Дополнительная общеобразовательная программа кружка Основы робототехники

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

‌Министерство образования Новосибирской области‌‌

‌Департамент образования мэрии города Новосибирска‌​

МБОУ "Лицей № 136"

Дополнительная общеобразовательная программа
технической направленности

кружка «Основы робототехники»

для обучающихся 5-8 классов

Новосибирск‌ 2023‌​

Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная программа кружка Основы робототехники кружка «Основы робототехники» разработана в соответствии с требованиями ФГОС и с учетом углубления темы «Алгоритмика» в курсе информатики для учащихся 5-8 классов. Отличительной особенностью стандарта второго поколения (ФГОС) от стандарта первого поколения является его деятельностный характер, ставящий главной целью развитие личности учащегося. Поэтому курс «Основы робототехники» направлен на формирование творческой личности, живущей в современном мире компьютерных технологий. На планете уже существует огромное количество роботов – от пылесосов до космических аппаратов. А какие возможности открываются в этой области для творческих исследований, новых изобретений! В рамках курса учащиеся узнают о достижениях и направлениях развития мировой робототехники, будут вовлечены в увлекательную, творческую среду самостоятельной работы с Лего-роботами. Итогом курса станут творческие разработки учащихся, представление и защита созданных моделей. Авторы лучших работ смогут принять участие в городских и областных соревнованиях по роботехнике.

Цель:

Формирование у учащихся 5-8 классов информационной культуры через моделирование, конструирование и компьютерное управление Лего-роботами в соответствии с основными физическими принципами и базовыми техническими решениями, лежащими в основе всех современных конструкций и устройств.

• организовать активную внеурочную деятельность учащихся на основе знакомства с современными направлениями развития робототехники;

• познакомить учащихся с профессией инженера, с мировыми трендами в робототехнике;

• реализовать на занятиях межпредметные связи с физикой, информатикой и математикой;

• научиться решать задачи, результатом которых будут программно-управляемые роботы.

Развивающие

• развивать у школьников алгоритмическое мышление, навыки конструирования и программирования. Развивать мелкую моторику, внимательность, аккуратность;

• развивать умение наблюдать окружающий мир как сложную систему взаимосвязанных объектов;

• развивать творческое мышление и пространственное воображение учащихся;

• участвовать в конкурсах и состязаниях роботов муниципального городского, и регионального уровня в целях мотивации обучения.

• повышать мотивацию учащихся к изобретательству и созданию собственных проектов;

• формировать у учащихся стремления к получению качественного результата;

• формировать навыки работы в команде: распределение между собой обязанностей, освоение культуры и этики общения.

Сформулированные цели и задачи способствуют достижению следующих результатов:

Личностные образовательные результаты:

1) гражданского воспитания:

• осознание своих конституционных прав и обязанностей, уважение закона и правопорядка, соблюдение основополагающих норм информационного права и информационной безопасности;

• готовность противостоять идеологии экстремизма, национализма, ксенофобии, дискриминации по социальным, религиозным, расовым, национальным признакам в виртуальном пространстве;

2) патриотического воспитания:

• ценностное отношение к историческому наследию, достижениям России в науке, искусстве, технологиях, понимание значения информатики как науки в жизни современного общества;

3) духовно-нравственного воспитания:

• сформированность нравственного сознания, этического поведения;

• способность оценивать ситуацию и принимать осознанные решения, ориентируясь на морально-нравственные нормы и ценности, в том числе в сети Интернет;

4) эстетического воспитания:

• эстетическое отношение к миру, включая эстетику научного и технического творчества;

• способность воспринимать различные виды искусства, в том числе основанного на использовании информационных технологий;

• развитие эстетического сознания через изучение правил и приемов дизайна моделей.

5) физического воспитания:

• сформированность здорового и безопасного образа жизни, ответственного отношения к своему здоровью, в том числе за счёт соблюдения требований безопасной эксплуатации средств информационных и коммуникационных технологий;

6) трудового воспитания:

• готовность к активной деятельности технологической и социальной направленности, способность инициировать, планировать и самостоятельно выполнять такую деятельность;

• интерес к сферам профессиональной деятельности, связанным с информатикой, программированием и информационными технологиями, основанными на достижениях науки информатики и научно-технического прогресса, умение совершать осознанный выбор будущей профессии и реализовывать собственные жизненные планы;

• готовность и способность к образованию и самообразованию на протяжении всей жизни;

7) экологического воспитания:

• осознание глобального характера экологических проблем и путей их решения, в том числе с учётом возможностей информационно-коммуникационных технологий;

8) ценности научного познания:

• сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки, достижениям научно-технического прогресса и общественной практики

• осознание ценности научной деятельности, готовность осуществлять проектную и исследовательскую деятельность индивидуально и в группе.

• В процессе достижения личностных результатов освоения программы у обучающихся совершенствуется эмоциональный интеллект, предполагающий сформированность:

• саморегулирования, включающего самоконтроль, умение принимать ответственность за своё поведение, способность адаптироваться к эмоциональным изменениям и проявлять гибкость, быть открытым новому;

• внутренней мотивации, включающей стремление к достижению цели и успеху, оптимизм, инициативность, умение действовать, исходя из своих возможностей;

• эмпатии, включающей способность понимать эмоциональное состояние других, учитывать его при осуществлении коммуникации, способность к сочувствию и сопереживанию;

• социальных навыков, включающих способность выстраивать отношения с другими людьми, заботиться, проявлять интерес и разрешать конфликты.

Метапредметные результаты

Познавательные универсальные учебные действия

1) базовые логические действия:

• самостоятельно формулировать и актуализировать проблему, рассматривать её всесторонне;

• определять цели деятельности, задавать параметры и критерии их достижения;

• выявлять закономерности и противоречия в рассматриваемых явлениях;

• разрабатывать план решения проблемы с учётом анализа имеющихся материальных и нематериальных ресурсов;

• вносить коррективы в деятельность, оценивать соответствие результатов целям, оценивать риски последствий деятельности;

• координировать и выполнять работу в условиях реального, виртуального и комбинированного взаимодействия;

• развивать креативное мышление при решении жизненных проблем.

2) базовые исследовательские действия:

• владеть навыками учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем, способностью и готовностью к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания;

• осуществлять различные виды деятельности по получению нового знания, его интерпретации, преобразованию и применению в различных учебных ситуациях, в том числе при создании учебных и социальных проектов;

• выявлять причинно-следственные связи и актуализировать задачу, выдвигать гипотезу её решения, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения;

• давать оценку новым ситуациям, оценивать приобретённый опыт;

• уметь переносить знания в познавательную и практическую области жизнедеятельности;

• уметь интегрировать знания из разных предметных областей;

• выдвигать новые идеи, предлагать оригинальные подходы и решения, ставить проблемы и задачи, допускающие альтернативные решения.

3) работа с информацией:

• владеть навыками получения информации из источников разных типов, самостоятельно осуществлять поиск, анализ, систематизацию и интерпретацию информации различных видов и форм представления;

• использовать средства информационных и коммуникационных технологий в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения, правовых и этических норм, норм информационной безопасности;

• владеть навыками распознавания и защиты информации, информационной безопасности личности.

• развитие ИКТ-компетентности, т.е. приобретение опыта использования средств и методов информатики: моделирование, формализация и структурирование информации, компьютерный эксперимент

Коммуникативные универсальные учебные действия

1) общение:

• осуществлять коммуникации во всех сферах жизни;

• владеть различными способами общения и взаимодействия, аргументированно вести диалог, уметь смягчать конфликтные ситуации;

• развёрнуто и логично излагать свою точку зрения с использованием языковых средств.

2) совместная деятельность:

• понимать и использовать преимущества командной и индивидуальной работы;

• выбирать тематику и методы совместных действий с учётом общих интересов, и возможностей каждого члена коллектива;

• принимать цели совместной деятельности, организовывать и координировать действия по их достижению: составлять план действий, распределять роли с учётом мнений участников, обсуждать результаты совместной работы;

• предлагать новые проекты, оценивать идеи с позиции новизны, оригинальности, практической значимости;

Регулятивные универсальные учебные действия

1) самоорганизация:

• самостоятельно осуществлять познавательную деятельность, выявлять проблемы, ставить и формулировать собственные задачи в образовательной деятельности;

• самостоятельно составлять план решения проблемы с учётом имеющихся ресурсов, собственных возможностей и предпочтений;

• давать оценку новым ситуациям;

• делать осознанный выбор, аргументировать его, брать ответственность за решение;

• оценивать приобретённый опыт;

• способствовать формированию и проявлению широкой эрудиции в разных областях знаний, постоянно повышать свой образовательный и культурный уровень.

2) самоконтроль:

• давать оценку новым ситуациям, вносить коррективы в деятельность, оценивать соответствие результатов целям;

• владеть навыками познавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и мыслительных процессов, их результатов и оснований, использовать приёмы рефлексии для оценки ситуации, выбора верного решения;

• оценивать риски и своевременно принимать решения по их снижению;

• принимать мотивы и аргументы других при анализе результатов деятельности.

• умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией,

• владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений при работе в команде и индивидуально,

3) принятия себя и других:

• принимать себя, понимая свои недостатки и достоинства;

• принимать мотивы и аргументы других при анализе результатов деятельности;

• признавать своё право и право других на ошибку;

• развивать способность понимать мир с позиции другого человека.

Предметные результаты

• освоение основных понятий информатики: информационный процесс, информационная модель, информационная технология, кибернетика, робот, алгоритм, информационная цивилизация и др.

• получение представления о таких методах современного научного познания как системный анализ, информационное моделирование, компьютерный эксперимент,

• повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения по выбранной образовательной траектории.

• приобретение опыта выполнения индивидуальных и коллективных проектов, таких как моделирование с помощью Лего-робота объекта реального мира, его программирование и исследование,

• формирование представления о развитии робототехники, основных видах профессиональной деятельности в этой сфере,

Основное содержание программы кружка «Основы робототехники»

Модуль «Введение в робототехнику»

1. Понятие «робот»

2. Виды роботов

3. Из чего состоят Лего-роботы: микропроцессор, сервомоторы, датчики

4. Понятие модели и моделирования

5. Понятия «Алгоритм», «Исполнитель алгоритма», «Система команд исполнителя»

6. Среда программирования EV3, основные блоки

7. Запись программы и запуск на выполнение

Модуль «Линейные алгоритмы»

1. Понятие линейного алгоритма

2. Сборка моделей Лего-роботов по инструкции

3. Программирование движения вперед

4. Расчет количества оборотов колеса в зависимости от расстояния. Число Пи, расчет длины окружности

5. Программирование движения по кругу через задание мощности сервомоторов.

6. Поворот на 90 и 180 градусов. Расчет угла поворота. Программирование поворота.

Модуль «Циклы»

1. Понятие циклического алгоритма, алгоритмическая конструкция «Цикл»

2. Применение циклов при решении задач на движение

3. Сборка более сложных роботов по инструкции

4. Программирование движения робота по замкнутой траектории

Модуль «Ветвление»

1. Понятие ветвления. Алгоритмическая конструкция «Ветвление»

2. Датчик касания. Решение задач на движение с использованием датчика касания

3. Датчик расстояния. Решение задач на движение с использованием датчика расстояния

4. Датчик цвета. Решение задач с использованием датчика цвета

5. Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием разных видов датчиков.

Модуль «Подготовка к соревнованиям»

1. Правила проведения соревнований

2. Движение робота по заданной траектории. Правила соревнований.

3. Кегельринг – правила.

4. Создание виртуального лего-робота, соответствующего поставленной задаче

5. Защита собственной модели

Тематическое планирование кружка «Основы робототехники»