Программа курса внеурочной деятельности «Основы электроники с Arduino» (6–8 классы)

1
0
Материал опубликован 19 March в группе

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Север татарская средняя общеобразовательная школа Татарского района Новосибирской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программа курса внеурочной деятельности

 

«Основы электроники с Arduino»

 

 

 

 

 

Автор: учитель физики 1

квалификационной категории

Федотова Юлия Николаевна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С.Северотатарское, 2023 г

Раздел 1. Комплекс основных характеристик

 

Пояснительная записка

Курс внеурочной деятельности «Основы электроники с ARDUINO» составлена на основе и с учётом следующих документов:

1. Конституция Российской Федерации (от 12.12.1993 с изм. 01.07.2020);

2. Указ Президента Российской Федерации от 21.07.2020 «О национальных целях развития РФ на период до 2030 года»;

3. Указ Президента Российской Федерации от 02.07.2021 № 400 «О Стратегии национальной безопасности РФ»;

4. Указ Президента Российской Федерации от 09.11.2022 № 809 «Об утверждении Основ государственной политики по сохранению и укреплению традиционных российских духовно-нравственных ценностей»;

5. Федеральный Закон от 29.12.2012г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (далее – ФЗ-273);

6. Федеральный закон РФ от 24.07.1998 № 124-ФЗ «Об основных гарантиях прав ребенка в Российской Федерации»;

7. Федеральный закон от 30.04.2021 г. № 127-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О физической культуре и спорте в Российской Федерации» и в Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» (далее - ФЗ-127);

8. Стратегия развития воспитания в РФ на период до 2025 года (распоряжение Правительства РФ от 29 мая 2015 г. № 996-р);

9. Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года (утв. распоряжением Правительства РФ от 31.03.2022 № 678) (далее - Концепция);

10. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 N 28 "Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи";

11. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021 № 2 «Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (рзд.VI. Гигиенические нормативы по устройству, содержанию и режиму работы организаций воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»);

12. Федеральные проекты «Цифровая образовательная среда», «Современная школа», «Патриотическое воспитание» (2020);

13. Паспорт федерального проекта "Успех каждого ребенка" (утвержден на заседании проектного комитета по национальному проекту "Образование" 07 декабря 2018 г., протокол № 3);

14. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 03.09.2019 № 467 «Об утверждении Целевой модели развития региональных систем дополнительного образования детей» (далее- Целевая модель);

15. Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 22.09.2021 № 652н "Об утверждении профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и взрослых»;

16. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.2022 г. № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» (далее – Порядок).

 

Содержание программы предусматривает пропедевтику инженерного образования, развитие интеллектуальных способностей школьника, а так же - пространственного воображения, логического и алгоритмического мышления, творчества и умение работать в команде. Воспитание коммуникативных и регулятивных навыков, навыков конструирования и программирования.

 

Уровень общеобразовательной программы: стартовый (ознакомительный).

Направленность программы: техническая.

 

Актуальность программы.

Применение программирования и роботостроения позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу, углубить знания по разделу физики «электродинамика». А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные физические процессы и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

 

Новизна

Педагогическая новизна этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. Ардуино даёт возможность ученику освоить основные приёмы конструирования и программирования управляемых электронных устройств и получить необходимые знания и навыки для дальнейшей самореализации в области инженерии, изобретательства, информационных технологий и программирования.

Отличительные особенности

В отличие от LEGO роботов, которые собираются из блоков, робототехника на основе Arduino открывает больше возможностей, где можно использовать практически все что есть под руками. На современном этапе в условиях реализации ФГОС возникает необходимость в организации урочной и внеурочной деятельности, направленной на удовлетворение потребностей ребенка, которые способствуют реализации основных задач научно-технического прогресса. Целью использования «Робототехника на Arduino» является овладение навыками технического конструирования, знакомство с элементами радио-конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе. Дети работают с микросхемой Arduino UNO, Mega, и наборами датчиков. С их помощью школьник может запрограммировать робота - умную машинку на выполнение определенных функций.

 

Педагогическая целесообразность.

Целесообразность изучения данного курса заключается в том, что в настоящее время на рынке труда специалисты в области программируемой микроэлектроники очень востребованы. Так же есть возможность развить и применить на практике знания, полученные на уроках математики, физики, информатики, технологии, возможность предоставить ученику образовательную среду, развивающую его творческие способности и амбиции, формирующую интерес к обучению, поддерживающую самостоятельность в поиске и принятии решений.

 

Адресат программы.

Программа ориентирована на детей 12-14 лет.

Количество обучающихся в группе.

Для обучения по данной программе принимаются все желающие, без предварительной подготовки на добровольной основе, по заявлению родителей и согласию на обработку персональных данных. Наполняемость учебной группы до 15 человек. Состав группы постоянный.

 

Возрастные особенности обучающихся.

Организация учебной деятельности подростков – важнейшая и сложнейшая задача. Ученик среднего школьного возраста вполне способен понять аргументацию педагога, согласиться с разумными доводами. Однако в виду особенностей мышления, характерных для данного возраста, подростка уже не удовлетворит процесс сообщения сведений в готовом, законченном виде. Ему захочется проверить их достоверность, убедиться в правильности суждений. Именно поэтому курс выстроен таким образом, что практически на каждом занятии присутствует самостоятельная практическая деятельность учащихся.

Объём программы 72 часа в год, за 2 года обучения 144 часа (1 раз в неделю по 2 часа).

Форма обучения: очная

Режим занятий: занятия проводятся 2 раза в неделю по 1 часу.

Особенности организации образовательного процесса Программа предусматривает поэтапное ознакомление обучающихся с робототехникой, радиоэлектроникой и программированием по принципу "от простого к сложному": от элементарной до самостоятельной разработки и создания технических систем и устройств повышенной сложности. Занятия состоят из теоретической и практической частей.

В основе конструкций управляемых технических систем лежат программные и схемотехнические решения, которые являются наиболее подходящей основой для изучения теоретического материала программы и практического исполнения.

Теоретический материал дается 25-30 минут с демонстрацией деталей, приборов, опытов, лучших конструкторских разработок и возможностью ведения дискуссий.

На практических занятиях планируется изготовление лишь тех устройств, которые от начала до конца могут быть смонтированы и налажены самими ребятами. Цель программы

Образование детей в сфере инновационных технологий на основе конструирования и программирования роботов Arduino, содействие развитию технического творчества, развитие инновационной деятельности.

Обучение основано на принципах интеграции теоретического обучения с процессами практической, исследовательской, самостоятельной научной деятельности обучающихся.

Задачи программы

Обучающие:

формирование компетенций, необходимых при работе с электронными

компонентами, устройствами и приборами;

обучение приёмам работы с технической документацией;

обучение основам электротехники, радиотехники, электроники;

обучение современным методам труда и исследований в микроэлектронной промышленности;

изучение разнообразных видов деятельности в области микроэлектроники;

организация разработок технических проектов.

Развивающие:

формирование активного творческого мышления;

стимулирование познавательной активности учащихся посредством включения их в различные виды проектной деятельности;

развитие интереса учащихся к различным областям электроники и микроэлектроники;

развитие способности ставить перед собой конкретные задачи и добиваться их выполнения;

Воспитательные:

формирование инновационного подхода ко всем сферам жизнедеятельности человека;

развитие у учащихся целеустремлённости и трудолюбия;

формирование творческой личности установкой на активное самообразование;

формирование навыков современного организационно-экономического мышления, обеспечивающих социальную адаптацию к современным рыночным отношениям;

приобретение навыков продуктивного коллективного труда.

1.3 Содержание программы

 

 

Учебно-тематический план


 

 

Разделы

 

Наименование раздела, темы

Объем часов

 

Форма аттестации

Всего часов

В том числе

Теория

Практика

Блок 1.

Изучение основ электроники (1 год обучения)

72

25

47

 

1

Вводное занятие

 

4

 

4

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защита проектов

2

Макетная плата, резисторы.

Мультиметр.

4

1

3

3

Светодиод.

2

1

1

4

Диод.

2

1

1

5

Программирование свечения

светодиода.

4

2

2

6

Потенциометр.

4

1

3

7

Регулировка яркости светодиода

при помощи потенциометра.

4

1

3

8

Пьезодинамик. «Музыкальный

синтезатор»

4

1

3

9

Терморезистор. Термометр.

Фоторезистор.

4

1

3

10

Сервопривод.

4

1

3

11

Светодиодная сборка.

4

1

3

12

Транзисторы. Бегущий огонек.

4

1

3

13

Автоматический бегущий огонек

2

1

1

14

Тактовая кнопка.

4

1

3

15

Пианино.

4

1

3

16

Регулируемый светодиод.

4

1

3

17

Семисегментный индикатор

4

2

2

18

7-сегментный индикатор. «Змейка»

4

2

2

19

Комнатный термометр

4

2

2

20

Защита проекта

2

-

2

Блок 2.

Проектная деятельность (2 год обучения)

72

17

55

 

1

Миксер

6

2

4

 

 

 

 

 

Защита проектов и состязание роботов, педагогисческое наблюдение

2

Кнопочный переключатель

4

1

3

3

Проект «Автоматический ночной светильник»

4

1

3

4

Светильник с кнопочным

управлением

6

2

4

5

Кнопочные ковбои

6

2

4

6

Секундомер

6

2

4

7

Счётчик нажатий

4

1

3

8

Метеостанция

6

1

5

9

Пантограф

4

1

3

10

Часы Nixie Clock

6

1

5

11

Умный чайник

6

1

5

12

Тестер батареек

 

4

 

1

 

3

13

Гидропонная система периодического затопления

«Гидрогоршок»

6

1

5

14

Защита проектов

2

-

2

15

Выставка

2

-

2

Содержание программы 1 год обучения

 

Занятие 1.

Тема: Вводное занятие (2 часа).

Теория: Техника безопасности на занятиях. Микроконтроллер Arduino. Архитектура, виды.

Формы образовательной деятельности: игра, беседа

 

Занятие 2.

Тема: Понятие электричества (2 часа).

Теория: Электрический ток, источники электрического тока. Электрическая цепь и ее составные части.

Формы образовательной деятельности: игра, беседа

 

Занятие 3.

Тема: Макетная плата. (2 часа).

Теория: Макетная плата, виды, устройство.

Практика: Сборка схемы на беспаечной макетной плате.

Формы образовательной деятельности: практическая работаем

 

Занятие 4.

Тема: Резистор и мультиметр. (2 часа).

Теория: Резисторы и их характеристики. Мультиметр.

Практика: Сборка цепи, измерение тока и напряжения.

Формы образовательной деятельности: практическая работаем

 

Занятие 5.

Тема: Светодиод (2 часа).

Теория: Светодиод и его характеристики

Практика: Сборка цепи на макетной плате, содержащей светодиод.

Формы образовательной деятельности: практическая работаем

 

Занятие 6.

Тема: Диод (2 часа).

Теория: Виды, характеристики и параметры диода.

Практика: Сборка цепи на макетной плате содержащей диод.

Формы образовательной деятельности: практическая работаем

 

Занятие 7.

Тема: Программирование свечения светодиода. (2 часа).

Теория: Среда разработки Arduino IDE, Структура программ, типы данных, основные команды.

Формы образовательной деятельности: беседа

 

Занятие 8.

Тема: Программирование свечения светодиода (2 часа).

Практика: Проект «Маячок», «Светофор».

Формы образовательной деятельности: практическая работаем

 

Занятие 9.

Тема: Потенциометр (2 часа).

Теория: Основные характеристики потенциометра.

Практика: Подключение потенциометра.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 10.

Тема: Потенциометр (2 часа).

Практика: Регулирование напряжения.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 11.

Тема: Регулировка яркости светодиода при помощи потенциометра (2 часа).

Практика: Проект «Светильник с управляемой яркостью»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 12.

Тема: Регулировка яркости светодиода при помощи потенциометра (2 часа).

Практика: Проект «Светодиодная шкала 10 сегментов»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 13.

Тема: Пьезодинамик (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики пьезодинамика.

Практика: Подключение пьезодинамика.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 14.

Тема: Музыкальный синтезатор (2 часа).

Практика: Проект: «Музыкальный синтезатор».

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 15.

Тема: Терморезистор. Термометр. Фоторезистор. (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики.

Практика: Подключение терморезистора, термометра, фоторезистора.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 16.

Тема: Терморезистор. Термометр. Фоторезистор. (2 часа).

Практика: Проект «Ночной светильник»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 17.

Тема: Сервопривод (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики сервопривода.

Практика: Подключение сервопривода.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 18.

Тема: Сервопривод (2 часа).

Практика: Программирование сервопривода.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 19.

Тема: Светодиодная сборка (2 часа).

Теория: Соединения светодиодов.

Практика: Проект «Пульсар».

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 20.

Тема: Светодиодная сборка (2 часа).

Практика: Проект: «Пульсар»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 21.

Тема: Транзисторы (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики транзистора.

Практика: Подключение транзистора.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 22.

Тема: Транзистор (2 часа).

Теория: Схема подключения.

Практика: Проект «Бегущий огонёк»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 23.

Тема: Автоматический бегущий огонёк (2 часа).

Теория: Схема подключения.

Практика: Проект «Автоматический бегущий огонёк»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 24.

Тема: Тактовая кнопка (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики кнопки.

Практика: Подключение тактовой кнопки.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 25.

Тема: Тактовая кнопка (2 часа).

Практика: Включение и выключение с помощью кнопки светодиода.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 26.

Тема: Пианино (2 часа).

Теория: Схема сборки

Практика: Проект «Пианино»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 27.

Тема: Пианино (2 часа).

Практика: Проект «Пианино»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 28.

Тема: Регулируемый светодиод (2 часа).

Теория: Основы программирования плавного включения

Практика: Плавное включение светодиода

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 29.

Тема: Регулируемый светодиод (2 часа).

Практика: Проекты на выключение и выключение светодиода

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 30.

Тема: Семисегментный индикатор (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики.

Практика: Подключение индикатора.

Формы образовательной деятельности: беседа

 

Занятие 31.

Тема: Семисегментный индикатор (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики.

Практика: Подключение индикатора.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 32.

Тема: Семисегментный индикатор «Змейка» (2 часа).

Теория: Основы программирования.

Практика: Проект «Змейка»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 33.

Тема: Семисегментный индикатор «Змейка» (2 час).

Практика: Проект «Змейка»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 34.

Тема: Комнатный термометр (2 часа).

Теория: Устройство и характеристики

Формы образовательной деятельности: беседа

 

Занятие 35.

Тема: Комнатный термометр (2 часа).

Практика: Проект «Комнатный термометр»

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 36.

Тема: Защита проектов (2 часа).

Практика: Защита проектов.

Формы образовательной деятельности: защита проектов

 

Содержание программы 2 год обучения

Занятие 1.

Тема: Миксер (2 часа).

Теория: Схема сборки.

Практика: Сборка миксера.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 2.

Тема: Миксер (2 часа).

Практика: Программирование миксера.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 3.

Тема: Миксер (2 часа).

Практика: Программирование миксера.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 4.

Тема: Кнопочный переключатель (2 часа).

Теория: Схема сборки.

Практика: Сборка переключателя.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 5.

Тема: Кнопочный переключатель (2 часа).

Практика: Программирование переключателя.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 6.

Тема: Автоматизированный ночной светильник (2 часа).

Теория: Схема сборки.

Практика: Сборка светильника.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

Занятие 7.

Тема: Автоматизированный ночной светильник (2 часа).

Практика: Программирование светильника.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 8.

Тема: Светильник с кнопочным управлением (2 часа).

Теория: Схема сборки, программмирование.

Формы образовательной деятельности: беседа, инра.

 

Занятие 9.

Тема: Светильник с кнопочным управлением (2 часа).

Практика: Сборка светильника.

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 10.

Тема: Светильник с кнопочным управлением (2 часа).

Практика: Программирование светильника.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 11.

Тема: Кнопочные ковбои (2 часа).

Теория: Схема сборки, основы программирования игры

Формы образовательной деятельности: практическая работа

 

Занятие 12.

Тема: Кнопочные ковбои (2 часа).

Практика: Сборка игры

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 13.

Тема: Кнопочные ковбои (2 часа).

Теория: Программирование игры

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 14.

Тема: Секундомер (2 часа).

Теория: Схема сборки, основы программирования

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 15.

Тема: Секундомер (2 часа).

Практика: Сборка секундомера

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 16.

Тема: Секундомер (2 часа).

Практика: Программирование секундомера.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 17.

Тема: Счётчик нажатий (2 часа).

Теория: Схема сборки

Практика: Сборка счётчика.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 18.

Тема: Счётчик нажатий (2 часа).

Практика: Программирование счётчика.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 19.

Тема: Метеостанция (2 часа).

Теория: Схема сборки

Практика: Сборка станции

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 20.

Тема: Метеостанция (2 часа).

Практика: Сборка и программирование.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 21.

Тема: Метеостанция (2 часа).

Практика: Программирование и испытание станции

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 22.

Тема: Пантограф (2 часа).

Теория: Схема сборки

Практика: Сборка пантографа.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 23.

Тема: Пантограф (2 часа).

Практика: Программирование и испытание.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 24.

Тема: Часы Nixie Clock (2 часа).

Теория: Схема сборки и основы программирования

Практика: Сборка часов

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 25.

Тема: Часы Nixie Clock (2 часа).

Практика: Программирование часов

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 26.

Тема: Часы Nixie Clock (2 часа).

Практика: Программирование и испытание

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 27.

Тема: Умный чайник (2 часа).

Теория: Схема сборки и основы программирования

Практика: Сборка чайника

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 28.

Тема: Умный чайник (2 часа).

Практика: Программирование чайника

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 29.

Тема: Умный чайник (2 часа).

Практика: Программирование и испытание чайника

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 30.

Тема: Тестер батареек (2 часа).

Теория: Схема сборки и основы программирования

Практика: Сборка тестера

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 31.

Тема: Тестер батареек (2 часа).

Практика: Программирование и испытание тестера.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 32.

Тема: Гидропонная система периодического затопления «Гидрогоршок»(2 часа).

Теория: Схема сборки и основы программирования

Практика: Сборка гидропонной установки.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 33.

Тема: Гидропонная система периодического затопления «Гидрогоршок»(2 часа).

Практика: Сборка гидропонной установки.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

Занятие 34.

Тема: Гидропонная система периодического затопления «Гидрогоршок»(2 часа).

Практика: Программирование и испытание гидропонной установки.

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 35.

Тема: Защита проектов (2 часа).

Практика: Защита проектов

Формы образовательной деятельности: беседа, практическая работа

 

Занятие 36.

Тема: Выставка (2 часа).

Практика: Выставка роботизированных устройств.

 

1.4 Планируемые результаты обучения

Результативность и способы оценки программы построены на основе компетентностного подхода.

Личностные:

готовность к самоидентификации в окружающем мире на основе критического анализа информации, отражающей различные точки зрения на смысл и ценности жизни;

умение создавать и поддерживать индивидуальную информационную среду, обеспечивать защиту значимой информации и личную информационную безопасность, развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;

приобретение опыта использования информационных ресурсов общества и электронных средств связи в учебной и практической деятельности;

умение осуществлять совместную информационную деятельность, в частности при выполнении учебных проектов;

повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения с использованием ИКТ.

Метапредметные:

планирование деятельности: определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата, составление плана и последовательности действий;

прогнозирование результата деятельности и его характеристики;

контроль в форме сличения результата действия с заданным эталоном;

коррекция деятельности: внесение необходимых дополнений и корректив в план действий;

умение выбирать источники информации, необходимые для решения задачи (средства массовой информации, электронные базы данных, информационно- телекоммуникационные системы, Интернет, словари, справочники, энциклопедии и др.).

Предметные:

способность и готовность применять необходимые для построения моделей знания робототехнических систем (информационных, электромеханических, электронных элементов и средств вычислительной техники);

способность реализовывать модели средствами вычислительной техники;

владение основами разработки алгоритмов и составления программ управления роботом;

умение проводить настройку и отладку конструкции робота;

владение основами разработки функциональных схем;

способность проводить кинематические, прочностные оценки механических узлов;

владение навыками проведения предварительных испытаний составных частей опытного образца робототехнической системы по заданным программам и методика

Планируемые результаты по годам обучения


 

1

2

3

Блок 1

1-ый год обучения

Изучение основ электроники

1.Понимать заданные схемы («схема на макетке») электронных устройств и воспроизводить их на макетной плате

понимать назначение элементов, их функцию

понимать правила соединения деталей в единую электрическую цепь

понимать ограничения и правила техники безопасности функционирования цепи

Понимать написанный программный код управления устройством, вносить незначительные изменения, не затрагивающие структуру программы (например, значения констант)

Записывать отлаженный программный код на плату Ардуино, наблюдать и анализировать результат работы

Использовать монитор последовательного порта для отладки программы, наблюдения за показателями

датчиков и изменением значений переменных

 

 

 

Блок 2

2-ой год обучения

Проектная деятельность

Модифицировать заданные схемы для измененных условий задачи

Понимать написанный программный код управления устройством и модифицировать его для измененных условий задачи

Самостоятельно отлаживать программный код, используя, в частности, такие средства как мониторинг показаний датчиков, значений переменных и т. п.

Записывать отлаженный программный код на плату Ардуино, наблюдать и анализировать результат работы, самостоятельно находить ошибки и исправлять их.

Создавать готовые проекты и модернизировать их

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 2 «Комплекс организационно педагогических условий»

 

КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК

1 год обучения

п/п

занятия

Тема занятия

 

Форма занятия

 

Кол-во часов

Форма контроля

 

 

Изучение основ электроники 72 часа

1.

Вводное занятие, инструктаж по технике безопасности

УЗ

всего

из них

Беседа, педагогическое наблюдение

 

теория

практика

2

2

0

2.

Понятие электричества

Учебное занятие, практическая работа

2

2

0

Беседа, педагогическое наблюдение, практическая работа

3.

Макетная плата

Учебное занятие Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение,

Входящая диагностика

4.

Резистор, мультиметр

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

5.

Светодиод

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

6.

Диод

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

7.

Программирование свечения светодиода.

Учебное занятие, практическая работа

2

2

0

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

8.

Программирование свечения светодиода.

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

9.

Потенциометр.

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

10.

Потенциометр

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

11.

Регулировка яркости светодиода при помощи потенциометра

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

12.

Регулировка яркости светодиода при помощи потенциометра

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

13.

Пьезодинамик

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

14.

Музыкальный синтезатор

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

15.

Терморезистор. Термометр. Фоторезистор.

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

16.

Терморезистор. Термометр. Фоторезистор.

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

17.

Сервопривод

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

18.

Сервопривод

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

19.

Светодиодная сборка

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

20.

Светодиодная сборка

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

21.

Транзисторы

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

22.

Транзисторы

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Промежуточная диагностика

23.

Автоматический бегущий огонёк

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

24.

Тактовая кнопка

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

25.

Тактовая кнопка

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

26.

Пианино

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

27.

Пианино

Учебное занятие, практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

28.

Регулируемый светодиод

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

29.

Регулируемый светодиод

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

30.

Семисегментный индикатор

практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

31.

Семисегментный индикатор

практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

32.

Семисегментный индикатор «Змейка»

практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

33.

Семисегментный индикатор «Змейка»

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

34.

Комнатный термометр

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

35.

Комнатный термометр

Практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

36.

Защита проектов

Защита проектов

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

 

2 год обучения

п/п

занятия

Тема занятия

 

Форма занятия

 

Кол-во часов

Форма контроля

 

 

Проектная деятельность 72 часа

1.

Миксер

Учебное занятие, практическая работа

всего

из них

Беседа, педагогическое наблюдение

 

теория

практика

2

1

1

2.

Миксер

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, практическая работа

3.

Миксер

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение,

Входящая диагностика

4.

Кнопочный переключатель

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

5.

Кнопочный переключатель

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

6.

Автоматизированный ночной светильник

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

7.

Автоматизированный ночной светильник

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

8.

Светильник с кнопочным управлением

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

9.

Светильник с кнопочным управлением

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

10.

Светильник с кнопочным управлением

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

11.

Кнопочные ковбои

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

12.

Кнопочные ковбои

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

13.

Кнопочные ковбои

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

14.

Секундомер

Учебное занятие

2

2

0

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

15.

Секундомер

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

16.

Секундомер

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

17.

Счётчик нажатий

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

18.

Счётчик нажатий

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

19.

Метеостанция

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

20.

Метеостанция

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

21.

Метеостанция

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

22.

Пантограф

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Промежуточная диагностика

23.

Пантограф

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

24.

Часы Nixie Clock

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

25.

Часы Nixie Clock

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

26.

Часы Nixie Clock

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

27.

Умный чайник

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

28.

Умный чайник

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

29.

Умный чайник

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

30.

Тестер батареек

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

31.

Тестер батареек

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

32.

Гидропонная система периодического затопления «Гидрогоршок»

Учебное занятие, практическая работа

2

1

1

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

33.

Гидропонная система периодического затопления «Гидрогоршок»

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

34.

Гидропонная система периодического затопления «Гидрогоршок»

практическая работа

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

35.

Защита проектов

Защита проектов

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

36.

Выставка технических устройств

Выставка

2

0

2

Беседа, педагогическое наблюдение, самостоятельная работа

 

2.2 Условия реализации программы

Материально-техническое обеспечение

 

Оборудование:

АРМ учителя (компьютер, проектор);

4 учебных компьютера;

магнитно-маркерная доска для учебной аудитории;

Программное обеспечение Arduino IDE.

Наборы по микроэлектронике Arduino 1 шт.

Плата Arduino UNO и дополнительные компоненты 4 шт.

Наборы датчиков, сервоприводов, LCD экранов, и др, 1 шт.

Комплектация может дополняться в зависимости от уровня сложности индивидуальных и групповых проектов.

Кадровое обеспечение:

реализует дополнительную общеобразовательную общеразвивающую программу педагог дополнительного образования, работающий в сфере технического творчества, имеющий курсовую подготовку по данному направлению.

Информационное обеспечение:

Веб-ресурсы:

http://www.ardino.cc Официальный сайт производителя.

http://wiki.amperka.ru/%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%8B-arduino-breadboard:%D0%BE%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

http://www.ardino.ru Русская версия официального сайта.

http://wiki.amperka.ru Теоретические основы схемотехники.

Методическое обеспечение программы

Обеспечение программы предусматривает наличие следующих методических видов продукции:

Инструкции по сборке электронном виде);

Книга для учителя (в электронном виде);

Экранные видео лекции, видео ролики;

Информационные материалы на сайте, посвященном данной дополнительной образовательной программе;

 


2.3 Формы проведения аттестации Для текущего контроля: - наблюдение активности на занятиях; - беседа с обучающимися; - анализ практических работ. Для проведения промежуточной аттестации: - защита проектов; - соревнования; Для проведения итоговой аттестации: - выставка работ; - защита итогового проекта.

Критерии и способы определения результативности.

Диагностика образовательного процесса осуществляется по следующим уровням:

-Предварительный (стартовый) уровень-в начале обучения (сентябрь) в форме опроса определяется уровень мотивации обучающихся, уровень первоначальных знаний и умений в данной области;

-Текущий (рубежный) уровень-по итогам изучения каждый темы составляется аналитическая справка;

-Итоговый уровень-по окончанию обучения (май), по результатам итоговой диагностики составляется аналитическая справка.

Данная система определения результативности обучающихся дает возможность определить степень освоения как каждого модуля в отдельности, так и программы в целом, а также проследить развитие личностных качеств обучающихся, оказать им своевременную помощь и поддержку.

Результаты достижений условно подразделяются на репродуктивный, частично-поисковый, творческий по уровню освоения образовательных модулей, овладению обучающимися теоретическими знаниями, правильному и систематическому их применению при выполнении работ, знанию и соблюдению правил техники безопасности при работе, качеству выполнения практических работ, самостоятельности.

Диагностика происходит вне напряжения, свойственного зачетным работам, а в дружелюбной и располагающей к открытости атмосфере.

 

2.4 Оценочные материалы

Уровень развития умений и навыков:

Навык сборка проекта на макетной плате;

-Высокий: Может самостоятельно, быстро и без ошибок выполнить работу.

-Средний: Может самостоятельно выбрать необходимые материалы, но очень медленно, присутствуют неточности.

Низкий: Не может без помощи педагога выполнить работу Умение проектировать по образцу

Высокий: Может самостоятельно, быстро и без ошибок проектировать по образцу.

-Средний: Может проектировать по образцу в медленном темпе, исправляя ошибки под руководством педагога.

-Низкий: Не видит ошибок при проектировании по образцу, может проектировать по образцу только под контролем педагога.

Умение конструировать по пошаговой схеме

-Высокий: Может самостоятельно, быстро и без ошибок конструировать попошаговой схеме.

-Средний: Может конструировать по пошаговой схеме в медленном темпе, исправляя ошибки под руководством педагога.

-Низкий: Не может понять последовательность действий при проектировании по пошаговой схеме, может конструировать по схеме только под контролем педагога.

Формы подведения итогов. По итогам изучения каждого образовательного модуля предусмотрена выставка работ и их защита.

По итогам обучения организуется выставка фестиваль творческих работ обучающихся с презентацией.

Педагогические технологии, применяемые во время реализации программы

Технология индивидуализации образования предполагает организацию открытой насыщенной образовательной среды:

использование ресурсов и возможностей открытого образовательного пространства для организации деятельности, подготовки и проведения образовательных событий,

организацию рефлексивного процесса средствами портфолио.

В условиях индивидуализации каждый обучающийся в образовательной деятельности детского объединения движется по своей образовательной траектории и поэтому невозможно оценивать всех по единым критериям и в одно время. В процессе освоения обучающимся программы важно получение конечного результата полностью готовой модели. Система самооценки обучающихся на основе портфолио является средством углубления и оформления познавательных интересов, развития интеллектуальных и рефлексивных способностей, комплексной проверки уровня усвоения учебного материала, укрепления желания учиться и создания ситуации успеха.

Использование технологии образовательного события (соревнование, выставка) позволяет сделать образовательную деятельность возрастосообразной и актуальной для целевой группы обучающихся, создать потенциальную возможность для осуществления практических социальных и допрофессиональных проб.

Здоровьесберегающие технологии, используемые в программе, имеют две составляющие:

технологии здоровьесберегающей организации образовательной деятельности и её здоровьесберегающая направленность на восстановление сил, затраченных в процессе обучения, устранения напряженности и, в то же время, обеспечения развивающего воздействия;

воспитательные технологии, направленные на формирование ценностно- смысловых установок по отношению к своему здоровью, на освоениеобучающимися принципов и практики здорового образа жизни, культуры здоровья, потребности грамотной заботы о своем здоровье, мотивации на ведение здорового образа жизни.

Проектная технология – это педагогическая технология, стержнем которой является самостоятельная деятельность обучающихся (исследовательская, познавательная, продуктивная в процессе совместной работы педагога и обучающихся над проблемой конструирования), воплощающая новые знания в реальные созданные ими модели.

При реализации программы суть проектной деятельности состоит в такой организации образовательного процесса, при которой обучающиеся приобретают знания и умения, опыт творческой деятельности, эмоционально-ценностного отношения к действительности в процессе планирования и выполнения постепенно усложняющихся практических заданий и проектов, имеющих не только познавательную, но и прагматичную ценность.

 

 

Рабочая программа воспитания

Цель: создание благоприятных условий для развития социально значимых отношений школьников, и, прежде всего, ценностных отношений, воспитывать убежденность в возможности познания законов природы.

Виды деятельности: игровая, познавательная, экскурсионная, досугово-развлекательная и т.п.).

Формы деятельности: ролевая игра, беседа, дискуссия, экскурсия, соревнование, конференция).

п/п

 

Сроки проведения

Направления воспитания

Гражданско-патриотическое

 

Духовно - нравственное

 

 

Социальное

 

Физическое и оздоровительное

 

Трудовое

 

Познавательное

 

Сентябрь

 

 

Виртуальная экскурсия на выставку

технического творчества

 

 

 

 

Октябрь

 

 

 

 

 

 

Викторина: «Ваше величество - электричество»

 

Ноябрь

 

 

 

 

 

Организация и проведения проектной школы

 

 

Декабрь

 

 

Мастер-класс для воспитанников детского сада

 

 

 

 

 

Январь

 

 

 

Соревнования технических устройств

 

 

 

Февраль

Техника для пап «Конкурсная программа»

 

 

 

 

 

 

Март

 

 

Игровая программа для мам

 

 

 

 

Апрель

 

 

 

 

Мастер-класс для младших школьников

 

 

Май

 

 

 

 

 

Экскурсия

Календарный план воспитательной работы

 

 

Работа с родителями.

Выставка мини-проектов ARDUINO, экскурсия для родителей.

Прогнозируемый результат.

В результате реализации воспитательной программы обучающийся будет:

- иметь представления о различных профессиональных компетенциях;

- применять свои знания на практике;

- уметь реализовать себя, в сотрудничестве со взрослыми и сверстниками.
























Список литературы Для педагога:

1. Катцен С. PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать/ пер. с англ. Евстифеева А.В. М.: Додэка-ХХ1, 2008- 656 с.

2. Кравченко А.В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах. —М.: Издательский дом «Додэка-XXI», К. «МК-Пресс», 2008. 224с.

3. Голубцов М.С. Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному. М.: СО ЛОН- Пресс,2003. 288с.

4.Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения/ пер.с фр. М.: ДМК Пресс, 2004. 272с.

5.Микушин А.В. Занимательно о микроконтроллерах. СПб.: БХВ- Петербург, 2006. 432с.

6.Фрунзе А.В. Микроконтроллеры? Это же просто! Т.1. М.: ООО «ИД Скимен», 2002. 336с.

7.Фрунзе А.В. Микроконтроллеры? Это же просто! Т.2. М.: ООО «ИД Скимен», 2002. 392с.

8.Фрунзе А.В. Микроконтроллеры? Это же просто! Т.З. М.: ООО «ИД Скимен», 2003. 224с.

9.Суэмацу Ё. Микрокомпьютерные системы управления. Первое знакомство. / Пер. с яп; под ред.

10.Ревич Ю.В. Занимательная микроэлектроника. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 592с.

 

Для учащихся:

1.Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5–6 классов. М: БИНОМ. Лаборатория знаний. — 2012. 284 с.

2.Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5–6 классов. М: БИНОМ. Лаборатория знаний. — 2012. 88 с.

3.Ревич Ю.В. Занимательная микроэлектроника. Спб.: БХВ-Петербург, 2007. 592с.

4.Эванс Б. Arduino блокнот программиста /пер. с англ. В.Н.Гололобов (электронная книга).

 

 

в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии
Комментарии на этой странице отключены автором.

Похожие публикации