeta và là một chương trình đào tạo kéo dài 5 năm

Chương trình được thiết kế cho học sinh tiểu học để

tăng cường và thúc đẩy sự hiểu biết của học sinh về thế

giới thông qua giải pháp học tập trong môi trường đa

phương tiện và các công cụ học tập kích thích tư duy

Thông qua hệ thống học tập này, học sinh được học từ

trừu tượng đến cụ thể thông qua việc lắp ráp nhiều loại

mẫu robot khác nhau Trong quá trình này, học sinh sẽ

học một cách vô thức thông qua thực hành Để đánh giá

quá trình học tập, các hoạt động lập trình hướng tới một

kết quả cụ thể sẽ được xem như là một phần của quá

trình học tập Các hoạt động lập trình này cho phép học

sinh kiểm tra ngay liệu hoạt động của các robot sau khi

lập trình có theo mong muốn của họ hay không

Mỗi cấp độ trong Chương trình KHOA

HỌC ROBOTICS bao gồm 18 chủ đề với

sự phong phú và đa dạng về nội dung Trong Chương trình KHOA HỌC ROBOTICS , chúng tôi mang đến cho học sinh cái nhìn về thế giới động vật, vai trò của các ngành nghề khác nhau, làm thế nào để giúp đỡ mẹ tốt hơn trong nhà bếp,

và nhiều lĩnh vực khác Điều này sẽ thúc đẩy thái độ học tập lành mạnh của trẻ em đối với các môn học về Khoa học , Công nghệ , Kỹ thuật và Toán học Học sinh không chỉ được vui chơi khi xây dựng các robot mà còn được “học thông qua thực hành” Do đó, việc học trở nên thú vị

PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY TRONG

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC ROBOTICS

 Nội dung Đa phương tiện

 Video và Âm thanh

 Hướng dẫn sử dụng cách xây dựng mô hình (MBIM)

 Phần mềm lập trình Robot

 Hệ thống quản lý Hộp dụng cụ

Nội dung Đa phương tiện

Đa dạng hóa các nguồn tài nguyên giáo dục được

trình bày cho học sinh bằng cách sử dụng các nội

dung đa phương tiện phong phú nhằm tạo ra một

môi trường học tập toàn diện Các nội dung song ngữ

cho phép trẻ em từ các quốc gia khác nhau có thể

hiểu được các khóa học, mặc dù phương tiện giảng

dạy chính vẫn là tiếng Anh

Hướng dẫn lắp ráp mô hình bằng tay (MBIM)

LEGO® Mindstorms là một hệ thống thiết kế có tính mô-đun, cho phép bạn sang tạo hầu như bất kì loại robot nào MBIM là một phương tiện hỗ trợ học tập đơn giản, dễ dàng và từng bước với các minh họa bằng hình ảnh để giúp học sinh lắp ráp robot, điều mà các tài liệu giảng dạy hiện tại các còn đang rất máy móc

Minh họa hướng dẫn lắp ráp mô hình Đại bàng lửa bằng tay

Các câu đố tương tác và nội dung nhiều màu

sắc sẽ đem lại hứng thú cho người học

Hướng dẫn (lập trình) cho Mini Elephant :

Mini Elephant sẽ phản ứng lại khi nó nghe thấy âm thanh nhờ bộ cảm biến

âm thanh Khi Mini Elephant phát hiện ra âm thanh, nó sẽ ngẩng đầu và rống lên Học sinh có thể lập trình như hướng dẫn, thay đổi hoặc tự tạo ra chương trình riêng.

Mini Elephant

Robot này có thể làm gì:

Đây không phải một vũ khí Nail Punch là một công cụ xây dựng, một bản sao của súng bắn đinh bằng khí nén Vì thế đạn bắn ra từ robot sẽ là nhưng chiếc đinh Tuy nhiên đây chưa phải là hết, với 2 nút bấm ở 2 bên sườn; Nail Punch có thể lựa chọn số lượng “đinh” trong mỗi lần bắn ra 2 nút này được trang bị để thêm và bớt số đinh bắn ra, với số đinh mặc định sẵn là 0 Công nghệ hiện đại này cho phép robot tự “suy nghĩ”, giúp đưa trí thông minh nhân tạo nên một tầm cao mới

Hướng dẫn (lập trình) cho Nail Punch :

Nhấn nhút phải (cảm biến chạm) để THÊM (+), và nút trái (cảm biến chạm)

để BỚT (-) số lượng “đinh” bạn muốn bắn ra Sau đó ấn nút giữa để bắn số

“đinh” đã chọn Học sinh có thể lập trình như hướng dẫn, thay đổi hoặc tự tạo ra chương trình riêng

Nail Punch (súng bắn đinh)

Robot này có thể làm gì:

Robot này mô phỏng một chiếc đồng hồ thật Tương tự như một chiếc đồng hồ thật, kim giờ quay được 1 lần thì kim phút sẽ quay 12 lần quanh đồng hồ Cơ chế này được tạo thành bởi các hộp bánh răng có kích thước khác nhau với số lượng bánh răng khác nhau để thay đổi tỉ lệ quay của kim này so với kim khác

Hướng dẫn (lập trình) cho Round-The-Clock :

Round-The-Clock được xây dựng bằng cách sử dụng các bánh răng được tính toán và sắp xếp cẩn thận để có tỉ lệ 1:12 Bạn hãy quan sát và tính toán số lần kim phút quay quanh đồng hồ trước khi kim giờ quay được 1 vòng Có phải là 12 lần không?

CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN ROBOTICS

CHUYÊN NGHIỆP

Chúng tôi thiết kế một chương trình đào tạo cho

tương lai và các giáo viên với mục đích hướng họ

tham gia vào các hoạt động Robotic để họ có thể

triển khai một cách sáng tạo với học sinh của mình

Nhằm theo đuổi sự phát triển chuyên nghiệp mang

tính tạo dựng của các giáo viên, chương trình đào

tạo của chúng tôi cũng được khơi nguồn cảm hứng

từ tinh thần tạo dựng ấy và chúng tôi mong muốn

các học viên của mình sẽ tiếp tục thúc đẩy tinh thần

này trong các lớp học Để phù hợp với mục tiêu

đưa ra là sử dụng Robotics như một công cụ học

tập mang tính tạo dựng, chương trình đào tạo của

chúng tôi đồng nghĩa với việc đào tạo các giáo viên

theo một cách riêng mà họ mong muốn để họ có

thể áp dụng cho học sinh của mình

PHÒNG HỌC ROBOTICS

Liên doanh DTT-EDUSPEC luôn phấn đấu tạo dựng

một môi trường thuận lợi để nuôi dưỡng những

học sinh yêu thích công nghệ Vì thế việc thiết lập

một lớp học Robotics hết sức quan trọng

Mỗi đội gồm 3 học sinh Một vài nhóm sẽ cùng chia

sẻ các nội dung học tập đa phương tiện thông qua

hướng dẫn của giáo viên Đây là một số đồ dùng

Thiết bị đồ dùng trực quan: Bài giảng sử dụng hình

động kết hợp với hình minh họa thú vị và ý nghĩa

Nuôi dưỡng sự sáng tạo - Căn phòng khám phá để

học sinh có thể sáng tạo mọi thứ dựa trên trí tưởng tượng của các em

Tư duy logic - Để lắp ráp và lập trình robot thực hiện

được các nhiệm vụ cụ thể

Đưa học sinh đến với công nghệ vượt trội để giúp

các em thiết lập và hình thành khả năng tự chế tạo

(hoặc sửa đổi) để phù hợp với yêu cầu

Mang đến cho các em cảm nhận về sự thành công

khi các em hoàn thành xong một thứ gì đó cho dù

là tự làm hay dưới sự hướng dẫn của giáo viên

hoặc cha mẹ, điều này là phần thưởng lớn hơn

nhiều so với những lời khen ngợi

Các lợi ích khác:

Bổ sung hoặc nâng cấp các tài nguyên giảng dạy hiện có trong các trường Tiểu học – cho phép học sinh định hình trong đầu một cách rõ ràng hơn về hình ảnh, khái niệm về một đối tượng hoặc chủ đề

mà các em được học

Các bài giảng và các tính năng tuyệt vời của robot

sẽ thu hút hoàn toàn sự chú ý của trẻ - đây là một cách tốt để rèn luyện sự tập trung

Kỉ luật - Một học sinh cần nghe theo hướng dẫn của

giáo viên để có thể hoàn thành các bước lắp ráp robot

PHẦN II CUỘC THI ROBOTHON

QUỐC GIA HÀNG NĂM

Cuộc thi Robothon Việt Nam

Robothon Việt Nam được bắt đầu tại các lớp học

Vào cuối chương trình học, một cuộc thi sẽ được tổ

chức trong trường để chọn ra chủ đề thắng cuộc

dựa trên các chủ đề của năm đã được chọn Chủ đề

của năm sẽ khác so với các bài học thông thường

trong chương trình học Robotics tại trường

1 MỤC TIÊU VÀ Ý NGHĨA

Để đánh giá quá trình học của học sinh, một sân

chơi trí tuệ toàn quốc được tạo nên Robothon Việt

Nam là một cuộc thi cấp quốc gia do Bộ GD&ĐT và

Liên doanh DTT_EDUSPEC tổ chức thường niên từ

năm 2013 Robothon Việt Nam cung cấp các nền

tảng Công nghệ thông tin và Khoa học ứng dụng

cho trẻ em, khơi nguồn sáng tạo và khuyến khích

tinh thần đồng đội khi các em tham gia, cố gắng

phấn đấu để đạt được thành công và niềm vinh dự

Các em sẽ có được các chiến lược khác nhau theo

chủ đề hàng năm

CÁC EM SẼ ĐẠT ĐƯỢC NHỮNG LỢI ÍCH GÌ?

Trong suốt cuộc thi, các em sẽ học cách chuyển hóa các khái niệm trừu tượng thành các giải pháp và chiến thuật thực tế, trải nghiệm những điều hoàn toàn mới

mẻ so với môi trường học tập khuôn mẫu

- Suy nghĩ sáng tạo

- Tư duy phê bình

- Tiềm năng khoa học và công nghệ

- Kĩ năng nghiên cứu

(Cuộc thi Robotics cấp trường được tổ chức tại

Trường Tiểu học Nguyễn Bỉnh Khiêm -TP Hồ Chí

Minh ngày 26/4/2013)

2 QUY MÔ

- 4 thành phố (Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng) mỗi thành phố 15 đội

- Mỗi đội 3 em học sinh

3 CHỦ ĐỀ CỦA CUỘC THI “VIETNAM

ROBOTHON 2013” TOÀN QUỐC:

“THÀNH PHỐ THÔNG MINH”

Lập luận: Trong vài thập kỉ tới, đô thị sẽ phát triển

rất nhanh chóng về quy mô và tốc độ Công nghệ

mới sẽ mở ra các dòng dữ liệu khổng lồ từ các

nguồn về thành phố và dân cư như: Thảm họa

thiên nhiên và khí hậu, chi phí sinh hoạt, tỉ lệ tội

phạm, giao thông, giáo dục và các khía cạnh khác

Nó sẽ biến thành phố thành nơi mà công nghệ

được áp dụng để đáp ứng mọi nhu cầu phát sinh

Từ đó, Trung tâm Chỉ huy mạng sẽ phân tích các dữ

liệu được thu thập và hoạt động như một nãu bộ

trung ương cho toàn thành phố: hệ thống không

dây cho phép các phương tiện và cơ sở hạ tầng

tương tác để cải thiện tình trạng tắc nghẽn giao

thông cũng như môi trường, theo dõi chặt chẽ việc

ứng phó và ngăn chặn tội phạm, đường truyền

thông tin bằng tia laser sẽ truyền dữ liệu nhanh gấp

1000 lần so với sóng radio, và phối hợp với các sự

kiện quy mô lớn để đảm bảo sự an toàn cho cộng

đồng

Cách mạng tri thức sẽ xảy ra - cùng với đó, sự bùng

nổ mạnh mẽ của giao dịch dữ liệu sẽ đánh dấu một

mốc quan trọng trong tiến trình phát triển của

thành phố Áp dụng các hệ thống thông minh hơn

vào thành phố sẽ cho phép xác thực tất cả các dữ

liệu đã thu thập nhanh hơn Các nhà lãnh đạo sẽ có

các thông tin chính xác để dự đoán các vấn đề và

giải quyết chúng chủ động, phối hợp các nguồn lực

để hoạt động hiệu quả

Hãy bước vào cộng đồng toàn cầu và sử dụng kiến

thức để đưa thành phố của chính mình tiến về phía

Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng; Đăng ký theo đội thi, mỗi đội gồm từ 3 đến 5 học sinh và duyệt qua giáo viên và lãnh đạo Nhà trường

- Mỗi trường Tiểu học, Trung học cơ sở tham gia với số lượng tối đa 5 đội/trường

6 HỒ SƠ DỰ THI (Trình bày trên khổ A4)

Mỗi đội gửi một hồ sơ tham dự gồm có: 1 bản đăng ký tham dự của đội, điền thông tin các thành viên theo mẫu có sẵn Các thành viên phải là học sinh của trường tham dự học câu lạc bộ Robotics tính đến thời điểm dự thi

7 NỘP, NHẬN HỒ SƠ DỰ THI

Hồ sơ đăng ký tham dự các đội tuyển gửi trực tiếp cho bộ phận phụ trách môn học Robotics của trường mình Sau thời gian nhận hồ sơ đăng ký tham dự đề nghị các trường gửi công văn khẳng định chính xác số đội tuyển tham dự vòng loại khu