Организация робототехнических соревнований направления FIRST

Оглавление Введение История конкурса ВИДЫ СОРЕВНОВАНИЙ Организация проведения соревнований Методика формирования детских и молодежных команд Методика подготовки детских команд к участию в соревновательной деятельности Заключение Список литературы

Введение

Основатель конкурса — американская компания FIRST — считает, что знакомство с наукой, современными технологиями и решениями в юности — это не только интересные и полезные знания, но и весомый залог успешной карьеры. Недаром аббревиатура FIRST в английском языке созвучна слову «первый». FIRST Robotics Competition (FRC) — ежегодный международный технологический конкурс по робототехнике, который придуман компанией FIRST и проводится среди учеников средних школ. За два с лишним десятилетия эти соревнования стали необычайно популярны. Так, в сезоне 2011;2012 в них приняли участие 300 тысяч молодых людей под руководством 100 тысяч тренеров и наставников из более чем 60 стран всего мира. Многие их них получили ценный жизненный опыт, полезные навыки и именно здесь определились со своим будущим.

Идея конкурса принадлежит Дину Кеймену, который изобрел необычный электрический самокат — сигвей. Он считает, что современное обучение должно коренным образом отличаться от традиционного: «Пассивно посидеть в классной комнате — это формат уроков XIX столетия. В этом столетии вы должны быть творческим человеком или вы не будете способными сделать что-либо.

История конкурса

1989 год — основание компании FIRST (For Inspiration and Recognition in Science and Technology — «Развитие и поощрение интереса к науке и технике»).

Цель: вдохновить студентов на разработки в области проектирования и освоения новых технологий. 1992 год — первый конкурс FIRST Robotics Competition. 1997 год — первые соревнования FIRST LEGO League (FLL) для возрастной группы от 9 до 14 лет, использующей конструкторы LEGO Mindstorms и Junior FIRST LEGO League для возрастной группы от 6 до 9 лет. 2011 год — Программа «Робототехника: инженерно-технические кадры современной России» достигла договоренности с организаторами FIRST об участии российских команд в играх FTC и FLL. С этого времени в Мировом чемпионате FIRST по направлениям FIRST Tech Challenge (FTC) и FIRST LEGO® League (FLL®) принимает участие несколько лучших российских команд. Ежегодную программу завершает международный конкурс робототехники и праздник. Во время мероприятий команды получают возможность завести новых друзей, добиться признания, развить свои личностные качества и жизненные навыки и, возможно, обнаружить в себе новые способности. FIRST разделяется на четыре программы:

1. Программа Junior FIRST LEGO League (Jr. FLL®) для учащихся младших классов возрастом от 6 до 9 лет.

2. Соревнования FIRST Tech Challenge (FTC) для учащихся в возрасте от 14 до 18 лет.

3. Программа FIRST LEGO® League (FLL®) для учащихся в возрасте от 9 до 14 лет.

4. Соревнования FIRST Robotics Competition (FRC) для учащихся в возрасте от 14 до 18 лет.

ВИДЫ СОРЕВНОВАНИЙ

Junior FIRST LEGO League (JrFLL)

Программа Jr. FLL разработана для повышения интереса к науке и технике у детей от 6 до 9 лет. Она основана на практическом развитии врожденной любознательности детей этого возраста и призвана научить их менять мир вокруг себя в лучшую сторону.

Jr.FLL — это первый шаг к FIRST® LEGO® League (FLL®). Дети под руководством взрослых наставников, опираясь на свод Основных Ценностей Jr. FLL, работают с LEGO-элементами и представляют проекты на оценку судьям и зрителям.

Каждый год задание состоит из двух частей:

* LEGO-модель;

* Show Meпоcтер.

Команда состоит из 2−6 детей, которыми руководит хотя бы один взрослый тренер.

Кульминационным моментом является участие в мероприятии Jr. FLL, где cудьи-волонтеры во время этого соревнования общаются с командами по поводу LEGO-моделей и Show Me-постеров. Жюри отмечает все команды без исключения и вручает им персональные награды. Это мероприятие для позитивного отдыха, смеха, обучения и радости от получения общих побед, новых знакомств и знаний. Каждый ребенок должен осознать, что его работа была хорошо сделанной.

Основные ценности Jr. FLL

* Мы — команда.

* Мы работаем. Наши тренеры и наставники помогают нам учиться, но мы находим ответы сами.

* Мы делимся нашим опытом и открытиями с другими.

* Мы услужливы, добры и проявляем уважение, когда работаем, играем и делимся информацией. Мы называем это благородным профессионализмом.

* Мы все — победители. * Мы получаем удовольствие от этого занятия Важно помнить при планировании процесса подготовки:

* Jr. FLL — неконкурентная дружелюбная программа.

* Команды образуют сообщество, чтобы организовывать события, и таким образом имеют возможность с гордостью поделиться с другими тем, что они достигли.

* Сообщества, организующие совместные встречи, отвечают за сбор средств, поиск места встречи, участие других команд и премии, организацию работы волонтеров и судей.

* Заинтересованные люди, команды и организации могут устроить свое сообщество Jr.FLL.

* Ни организация FIRST, ни программа Jr. FLL не несет ответственности за отбор волонтеров, судей и проведение мероприятий вашего сообщества.

Какие вопросы интересуют жюри?

* Как вы пришли к тому, что ваша модель должна выглядеть именно так? * Каким образом ваша модель связана с вашим проектом?

* Как вы решили, что надо нарисовать на постере?

* Почему вы построили такую модель, а не другую?

* Продолжали ли вы реализовывать идеи, которые сначала вам казались невозможными?

* Поможет ли ваша модель и ваш постер понять людям смысл вашего проекта?

* Вы считаете, что ваш постер удачен?

* Что вы узнали нового по теме сезона?

* Каковы были ваши роли в команде?

* Вам понравилось работать в команде?

* Как вам помогал ваш руководитель?

* Вы видели сегодня другие команды. Чем ваша команда от них отличается в лучшую сторону?

* Какая часть процесса Jr. FLL была самой веселой и запоминающейся? (Встречи команд, обучение, построение проекта, показ проекта и т. п.)

* Если бы вас попросили подсказать другой команде Jr. FLL, с чего начать, что бы вы посоветовали?

* Что самое сложное, самое простое в работе?

* Что вам кажется самым странным или особенным из того, что вы узнали при подготовке к Jr. FLL?

* Как ваша команда выбирала себе название?

Награды и премии В Jr. FLL награждается каждая команда и каждый участник команды. При организации внутренних соревнований в сообществе нет требования к поощрению всех команд — это остается на усмотрение организатора.

FIRST LEGO League (FLL)

Эта программа рассчитана на школьников от 9 до 14 лет, которые работают командой по 3−10 человек. Используемый конструктор — набор LEGO® MINDSTORMS®, используемый язык программирования — LEGO MINDSTORMS, RoboLab или NXT-G.

В первой лиге LEGO (FLL) дети решают проблемы современной науки и техники. Команды разрабатывают свои собственные решения по строительству автономных роботов LEGO, выполняющих миссии на тематическом игровом поле. В процессе работы участники развивают ценные жизненные навыки и открывают для себя захватывающие возможности дальнейшей карьеры, узнают, какой позитивный вклад они могут внести в общество.

В соревновании FLL каждая команда оценивается в одной из номинаций:

* Основные ценности (Core Values);

* Проект (Project);

* Роботизированная игра (Robot Game).

Каждый сезон определяется новой темой соревнований. Несмотря на это, требования к проекту, реализации основных ценностей и роботизированной игре остаются практически неизменными.

Проект «Решение проблем старшего поколения. Независимость. Занятость. Общение» (сезон 2012/2013)

Рассмотрим особенности подготовки к соревнованиям FLL на примере темы сезона 2012/2013 «Senior Solutions» — «Решение проблем старшего поколения. Независимость. Занятость. Общение». В ходе подготовительной работы и участия в соревнованиях FLL каждая команда должна продемонстрировать следование Основным ценностям программы FLL:

* Мы — команда.

* Мы трудимся, чтобы найти решение под руководством наших тренеров и наставников.

* Мы знаем, что наши тренеры и наставники не имеют ответов на все вопросы. Мы учимся вместе.

* Мы чтим дух дружеского соревнования.

* То, что мы узнаем, более важно, чем победа.

* Мы делимся нашим опытом с другими.

*Мы показываем благородный профессионализм и дружескую конкуренцию во всем, что мы делаем.

* Нам весело!

Критерии оценки:

* Воодушевление

› Раскрытие концепции FLL

› Командный дух

› Интеграция

* Работа в команде

› Эффективность

› Рациональность

› Участие детей

* Благородный профессионализм

› Вовлеченность

› Уважение

* Сотрудничество Условия реализации проекта:

1. Необходимо найти старшего партнера (пожилой человек старше 60 лет). Каждый член команды начинает поиски в кругу своей семьи 16 и друзей, составляет список возможных кандидатов: дедушек и бабушек, прадедушек и прабабушек, соседей, знакомых.

Затем команда анализирует списки, подготовленные каждым членом, обсуждает возможность связаться с этими людьми и какой вклад каждый из них может внести в проект. Решением всей команды выбирается наиболее подходящая кандидатура пожилого человека. Команда приглашает его стать партнером и помочь с выполнением своего проекта.

2. Узнать о проблемах, с которыми сталкиваются пожилые люди. Примеры проблем старшего поколения:

* восстановление после травмы;

* адаптация к новым технологиям;

* потеря памяти;

* здоровье;

* хобби;

* управление своими финансами;

* покупка продуктов питания, хозяйственных товаров, лекарств, одежды;

* общение с семьей, друзьями, врачами. Решением всей команды выбирается одна из проблем, упомянутых пожилым партнером.

3. Создать инновационное решение какой-либо проблемы. Необходимо подумать, чем вызвана данная проблема, что именно делается для ее решения сегодня. Кто занимается разработкой новых решений: ученые или инженеры? Обратиться к разным источникам информации: отчеты, книги, журналы и сайты, консультации специалистов. Предложить инновационное решение, которое позволит сделать жизнь лучше как путем усовершенствования чего-либо уже существующего, так и посредством какого-либо совершенно нового изобретения.

4. Представить проблему и ее решение. Презентация результатов может быть выполнена в различной форме: рассказ, видеоролик, слайд-шоу, сайт, комикс, постер, листовки, стихотворение, песня или история. Главное — произвести неизгладимое впечатление на зрителей и жюри.

Требования к презентации:

* Презентация проводится без помощи взрослых. Время, отведенное на нее, составляет не более пяти минут.

* Продемонстрировать участие всех членов команды в проекте. * Четко рассказать о поставленной проблеме и способе ее решения, выработанной командой.

* Использовать различные виды исследовательских ресурсов. Привлекать специалистов и экспертов.

* Проанализировать уже существующие исследования при разработке собственного решения данной проблемы.

* Решение должно быть инновационным.

* Продемонстрировать возможности реализации предложенного командой решения в условиях реальной действительности.

* Показать, что нужно сделать для того, чтобы ваше решение могло быть применено в реальном мире.

* Определить, кто может извлечь выгоду из работы команды.

* Показать, что работа является эффективной и творческой.

Критерии оценки:

* Исследование

› Определение проблемы

› Источники информации

› Анализ проблемы

› Обзор существующих решений

* Инновационное решение

› Решение команды

› Инновационность

› Реализация

* Представление

› Распространение

› Творческий подход

› Эффективность представления Оценка за проект формируется из нескольких составляющих по баллам (максимум — 450 баллов):

1. Определение проблемы. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько тщательно представлена и сформулирована проблема, решению которой посвящен творческий проект. (0 баллов — проблема сформулирована очень неясно, 50 баллов — проблема сформулирована максимально четко.)

2. Источники информации. От 0 до 50 баллов. Оценивается количество источников информации и их разнообразие: веб-ресурсы, книги, фильмы, научные доклады, беседы со специалистами, которые использовались для исследования проблемы и создания проекта. (Нет анализа источников информации — 0 баллов. Затем начисляется по 10 баллов за каждый дополнительный вид источника информации.)

3. Анализ проблемы. От 0 до 50 баллов. Оценивается коллективное участие в обсуждении проблемы и поиске способов ее решения. (0 баллов — проблема плохо изучена без командной работы, 50 баллов — проблема отлично изучена всей командой.)

4. Обзор существующих решений. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько глубоко изучены командой существующие решения поставленной проблемы. (0 баллов — не изучены. 50 баллов — изучены очень глубоко.)

5. Инновационное решение проблемы. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько четко объяснено и представлено решение поставленной проблемы. (0 баллов — решение объяснено плохо и непонятно. 50 баллов — решение представлено максимально доступно, четко, по существу.) 19

6. Возможности реализации. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько реально воплощение данного решения в жизнь, массовое применение, серийное производство (0 баллов — решение не соответствует реалиям жизни и невозможно к воплощению. 50 баллов — решение отлично реализуется в жизни, легко в использовании и изготовлении.)

7. Презентация. От 0 до 50 баллов. Оценивается коллективная работа на презентации. (0 баллов — плохая командная работа, в презентации не задействована большая часть участников. 50 баллов — все участники заняты в презентации, хорошая командная работа.)

8. Креативность презентации. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько оригинально и интересно представлен творческий проект. (0 баллов — минимум оригинальности, скучное представление. 50 баллов — интересное, эффектное, оригинальное зрелище.)

9. Эффективность презентации. От 0 до 50 баллов. Оценивается дисциплина, организованность и четкая речь. (0 баллов — плохая дисциплина, множество заминок и неграмотная речь. 50 баллов — отличная дисциплина, слаженная работа, четкая грамотная речь.) Пример судейского листа для соревнований показан ниже Роботизированная игра Для проведения роботизированной игры необходимо специальное поле 2362±3мм х 1143±3мм. Оно состоит из покрытия, развернутого на столе, и модельных объектов заданий, расставленных на нем. Покрытие и детали конструктора LEGO для сборки модельных объектов заданий входят в набор для подготовки игрового поля. Также в комплект включены инструкции по сборке на CD.

Для того чтобы собрать необходимые модели заданий, одному человеку потребуется от трех до четырех часов, поэтому желательно работать в команде. Для участников с небольшим опытом или совсем без опыта конструирования из деталей LEGO сборка модельных объектов заданий — это прекрасный способ обучения. Кроме того, данный этап — отличная возможность для новых членов познакомиться с командой и между собой.

Расстановка модельных объектов на поле описывается в правилах. Перед игрой необходимо подробно с ними ознакомиться, это позволит выработать оптимальную стратегию игры.

Особенность соревнований FLL заключается в том, что каждому участнику команды найдется работа по его способностям и интересам: юные инженеры и программисты создают робота, исследователи генерируют инновационную идею решения проблемы, журналисты готовят представление проекта.

В течение сезона команда может работать над различными задачами:

* конструирование робота и его приспособлений;

* программирование робота для автономного движения и выполнения миссий;

* изучение инженерных и физических вопросов; * проверка различных конструкций и выполнение корректировок;

* изучение темы соревнований;

* поиск проблемы в реальном мире с целью его исследования; * разработка решения проблемы, найденной командой;

* представление решения проблемы другим людям.

Ресурсы команды:

* Информационные * блог: fllblog.wordpress.com

* twitter: twitter.com/firstlegoleague

* YouTube: www.youtube.com/fllglobal

*facebook:www.facebook.com/pages/First-Robotics-For-Inspirationand-Recognition-of-Science-and-Technology/184 063 051 616 518.

* Подготовка (руководство тренера, методические материалы).

* Проект (видеоролики, статьи)

. * Роботизированная игра (конструирование, программирование, учебная программа).

Перед сезоном необходимо:

* Изучить все информационные источники.

* Изучить руководство для тренера.

* Изучить материалы проектов прошлых сезонов.

* Обеспечить условия для работы (поле, конструкторы, компьютер).

* Составить план встреч с командой.

* Решить, как отобрать участников.

В течение сезона необходимо:

* Обсудить ценности игры.

* Обсудить регламент роботизированной игры и проекта.

* Распределить роли и обязанности.

* Изучить материалы судейства.

* Проверять обновления регламента.

* Подготовить документы для организаторов соревнований.

FIRST Tech Challenge (FTC)

Возраст участников этой программы — от 14 до 18 лет, в состав команды входят от 3 до 10 человек. Робот-набор LEGO® TETRIX®, язык программирования — NXT 2.0, LabVIEWTM, ROBOTC®. 22 «Ring It Up!» — игра сезона 2012/2013 Игра «Ring It Up!» («Повесь кольцо!») проходит на поле ромбовидной формы размерами 3,65 м x 3,65 м. Два альянса, каждый из которых включает в себя две команды, проводят матчи, состоящие из двух периодов: 30-секундный автономный период, за которым следует 2-минутный период в режиме ручного управления с участием операторов.

FIRST Tech Challenge проходит в формате турниров. Каждый из них включает тренировочные и отборочные матчи, а также матчи на выбывание. После отборочных матчей команды получают рейтинг в соответствии с достигнутыми результатами. Топ-команды выбирают партнеров для создания альянса и в матчах на выбывание определяют чемпиона турнира.

Цель игры состоит в том, чтобы набрать больше баллов, чем альянс ваших соперников, вешая с помощью робота пластиковые кольца на крючки стойки, которая располагается в центре поля. Также команды должны обнаружить специальные «тяжелые» кольца, за которые начисляются специальные процентные бонусы.

Техническая книга Одной из целей, которые FIRST и FTC ставят перед собой, является привлечение внимания к самому процессу инженерной разработки, поиску нужного пути, устранения проблем, тестированию создаваемой модели. На протяжении всех видов работ по конструированию робота придется делать много записей, изображать чертежи на бумаге. И именно здесь пригодится техническая книга, или, инженерная тетрадь, которая будет заполняться, начиная с первого собрания до соревнований. Жюри впоследствии изучит эту книгу с тем, чтобы лучше понять, что собой представляет команда, как она проводила свою работу и выполняла разработку.

Техническая книга (инженерная тетрадь) программы FTC — это полная документация процесса разработки робота. Она должна содержать эскизы, выдержки обсуждений с собраний, показывать, как происходила разработка и реализация, с какими препятствиями сталкивалась команда, описывать мысли каждого участника команды в течение всего периода работы. В каждом новом сезоне должна создаваться новая книга.

Техническая книга — очень важный элемент работы. Именно он может дать жюри полное представление о команде, как она мыслит, думает, насколько ответственно подходит к своей работе. Зачастую при определении победителя соревнований это может склонить чашу весов в ту или иную сторону. Поэтому очень важно знать, как правильно заполнять и вести техническую книгу.

В настоящее время нет жестких правил оформления и заполнения этого документа. Команды могут вести записи, как в обычных тетрадях, так и в электронной форме или в сети. При оценке судьи не делают различий между форматами ведения записей, главное содержание. Тем не менее, необходимо обратить внимание на некоторые моменты, связанные с ведением технической книги.

Рекомендации по ведению инженерной книги

1. Документировать абсолютно все!

2. Книга должна быть организована так, чтобы посторонний человек мог составить мнение о команде и понять смысл работы.

3. Делать записи авторучкой, а не карандашом.

4. Начать книгу с информации об участниках команды и кураторе, представив краткое резюме: имя, возраст (или класс в школе), интересы и причины, побудившие вступить в вашу команду FTC.

5. В начале каждого собрания начать заполнять новую страницу. Записать дату, время начала и окончания собрания. Во время каждого собрания и в начале каждой страницы сделать две колонки:

а) колонка задач — над чем работает команда и что узнает;

б) колонка размышлений — участники команды записывают мысли о происходящем и возникающие вопросы.

6. Записи должны вести все участники команды с указанием имени и даты.

7. Техническая книга должна постоянно использоваться, меняться, развиваться.

8. Жюри не интересна «чистовая» версия книги. Оно будет оценивать реальную вещь — с ошибками, помарками, поношенными и мятыми краями.

9. Передавая книгу в жюри на соревновании, при помощи клейкой бумаги для заметок отметить страницы, где описаны 10−12 самых лучших моментов из жизни команды. Судьи используют эти страницы на предварительном просмотре книги. Чем больше команда взаимодействует с кураторами, инженерами или виртуальными инженерами, тем лучше!

Сканированные копии технических книг команд-победителей размещены на сайте FTC www.usfirst.org/FTC.

Кроме очков за победы в матчах турнира, присуждение наград позволяет кураторам дополнительно отметить такие качества команд, как работа в команде, творческий потенциал, инновации, а также оценить конструкторский процесс.

Организация проведения соревнований Соревнования роботов, как и любые спортивные соревнования или творческие конкурсы, являются своеобразным смотром достижений, показателем уровня развития данной деятельности. Соревнования направлены, прежде всего, на повышение уровня мотивации у учащихся к занятиям робототехникой, на популяризацию этого вида технического творчества. Для учащихся участие в соревнованиях является своеобразным результатом их деятельности по изучению робототехники.

Соревнования затрагивают не только аспекты технической подготовки команд, но и коллективной деятельности учащихся, эмоционального воздействия. Работая над проектом, члены команды учатся распределять ответственность, взаимодействовать, определять приоритеты и прогнозировать возможные затруднения.

Этапы подготовки соревнование жюри проект игра

1. Планирование соревновательной деятельности В начале учебного года определяются соревнования, в которых планируется принять участие. С этого момента начинается подготовка к соревнованиям. Для того чтобы выйти на международный уровень, команда должна показать высокие результаты на региональном и всероссийском этапах.

Всероссийский этап соревнований FIRST проводится в рамках фестиваля «РобоФест». В 2013 году такой фестиваль прошел в Москве 8−9 февраля. С его материалами можно познакомиться на сайте http:// robofest2013.ru/.

В разных регионах проводятся различные фестивали и конкурсы роботов, участие в которых помогает выработать командный дух, получить соревновательный опыт, представить разрабатываемый проект на суд зрителей, получить обратную связь от них, доработать проект и его презентацию.

2. Определение и формулировка цели участия в соревновании Формулируя цель перед учащимися или выводя ее совместно, необходимо учитывать, что она должна быть реальной и по возможности достижимой, так как это важный этап мотивации участников команды.

3. Сбор и анализ информации об условиях проведения соревнований Основным источником данной информации является Положение о проведении соревнований. В нем изложены не только цели и условия участия, но и правила организации состязаний и поведения на них. Специфика соревнований роботов заключается в том, что они проводятся на специальных игровых полях. В связи с этим обязательным элементом Положения является информация об игровых полях, их размерах, окраске, расположении препятствий. Как правило, в Положении указывается место проведения соревнований (например, школа, Дворец спорта), но конкретно, какое помещение будет задействовано, не уточняется. Поэтому очень важно выяснить у организаторов через Интернет или по «горячей линии» особенности помещения, его размеры, освещенность и т. п.

4. Формирование состава команд Команды формируются с учетом заявленных в правилах возрастных групп и вида состязаний (уровня сложности). Тренер должен при формировании команды обратить внимание на совместимость характеров учащихся, их организаторские и лидерские качества, умение работать в команде, взаимовыручку и взаимозаменяемость. Возможно четкое распределение «ролей»: конструктор, программист и т. п.

5. Специальная подготовка к конкретным соревнованиям Данный этап подготовки включает следующие элементы: изучение правил соревнований, подготовка роботов и игровых полей, тренировки на полях, подготовка проекта. Подготовка роботов, как правило, начинается с генерации идей. Все идеи должны учитываться, по возможности воплощаться и апробироваться. Удобно, когда в распоряжении команды есть несколько конструкторов, что позволяет воплощать новые идеи в моделях, не разбирая предыдущий вариант робота. Итогом является одна модель, которая претерпевает изменения и доводку уже в ходе тренировок. В процессе подготовки важно научить школьников навыкам самостоятельной работы, умению быстро принимать решения по изменению программы и конструктивных особенностей робота.

6. Морально-психологический настрой на предстоящие соревнования Этот аспект подготовки определяется следующими задачами, которые необходимо решить, участвуя в конкретном соревновании:

* формирование уверенности в своих силах и возможностях;

* преодоление отрицательных эмоций, вызванных предстоящим соревнованием;

* создание состояния психологической готовности к соревнованию;

* умение сосредоточиться на подготовке робота в реальных соревновательных условиях (атмосфера в зале, большое количество людей, отсутствие рядом наставника, действия судей и т. п.);

* обеспечение доступа учащихся к освоению передовых технологий, получению практических навыков их применения;

* развитие у учащихся интереса к научно-технической деятельности;

* профориентация школьников, пропаганда инженерно-технических специальностей.

Обеспечение проведения соревнований

1.1. Помещение и мебель.

Большой просторный зал, имеющий:

* только искусственное освещение;

* трибуны для тренеров и зрителей;

* не менее одной пары полей для проведения робототехнической игры (на турнире два игровых поля сдвигаются вместе, две команды соревнуются одновременно);

* область сборки и настройки роботов;

* область карантина (столы, на которых выставляются готовые к соревнованиям роботы);

* область для презентации проектов.

1.2. Техническое оснащение:

* компьютеры, принтеры для оргкомитета и работы судей;

* видеокамеры для трансляции и записи каждого вида состязаний;

* проектор, экран (дисплей, панель) внутри зала и в местах наблюдения зрителей и тренеров;

* сетевые фильтры для каждой команды;

* микрофоны, усилители, микшеры, колонки;

* Интернет.

1.3. Реквизит для судей:

* секундомеры;

* свистки; * протоколы;

* судейские листы;

* измерительный куб;

* форма для судей, бейджики Методика формирования детских и молодежных команд Команды для участия в соревнованиях создаются из детей, которые посещают НКО для занятий робототехникой. С учетом того, что состязания роботов являются основным методом обучения, каждый учащийся должен стать членом той или иной команды. Отбор на межрайонные, городские, федеральные и т. п. соревнования проходит внутри заведения также соревновательным методом. При формировании команд необходимо учитывать следующие положения.

* Состязания проводятся в разных возрастных группах.

* Команда должна состоять из определенного регламентом количества детей и одного взрослого руководителя команды.

* Команды могут участвовать в разных категориях состязаний.

* Возможна ситуация, когда один преподаватель одновременно является руководителем нескольких команд.

Тем не менее, одного «распределения» участников мало. Главная задача тренера перед соревнованиями — создать сплоченный, единый по духу коллектив, который объединен одной общей идеей. Здесь пригодятся несколько советов.

Советы тренеру команды (выдержки из Руководства тренера по направлению Jr. FLL)

* В Jr. FLL дети принимают все важные решения при разработке и реализации проектов.

* Навязывая свое решение, тренер окажет плохую услугу команде. Нужно помнить, что дети должны думать самостоятельно, не надо игнорировать даже самые отчаянные идеи.

* Взаимное доверие и уважение — фундамент для создания благоприятной обучающей среды. Должно быть услышано мнение каждого ребенка; тренер должен рассмотреть все идеи с терпением и открытым сердцем.

* Необходимо вдохновлять команду на эксперименты; позволять детям делать выбор из нескольких вариантов решения.

* Всегда помнить, что разрабатывать и строить модели должны дети, а не тренер или другие взрослые наставники.

* Если работу выполняет тренер или куратор, значит, что он не справляется со своими обязанностями.

* Один из методов тренинга — отвечать на вопросы другим, тщательно продуманным вопросом, ответ на который позволит детям применить свои научные знания и сделать логические выводы:

* Что получится, если…

* А затем…

* Как это будет работать?

Работа по формированию навыков коллективной работы Узнать возможности каждого Собрать команду и добровольцев в круг, попросить их вытянуть перед собой руки, растопырив пальцы. Объяснить условия игры: «Я скажу вам свое имя и затем совершу действие. Вы услышите мое имя и посмотрите, что именно я сделаю. Когда я снова замру, вы скажете: „Привет, !“ и повторите мое действие. Затем следующий участник (укажите на участника справа) скажет свое имя и сделает то же, что и я, а мы все скажем ему „Привет“ и так далее по кругу. С каждым кругом мы будем узнавать друг о друге что-то новое, поэтому наблюдайте очень внимательно»

. * «Привет, я Тед!» Тед два раза хлопает в ладоши.

* «Привет, Тед!» Все хлопают в ладоши два раза.

* «Привет, я Дженни!» Дженни два раза хлопает в ладоши.

* «Привет, Дженни!» Все хлопают в ладоши два раза.

Лучшие/Худшие впечатления В конце тренировки, мероприятия или сезона усадить участников команды и добровольцев в круг и попросить каждого поделиться лучшими и худшими впечатлениями.

Процессы, организуемые детьми Вдохновлять детей на самостоятельный поиск решений; это важная часть процесса построения команды. Она рождает творческие идеи и приводит к хорошо продуманным решениям. В процессе обсуждения или внесения предложение, дать шанс участникам команды проявить себя.

Не усложняй!

Объяснить команде суть принципа «Не усложняй!». В мире инженеров простые решения гораздо более востребованы, нежели сложные. В сложном решении слишком много компонентов, которые могут отказать, гораздо сложнее ремонт, выше затраты и более сложное управление.

Методика подготовки детских команд к участию в соревновательной деятельности После того как команды созданы, можно приступить к непосредственной подготовке к соревнованиям.

Подготовка творческого технического проекта Подготовку представляемого творческого технического проекта можно разбить на этапы:

* поиск идеи (изучение потребностей);

* постановка цели и задач;

* разработка плана реализации;

* разработка критериев, которым удовлетворяет проект;

* создание эскиза;

* расчет материально-технической базы;

* изготовление робототизированной основы (конструирование, программирование, тестирование);

* придание эстетичности;

* создание материалов для представления;

* оценка результата.

Остановимся на каждом этапе более подробно.

Поиск идеи

* При выборе идеи следует делать акцент на имеющиеся потребности общества, а не имеющуюся материально-техническую базу.

* Поиск идеи предполагает небольшую исследовательскую работу по изучению актуальных потребностей общества.

План реализации Целесообразно записывать свои действия в таблицу:

К работе следует привлекать и других специалистов (учитель технологии, физики, химии и др.).

К выбранным критериям оценки проекта можно отнести:

* рациональность;

* стабильность;

* эргономичность;

* презентабельность (эстетичность);

* другие выбранные командой критерии.

Эскиз проекта должен включать следующие элементы:

* схема взаимодействия модулей (на механическом и программном уровне);

* эскиз каждого модуля (отдельных конструкций и механизмов) — нарисованный, виртуальный;

* описание принципа работы модулей и системы в целом (на механическом и программном уровне).

При расчете материально-технической базы нужно иметь в виду:

* необходимые детали робототехнического набора;

* необходимые конструкционные материалы (не LEGO);

* необходимые декоративные элементы. Изготовление робототизированной основы предполагает:

* конструирование;

* программирование;

* тестирование;

* анализ проблем Придание проекту эстетичности включает в себя:

* использование материалов для придания завершенности проекту;

* удовлетворение критерию презентабельности. Материалы представления проекта в обязательном порядке должны содержать:

* описание проекта;

* актуальность;

* историческая справка;

* принцип работы;

* иллюстрации;

* информационный стенд (для зрителя);

* сценарий представления;

* речь;

* раздаточный материал.

Оценка результатов проекта может включать:

* анализ проделанной работы;

* трудозатраты, себестоимость;

* приобретенные ЗУНы;

* слабые, сильные стороны проекта;

* выявленные проблемы и найденные пути их решения;

* перспективы использования и развития проекта.

Подготовка к роботизированной игре Целью этапа специальной подготовки к соревнованиям является закрепление навыков решения распространенных заданий, которые встречаются на соревнованиях. Рассмотрим порядок подготовки модели робота и примеры соревновательных заданий, которые необходимо отрабатывать в процессе тренировок.

Этапы подготовки модели робота к соревнованиям

* Изучить регламент (требования к конструкции и программе, принцип судейства).

* Составить план подготовки (обозначить крайний срок).

* Подобрать идеи решения (свой/чужой опыт, Интернет).

* Проанализировать идеи решения заданий (плюсы и минусы).

* Сделать эскиз (схема реализации).

* Сделать конструкцию (согласно приоритету):

› основные механизмы (проверить работу с помощью программы);

› второстепенные механизмы (проверить работу с помощью программы);

› контроллер (микрокомпьютер NXT);

› составить программу (согласно приоритету);

› протестировать и выявить слабые места;

› исправить программу.

Заключение

* Следование по траектории с различные усложнениями (инверсия, изгибы, разрывы).

* Ориентирование на траектории (перекрестки, тупики).

* Преодоление препятствий (горки, кочки, барьеры, объезд банки).

* Транспортировка предметов (перетаскивание, подъем).

* Сортировка предметов. Упражнения на уровне конструирования На подготовительном этапе:

* найти все возможные способы соединения деталей;

* придумать новый способ крепления деталей;

* собрать простую модель по памяти;

* найти 10 отличий между 2 простыми моделями.

На этапе воспроизведения конструкции модели:

* определить, что поменялось;

* найти лишнюю деталь (добавить деталь в конструкцию);

* собрать без детали (убрать деталь из конструкции).

На завершающем этапе:

* выполнение дополнительных заданий;

* определение границ возможностей (например, максимальная высота подъема и т. д. Упражнения на уровне программирования На подготовительном этапе:

* определить разницу между двумя программами.

На этапе тестирования программы:

* найти ошибку в программе;

* определить, что поменялось в поведении робота. На завершающем этапе: * выполнение дополнительных заданий;

* определение границ возможностей, «гибкости» программы (например, максимальное количество программ работы с кубиками и т. д.).

Дополнительные задания Использование имеющихся элементов поля

* дополнительные шарики/карточки;

* дополнительные цилиндры;

* дополнительные кубики/столбики.

Использование других элементов

* Добавление дополнительных перемещаемых элементов (шарики, цилиндры, кубики и т. п.).

Для того чтобы участники команды не растерялись на соревнованиях, можно потренировать свое умение отвечать на вопросы о себе с помощью анкет.

1)123 эксперимента по робототехнике: М. Предко — Москва, НТ Пресс, 2006 г.- 544 с

2) Основы робототехники: Е. И. Юревич — Москва, БХВ-Петербург, 2010 г.- 360 с.

3) Основы робототехники: А. А. Иванов — Москва, Форум, 2012 г.- 224 с.

4) Первый шаг в робототехнику. 5−6 классы. Рабочая тетрадь: Д. Г. Копосов — Санкт-Петербург, Бином. Лаборатория знани, 2014 г.- 88 с.

5) Сибирский робототехнический фестиваль «РОБОТЕХ»: Джесси Рассел — Санкт-Петербург, Книга по Требованию, 2013 г.- 92 с.

6) Теоретические основы робототехники. Книга 1, Корендясев А.И.

7) Теоретические основы робототехники. Книга 2, Корендясев А.И.