Рабочая программа (Успех каждого ребенка) _ Робототехника продвинутый уровень

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Глушковская средняя общеобразовательная школа»

Глушковского района Курской области

Принята Утверждена

на педагогическом совете приказом директора школы

протокол № __ от ___________ приказ № ______

Председатель педагогического совета от ________ 2021 г.

________А.Э.Романчиков Директор МКОУ

«Глушковская средняя

общеобразовательная школа»

_______ А.Э. Романчиков

Дополнительная общеобразовательная программа

«Робототехника»

Уровень усвоения: продвинутый

Направленность программы: техническая

Возраст детей: 15-17 лет

Класс______________________9-11________________________

Срок реализации программы __1 год , 216 часов_(2021 - 2022 учебный год)

Педагоги дополнительного образования Гуров Н. Г., Василенко Л. В., Шевцова Л. Н.

Составила Шевцова Л. Н.

поселок Глушково

1. Пояснительная записка.

Программа «Робототехника» продвинутый уровень разработана в соответствии с распоряжением Правительства Новосибирской области от 31.10.2018 года №404 – р «О реализации федерального проекта «Успех каждого ребенка» национального проекта «Образование» в Курской области» в связи с внедрением модели персонифицированного финансирования дополнительного образования детей».

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «Робототехника» продвинутый уровень разработана на основе Федерального закона от 29.12.2012г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», Концепции развития дополнительного образования детей от 04 сентября 2014г. № 1726-р, Приказа Минпросвещения России от 09.11.2018 N 196 "Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам", методических рекомендаций по проектированию дополнительных общеразвивающих программ Министерства образования инауки Российской Федерации (информационное письмо Минобрнауки России от 18.11.2015г. № 09-3242), Стратегии развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года, в соответствии СанПиН (от 04.07.2014г. № 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарноэпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей» Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования.

Современное общество характеризуется очень быстрыми и глобальными изменениями во всех областях человеческой жизни. Дополнительное образование обладает большим потенциалом в развитии и подготовке личности ребенка к самоопределению и самореализации в этих условиях.

Стремительный прогресс радиоэлектроники во всем мире – особенно в таких областях как роботостроение, радиоуправление, компьютерные технологии – делают необходимым создание современной образовательной программы по обучению детей этим областям знаний.

Направленность программы – техническая.

Новизна программы заключается в следующем:

Во-первых, учащиеся получают знания, используя технологии современного мирового уровня. В связи с этим, в программу введены элементы технического перевода, необходимого для чтения зарубежных радиосхем.

Во-вторых, подростки обучаются взаимодействию электронных устройств с электромеханическими устройствами, что создает новое поле для творческой деятельности учащихся.

Актуальность программы обусловлена тем, что отечественные наука и техника нуждаются в специалистах, которые смогут поднять техническое оснащение различных видов производства на уровень, соответствующий современным мировым стандартам, и сократить отставание от передовых стран в технической области, в том числе и в роботостроении. Кроме того, актуальность данной программы возрастает в условиях интенсивного развития Дальневосточного региона в области промышленности, потребности региона в технических кадрах.

Исследования ученых доказали, что только в детстве могут быть заложены основы творческой личности, сформирован особый склад ума – конструкторский. Эффективным путем развития устойчивого интереса детей и подростков к науке и технике являются занятия по программе «Робототехника».

Программа «Робототехника» продвинутый уровень предназначена для обучения основам проектирования, конструирования роботов, разработана на основе модифицированной программы «ПервоРобот Lego», строится на основе материалов дистанционного курса программы "LEGO Digital Designer» включающей в себя 3 уровня: 1) LEGO Digital Designer, 2) LEGO Mindstorms , 3) LEGO Digital Designer extended, основы конструирования и программирования роботов" центра информационных технологий и учебного оборудования (ЦИТУО).

Использование lego конструкторов повышает мотивацию учащихся к обучению, так как при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия с lego конструктором, как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования

Работа с образовательными конструкторами lego позволяет учащимся 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.

Изучая простые механизмы, учащиеся учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью, его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

Возможность прикоснуться к неизведанному миру роботов для современного ребенка является очень мощным стимулом к познанию нового, преодолению инстинкта потребителя и формированию стремления к самостоятельному созиданию. При внешней привлекательности поведения, роботы могут быть содержательно наполнены интересными и непростыми задачами, которые неизбежно встанут перед юными инженерами. Их решение сможет привести к развитию уверенности в своих силах и к расширению горизонтов познания.

Игры в роботы, в которых заблаговременно узнаются основные принципы расчетов простейших механических систем и алгоритмы их автоматического функционирования под управлением программируемых контроллеров, послужат хорошей почвой для последующего освоения сложного теоретического материала на уроках в школе.

Новые принципы решения актуальных задач человечества с помощью роботов, усвоенные в школьном возрасте (пусть и в игровой форме), ко времени окончания вуза и начала работы по специальности отзовутся в принципиально новом подходе к реальным задачам. Занимаясь с учащимися робототехникой, мы подготовим специалистов нового склада, способных к совершению инновационного прорыва в современной науке и технике.

Адресат программы: Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «Робототехника» продвинутый уровень 15-17 лет.

В данном возрасте обучающиеся проявляют интерес к творчеству, у них развито воображение, выражено стремление к самостоятельности. Они нацелены на достижение положительных результатов, это качество очень важно для формирования творческого потенциала личности. В этом возрасте сформирована личность, для которой характерны новые отношения с взрослыми и сверстниками, включение в целую систему коллективов, включение в новый вид деятельности.

Приём детей осуществляется на основании письменного заявления родителей (или законных представителей).

Отличительной особенностью данной программы является включение в образовательный процесс многих предметных областей. При построении модели робота вырабатывается умение решать проблемы из разных областей знаний: теория механики, математика, психология. На занятиях у учащихся вырабатываются такие практические навыки: умение пользоваться разнообразными инструментами и приборами, умение работать с технической литературой, составлять техническую документацию на изделие.

В процессе освоения программы, учащиеся создают действующие экспонаты с искусственным интеллектом. В программе представлена новая методика технического творчества, совмещающая новые образовательные технологии с развитием научно-технических идей и позволяющая организовать высокомотивируемую учебную деятельность в самом современном направлении развития радиоэлектроники – конструирование роботов.

Вид программы – модифицированная, общеразвивающая.

Особенности уровня реализации программы. Программа «Робототехника» является разноуровневой. Это предполагает реализацию параллельных процессов освоения содержания программы на его разных уровнях углублённости, доступности и степени сложности, исходя из диагностики и стартовых возможностей каждого из участников рассматриваемой программы.

Объем и срок освоения программы.

Программа рассчитана на два года обучения:

1 год обучения – 68 часа, занятия проводятся по 2 учебных часа с перерывом 10 минут один раз в неделю;

2 год обучения – 68 часа, занятия проводятся по 2 учебных часа с перерывом 10 минут один раз в неделю.

Форма обучения – очно-заочная.

Форма проведения занятий: аудиторная.

Форма организации деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная.

1. Цель и задачи дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «Робототехника».

Цель программы: формирование творческой личности, владеющей техническими знаниями, умениями и навыками в области роботостроения

Задачи:

Личностные

• развивать личностную мотивацию к техническому творчеству, изобретательности;

• формировать общественную активность личности, гражданскую позицию;

• формировать стремление к получению качественного законченного результата, личностную оценку занятий техническим творчеством;

• формировать навыки здорового образа жизни;

Метапредметные

• развивать потребность в саморегулировании учебной деятельности в саморазвитии, самостоятельности;

• формировать культуру общения и поведения в социуме;

• формировать навыки проектного мышления, работы в команде;

• развивать познавательный интерес к занятиям робототехникой;

Образовательные (предметные)

• развивать познавательную деятельность;

• развивать инженерное мышление, навыки конструирования, программирования;

• реализовывать межпредметные связи с физикой, информатикой и математикой;

• способствовать приобретению обучающимися знаний, умений, навыков и компетенций по робототехнике.

1. Учебно-тематический план рассчитан на 1 года обучения 216 часа. (36 недель)

Цель: Формирование познавательного интереса, мотивация к занятиям по робототехнике.

Задачи:

Личностные:

• развивать личностную мотивацию к техническому творчеству, изобретательности;

• формировать общественную активность личности, гражданскую позицию;

• формировать навыки здорового образа жизни;

Метапредметные:

• формировать культуру общения и поведения в социуме;

• развивать познавательный интерес к занятиям робототехникой;

Образовательные (предметные):

• развивать познавательную деятельность;

• развивать инженерное мышление, навыки конструирования.

Содержание

1. Вводное занятие

Теория. Правила техники безопасности. Введение в образовательную программу и организация занятий. Правила поведения и ТБ в кабинете робототехники и при работе с конструкторами.

2. История развития робототехники

Теория. История робототехники. Отечественные и зарубежные ученые и изобретатели. Законы робототехники. Элементарные сведения об устройстве роботов. Сравнение элементов робота с элементами живого существа. Параметры и классификация роботов. Сенсорные системы. Устройство управления роботами. Роботы-игрушки. Интеллект и творчество.

3. Конструирование

Теория. Правила работы с конструкторов Lego. Демонстрация интерактивной программы «LEGO Digital Designer» и Lego Mindstorms EV3. Основные детали. Название деталей, способы крепления. Спецификация. Знакомство с интерактивным модулем EV3. Кнопки управления. Моторы EV3. Механическая передача. Возвратно-поступательное движение. Знакомство с датчиками. Датчики и их параметры: датчик касания; инфракрасный датчик; датчик цвета; гироскоп; ультразвуковой датчик.

Практика. Электродвигатели. Построение силовых механизмов. Расчет передаточного отношения. Сборка робота-эдьюкатора по инструкции из набора, с использованием разных датчиков. Шагающие одномоторные роботы. Движение по прямой.

4. Программирование

Теория. Визуальные языки программирования. Уровни сложности. Знакомство со средой программирования Lego Mindstorms Education EV3. Передача и запуск программ. Окно инструментов. Работа с пиктограммами, соединение команд.

Практика. Работа в среде программирования Lego Mindstorms Education EV3.

Изготовление схемы управления электродвигателями. Составление программ на различные траектория движения. Сборка модели с использованием мотора. Составление программ с использование датчика касания. Составление программ с использование ультразвукового датчика.

5. Проектная деятельность в группах

Теория. Разработка творческих проектов. Проект автоматизированного устройства. Разработка собственных моделей в группах. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Изучение полей для тестирования моделей роботов.

Практика. Конструирование и программирование робота: сборка и программирование моделей для соревнований в компьютерном формате

6. Итоговое конкурсное занятие

Теория. Подведение итогов работы объединения «Робототехника» за год.

Практика. Презентация изготовленной модели робота. Определение победителей, вручение дипломов и призов.

Прогнозируемые результаты:

По окончанию обучения учащиеся должны:

ЗНАТЬ:

• правила безопасной работы;

• основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

• виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

• основные приемы конструирования роботов;

• конструктивные особенности различных роботов;

УМЕТЬ:

• принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

• проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов;

• создавать программы для робототехнических средств;

• прогнозировать результаты работы;

• планировать ход выполнения задания;

• рационально выполнять задание.

Личностные, метапредметные, предметные результаты, которые приобретет учащийся по итогам освоения программы:

Личностные:

• развитие личностной мотивации к техническому творчеству, изобретательности;

• формирование общественной активности личности, гражданской позиции;

• формирование навыков здорового образа жизни;

Метапредметные:

• формирование культуры общения и поведения в социуме;

• развитие познавательного интереса к занятиям робототехникой;

Образовательные (предметные):

• развитие познавательной деятельности;

• развитие инженерного мышления, навыков конструирования.

УЧЕБНЫЙ ПЛАН

1 год обучения

14