муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа пос. Уральский» Свердловской области Приложение к Дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе, утвержденной приказом директора школы Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «Робототехника» (программа реализуется на базе центра образования естественно-научной и технологической направленностей «Точка роста») Возраст учащихся: 11 - 12 лет Срок реализации общеобразовательной общеразвивающей программы: 1 год ФИО, должность автора-разработчика общеобразовательной общеразвивающей программы: Шульгина Елена Анатольевна, учитель технологии Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа по робототехнике «Робототехника» включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования и моделирования, программирования и решения различных технических задач. Программа «Робототехника» имеет техническую направленность. Программа ориентирована, в первую очередь на ребят, желающих основательно изучить сферу применения роботизированных технологий и получить практические навыки в конструировании и программировании робототехнических устройств на базе конструкторов LEGO. Цель программы: формирование творческих и научно-технических компетенций обучающихся в неразрывном единстве с воспитанием коммуникативных качеств и целенаправленности личности через систему практико-ориентированных групповых занятий и самостоятельной деятельности обучающихся по созданию робототехнических устройств, решающих поставленные задачи. Задачи программы: Обучающие: обучить первоначальным знаниям о конструкции робототехнических устройств; познакомить учащихся с принципами и методами разработки, конструирования и программирования управляемых электронных устройств на базе вычислительной платформы LEGO. развить навыки программирования в современной среде программирования углубить знания, повысить мотивацию к обучению путем практического интегрированного применения знаний, полученных в различных образовательных областях (технология, математика, физика, информатика); развить интерес к научно-техническому, инженерноконструкторскому творчеству, сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования, развить творческие способности учащихся. обучить правилам безопасной работы. Развивающие: сформировать и развить креативность, гибкость и самостоятельность мышления на основе игровых образовательных и воспитательных технологий; сформировать и развить навыки проектирования и конструирования; создать оптимальное мотивационное пространство для детского творчества. Воспитательные: воспитывать нравственные качества личности: настойчивость в достижении цели, ответственность, дисциплинированность, трудолюбие; воспитывать коммуникативные качества; формировать творческое отношение к выполняемой работе; воспитывать умение работать в коллективе. Адресат общеразвивающей программы: курс обучения 1 год с детьми среднего школьного возраста 11 12 лет. Наполняемость группы 8 – 10 человек. Режим занятий: занятия проводятся по 40 минут – 1 занятие 1 раз в неделю. Объём общеразвивающей программы: 37 часов за учебный год. Срок освоения общеразвивающей программы: 1 год. Уровень сложности: базовый. Перечень форм обучения: фронтальная, групповая, индивидуальная (в том числе дифференцированная по сложности). Перечень видов занятий: лекция, беседа, практические занятия (устные и письменные задания, практические работы по сборке моделей на базе конструкторов LEGO) и др. Перечень форм подведения итогов реализации дополнительной общеразвивающей программы: устные опросы, письменные опросы, беседа, наблюдения, самостоятельные работы, участие в конкурсах различного уровня и др. № п/п 1 1.1. 1.2 2 2.1. 2.2. 2.3. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4 4.1. 4.2 5. 5.1. Содержание общеразвивающей программы Учебный (тематический) план Количество часов Формы аттестации/ Название раздела, темы контроля Всего Теория Практика Введение в образовательную 4 2 2 программу. Что такое робототехника. 1 1 опрос, презентация Общий обзор технологии. практическая работа, Разбор набора «Технология и 1 2 опрос физика» для работы Первичные сведения о 10 2 8 роботах История робототехники от глубокой древности до наших презентация, устный дней. Идея создания роботов. 1 1 опрос Что такое робот. Определение понятия «робота». Классификация роботов по назначению. Виды современных роботов. презентация, устный 1 1 Основные элементы, основные опрос приёмы соединения и конструирования. Конструирование робототехнической модели на индивидуальные мини8 8 базе набора Lego «Технология проекты и физика». Изучение среды управления и 10 4 6 программирования Виды и назначение 1 1 тестирование программного обеспечения. Основы работы в среде 1 1 устный опрос программирования Lego. Изучение блоков: движение, ждать, сенсор, цикл и 2 2 устный опрос переключатель. Создание простейших линейных программ: движение вперед, назад, поворот на 6 6 практическая работа заданный угол, движение по кругу. Конструирование роботов 5 2 3 Lego Способы передачи движения при конструировании роботов 2 2 опрос, презентация на базе конструкторов Lego. Основы проектирования и моделирования электронного 3 3 практическая работа устройства на базе Lego Создание индивидуальных и 6 1 4 групповых проектов. Разработка проекта. Распределение по группам. 1 1 наблюдение, опрос Формулировка задачи на разработку проекта группе. Создание проекта, Разработка презентация, 5.2 презентации для защиты 5 5 наблюдение, опрос проекта. 6. Защита проектов. 2 2 итоговый контроль Содержание учебного плана Раздел 1. Введение в образовательную программу «Роботехника». Тема 1.1. Что такое робототехника. Теория. Значение техники в жизни человека. Что такое техническое моделирование, робототехника, электроника, мехатроника. Задачи и план работы учебной группы. Демонстрация готовых изделий. Правила поведения на занятиях и во время перерыва. Инструктаж по технике безопасности. Практика. Квест-игра: «Лаборатория робототехники». Формы проведения занятий: рассказ, демонстрация, игра. Формы контроля: презентация, результаты квест-игры. Тема 1.2. Общий обзор технологии. Разбор набора для работы «Технология и физика». Теория Основные подходы и принципы, лежащие в основе робототехники, мехатроники, систем управления. Возможности оборудования. Правила работы с инструментами и оборудованием. Практика: практическая работа. Формы проведения занятий: рассказ, демонстрация, игра. Формы контроля: опрос Раздел 2. Первичные сведения о роботах Теория: История робототехники от глубокой древности до наших дней. Идея создания роботов. Что такое робот. Определение понятия «робота». Классификация роботов по назначению. Виды современных роботов. Основные элементы, основные приёмы соединения и конструирования. Практика: Конструирование робототехнической модели на базе набора Lego «Технология и физика». Раздел 3. Изучение среды управления и программирования Теория: Виды и назначение программного обеспечения. Основы работы в среде программирования Lego. Изучение блоков: движение, ждать, сенсор, цикл и переключатель. Практика: Создание простейших линейных программ: движение вперед, назад, поворот на заданный угол, движение по кругу. Раздел 4. Конструирование роботов Lego Теория: Способы передачи движения при конструировании роботов на базе конструкторов Lego. Практика: Основы проектирования и моделирования электронного устройства на базе Lego. Теория: Механическая передача. Передаточное отношение. Волчок. Редуктор. Практика: Тестирование моторов и датчиков. Управление моторами. Состояние моторов. Встроенный датчик оборотов. Синхронизация моторов. Режим импульсной модуляции. Теория: Зеркальное направление. Датчики. Настройка моторов и датчиков. Тип датчиков. Раздел 5. Создание индивидуальных и групповых проектов. Теория: Разработка проекта. Распределение по группам. Формулировка задачи на разработку проекта группе. Практика: Создание проекта (описание моделей, распределение обязанностей в группе по сборке, отладке, программированию модели; описание решения в виде блоксхем, или текстом; созданию действующей модели; уточнение параметров проекта; дополнение проекта схемами, условными чертежами, описательной частью; обновление параметров). Разработка презентации для защиты проекта. Защита проектов. Планируемые результаты Метапредметные результаты: Регулятивные универсальные учебные действия - формулировать и удерживать учебную задачу; - ставить новые учебные задачи в сотрудничестве с педагогом; - применять установленные правила для решения задач; - выбирать действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации; - определять последовательность промежуточных целей и соответствующих им действий с учетом конечного результата; - составлять план и последовательность действий; - адекватно воспринимать предложения учителей, товарищей по исправлению допущенных ошибок. Познавательные универсальные учебные действия - использовать общие приёмы решения задач; - применять правила и пользоваться инструкциями и освоенными закономерностями; - контролировать и оценивать процесс и результат деятельности; - осуществлять смысловое чтение; - моделировать, т.е. выделять и обобщенно фиксировать существенные признаки объектов с целью решения конкретных задач; - поиск и выделение необходимой информации из различных источников в разных формах (текст, рисунок, таблица, диаграмма, схема); - запись, фиксация информации об окружающем мире, в том числе с помощью ИКТ; - анализ информации; - передача информации (устным, письменным, цифровым способами); - применение и представление информации; - оценка информации (критическая оценка, оценка достоверности). Коммуникативные универсальные учебные действия - ставить вопросы, обращаться за помощью, формулировать свои затруднения; - предлагать помощь и сотрудничество; - формулировать собственное мнение и позицию, задавать вопросы; - высказывать свое мнение (суждение) и запрашивать мнение партнера в рамках диалога; - использовать вербальные и невербальные средства, наглядные материалы. Личностные результаты: - формирование готовности и способности обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению; - формирование мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности, системы значимых социальных и межличностных отношений, ценностно-смысловых установок, отражающих личностные и гражданские позиции в деятельности, правосознание, способности ставить цели и строить жизненные планы. Предметные результаты: учащийся получит знания о: - науке и технике как способе рационально-практического освоения окружающего мира; - роботах, как об автономных модулях, предназначенных для решения сложных практических задач; - истории и перспективах развития робототехники; овладеет – - набором коммуникативных компетенций, позволяющих безболезненно войти и функционировать без напряжения в команде, собранной для решения некоторой технической проблемы. Организационно-педагогические условия Условия реализации программы Материально-техническое обеспечение: кабинет «Технологии» оснащенный наборами Lego (9 наборов) , мультимедийным проектором, сканером, принтером, колонками,. Кадровое обеспечение: педагог дополнительного образования. Методические материалы: - наборы конструкторов Lego «Технология и физика»; - Программная среда Lego Mindstorm, наборы конструкторов Lego Mindstorm Формы аттестации/контроля и оценочные материалы Фонд оценочных средств: - вводный контроль - в начале каждого занятия, направленный на повторение и закрепление пройденного материала. Вводный контроль может заключаться, как в форме устного опроса, так и в форме выполнения практических заданий; - текущий контроль - в процессе проведения занятия, направленный на закрепление технологических правил решения изучаемой задачи; - тематический контроль проводится по завершении изучения раздела программы в форме устного опроса и в форме выполнения самостоятельных работ. Формы итоговой аттестации Аттестация учащихся проводится 2 раза в учебном году: промежуточная - в I полугодии (декабрь), итоговая - во II полугодии (май). Промежуточная/итоговая аттестация проводится педагогом дополнительного образования без привлечения администрации школы. Формы промежуточной/итоговой аттестации учащихся: тестирование, открытое занятие, выполнение задания (работы), защита проекта, тестирование, беседа, участие в выставке и другое. Результаты промежуточной/итоговой аттестации учащихся оцениваются таким образом, чтобы можно было определить уровень освоения. По качеству освоения программного материала выделены следующие уровни: - высокий – программный материал усвоен учащимся полностью, учащийся имеет высокие достижения в представлении результатов работы кружка (секции); - средний – усвоение программы в полном объеме, в представлении результатов работы кружка (секции) участие принимал; - ниже среднего (достаточный) – усвоение программы в полном объеме, участия в представлении результатов работы кружка (секции) не принимал. Список литературы Для педагога 1. Данилов О. Е. Применение конструирования и программирования робототехнических устройств в обучении как инновационная образовательная технология // Молодой ученый. — 2016. — №16. — с. 332-336. 2. Кириченко П. Электроника. Цифровая электроника для начинающих// Издательство : BHV.- 2019 3.Перфильева Л.П. Образовательная работотехника во внеурочной деятельности.-М.: Издательский центр «Взгляд»,2011Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2001. 3. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2013. 319 с 4. Филиппов С.А. Роботехника для детей и родителей. -СПб.: «Наука». -2011 5. Юрьевич Е.И. , Игнатова Е.И. Основные принципы мехатроники //Мехатроника.Автоматизация.Управление.-№3-2006 Для учащихся и их родителей (законных представителей) 1. Индустрия развлечений: ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. 2. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. - М., БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 3. MindStorms education EV3, 2015 The LEGO Group. 4. Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2014. - 125 с. 5. ПервоРобот NXT. Введение в робототехнику. 2016 The LEGO Group 6. Энциклопедический словарь юного техника. - М., «Педагогика», 2015. Интернет-ресурсы 1. Образование в кубе - https://educube.ru/support/instructions/files/walker/ 2. Научно-популярный портал «Занимательная робототехника» https://edurobots.org/category/uroki/ -