Отдел образования муниципального района
«Город Людиново и Людиновский район»
Муниципальное казенное образовательное учреждение
дополнительного образования
«Дом детского творчества»
Принята на заседании
педагогического совета
от 30.08.2024 г.
Протокол № 1
Прохорова
Татьяна
Александровна
УТВЕРЖДАЮ
Директор МКОУ ДО
«Дом детского творчества»
_________Т.А. Прохорова
Подписано цифровой
подписью: Прохорова
30.08.2024 г.
Татьяна Александровна
Дата: 2024.08.20 14:33:50
+03'00'
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА
ТЕХНИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
«РОБОТ И Я»
Срок реализации: 1 год
Возраст обучающихся: 11-14 лет
Щербачева Анна Сергеевна,
педагог дополнительного образования
Полякова Нина Ивановна,
педагог дополнительного образования
г. Людиново
2023
ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА ПРОГРАММЫ
1.
Название программы
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая
программа «Робот и Я»
2.
Авторы программы
Кишиневский В.А
3.
Тип программы
Модифицированная
4.
Направленность
программы
Техническая
5.
Год разработки,
редактирования
2020 г
6.
Срок реализации
1 год
7.
Общее
часов
8.
11-14 лет.
Характеристика
обучающихся (возраст,
социальный статус)
9.
Цель программы
10.
Задачи программы
2023 внесены изменения в соответствии с Приказ Министерства
просвещения Российской Федерации от 27 июля 2022 года № 629
«Об утверждении порядка организации и осуществления
образовательной
деятельности
по
дополнительным
общеобразовательным программам»;
количество 72 часа
Создание условий для изучения основ алгоритмизации и
программирования с использованием робота LEGO ЕV3,
развития научно-технического и творческого потенциала
личности ребёнка путём организации его деятельности в
процессе интеграции начального инженерно-технического
конструирования и основ робототехники
Обучающие:
-познакомить с основными принципами механики: конструкции и
механизмы для передачи и преобразования движения;
-познакомить с историей развития и передовыми направлениями
робототехники;
-познакомить с основным элементами конструктора LEGO и
способами их соединения;
-познакомить с основами программирования в компьютерной
среде ЕV3;
-научить читать элементарные схемы, а также собирать модели
по предложенным схемам и инструкциям;
-научить устанавливать причинно-следственные связи: решение
логических задач;
-научить проводить экспериментальные исследования с оценкой
(измерением) влияния отдельных факторов, а также научить
анализировать результаты и находить новые решения: создание
проектов.
Развивающие:
-мотивировать к изучению наук естественнонаучного цикла:
физики, информатики (программирование и автоматизированные
системы управления) и математики;
-ориентировать на инновационные технологии и методы
организация практической деятельности в сферах общей
кибернетики и роботостроения;
-развивать образное мышление, конструкторские способности
детей; развивать умение довести решение задачи от проекта до
работающей модели; развивать умение отстаивать свою точку
зрения, самостоятельно находить ответы на вопросы путем
логических рассуждений;
-развивать словарный запас и навыки общения детей, умение
работать над проектом в команде, эффективно распределять
обязанности.
Воспитывающие:
-организовать занятость школьников во внеурочное время;
-привить трудолюбие, аккуратность, самостоятельность,
ответственность, активность, стремление к достижению высоких
результатов;
-получить опыт самостоятельной образовательной,
общественной, проектно-исследовательской деятельности;
научить корректно, отстаивать свою точку зрения; сформировать
культуру общения и поведения в коллективе.
11.
Ключевые
компетенции
учебно-познавательная, информационная, коммуникативная,
личностного самосовершенствования
12.
Форма занятий
групповая
13.
Режим занятий
один раз в неделю по два академических часа.
14.
Содержание
программы
15.
Место реализации
Настоящий курс предлагает использование образовательных
конструкторов LEGOЕV3 как инструмента для обучения
школьников конструированию, моделированию и
компьютерному управлению на уроках робототехники. Простота
в построении модели в сочетании с большими конструктивными
возможностями конструктора позволяют детям в конце занятия
увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет
поставленную ими же самими задачу. Интегрирование различных
школьных предметов в учебном курсе ЛЕГО открывает новые
возможности для реализации новых образовательных концепций,
овладения новыми навыками и расширения круга интересов.
МКОУ ДО «Дом детского творчества» г. Людиново
Раздел 1. «Комплекс основных характеристик программы»
1.1. Пояснительная записка
Данная программа является дополнительной общеобразовательной общеразвивающей
технической направленности, очной формы обучения, сроком реализации 1 год, для детей
11-14 лет стартового уровня освоения.
Программа позволяет дать основные представления обучающихся о робототехнике,
конструировании и программировании.
Современный период развития общества характеризуется масштабными изменениями
в окружающем мире, влекущими за собой пересмотр социальных требований к образованию,
предполагающими его ориентацию не только на усвоение обучающимся определенной
суммы знаний, но и на развитие его личности, а также овладение метапредметными
компетенциями. Большими возможностями в развитии личностных ресурсов школьников
обладает подготовка в области робототехники.
Программа составлена в соответствии с требованиями к образовательным программам
системы дополнительного образования детей на основе следующих нормативных
документов
1.Федеральный закон от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ «Об образовании в Российской
Федерации»;
2. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27 июля 2022 года №
629 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности
по дополнительным общеобразовательным программам»;
3.Письмо Минобрнауки РФ от 18.11.2015 № 09-3242 «О направлении рекомендаций»
4. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 31 марта 2022 г. № 678-р
«Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года»;
5. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 мая 2015 года № 996-р
«Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года»;
6. Постановление Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2015 года №
1493 «О государственной программе «Патриотическое воспитание граждан Российской
Федерации на 2016-2020 годы»;
7. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 сентября
2020 г. №28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648 - 20 «Санитарно эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и
оздоровления детей и молодежи»
8. Устав муниципального казенного образовательного учреждения дополнительного
образования «Дом детского творчества».
9. Положение о порядке разработки, согласования и утверждения дополнительных
общеобразовательных общеразвивающихпрограмм.
Актуальность программы обусловлена социальным заказом общества
натехнически грамотных специалистов в области робототехники, максимальной
эффективностью развития технических навыков со школьного возраста; передачей
сложного технического материала в простой доступной форме; реализацией личностных
потребностей и жизненных планов; реализацией проектной деятельности школьниками на
базе современного оборудования. А также повышенным интересом детей школьного
возраста к робототехнике.
Использование современных педагогических технологий, методов и приемов;
различных техник и способов работы; современного оборудования, позволяющего
исследовать, создавать и моделировать различные объекты и системы из области
робототехники, машинного обучения и компьютерных наук обеспечивает новизну
программы.
Отличительная
особенность:
При
составлении
дополнительной
общеобразовательной общеразвивающей программы «Робот и Я» использовались
программы детского технопарка «Кванториум» «Робостарт» и «Роболенд» автор Симоненко
А.В. г. Калуга.Программа предусматривает развитие творческих способностей детей,
формирование начальных технических ЗУНов, а также овладение ключевыми
компетенциями.
При разработке программы учтены образовательные права детей с ОВЗ и инвалидов,
организация образовательного процесса по дополнительной общеобразовательной
программе с учетом особенностей психофизического развития категорий, обучающихся
согласно медицинским показаниям, для следующих нозологических групп:
- нарушения опорно-двигательного аппарата (сколиоз, плоскостопие)
- логопедические нарушения (фонетико-фонематическое недоразвитие речи, заикание)
- соматически ослабленные (часто болеющие дети).
Адресат программы – обучающиеся в возрасте 11-14 лет, обладающие
техническим
мышлением,
интересующиеся
робототехникой,
компьютерными
технологиями, электромеханическими устройствами, имеющие конструкторский склад
ума.
Возрастной период 11-14 лет – время самоутверждения, бурного роста
самосознания, активного осмысления будущего, пора поисков, надежд, мечтаний.
Практически все учащиеся в этом возрасте стремятся проникнуть в сущность явлений
природы и общественной жизни, объяснить их взаимосвязи и взаимозависимости. Почти
всегда этому сопутствует стремление выработать собственную точку зрения, дать свою
оценку происходящим событиям. Самостоятельность мышления в этом возрасте
приобретает определяющий характер и крайне необходима для самоутверждения
личности. При подборе материалов и планировании занятия необходимо максимально
учитывать особенности группы, включать поисковые и исследовательские методы,
обязательно обучать вести диалог, дискуссию.
Формы обучения и виды занятий. Форма организации учебных
занятий(навыбор):
беседа;
лекция;
техническое соревнование;
игра-квест;
экскурсия;
индивидуальная защита проектов;
творческая мастерская;
творческий отчет,
лабораторно-практическая работа.
Срок освоения программы: 1 год.
Объем программы: 72 часа.
Занятия носят гибкий характер с учетом предпочтений, способностей и возрастных
особенностей обучающихся. Построение занятия включает в себя фронтальную,
индивидуальную и групповую работу, а также некоторый соревновательный элемент.
Режим занятий (периодичность и продолжительность занятий):
Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 академических часа с перерывом. Набор
обучающихся проводится без предварительного отбора детей. Наполняемость групп - 15
человек.
1.2. Цель и задачи
Цель
Создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования с
использованием робота Lego Mindstorms ЕV3.
Развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка, путём
организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического
конструирования и основ робототехники.
Задачи
Обучающие:
познакомить с основными принципами механики: конструкции и механизмы для
передачи и преобразования движения;
познакомить с историей развития и передовыми направлениями робототехники;
познакомить с основным элементами конструктора LEGO и способами их
соединения;
познакомить с основами программирования в компьютерной среде ЕV3;
научить читать элементарные схемы, а также собирать модели по предложенным
схемам и инструкциям;
научить устанавливать причинно-следственные связи: решение логических задач;
научить проводить экспериментальные исследования с оценкой (измерением) влияния
отдельных факторов, а также научить анализировать результаты и находить новые решения:
создание проектов.
Развивающие:
мотивировать к изучению наук естественнонаучного цикла: физики, математики и
информатики (программирование и автоматизированные системы управления);
ориентировать на инновационные технологии и методы организация практической
деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения;
развивать образное мышление, конструкторские способности детей;
развивать умение довести решение задачи от проекта до работающей модели;
развивать умение отстаивать свою точку зрения, самостоятельно находить ответы на
вопросы путем логических рассуждений;
развивать словарный запас и навыки общения детей, умение работать над проектом в
команде, эффективно распределять обязанности.
Воспитательные:
организовать занятость школьников во внеурочное время;
привить трудолюбие, аккуратность, самостоятельность, ответственность, активность,
стремление к достижению высоких результатов;
получить опыт самостоятельной образовательной, общественной, проектноисследовательской деятельности;
научить корректно, отстаивать свою точку зрения; сформировать культуру общения и
поведения в коллективе.
1.3 Учебный план
Содержание
1 Вводное занятие
Инструктаж по охране труда и противопожарной
безопасности, правила поведения в учреждении.
2 Введение в мир робототехники
Робототехника и её законы. Передовые
направления робототехники.
3 Знакомство с конструктором ЛЕГО.
Состав набора EV3: балки, оси, шпильки,
коннекторы, шестерни, колеса, декоративные
детали.
Больший и средний моторы - физические
характеристики и режимы работы.
Ультразвуковой датчик, датчики цвета, касания,
гироскопа - принцип работы и применение.
Модуль: индикатор состояния, экран, кнопки
управления, звуки, порты моторов и датчиков.
Способы соединения деталей. Подключение
датчиков и моторов. Подключение модуля к
компьютеру.
4 Обзор среды программирования.
Лобби. Элементы меню. Создание и
редактирование проекта и программ.
Инструменты: редакторы звука и изображения.
Инструменты: обозреватель памяти, конструктор
моего блока.
Страница аппаратных средств.
Выбор портов. Шины данных. Типы данных.
Блоки действий: большой и средний моторы.
Управление моторами рулевое и независимое.
Блоки действий: управление подсветкой,
экраном, звуком.
Блоки датчиков: кнопки модуля, таймер, датчик
касания. Режимы работы, формат данных от
датчиков.
Блоки датчиков: гироскоп, энкодер. Режимы
работы, формат данных от датчиков.
Блоки датчиков: ультразвуковой датчик, датчик
цвета и освещенности. Режимы работы, формат
данных от датчиков.
Блоки последовательности действий: ожидание,
цикл, прерывание цикла.
Блоки последовательности действий:
переключатель, многопозиционный
переключатель.
теория
практика
всего
1
1
1
1
1
1
1
1
3
3
0,5
0,5
0,5
0,5
1
1
0,5
0,5
0,5
0,5
7
7
14
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
0,5
0,5
1
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
Форма
контроля
Опрос,
П, тест, защита
проекта.
Опрос,
Выполнение
задания, тест,
защита
проекта.
5
6
7
8
Блоки данных: переменная, константа,
логические операции, математика.
Блоки данных: сравнение, округление, интервал,
текст.
Учебные миссии
Управляемые движения
Точные повороты
Поворот при помощи датчика
Обнаружение цвета
Обнаружение предмета
Движение по линии
Обнаружение цвета и реагирование
Программируемые движения
Калибровка датчика цвета
Космическое задание
Активация связи
Активация связи
Освобождение робота MSL
Освобождение робота MSL
Запуск спутника на орбиту
Доставка образцов пород
Обеспечение энергоснабжения
Обеспечение энергоснабжения
Комплектация экипажа
Комплектация экипажа
Инициирование запуска
Инициирование запуска
Исследовательские проекты
Как роботы могут помочь в исследованиях
Как роботы могут помочь в исследованиях
Как люди могут выжить в космосе
Как люди могут выжить в космосе
Как генерировать энергию для космических
станций
Как генерировать энергию для космических
станций
Итоговое занятие
Подведение итогов
Всего часов
0,5
0,5
1
0,5
0,5
1
4,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
3,5
0,5
11,5
1,5
1,5
0,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
0,5
20,5
1,5
2
1,5
2
1,5
1,5
1,5
2
1,5
2
1,5
2
10,5
1,5
2
1,5
2
16
2
2
1
2
2
2
2
2
1
24
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
2
2
2
2
1,5
2
2
2
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,5
0,5
0,5
0,5
1
1
22,5
1
1
49,5
72
Содержание программы
1. Вводное занятие.
Теория: Инструктаж по охране труда и противопожарной безопасности, правила поведения в
учреждении. Задачи и план работы учебной группы. Демонстрация готовых изделий.
Формы проведения занятий: Лекция и демонстрация.
Формы подведения итогов: Опрос.
2. Введение в мир робототехники.
Теория: Робототехника и её законы. Передовые направления робототехники.
Практика: Просмотр фото и видеофайлов с различными робототехническими устройствами.
Формы проведения занятий: Лекция, презентация.
Формы подведения итогов: Опрос.
3. Знакомство с конструктором ЛЕГО.
3.1. Состав набора EV3.
Теория: Балки, оси, шпильки, коннекторы, шестерни, колеса, декоративные детали.
Формы проведения занятий: Лекция, демонстрация.
Формы подведения итогов: Опрос.
3.2. Больший и средний, моторы.
Теория: Физические характеристики и режимы работы моторов, энкодер.
Формы проведения занятий: Лекция, демонстрация.
Формы подведения итогов: Опрос.
3.3. Датчики Lego EV3.
Теория: Принципы работы и применение датчиков в роботах. Ультразвуковой датчик,
датчики цвета, касания, гироскоп.
Формы проведения занятий: Лекция, демонстрация.
Формы подведения итогов: Опрос.
3.4. Модуль Lego EV3.
Теория: Операционная система, процессор, память. Индикатор состояния, экран, кнопки
управления, звуки, порты моторов и датчиков
Формы проведения занятий: Лекция, демонстрация.
Формы подведения итогов: Опрос
3.5. Сборка конструкций.
Теория: Способы соединения деталей. Подключение датчиков и моторов. Подключение
модуля к компьютеру.
Практика: Сборка простейших конструкций.
Формы проведения занятий: Лекция, демонстрация, практическая работа.
Формы подведения итогов: Выполнение задания.
4. Обзор среды программирования.
4.1. Лобби.
Теория: Элементы меню. Создание и редактирование проекта и программ.
Практика: Изучение ПО LegoMindstormsEV3. Создание проекта, редактирование ранее
созданного проекта.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
4.2. Инструменты.
Теория: Изучение возможностей редакторов звука и изображения, конструктора моего блока.
Практика: Создание собственных звуковых файлов и файлов изображения, их сохранение и
редактирование. Использование созданных файлов в проектах.
Формы проведения занятий: Лекция, создание, сохранение и редактирование проекта.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
4.3. Дополнительные элементы лобби.
Теория: Назначение и управление обозревателем памяти и страницей аппаратных средств.
Практика: Подключение модуля к компьютеру, управление памятью, просмотр состояния
датчиков на странице аппаратных средств.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
4.4. Общая информация.
Теория:Выбор портов. Шины данных. Типы данных.
Практика: Создание программ робота, используя полученные знания.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
4.5. Блоки действий.
Теория: Режимы работы большого и среднего моторов. Управление моторами рулевое и
независимое. Управление подсветкой, экраном, звуком.
Практика: Создание программ робота, используя полученные знания.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
4.6. Блоки датчиков.
Теория: Кнопки модуля, таймер, датчик касания, гироскоп, энкодер, ультразвуковой датчик,
датчик цвета и освещенности. Режимы работы датчиков, формат данных от датчиков.
Практика: Создание программ робота, используя полученные знания.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
4.7. Блоки последовательности действий.
Теория: Ожидание, цикл, прерывание цикла, переключатель, многопозиционный
переключатель.
Практика: Создание программ робота, используя полученные знания.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания
4.8. Блоки данных.
Теория: Переменная, константа, логические операции, математика, сравнение, округление,
интервал, текст, случайное значение.
Практика: Создание программ робота, используя полученные знания.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания
5. Учебные миссии.
5.1. Управляемые движения.
Теория: Связь между вращением мотора и пройденным расстоянием.
Практика: Сборка робота и создание программы для движения по прямой без использования
датчиков.
Формы проведения занятий: Лекция, сборка робота, создание и отладка программы.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.2. Точные повороты.
Теория: Поворот на требуемый угол с максимально возможной точностью без использования
датчиков.
Практика: Сборка робота и создание программы для поворота на месте.
Формы проведения занятий: Лекция, сборка робота, создание и отладка программы.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.3. Поворот при помощи датчика.
Теория: Поворот на требуемый угол с максимально возможной точностью с использования
датчика гироскопа.
Практика: Сборка робота и создание программ для поворота на месте.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.4. Обнаружение цвета.
Теория:Функции датчика цвета, анализ абстрактного графического представление реального
явления.
Практика: Сборка робота и создание программы для считывания цветных линий.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.5. Обнаружение предмета.
Теория:Связь между вводом расстояния с одного датчика и поведением робота.
Практика: Сборка робота и создание программ для обнаружения и взятия предмета.
Формы проведения занятий: Лекция, сборка робота, создание и отладка программы.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.6. Движение по линии.
Теория: Движение по линии с использованием датчика цвета. П-регулятор.
Практика: Сборка робота и создание программы для движения вдоль линии.
Формы проведения занятий: Лекция, сборка робота, создание и отладка программы.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.7. Обнаружение цвета и реагирование.
Теория: Распознавание цвета и действия в зависимости от того, какой цвет обнаружен.
Практика: Сборка робота и создание программы для движения робота и звукового
воспроизведения обнаруженного цвета.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.8. Программируемые движения.
Теория: Движение робота по заранее определенному маршруту. Использование констант и
переменных в программе.
Практика: Сборка робота и создание программы для движения робота по маршруту и
звуковому сопровождению действий.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа..
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
5.9. Калибровка датчика цвета.
Теория: Влияние изменения освещенности окружающей среды для управления роботом.
Настройка восприятия роботом отражения света.
Практика: Сборка робота и создание программы. Сравнение ситуаций, когда калибровка
выполнялась или не выполнялась.
Формы проведения занятий: Лекция, сборка робота, создание и отладка программы.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6. Космическое задание.
6.1. Активация связи.
Теория:Создание канала связи с орбитальным спутником, для передачи данных на
космическую базу. Постановка задачи: создание робота-специалиста, который сможет
быстро и эффективно наладить работу станции связи. С помощью вашего робота сделайте
все возможное, чтобы наладить работу станции.
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6.2. Освобождение робота MSL.
Теория: Робот MSL (MarsScienceLaboratory, Марсианская научная лаборатория) застрял.
Постановка задачи: Запрограммируйте своего робота, поставив перед ним задачу,
освободить робота MSL, застрявшего на склоне, чтобы он мог продолжить выполнять свою
задачу по изучению поверхности Марса
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6.3. Запуск спутника на орбиту.
Теория: Спутник – основная часть миссии, он отвечает за обеспечение связи космической
базы с Землей. Поэтому вам надо вывести спутник связи на орбиту. Спутник должен войти в
обозначенную область, для того чтобы он мог обеспечивать быструю и четкую связь и
отправлять поток данных в реальном времени на Землю. Запрограммируйте робота так,
чтобы он разместил спутник в обозначенной области.
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6.4. Доставка образцов пород.
Теория: Цель экспедиции на Марс научная экспедиция, поэтому перед вами поставлена
задача взять три образца пород. Два образца пород надо взять из марсианской почвы, а
третий образец – с соседнего астероида. Запрограммируйте робота так, чтобы он взял
образцы и доставил их на базу для дальнейшего изучения.
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, работа над проектом.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6.5. Обеспечение энергоснабжения.
Теория: Космическая база практически готова к работе. Жилые модули собраны и
герметизированы, все системы жизнеобеспечения подключены. Необходимо развернуть и
установить солнечные батареи, которые будут снабжать энергией космическую станцию и
обеспечивать работу всех сложных систем. Используйте вашего робота и запрограммируйте
его так, чтобы он развернул солнечную батарею и начал подачу энергии на станцию.
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6.6. Комплектация экипажа.
Теория: Вам необходимо укомплектовать экипаж для полета. Одним из самых важных
членов экипажа является командир, поэтому вам надо будет забрать его с лунной
космической базы, где он проходит подготовку к полету, и высадить на территории базы.
Запрограммируйте робота для выполнения этого задания.
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
6.7. Инициирование запуска.
Теория: Все члены экипажа уже пусковой площадке, где были проведены предполетные
проверки. Запрограммируйте своего робота так, чтобы он нажал кнопку пуска и начал
последовательность пусковых операций, для того чтобы доставить первый экипаж на Марс.
Практика: Сборка робота и создание программ для выполнения миссии.
Формы проведения занятий: Лекция, практическая работа.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
7. Исследовательские проекты.
7.1. Как роботы могут помочь в исследованиях.
Теория:Чем робот может быть полезен в космосе и как он может помочь в исследованиях
космоса. Как конструкция роботов помогает им функционировать. Подумайте о способах
применения роботов и о различных областях, в которых они могут помочь людям.
Обсуждение более конкретных вопросов, начав с того, какую роль робот может играть в
освоении космоса.
Практика: Обсуждение и определение основных вопросов, выполнение дальнейшего
исследования. Выполняя свое исследование, учащиеся могут собрать информацию об
идеальном космическом роботе и записать свои результаты. Создание презентации,
содержащей объяснение того, как их робот может решать различные задачи, связанные с
освоением космического пространства.
Формы проведения занятий: Лекция, проведение исследования, защита проекта,
практическая работа.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
7.2. Как люди могут выжить в космосе.
Теория:Размышление о жизни в космосе. Необходимо подумать о том, где брать пищу и что
нужно организму человека, чтобы выжить. Что будет, если вы заболеете? Также подумайте о
вещах, которыми вы пользуетесь каждый день. Помогут ли они вам выжить в космосе или
вам придется их оставить.
Практика: Обсуждение и определение основных вопросов, выполнение дальнейшего
исследования. Выполняя свое исследование, учащиеся могут собрать информацию о
факторах, необходимых для поддержания жизни и записать свои результаты. Создание
презентации, содержащей объяснение того, каким образом можно решить проблемы по теме.
Формы проведения занятий: Лекция, проведение исследования, защита проекта.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
7.3. Как генерировать энергию для космических станций.
Теория: Виды энергии. Производство, передача и потребление энергии. Одним из самых
важных ресурсов для выживания человека в космосе является электроэнергия, которая
используется для отопления и охлаждения, а также для вентиляции, освещения и, что самое
важное, для работы систем жизнеобеспечения.
Практика: Обсуждение и определение основных вопросов, выполнение дальнейшего
исследования. Выполняя свое исследование, учащиеся могут собрать информацию о
способах, необходимых для генерации передачи и энергии и записать свои результаты.
Создание презентации, содержащей объяснение того, каким образом можно решить
проблемы по теме.
Формы проведения занятий: Лекция, проведение исследования, защита проекта.
Формы подведения итогов: Опрос, выполнение задания.
8. Итоговое занятие.
Теория: Подведение итогов.
Формы подведения итогов: Награждение отличившихся.
1.5. Планируемые результаты
Ожидаемые результаты и способы их проверки
формирование устойчивого интереса к робототехнике и учебным предметам физика,
математика, информатика;
формирование умения работать по предложенным инструкциям;
формирование умения творчески подходить к решению задачи;
формирование умения довести решение задачи до работающей модели;
формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы
на вопросы путем логических рассуждений;
формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять
обязанности.
Планируемые результаты
Предметные:
будут знать основные принципы механики: конструкции и механизмы для передачи и
преобразования движения;
будут знать историю развития робототехники;
познакомятся с основным элементами конструктора LEGO и способами их
соединения;
изучат основы программирования в компьютерной среде ЕV3;
научатся читать элементарные схемы, а также собирать модели по предложенным
схемам и инструкциям;
научатся устанавливать причинно-следственные связи: решать логических задач;
научатся проводить экспериментальные исследования с оценкой (измерением)
влияния отдельных факторов, а также анализировать результаты и находить новые решения;
научатся создавать проекты.
Метапредметные:
будут проявлять интерес к изучению наук естественнонаучного цикла: физики,
математики и информатики (программирование и автоматизированные системы управления);
будут проявлять интерес к инновационным технологиям и методам организации
практической деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения;
развито образное мышление, конструкторские способности детей;
будут уметь доводить решение задачи от проекта до работающей модели;
будут отстаивать свою точку зрения, самостоятельно находить ответы на вопросы
путем логических рассуждений;
обогащенный словарный запас и развиты навыки общения детей, будут уметь
работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Личностные:
будут уметь организовывать свое свободное время;
проявлять трудолюбие, аккуратность, самостоятельность, ответственность,
активность, стремиться к достижению высоких результатов;
получат опыт самостоятельной образовательной, общественной, проектноисследовательской деятельности;
научатся корректно, отстаивать свою точку зрения; владеть культурой общения и
поведения в коллективе.
получат навык работы над проектом в команде, эффективного распределения
обязанностей.
Раздел 2. «Комплекс организационно-педагогических условий»
2.1. Календарно - тематический план
Составляется ежегодно и вынесено в «Рабочую программу».
2.2. Условия реализации программы
Материально-техническое обеспечение
Успешной реализации учебного процесса способствует соответствующая материальнотехническая база.
Наличие:
• Компьютеры;
• Проектор;
• Конструкторы LEGO Education Mindstorms EV3:
o Базовый набор 45544;
o Дополнительный набор «Космические проекты EV3» 45570.
• Секундомер.
Курс предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно
отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование
направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Обучающиеся
получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации
механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации
программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих
способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.
Наглядное обеспечение
1. Плакаты
2. Презентации
3. Учебные фильмы:
2.3. Формы аттестации
Два раза в год во всех группах проводится промежуточная и итоговая аттестация,
которая отслеживает личностный рост ребёнка по следующим параметрам:
индивидуальная устная/письменная проверка;
фронтальный опрос, беседа;
контрольные упражнения и тестовые задания;
защита индивидуального или группового проекта;
выставка;
межгрупповые соревнования;
проведение промежуточного и итогового тестирования;
взаимооценка обучающимися работ друг друга.
Используются следующие
соревнования, тестирование.
формы
проверки:
защита
Методы проверки: наблюдение, тестирование, анализ работ.
проектов,
внутренние
Итоговая аттестация осуществляется в форме тестирования.
2.4. Контрольно-оценочные материалы
На занятиях применяется поурочный, тематический и итоговый контроль. Уровень
освоения материала выявляется в беседах, в выполнении практических и творческих
заданий. В течение года ведется индивидуальное педагогическое наблюдение за творческим
развитием каждого обучающегося.
Результаты освоения программного материала определяются по трём уровням:
высокий, средний, низкий.
Используется 10- бальная система оценки результатов
8-10 баллов – высокий уровень,
4 - 7 баллов – средний уровень,
1 - 3 балла – низкий уровень
Оценочные материалы
Итоговая оценка развития личностных качеств воспитанника производится по
трем уровням:
«высокий»: положительные изменения личностного качества воспитанника в
течение учебного года признаются как максимально возможные для него;
«средний»: изменения произошли, но воспитанник потенциально был способен к
большему;
«низкий»: изменения не замечены.
Результатом усвоения обучающимися программы по каждому уровню программы
являются: устойчивый интерес к занятиям робототехникой, результаты достижений в
массовых мероприятиях различного уровня.
В качестве оценки достижений каждого конкретного обучающегося в освоении
образовательной программы является вовлеченность в командную работу, решение
кейсов. Каждый кейс составляется в зависимости от темы и конкретных задач, которые
предусмотрены программой, с учетом возрастных особенностей детей, их индивидуальной
подготовленности, и состоит из теоретической и практической части.
Диагностика эффективности образовательного процесса осуществляется в течение
всего срока реализации Программы. Это помогает своевременно выявлять пробелы в
знаниях, умениях обучающихся, планировать коррекционную работу, отслеживать
динамику развития детей. Для оценки эффективности образовательной Программы
выбраны следующие критерии, определяющие развитие интеллектуальных и технических
способностей обучающихся: развитие памяти, воображения, образного, логического и
технического мышления.
Важными показателями успешности освоения программы являются: развитие интереса
обучающихся к робототехнике.
2.5. Методическое обеспечение
специализированная литература по робототехнике, подборка журналов,
наборы технической документации к применяемому оборудованию,
образцы моделей и систем, выполненные обучающимися и педагогом,
плакаты, фото и видеоматериалы,
учебно-методические пособия для педагога и обучающихся, включающие
дидактический, информационный, справочный материалы на различных носителях,
компьютерное и видео оборудование.
Применяемое на занятиях дидактическое и учебно-методическое обеспечение включает в себя
электронные учебники, справочные материалы и системы используемых Программ, Интернет,
рабочие тетради обучающихся.
Педагогические технологии
В процессе обучения по программе используются разнообразные педагогические
технологии:
технологии развивающего обучения, направленные на общее целостное развитие
личности, на основе активно-деятельного способа обучения, учитывающие
закономерности развития и особенности индивидуума;
технологии личностно-ориентированного обучения, направленные на развитие
индивидуальных познавательных способностей каждого ребенка, максимальное
выявление, раскрытие и использование его опыта;
технологии дифференцированного обучения, обеспечивающие обучение каждого
обучающегося на уровне его возможностей и способностей;
технологии сотрудничества, реализующие демократизм, равенство, партнерство в
отношениях педагога и обучающегося, совместно вырабатывают цели,
содержание, дают оценки, находясь в состоянии сотрудничества, сотворчества.
проектные технологии – достижение цели через детальную разработку
проблемы, которая должна завершиться реальным, осязаемым практическим результатом,
оформленным тем или иным образом;
компьютерные технологии, формирующие умение работать с информацией,
исследовательские умения, коммуникативные способности.
В практике выступают различные комбинации этих технологий, их элементов.
Методы образовательной деятельности:
объяснительно-иллюстративный;
эвристический метод;
метод устного изложения, позволяющий в доступной форме донести до
обучающихся сложный материал;
метод проверки, оценки знаний и навыков, позволяющий оценить переданные
педагогом материалы и, по необходимости, вовремя внести необходимые корректировки
по усвоению знаний на практических занятиях;
исследовательский метод обучения, дающий обучающимся возможность
проявить себя, показать свои возможности, добиться определенных результатов.
проблемного изложения материала, когда перед обучающимся ставится некая
задача, позволяющая решить определенный этап процесса обучения и перейти на новую
ступень обучения;
закрепления и самостоятельной работы по усвоению знаний и навыков;
диалоговый и дискуссионный.
игра-квест (на развитие внимания, памяти, воображения),
соревнования и конкурсы,
создание творческих работ для выставки.
п/
п Формы
№
организации
Эвристическая
беседа или
лекция
1.
2. Игра
Методы и приемы
эвристический метод
метод устного
изложения,
Позволяющий в
доступной форме
Донести до
обучающихся сложный
материал
– практический метод
– игровые методы
Лабораторнопрактическая
работа
– репродуктивный
3.
4. Проект
5.
Исследование
Возможный
дидактический
материал
Презентация,
карточки, видео
Фронтальный
индивидуальный
устный опрос
Правила игры
Рефлексивный
Карточки с
самоанализ,
описанием ролей или контрольи
заданий
самооценка
Атрибутика игры
обучающихся
Видео,
презентация,
плакаты, карточки с
описанием хода
работы, схемы
сборки и
Взаимооценка
т.д.
обучающимися
– частично-поисковый
–исследовательский
метод
– частично-поисковый (в Презентация, видео,
зависимости от уровня Памятка работы над
подготовки детей)
проектом
–исследовательский
метод
Формы контроля
работ друг друга
Защита проекта,
участие внаучной
выставке,
Презентация,
видео,хода
описание
исследования и т.д.
Конференция
2.6. Календарный учебный график
Программа воспитания обновляется ежегодно и вынесена в Рабочую программу.
Список литературы
Список рекомендуемой литературы для педагога:
1. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012
N273-ФЗ.
2. Никулин С.К., Полтавец Г.А., Полтавец Т.Г. Содержание научно-технического
творчества учащихся и методы обучения. - М.: Изд. МАИ. 2004.
3. Полтавец Г.А., Никулин С.К., Ловецкий Г.И., Полтавец Т.Г. Системный подход
к научно-техническому творчеству учащихся (проблемы организации и управления).
УМП. М.: Издательство МАИ, 2003.
4. Власова О.С. Образовательная робототехника в учебной деятельности учащихся
начальной школы. – Челябинск, 2014.
5. Мирошина Т. Ф. Образовательная робототехника на уроках информатики и
физике в средней школе: учебно-методическое пособие. — Челябинск: Взгляд, 2011.
6. Перфильева Л. П. Образовательная робототехника во внеурочной учебной
деятельности: учебно-методическое. — Челябинск: Взгляд, 2011.
Список литературы для обучающихся, родителей
1. Бейктал Дж. Конструируем роботом на Arduino. Первые шаги. – М: Лаборатория
Знаний, 2016.
2. Белиовская Л. Г. / Белиовский Н.А. Использование LEGO-роботов в
инженерных проектах школьников. Отраслевой подход – ДМК Пресс, 2016.
3. Белиовская Л. Г. / Белиовский Н.А. Белиовская Л. Г. Роботизированные
лабораторные работы по физике. Пропедевтический курс физики (+ DVD-ROM) – ДМК
Пресс, 2016.
4. Белиовская Л. Г. Узнайте, как программировать на LabVIEW. – ДМК
Пресс,2014.
5. Блум Д. Изучаем Arduino. Инструменты и метод технического волшебства. –
БХВ-Петербург, 2016.
6. Монк С. Программируем Arduino. Основы работы со скетчами. – Питер, 2016.
7. Петин В. Проекты с использованием контроллера Arduino (1е и 2е издания). –
СПб: БХВ-Петербург, 2015.
8. Предко М. 123 Эксперимента по робототехнике. - НТ Пресс, 2007.
9. Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. –
СПб: БХВ-Петербург, 2012.
10.
Филиппов С. Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление. –
Лаборатория знаний, 2017.
11.
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука,
2013.319
Приложение 1
Викторина «Роботы среди нас»
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Кем было придумано слово «робот»?
A. Айзеком Азимовым в его фантастических рассказах в 1950 году.
B. Чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом в 1920 году.
C. Это слово упоминается в древнегреческих мифах.
Как называется человекоподобный робот?
A. Андроид.
B. Киборг.
C. Механоид.
Какая прикладная наука, занимается разработкой автоматизированных технических
систем, действующих по заранее заложенной программе и предназначенных для
осуществления различного рода механических операций?
A. Робототехника.
B. Кибернетика.
C. Информатика.
Кто придумал три закона робототехники?
A. Решение было выработано международной комиссией по робототехнике.
B. Айзек Азимов.
C. Жюль Верн.
Какая из формулировок не является одним из трех законов робототехники?
A. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить,чтобы
человеку был причинён вред.
B. Робот должен служить обществу, защищать невиновных и соблюдать закон.
C. Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме техслучаев,
когда эти приказы противоречат Первому Закону.
Их появление обосновал в 1959г Ричард Фейнман в своём выступлении «Внизу
полным-полно места».
A. Компьютеров.
B. Искусственных нейронных сетей.
C. Нанороботов.
Как называется робот, разработанный NASA и General Motors и доставленный на
МКС?
A. Робонавт-2.
B. Валли.
C. ASIMO.
Самый знаменитый робот из фильма «Звездные войны»?
A. Вуки.
B. С-ИО.
C. R2-D2.
Как обычно называются конечности робота?
A. Механические конечности.
B. Руки.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
C. Манипуляторы.
Как назывался робот, которого сыграл Арнольд Шварценеггер в фильме
«Терминатор»?
A. C-3PO.
B. Т-800.
C. Мегатрон.
Какой всемирно известный художник выполнил чертежи машины, похожей на
робота-андроида?
A. Леонардо да Винчи.
B. Пикассо.
C. Малевич.
Как звали домашнего робота в фильме «Двухсотлетний человек»?
A. Иван Иванович.
B. Эндрю.
C. Робби.
Как называется робот, который добрался до границ солнечной системы?
A. Плутон.
B. Быстрогон.
C. Вояджер 1.
Какого чемпиона мира в шахматы впервые обыграл робот Deep Blue?
A. Бобби Фишер.
B. Гарри Каспарова.
C. Анатолий Карпов.
Как называется планета солнечной системы, на данный момент (2019г), заселённая
только роботами (7шт)?
A. Меркурий.
B. Венера.
C. Марс.
Кто спас роботов планеты Шелезяка в мультфильме «Тайна третьей планеты»?
A. Капитан Зелёный.
B. Алиса.
C. Они вылечились сами.