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:
- формировать устойчивый интерес к робототехнике, способность воспринимать их исторические и общекультурные особенности;
- воспитывать уважительное отношение к труду.
Развивающие:
- развивать умение творчески подходить к решению задачи;
- развивать умение доводить решение задачи до работающей модели;
- развивать умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Обучающие:
- расширять знания о науке и технике как способе рационально-практического освоения окружающего мира;
- 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
-
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- 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.
- 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
- Вострикова Е.А. ScratchDuino.Лаборатория: руководство пользователя /
Е.А.Вострикова, Л.С.Захаров, Е.А.Львова. — СПб: Множительный центр ЗАО
«Тырнет», 2015 — 53 с.
- Вострикова Е.А. ScratchDuino.Робоплатформа: руководство пользователя /
Е.А.Вострикова, Л.С.Захаров, Е.А Львова. — СПб: Множительный центр ЗАО
«Тырнет», 2015 — 70 с.
- 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- 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).
- Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286 с.: ил., с. цв. вкл.
- 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