Цой Евгения Александровна
учитель информатики
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4 Лесозаводского городского округа»
Свидетельство о публикации в электронном СМИ: СВ №7421
Всероссийская педагогическая конференция Всероссийская педагогическая конференция «Использование ИКТ в образовательном процессе» 
Наименование работы: Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «РОБОТОТЕХНИКА»
Свидетельство участника Конференции, бланк: КН №7421


МКУ «Управление образования Лесозаводского городского округа»

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №4

Лесозаводского городского округа»

РОБОТОТЕХНИКА

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа    

технической  направленности

Возраст учащихся: 12- 13 лет

Срок реализации программы: _1_ год

Цой Евгения Александровна,

учитель информатики 

г. Лесозаводск

2022 год

Раздел № 1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММЫ

  • Пояснительная записка

Актуальность программы определяется востребованностью развития данного направления деятельности  современным обществом. Программа направлена на формирование творческой личности, умеющей креативно, нестандартно мыслить. Дети лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» удовлетворяет творческие, познавательные потребности детей и их родителей. Так же программа включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования и моделирования,  программирования и решения различных технических задач.

Направленность программы 

Дополнительная образовательная программа «Робототехника» имеет техническую направленность с естественно-научными элементами. 

Язык реализации программы – государственный язык РФ – русский 

Уровень освоения программы базовый.

Отличительные особенности

Программой предусмотрено, чтобы каждое занятие было направлено на овладение основами робототехники, на приобщение детей к активной познавательной и творческой работе. Процесс обучения строится на единстве активных и увлекательных методов и приемов учебной работы, при которой в процессе усвоения знаний, законов правил у школьников развиваются творческие начала.

Образовательный процесс имеет такое преимущество как предоставление детям возможности удовлетворения своих интересов и сочетания различных направлений и форм занятия.

Работа  с  образовательными  конструкторами РОББО,  LEGO WeDo и LEGO EV3  позволяет  школьникам  в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.

Работая с данным оборудованием, ученики получают практические навыки по программированию, робототехнике, изготовлению прототипов изделий с помощью 3D-печати, фрезерования и лазерной гравировки материалов, учатся экспериментировать, ставить цель, планировать свои действия, добиваться результата, работать в команде, на практике применять знания, полученные на уроках физики, математики, информатики.

Данное оборудование можно использовать как в урочной, так и внеурочной

деятельности. 

Адресат программы. Программа предназначена для учащихся  обоих полов МОБУ СОШ № 4 ЛГО. 

Организация  образовательного процесса. 

Дети посещают занятия группами по 15 человек. Состав группы – постоянный. Ограничений при приеме детей нет. Группы (две) формируются в начале года (до 15 сентября) в составе 15 человек, возможно зачисление в середине учебного года при условии свободного места в группе.

Срок реализации программы – 1 год.

Общее количество  часов:   – 102 часа

Режим обучения: 3 раза в неделю (понедельник, среда, пятница)

Форма обучения: очная

  • Цель и задачи программы

Цель программы:

развитие творческих и научно-технических компетенций обучающихся в неразрывном единстве с воспитанием коммуникативных качеств и целенаправленности личности через систему практикоориентированных групповых занятий, консультаций и самостоятельной деятельности воспитанников по созданию робототехнических устройств, программ, решающих поставленные задачи.

Задачи программы:

Воспитательные:

  1. формировать устойчивый интерес к  робототехнике, способность воспринимать их исторические и общекультурные особенности;
  2. воспитывать уважительное отношение к труду.

Развивающие: 

  1. развивать умение творчески подходить к решению задачи; 
  2. развивать умение доводить решение задачи до работающей модели; 
  3. развивать умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Обучающие: 

  1. расширять знания о науке и технике как способе рационально-практического освоения окружающего мира;
  2. обучить решению практических задач, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне свободного использования
  • Содержание программы

Учебный план 

Название раздела, темы Количество часов Формы

аттестации

/контроля

Всего Теория Практика
1 Знакомство с программой 12 5 7
1.1 Первичные знания о роботах из конструктора 9 4 5 Практическое задание
1.2 Использование датчиков при управлении роботом 3 1 2 Практическое задание
2 Основы алгоритмизации 60 15 45
2.1 Виды алгоритмов: линейный, разветвляющийся, циклический. 8 2 6 Практическое задание
2.2 Интерфейс Robbo Scratch. Блоки. Костюмы спрайта. Координаты спрайта. Фон. 10 2 8 Практическое задание
2.3 Циклы в Robbo Scratch. Движение спрайта. 10 2 8 Практическое задание
2.4 Ветвления, логические элементы в RobboScratch.

Взаимодействие героев.

10 3 7 Практическое задание
2.5 Создание программ с использованием случайных

чисел.

12 4 8 Практическое задание
2.6 Проект Создание простой анимации 10 2 8 Проект
3 3D моделирование 32 8 24 Практическое задание
3.1 3D моделирование. Трехмерное пространство.

Трехмерное моделирование на компьютере.

Интерфейс Tinkercad. Построение базовых моделей.

15 4 11 Практическое задание
3.2 3D моделирование. Вращения, задание размера,

выравнивание, пустые фигуры. Построение моделей с отверстиями.

15 4 11 Практическое задание
3.3 3D моделирование. Проект «Мост» 2 2 Проект
Итого: 102 28 74

 

Содержание учебного плана 

  • Раздел: Знакомство с программой
    1. Тема: Первичные знания о роботах из конструктора 

Теория. Понятие «робот», «робототехника», «робоспорт». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. 

Практика. Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники

  • Тема: Использование датчиков при управлении роботом 

Теория. Понятие «робот», «робототехника», «робоспорт». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах.  Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания        

Практика. Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах.

  1. Раздел: Основы алгоритмизации
  •  Тема: Виды алгоритмов: линейный, разветвляющийся, циклический

Теория. Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр. 

Практика. Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка. 

  • Тема: Интерфейс Robbo Scratch. Блоки. Костюмы спрайта.

Теория. Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота.        

Практика. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения  по образцу.

  1.  Тема: Циклы в Robbo Scratch. Движение спрайта 

Теория. Первая программа с циклом. Написание программ с циклом.

Практика. Использование блока «цикл» в программе. Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке»        

 2.4     Тема: Ветвление, логические элементы в Robbo Scratch. Взаимодействие героев

Теория. Демонстрация и разбор соответствующих программных конструктов.

Практика. Практическое программирование движения и отработка на базовой модели

  1. Раздел: 3D моделирование

3.1   Тема: 3D моделирование. Трехмерное пространство. Интерфейс Tinkercad. Построение базовых моделей

Теория. Работа в редакторе TinkerCad и создание самостоятельных уникальных проектов, а также их печать. Первое представление о 3D

 Практика. Создание самостоятельных уникальных проектов, а также их печать.

3.2   Тема: 3D моделирование. Вращения, задание размера выравнивание, пустые фигуры. 

Теория. Освоение профессионального 3D редактора FreeCad и инженерная работа над деталями для собственных механизмов и роботов.

Практика. Построение моделей с отверстиями.

  • Планируемые результаты  

Личностные результаты:

  • умение творчески подходить к решению задачи; 
  • умение довести решение задачи до работающей модели; 
  • умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
  • умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Метапредметные результаты:

  • у учащихся развиты логико-математического мышления, формирование элементов учебной деятельности, развитие интереса к моделированию и конструированию

Предметные результаты:

  • учащие будут знать основные приемы и опыт конструирования с использованием различных наборов конструкторов, конструктивные особенности различных моделей и механизмов;
  • научатся основным приемам конструирования роботов и конструктивным особенностям различных роботов;
  • приобретут знания о правилах безопасной работы с оборудованием

РАЗДЕЛ № 2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

  • Условия реализации программы
  1.  Материально-техническое обеспечение:

Для качественной реализации программы имеется кабинет площадью 45,4 м2, на втором этаже школы, оборудованный всеми необходимыми материалами и инструментами, устройствами. Для каждого обучающегося выделено рабочее место, место для хранения работ.

Технические средства обучения:

Ноутбук;

Персональное компьютеры – 15 шт;

Принтер;

Сканер;

Проектор;

Интерактивная доска;

Комплекты РОББО-конструкторов.

  1.  Учебно-методическое и информационное обеспечение:

Конструкторы РОББО

Плакаты для движения роботов, ресурсные наборы.

Информационные источники:

Mind-storms.com — сайт, посвящённый роботам LEGO Mindstorms.

Видеоуроки по програмированию роботов LEGO Mindstorms EV3.

www.prorobot.ru — сайт про роботов и робототехнику.

Робоплатформа Robbo (Scratchduino) — программирование Arduino-роботов на Scratch.

Занимательная робототехника — все о роботах для детей, родителей, учителей.

  • Оценочные материалы и формы аттестации

Для отслеживания результативности усвоения  программы «Робототехника» используются следующие виды контроля:

  • входной контроль в форме собеседования при приеме детей на обучение.
  • текущий контроль для оценки уровня и качества освоения тем программы в форме педагогического наблюдения и выполнения практических заданий.
  • Методические материалы

В процессе обучения используются следующие педагогические технологии: технология коллективного взаимодействия и игровая технология, т.к. наиболее удовлетворяют имеющимся условиям реализации дополнительной общеобразовательной программы.

Важнейшее требование к занятиям:

Формирование у подростков навыков для самостоятельных занятий спортом и получения новых знаний

Словесные методы – рассказ, лекция, беседа, дискуссия, опрос, этическая беседа, диспут, инструкция, объяснение.

Метод показа – демонстрация изучаемых действий, экскурсии.

Метод состязательности – поддержание у учащихся интереса к изучаемому материалу, проверка на практике действенности полученных знаний и умений, демонстрация достижений обучаемых, определение ошибок и путей их исправления. 

Анкетирование, опрос учащихся позволяют выяснить состояние и динамику развития личностных качеств обучающихся и определить направления дальнейшего педагогического воздействия на обучающихся. 

Основными формами обучения являются: 

теоретические занятия; 

практические занятия.

2.4 Календарный учебный график

Этапы образовательного процесса 1 год
Продолжительность учебного года, неделя 34
Количество учебных дней 102
Продолжительность учебных периодов 1 полугодие 01.09.2022- 31.12.2022
2 полугодие 12.01.2023- 31.05.2023
Возраст детей, лет 12-13
Продолжительность занятия, час 1
Режим занятия 3 раза/нед
Годовая учебная нагрузка, час 102

 

2.5 Календарный план воспитательной работы

Дата проведения Мероприятие  Форма 
октябрь Виртуальная экскурсия в музей роботов  экскурсия
декабрь Квест-игра «РобоМир» Игра
март Олимпиада по робототехнике олимпиада

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Вострикова Е.А. ScratchDuino.Лаборатория: руководство пользователя /

Е.А.Вострикова, Л.С.Захаров, Е.А.Львова. — СПб: Множительный центр ЗАО

«Тырнет», 2015 — 53 с.

  1. Вострикова Е.А. ScratchDuino.Робоплатформа: руководство пользователя /

Е.А.Вострикова, Л.С.Захаров, Е.А Львова. — СПб: Множительный центр ЗАО

«Тырнет», 2015 — 70 с.

  1. Никитина Т.В. Образовательная робототехника как направление инженерно-

технического творчества школьников [Текст]: учебное пособие / Т.В.Никитина. —

Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2014 — 169 с. Режим доступа:

http://goo.gl/s9UIdU
  1. Лаказов А.С. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие /А.С. Злаказов, Г.А. Горшков, С.Г. Шевалдина. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 120 с.: ил. — (ИКТ в работе учителя).
  2. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286 с.: ил., с. цв. вкл.
  3. Овсяницкая Л.Ю., Овсяницкий Д.Н., Овсяницкий А.Д. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства. – Челябинск: ИП Мякотин И.В., 2014. – 204 с.

Готовые электронные ресурсы

Официальный сайт РОББО Клуба (robboclub.ru)   

Официальный сайт РОББО  robbo.ru | РОББО — образовательная робототехника

Виртуальная экскурсия в студию экспериментальной механики и робототехники –     

YouTube

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «РОБОТОТЕХНИКА»