Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности "Робототехника"

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

2024-2025 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

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.

2. 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

3. 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

2.5 Календарный план воспитательной работы

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.

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

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

«Тырнет», 2015 — 70 с.

3. 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 (дата обращения: 02.07.2015)

4. 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).

5. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286 с.: ил., с. цв. вкл.

6. 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