Комплекс основных характеристик дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы
1.1 Пояснительная записка
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» разноуровневая, модифицированная относится к технической направленности.
Программа составлена на основании:
ДООП «Введение в промышленную робототехнику» (Матутин А.А., Лабутина Н.В., г. Саратов, 2019 г.)
Методических материалов ФГАУ «Фонд новых форм развития образования», предназначенных для использования наставниками сети детских технопарков «Кванториум»
Программа разработана в соответствии с основными нормативными документами:
Федеральным законом РФ от 29.12.2012 г. № 273 – ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».
«Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» (утв. Приказом Министерства Просвещения Российской Федерации от 9 ноября 2018 г. № 196, с изменениями от 30.09.2020 г.)
Методическими рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)» (утв. Письмом Министерства образования и науки РФ от 18.11.15 № 09-3242).
«Правилами персонифицированного дополнительного образования в Саратовской области» (утв. Приказом Министерства образования Саратовской области от 21.05.2019г. № 1077, с изменениями от 14.02.2020 года, от 12.08.2020 года).
Санитарными правилами 2.4. 3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 г. № 28)
Приказом Министерства образования и науки РФ от 9 января 2014 г. № 2 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»;
Указом Президента Российской Федерации от 16.12.2015 г. N 623 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации».
Актуальность дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы обоснована ростом запроса со стороны учащихся и их родителей именно на техническую составляющую современного образования. Робототехника – это техническое творчество, первый шаг к изобретательской, конструкторской и рационализаторской деятельности, что актуально в современном мире, т.к. роботизация стремительно развивается с каждым днем.
В частности на парламентских слушаниях в Госдуме РФ «Развитие инженерного образования и его роль в технологической модернизации России», особо подчеркивалась важность преподавания технического творчества на разных ступенях образования в РФ, в том числе и дополнительного. Робототехника выделяется в качестве приоритетного направления развития науки, технологий и техники, а компьютерное моделирование отнесено к критическим направлениям.
Отличительной особенностью данной программы от других программ технической направленности, например, ДООП «Введение в промышленную робототехнику» (Матутин А.А., Лабутина Н.В., г. Саратов, 2019 г.), является разноуровневая форма реализации (стартовый, базовый и продвинутый уровни). Учет разной подготовки обучающихся, дифференцированный подход в обучении. Содержание тем строится по принципу «от простого к сложному», что дает возможность каждому ребенку в ходе освоения разделов выбрать задание из предложенных вариантов по своему желанию и возможностям, уровню знаний и способностям.
В течение учебного года или на следующий учебный год по результатам текущих и итоговой диагностик учащиеся имеют возможность перейти на более высокий уровень обучения.
Адресат программы. Программа рассчитана на детей в возрасте от 7 до 12 лет.
Возраст обучающихся и их психологические особенности. Программа предусматривает возможность обучения в одной группе детей разных возрастов с различным уровнем подготовленности.
Младший школьный возраст (7-10 лет). Младшие школьники легко отвлекаются, не способны к длительному сосредоточению, возбудимы, эмоциональны. Данный возраст является периодом интенсивного развития и качественного преобразования познавательных процессов. Ребенок учится управлять восприятием, вниманием, памятью, переводя осуществление этих процессов на занятиях в режиме произвольности.
В связи с этим работа с обучающимися данной возрастной категории направлена в основном на формирование первичных навыков работы с конструкторами и моделями роботов, которые собираются по четким инструкциям. Программирование ведется по предложенным программам с частичной личной модификацией.
Подростковый возраст (11- 12 лет). Период данного возраста характеризуется стремлением учащихся к общению со сверстниками, желанием утвердить свою самостоятельность, независимость. Появляется самостоятельность, избирательность, целенаправленность восприятия, устойчивая произвольная внимательность и память. Формируется абстрактное, теоретическое мышление. Идет становление нового уровня личности, стремление познать себя, свои возможности, свое сходство с людьми и свою неповторимость. Увеличивается стремление выразить себя.
В связи с этим работа с обучающимися данной возрастной категории направлена на более сложную работу по конструированию и программированию роботов с личными модификациями и доработками. Учебная работа может носить как личный, так и групповой характер. Обучающиеся готовы к созданию индивидуальных проектов и их защите на конкурсах.
Объём программы – 432 часа по 144 часа в год.
Срок освоения программы – 3 года.
Режим занятий: 2 раза в неделю по 2 часа в соответствие с расписанием.
1.2 Цель и задачи программы
Цель программы: формирование у обучающихся умений и навыков в области конструирования и программирования робототехники, развитие интереса к проектной и научной деятельности, значительно расширяющей кругозор и образованность ребёнка.
Цель стартового уровня – формирование у учащихся знаний основ робототехники и умений конструирования и программирования не сложных по сборке моделей роботов по четким инструкциям.
Цель базового уровня – расширение и закрепление знаний в области робототехники и умений самостоятельного моделировать и программировать модели роботов средней сложности сборки по четким инструкциям с личной модификацией.
Цель продвинутого уровня – сформировать у обучающихся умений самостоятельной работы в области робототехники по моделированию и программированию индивидуальных проектов роботов и навыков защиты своих проектов.
Задачи стартового уровня
Обучающие:
Обучение правилам техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
Обучение навыкам работы с компьютером и конструктором: запуск необходимой программы, работа с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следования четко заданному плану работы.
Сформировать знания об истории робототехники и ее применении в жизни людей.
Развивающие:
Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности;
Развитие логического и творческого мышления учащихся при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации.
Воспитательные:
Воспитание усидчивости и скрупулезности при конструировании и программировании моделей роботов;
Развитие навыков работы в команде и взаимной помощи.
Задачи базового уровня
Обучающие:
Обучение правилам техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
Обучение самостоятельной работе с компьютером и конструктором: запуск программы, работа с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следования четко заданному плану работы с дальнейшей модификацией и улучшением собранных моделей роботов.
Обучение поиску необходимой информации в интернете на тематических сайтах и онлайн - журналах по робототехнике.
Развивающие:
Развитие у обучающихся пространственного воображения, инженерного мышления, навыков конструирования, программирования;
Развитие логического и творческого мышления учащихся при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации.
Воспитательные:
Воспитание аккуратности и культуры работы с компьютерами и конструкторами;
Воспитание самостоятельности при принятии решений и способности к аргументированному обоснованию принятого решения.
Задачи продвинутого уровня
Обучающие:
Обучение правилам техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
Сформировать практические и теоретические знания о современных разработках в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов;
Научить решать кибернетические задачи, имеющие готовое решение, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с управлением.
Развивающие:
Развитие у обучающихся пространственного воображения, инженерного мышления, навыков конструирования, программирования;
Развитие логического, проектного и творческого мышления учащихся при создании личных моделей роботов.
Воспитательные:
Повысить мотивацию обучающихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем;
Привить чувства «патриотизма в области робототехники». Слаженная работа в команде.
1.3. Планируемые результаты и формы их аттестации
Стартовый уровень
Предметные
Знать:
Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
Историю робототехники и ее применение в жизни людей
Уметь:
Запускать необходимую программу, работать с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следовать четко заданному плану работы.
Владеть
Метапредметные
Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции.
Логически и творчески мыслить при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации.
Личностные
Усидчивость, скрупулезность при конструировании и программировании моделей роботов. Доведение сборки модели робота до конца.
Способность вести диалог с товарищами по объединению, педагогом, родителями. Слаженная работа в команде.
Базовый уровень
Предметные
Знать:
Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
Значение робототехники в реальной жизни человека. Роботы в различных сферах деятельности людей.
Уметь:
Запускать необходимую программу, работать с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следовать четко заданному плану работы с дальнейшей модификацией и улучшением собранных моделей роботов.
Проводить поиск необходимой информации в интернете на тематических сайтах и онлайн - журналах по робототехнике.
Владеть
Навыками сборки трехмерных моделей подвижных механизмов с помощью LEGO Education «Технология и физика».
Метапредметные
Владение пространственным воображением и инженерным мышлением. Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции.
Логически и творчески мыслить при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации.
Личностные
Аккуратное и культурное поведение при работе за компьютером и конструктором.
Самостоятельность при принятии решений и способности к аргументированному обоснованию принятого решения.
Продвинутый уровень
Предметные
Знать:
Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
О современных разработках в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов.
Уметь:
Решать кибернетические задачи, имеющие готовое решение, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с управлением.
Владеть
Метапредметные
Владение пространственным воображением, проектным и инженерным мышлением, Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции или собственному проекту.
Логически и творчески мыслитьпри создании личных моделей роботов.
Личностные
Стремление к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем.
Патриотизм в области робототехники. Слаженная работа в команде.
Фомы аттестации планируемых результатов
Результаты стартового уровня | Результаты базового уровня | Результаты продвинутого уровня | Форма аттестации |
Предметный |
Знать: Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором. Историю робототехники и ее применение в жизни людей | Знать: Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором. Значение робототехники в реальной жизни человека. Роботы в различных сферах деятельности людей. | Знать: Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором. О современных разработках в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов. | Самостоятельные мини-проекты моделей подвижных роботов Игры «Ответь правильно», «В мире LEGO» Турнир «Кто вперед» Конференция «Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов» |
Уметь: Запускать необходимую программу, работать с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следовать четко заданному плану работы. | Уметь: Запускать необходимую программу, работать с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следовать четко заданному плану работы с дальнейшей модификацией и улучшением собранных моделей роботов. Проводить поиск необходимой информации в интернете на тематических сайтах и онлайн - журналах по робототехнике. | Уметь: Решать кибернетические задачи, имеющие готовое решение, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с управлением. | Самостоятельные мини-проекты моделей подвижных роботов Игры «Робо-картотека», «Брейн ринг» |
Владеть | Владеть Навыками сборки трехмерных моделей подвижных механизмов с помощью LEGO Education «Технология и физика» | Владеть | Защита проектов. Участие в конкурсах и выставках |
Метапредметные |
Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции. Логически и творчески мыслить при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации. | Владение пространственным воображением и инженерным мышлением. Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции. Логически и творчески мыслить при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации. | Владение пространственным воображением, проектным и инженерным мышлением, Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции или собственному проекту. Логически и творчески мыслить при создании личных моделей роботов. | Участие в конкурсах и выставках Турниры «Роботы в жизни людей», «Простые машины», «Собери и найди применение» |
Личностные |
Усидчивость, скрупулезность при конструировании и программировании моделей роботов. Доведение сборки модели робота до конца. Способность вести диалог с товарищами по объединению, педагогом, родителями. Слаженная работа в команде. | Аккуратное и культурное поведение при работе за компьютером и конструктором. Самостоятельность при принятии решений и способности к аргументированному обоснованию принятого решения. | Стремление к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем. Патриотизм в области робототехники. Слаженная работа в команде. | Законченный проект Участие в конкурсах и выставках |
1.4. Содержание программы
Учебный план
1 год обучения (стартовый уровень)
№ | Наименование разделов и тем | Всего часов | Тео-рия | Прак-тика | Формы аттестации, контроля. |
| Тема 1. Введение в программу обучения и робототехнику Обзор программы обучения Правила техники безопасности История робототехники и ее применение в жизни людей | 6 | 6 | | Коллективная рефлексия, вводное тестирование |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 2. Знакомство с комплектом LEGO Education WeDo История создания конструктора LEGO Правила работы с конструктором Знакомство с программным обеспечением LEGO Education WeDo Знакомство с терминами и палитрой программных блоков в среде LEGO Education WeDo | 8 | 4 | 4 | Наблюдение. Тест Опрос |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 3. Первые шаги Мотор и ось Маркировка моторов Зубчатые передачи (ведущее и ведомое зубчатые колеса) Холостая передача Понижающая передача Повышающая передача Шкивы и ремень Перекрестный ремень Понижение скорости временной передачи движения Повышение скорости временной передачи движения Коронное зубчатое колесо Червячная шестерня Кулачковый механизм Рычаг Датчик наклона Датчик движения Блок «Цикл» Блок «Добавление к экрану» Блок «Вычитание из экрана» Блок «Начало при получении письма» | 40 | 14 | 26 | Тест, опрос. Наблюдение |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 4. Конструирование подвижных механизмов с различными видами передачи движения 4.1 Механизмы с ременной передачей движения Танцующие птицы (эксперимент с разными шкивами, прямым и перекрестным ремнем) Голодный аллигатор (модель по выбору) Вратарь (модель по выбору) | 8 | 2 | 6 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| 4.2 Механизмы с зубчатой передачей движения Умная вертушка (эксперимент с разными зубчатыми колесами) Рычащий лев (модель по выбору) Непотопляемый парусник (модель по выбору) | 8 | 2 | 6 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| 4.3 Кулачковый механизм Обезьянка-барабанщик. (Эксперимент с разным положением кулачков) Ликующие болельщики (модель по выбору) | 4 | | 4 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Механизмы с действием рычага Вратарь Обезьяна барабанщица Непотопляемый парусник Порхающая птица | 8 | | 8 | Наблюдение. Самооценка. |
| Механизм с червячным колесом Редуктор и его применение в реальных механизмах Спасение от великана (сложный механизм с различными видами передачи движения) | 4 | 2 | 2 | Наблюдение. Самооценка. |
| 4.6. Итоговое занятие по пройденным темам | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 5.Конструирование и программирование роботов с расширенной палитрой блоков и датчиками движения и наклона 5.1 Программирование с блоками «Экран» и «Цикл» Вратарь (отображение счета на экране) Робот по выбору (программирование с блоком «Цикл») | 4 | | 4 | Наблюдение. Самооценка. |
| 5.2 Программирование роботов с датчиком наклона (взаимосвязь положения наклона датчика и различных звуков в программе) Спасение самолета Непотопляемый парусник Порхающая птица Рычащий лев | 8 | | 8 | Наблюдение. Самооценка |
| 5.3 Программирование роботов с датчиком движения | 6 | | 6 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| 5.4 Итоговое занятие по пройденным темам | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| 6.Проекты с дополнительным набором 6.1 Парк развлечений Линия финиша Колесо обозрения Карусель | 6 | | 6 | Наблюдение. Самооценка. Опрос. Зачет |
| 6.2 Стройплощадка Разводной мост Вилочный подъемник Башенный кран | 6 | | 6 | Наблюдение. Самооценка. Опрос. Зачет |
| 6.3 Творческие задания Качели Игра «Попади в цель» Подъемник Шлагбаум Защита проекта | 14 | 6 | 8 | Наблюдение. Опрос Зачет |
| 6.4 Итоговое занятие по пройденным темам | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Итоговое занятие | 2 | | 2 | Зачет |
| | 144 | 52 | 92 | |
Содержание учебного плана
1 года обучения (стартовый уровень)
Тема 1. Введение в программу обучения и робототехнику
Теория. Обзор программы обучения (Презентация). Правила техники безопасности в кабинете робототехники (Презентация). История робототехники и ее применение в жизни людей (Презентация).
Закрепление пройденного материала
Теория. Игра «Ответь правильно», подведение итогов.
Тема 2. Знакомство с комплектом LEGO Education WeDo
Теория. История создания конструктора LEGO (просмотр мультфильма). Правила работы с конструктором.
Практическая работа. Знакомство с программным обеспечением LEGO Education WeDo. Знакомство с терминами и палитрой программных блоков в среде LEGO Education WeDo
Закрепление пройденного материала
Теория. Проведение игры «В мире LEGO», подведение итогов.
Тема 3. Первые шаги
Теория. Изучение принципа действия следующих элементов конструктора и передач движения:
- Мотор, ось, зубчатые передачи (ведущее и ведомое зубчатые колеса), холостая передача, понижающая передача, повышающая передача, шкивы, ремень, коронное зубчатое колесо, червячная шестерня, кулачковый механизм, рычаг, датчик наклона, датчик движения.
Изучение принципа действия в программе блоков программирования:
- Блок «Цикл», блок «Добавление к экрану»,блок «Вычитание из экрана», блок «Начало при получении письма»
Практическая работа. Конструирование по четким инструкциям и знакомство с работой следующих узлов конструктора: Мотор и ось, маркировка моторов , зубчатые передачи (ведущее и ведомое зубчатые колеса), холостая передача, понижающая передача, повышающая передача, шкивы и ремень, перекрестный ремень, понижение скорости в ременной передачи движения, повышение скорости в ременной передачи движения, коронное зубчатое колесо, червячная шестерня, кулачковый механизм, рычаг.
Программирование с применением датчиков движения и наклона.
Закрепление пройденного материала
Теория. Проведение турнира между командами учащихся «Кто вперед?», подведение итогов.
Тема 4. Конструирование подвижных механизмов с различными видами передачи движения
4.1 Механизмы с ременной передачей движения
Теория. Изучение принципа действия ременной передачи на моделях роботов. Изучение принципов работы с программным обеспечением и инструкциями по сборке роботизированных моделей.
Практическая работа. Сборка и программирование подвижных роботов с ременной передачей. Проведение экспериментальной работы с различной модификацией ременной передачи.
4.2 Механизмы с зубчатой передачей движения
Теория. Изучение принципа действия зубчатой передачи на моделях роботов. Изучение принципов работы с программным обеспечением и инструкциями по сборке роботизированных моделей.
Практическая работа. Сборка и программирование подвижных роботов с зубчатой передачей. Проведение экспериментальной работы с различной модификацией зубчатых колес.
4.3 Кулачковый механизм
Практическая работа. Сборка и программирование подвижных роботов с кулачковым механизмом. Проведение экспериментальной работы с различной модификацией кулачков.
4.4 Механизмы с действием рычага
Практическая работа. Сборка и программирование подвижных роботов с рычагом.
Механизм с червячным колесом
Теория. Изучение принципа действия червячной передачи на моделях роботов. Изучение принципов работы редуктора.
Практическая работа. Сборка и программирование подвижных роботов с червячной передачей. Конструирование моделей с различными видами передачи движения.
4.6 Итоговое занятие по пройденным темам
Теория. Игра «Брейн-ринг», подведение итогов
Тема 5. Конструирование и программирование роботов с расширенной палитрой блоков и датчиками движения и наклона
5.1 Программирование с блоками «Экран» и «Цикл»
Практическая работа. Сборка подвижных роботов с различными видами передачи движения. Программирование моделей роботов с блоками «Экран» и «Цикл».
5.2 Программирование роботов с датчиком наклона
Практическая работа. Сборка подвижных роботов с различными видами передачи движения. Программирование моделей роботов с датчиком наклона. Экспериментальная работа «Взаимосвязь положения наклона датчика и различных звуков в программе»
5.3 Программирование роботов с датчиком движения
Практическая работа. Сборка подвижных роботов с различными видами передачи движения. Программирование моделей роботов с датчиком движения. Экспериментальная работа «Мощность мотора»
5.4 Итоговое занятие по пройденным темам
Теория. Открытое занятие – Игра «Робо-картотека», подведение итогов
Проекты с дополнительным набором
6.1 Парк развлечений
Практическая работа. Сборка подвижных роботов с различными видами передачи движения. Программирование моделей роботов с датчиком движения и наклона. Деловая игра «Парк развлечений»
Стройплощадка
Практическая работа. Сборка подвижных роботов с различными видами передачи движения. Программирование моделей роботов с датчиком движения и наклона. Деловая игра «Стройплощадка»
6.3 Творческие задания
Теория. Рассмотрение вопросов по внедрению роботизированных механизмов в реальную жизнь людей. Размышления на тему, где можно применять изученные передачи движения и датчики. Пробное моделирование элементов повседневной жизни человека: качели, аттракционы, подъемники, шлагбаумы.
Практическая работа. Моделирование и конструирование моделей механизмов из реальной повседневной жизни людей с различными видами передачи движения. Защита проекта.
Итоговое занятие по пройденным темам
Теория. Турнир «Роботы в жизни людей», подведение итогов.
Итоговое занятие
Практическая работа. Проект(по выбору) и его защита
Учебный план
2 год обучения (базовый уровень)
№ | Наименование разделов и тем | Всего часов | Тео-рия | Прак-тика | Формы аттестации, контроля. |
| Тема 1. Введение в программу обучения. Значение робототехники в реальной жизни человека Обзор программы обучения Правила техники безопасности Значение робототехники в реальной жизни человека. Роботы в различных сферах деятельности людей. | 2 | 2 | | Коллективная рефлексия, вводное тестирование |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 2. Знакомство с комплектом LEGO Education«Технология и основы механики» История создания конструктора LEGO, правила работы с конструктором Различные виды соединений деталей LEGO | 2 | 2 | | Тест, опрос |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 3. Простые машины. Рычаг Выигрыш от применения рычага Колесо и ось Выигрыш от применения колес и осей Блоки (шкивы) Выигрыш от применения шкивов Наклонная плоскость Выигрыш от применения наклонной плоскости Клин (одинарный, двойной) Выигрыш от применения клина Винт Выигрыш от применения винта | 12 | 6 | 6 | Тест, опрос |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 4. Механизмы | 6 | 2 | 4 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Закрепление пройденного материала | 2 | 2 | | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 5 Конструкции | 18 | 2 | 16 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Тема 6 Силы и движение | 16 | | 16 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Тема 7 Средства измерения Измерительная тележка Почтовые весы Таймер, маятник | 12 | | 12 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Тема 8 Энергия | 12 | | 12 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Тема 9 Машины с двигателем | 16 | | 16 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| Тема 10.Творческие проекты (по выбору) Катапульта Ручная тележка Лебедка Карусель Наблюдательная вышка Мост Ралли по холмам Волшебный замок | 22 | 10 | 12 | Представ-ление проекта |
| Итоговое занятие | 18 | 10 | 8 | Выставка. Защита проекта |
| | 144 | 42 | 102 | |
Содержание 2года обучения
(базовый уровень)
Тема 1. Введение в программу обучения. Значение робототехники в реальной жизни человека
Теория. Обзор программы обучения (Презентация). Правила техники безопасности в кабинете робототехники (Презентация). Значение робототехники в реальной жизни человека. Роботы в различных сферах деятельности людей. (Презентация).
1.1 Закрепление пройденного материала
Теория. Игра «Ответь правильно», подведение итогов.
Тема 2. Знакомство с комплектом LEGO Education WeDo
Теория. История создания конструктора LEGO (просмотр мультфильма). Правила работы с конструктором. Различные виды соединений деталей LEGO (Презентация)
Закрепление пройденного материала
Игра «В мире LEGO», подведение итогов.
Тема 3. Простые машины
Теория. Изучение принципа действия и выигрыша от применения следующих элементов конструктора и передач движения: рычаг, колесо и ось, блоки (шкивы), наклонная плоскость, клин (одинарный, двойной), винт.
Практическая работа. Конструирование и знакомство с работой следующих узлов конструктора: рычаг, колесо и ось, блоки (шкивы), наклонная плоскость, клин (одинарный, двойной), винт.
3.1 Закрепление пройденного материала
Теория. Турнир «Простые машины», подведение итогов.
Тема 4. Механизмы
Теория. Изучение принципа действия следующих элементов конструктора и передач движения: зубчатая передача, кулачок, храповый механизм с собачкой рычаг.
Практическая работа. Конструирование и знакомство с работой следующих узлов конструктора: зубчатая передача, кулачок, храповый механизм с собачкой рычаг.
4.1 Закрепление пройденного материала
Теория. Турнир «Собери и найди применение», подведение итогов.
Тема 5 Конструкции
Теория. Рассмотрение основных элементов конструкции
Практическая работа. Выполнение групповых проектов по конструированию трехмерных моделей подвижных механизмов с различными видами передачи движения (рычажные весы, башенный кран, пандус, гоночный автомобиль).
В ходе выполнения проектов учащиеся изучают, наблюдают и делают измерения. Рассматриваются понятия: силы, воздействующие на объект, равновесие, движение объекта, трение.
Тема 6 Силы и движение
Практическая работа. Выполнение групповых проектов и проведение экспериментальных работ по рабочим карточкам. Изучение автоматических устройств для механического управления движения. Закрепление материала по вопросам наклонная плоскость и трение, уменьшение скорости и увеличение силы.
Тема 7 Средства измерения
Практическая работа. Выполнение групповых проектов и проведение экспериментальных работ по рабочим карточкам. Изучение и разработка приборов для измерения расстояния, веса и времени. Закрепление материала по вопросам понижающей и повышающей передач движения, рычажные системы.
Тема 8 Энергия
Практическая работа. Выполнение групповых проектов и проведение экспериментальных работ по рабочим карточкам. Изучение и разработка механизмов использующих энергию ветра и накопленную энергию. Закрепление материала по вопросам накопления энергии, трение, сопротивление воздуха.
Тема 9 Машины с двигателем
Практическая работа. Выполнение групповых проектов и проведение экспериментальных работ по рабочим карточкам. Изучение и разработка механизмов с двигателем. Закрепление материала по вопросам тяговая сила, храповый и кулачковый механизмы, винт - червяк.
Тема 10.Творческие проекты (по выбору)
Теория. Представление проблемной ситуации. Анализ проблемной ситуации; генерация и обсуждение методов её решения и возможности достижения идеального конечного результата.
Практическая работа. Моделирование и конструирование механизма для решения проблемной ситуации. Представление проекта.
Итоговое занятие
Теория. Подготовка к выставке и защите проекта
Практическая работа. Выставка и защита проектов (по выбору).
Учебный план
3 год обучения (продвинутый уровень)
№ | Наименование разделов и тем | Всего часов | Тео-рия | Прак-тика | Формы аттестации, контроля. |
| Тема 1. Введение в программу обучения. Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов Обзор программы обучения Правила техники безопасности Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов | 4 | 4 | | Коллективная рефлексия, вводное тестирование, презентация |
| Закрепление пройденного материала Конференция «Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов» | 2 | 2 | | Доклад, презентация |
| Тема 2 Знакомство с конструктором LEGO MINDSTORMS EV3 Микрокомпьютер Динамики Экран EV3 Программирование Датчик касания Датчик цвета Датчик ультразвуковой Датчик гироскопический | 16 | | 16 | Тест, опрос |
| Тема 3 Первые шаги программирования Движение вперед, назад, повороты влево, вправо Ускорение, замедление Движение по квадрату, по кругу Движение с препятствием | 20 | | 20 | Тест, опрос |
| Тема 4 Программирование в области машиностроения Выполнение разворота в три приема Движение робота задним ходом Освещение пути Светофоры и автоматизированные рельсовые системы Звуковой сигнал заднего хода Запуск двигателя автомобиля без ключа Круиз-контроль Мобильные роботы | 32 | 8 | 24 | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка |
| Тема 5 Сборка и программирование моделей Конструирование робота «Гиробой» Конструирование робота «Сортировщик цветов» Конструирование робота «Щенок» Конструирование робота «Рука» Работа с дополнительным набором (модель по выбору) | 30 | | 30 | Наблюдение. Зачет. |
| Тема 6 Творческий проект Проектирование собственного самоходного колесного робота Конструирование и программирование собственного самоходного колесного робота Анализ, доработка и представление своего проекта | 20 | 10 | 10 | Защита творческой работы |
| Тема 7 Конкурсная деятельность Подготовка к выставке или конкурсу, защите проекта Выставка или конкурс, защита проектов (по выбору) | 18 | 10 | 8 | Выставка. Конкурс Защита проекта |
| Итоговое занятие Подведение итогов, вручение дипломов объединения «Робототехника» | 2 | 2 | | Наблюдение |
| | 144 | 36 | 108 | |
Содержание учебного плана
3 год обучения (продвинутый уровень)
Тема 1. Введение в программу обучения. Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов
Теория. Обзор программы обучения (Презентация). Правила техники безопасности в кабинете робототехники (Презентация). Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов (Презентация).
Закрепление пройденного материала
Теория. Конференция «Современные разработки в области робототехники и комплексе базовых технологий, применяемых при создании роботов», подведение итогов, вручение грамот.
Тема 2 Знакомство с конструктором LEGO MINDSTORMS EV3
Практическая работа. Конструирование, программирование и знакомство с работой следующих узлов конструктора: микрокомпьютер, динамики, экран EV3, датчик касания, датчик цвета, датчик ультразвуковой, датчик гироскопический
Тема 3 Первые шаги программирования
Практическая работа. Программирование для выполнения следующих команд: движение вперед, назад, повороты влево, вправо, ускорение, замедление, движение по квадрату, по кругу, движение с препятствием.
Тема 4 Программирование в области машиностроения
Теория. Знакомство с областью машиностроения и робототехнических устройств в современных автомобилях.
Практическая работа. Выполнение разворота в три приема. Движение робота задним ходом. Освещение пути. Светофоры и автоматизированные рельсовые системы. Звуковой сигнал заднего хода. Запуск двигателя автомобиля без ключа. Круиз-контроль. Мобильные роботы
Тема 5 Сборка и программирование моделей
Практическая работа. Конструирование моделей роботов по инструкциям с собственным программированием: «Гиробой», «Сортировщик цветов», «Щенок», «Рука». Работа с дополнительным набором (модель по выбору)
Тема 6 Творческий проект
Теория. Представление проблемной ситуации в виде физико-инженерного ограничения (отклик на существующую потребность). Командообразование и распределение на команды по 4 человека.
Практическая работа. Анализ проблемной ситуации; генерация идеи, используя различные методы дизайн - мышления; обсуждение методов решения и возможностей достижения идеального конечного результата.
Исходя из результатов анализа проблемной ситуации выявление необходимого навесного оборудования для самоходного колесного робота и обоснование выбора. Определение возможных проблем технологического характера, возникающих при эксплуатации выбранного оборудования. Определение рабочей зоны оборудования. Моделирование крепления с учётом крепёжных отверстий.. Обмен впечатлениями о проделанной работе. Анализ, доработка. Общая рефлексия. Подготовка презентации. Команды демонстрируют снятые ими ролики.
Тема 7 Конкурсная деятельность
Теория. Подготовка к выставке или конкурсу, защите проекта
Практическая работа. Выставка или конкурс, защита проектов (по выбору)
Итоговое занятие
Теория. Подведение итогов, вручение дипломов объединения «Робототехника».
Комплекс организационно-педагогических условий
2.1 Методическое обеспечение
Основными принципами обучения по программе являются:
Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучающимся только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.
Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины изучаемого материала уровню общего развития обучающихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.
Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы дети могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.
Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, обучающийся не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.
Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.
Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как, правило, этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.
Закрепление умений и навыков достигается неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.
Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей обучающихся.
Формы занятий
На занятиях используются коллективная, групповая, парная (сменный состав), индивидуальная (инструктаж, разбор ошибок, индивидуальная сборка робототехнических средств) формы организации учебной деятельности.
К традиционным формам организации деятельности учащихся в рамках реализации программы относятся: теоретическое и практическое занятие.
На теоретических занятиях используются вербальные методы: лекции, беседы, рассказ с использованием мультимедиа, а также ИКТ технологии.
На практических занятиях – методы проектирования, программирования и моделирования (отработка навыков работы с техническими объектами; самостоятельное выполнение заданий). Практические занятия начинаются с изучения (повторения) правил техники безопасности и сопровождаются и/или заканчиваются тщательным разбором допущенных ошибок.
Методы организации учебного процесса
Используемые методы организации и проведения занятия:
объяснительно-иллюстративный, или информационно-рецептивный: беседа, объяснение, нового материала, демонстрация презентаций, видеофильмов и т.д.;
репродуктивный: воспроизведение действий по применению знаний на практике, деятельность по алгоритму, программирование;
проблемное изложение изучаемого материала;
частично-поисковый или эвристический метод;
исследовательский метод, когда учащимся дается познавательная задача, которую они решают самостоятельно, подбирая для этого необходимые методы.
Для реализации программы педагог использует в качестве основных следующие издания:
Учебник для учителя ПервоРобот LEGO WeDo [Электронный ресурс] 2009580, 176 с.
Комплект заданий «», WeDo 8+ Projects Curriculum Pack [Электронный ресурс], 2009585, 164 с.
Учебник для учителя LEGO Education [Электронный ресурс] 2009687, 152 с.
Учебник для учителя LEGO Education [Электронный ресурс] 2009686, 220 с.
Простые механизмы. Задания Maker для начальной школы. LEGO Education [Электронный ресурс] 2009686, 41 с.
LEGOMINDSTORMS EducationEV 3 Программа занятий по информатике [Электронный ресурс], 221 с.
LEGOMINDSTORMS EducationEV 3. Задания Maker для основной школы [Электронный ресурс], 36 с.
Промробоквантум тулкит. Мадин Артурович Шереужев [Электронный ресурс]. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Фонд новых форм развития образования, 2019–60с.
2.2 Условия реализации программы
Материально-технические условия реализации программы
Занятия проводятся в кабинете «Робототехника» в техническое оснащение которого входят: 9 компьютеров, подключенных к сети Internet. Программное обеспечение соответствует техническим возможностям кабинета и позволяет проводить занятия в соответствии с предлагаемой программой обучения.
Оборудование кабинета
Наименование оборудования | Количество оборудования | Количество одновременных пользователей |
Набор для конструирования подвижных механизмов LEGO Education 9580 «WeDo» | 4 | 2 |
Дополнительный набор для конструирования робототехники начального уровня LEGO Education 9585 «WeDo | 1 | 2 |
Набор для конструирования модели и узлов (Технология и физика) LEGO Education 9686 | 3 | 2 |
Базовыйнабор LEGO Education SPIKE Prime Лего - 45678 | 2 | 2 |
Ресурсныйнабор LEGO Education SPIKE Prime Лего - 45680 | 2 | 2 |
Базовый набор для изучения промышленной робототехники LEGO Education MINDSTORMS EV3 45544 | 2 | 2 |
Ресурсный набор для промышленной робототехники LEGOEducationMINDSTORMSEV3 45560 | 1 | 2 |
Доска магнитно-маркерная | 1 | группа |
Доска грифельная | 1 | группа |
Шкаф-стеллаж для хранения оборудования (6 секций) | 1 | группа |
Комплект мебели: столы компьютерные, стол для сборки конструкторов, стулья, стулья компьютерные | набор | группа |
Ноутбуки (ПК) | 9 | группа |
Мышь | 9 | группа |
Поле для игр | 3 | группа |
Стол для сборки роботов с системой хранения | 1 | группа |
Мультимедийный проектор | 1 | группа |
Дидактическое обеспечение программы
Демонстрационный материал (презентации к занятиям, видео-ролики, фото-материал); Дидактический раздаточный материал (рабочие карточки, задачи, алгоритм программ);
Руководство пользователя конструктора LEGO MINDSTORMS Education EV3
Информационное обеспечение программы
Аппаратные средства:
компьютерный класс;
мультимедиа проектор;
принтер;
сканер;
глобальная сеть;
устройства, обеспечивающие подключение к сети;
адаптеры Bluetooth;
устройства вывода звуковой информации;
устройства для ручного ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами;
устройства для записи (ввода) визуальной и звуковой информации.
Программные средства:
операционные системы: семейства Windows;
файловый менеджер (в составе операционной системы или др.);
антивирусная программа;
графический редактор Microsoft Paint 3D;
программы-архиваторы;
клавиатурный тренажер;
интегрированное офисное приложение, включающее текстовый редактор, текстовый процессор Microsoft Word, растровый графический редактор, программу разработки презентаций Microsoft Рower Point (полный пакет офисных приложений Microsoft Office);
мультимедиа проигрыватель (входит в состав операционных систем или др.).
звуковой редактор;
браузер – обозреватель Internet Explorer (входит в состав операционных систем), Opera или др.
программное обеспечение: ПервоРобот WeDo и среда программирования для EV3 и SPIKE Prime .
Оценочные материалы
Программа предполагает использование различных методов контроля, которые помогут выявить уровень знаний обучающихся в освоении программы:
контрольные занятия, проведение тестовых работ;
смотр и защиты творческих работ;
участие в конференциях и конкурсах.
Контроль дает возможность увидеть ошибки, оценить результаты, осуществить коррекцию знаний и навыков; позволяет повысить мотивацию, инициирует творческую деятельность, является средством обучения и развития и является естественным продолжением обучения.
Применяемые формы контроля:
наблюдение (фиксация проявляемых обучающимися действий и качеств по заданным параметрам);
самоконтроль, саморефлексия (например, рабочая карточка или лист с вопросами по саморефлексии конкретной деятельности);
опрос (ответы на вопросы по пройденной теме, в том числе в форме игр и турниров);
взаимопроверка и взаимный контроль (опрос в парах, в том числе в форме игр и турниров);
тестовый контроль (онлайн – тесты);
проектная деятельность и смотр творческих работ (выставки, конкурсы);
соревнования (игры, турниры);
конференции (презентация докладов об инновациях в области робототехники или представление собственных проектов).
Предусмотрены следующие виды контроля:
1. Текущий контроль знаний с использованием тестов и рабочих карточек.
Итоги изученных тем подводятся созданием обучающимися собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов, выполнение творческих заданий по рабочим карточкам.
2. Промежуточный контроль:
практическая работа, позволяет проконтролировать качество знаний и навыков по определенной теме;
тесты и опросы, предназначены для практической комплексной оценки освоения всех разделов курса или части курса по индивидуальному набору вопросов;
защита проекта.
3. Итоговый контроль.
Система контроля знаний и умений учащихся представляется в виде учёта результатов по итогам выполнения заданий отдельных тем и посредством наблюдения, отслеживания динамики развития обучающегося.
Для оперативного контроля знаний и умений по программе используются систематизированные упражнения и задания разных типов. Подходы к оцениванию представляются следующим образом: оценивание по системе «зачет-незачет»; вербальное поощрение, похвала, одобрение.
Формы подведения итогов реализации программы.
По окончании отдельных тем обучающимся представляется возможность ответить на вопросы и выполнить практическое задание в виде различных игр и турниров или выполнить творческий проект.
Результаты работ фиксируются в карте мониторинга (результативности) или на фото- или видео в момент демонстрации созданных ими роботов из имеющихся в наличии учебных конструкторов по робототехнике. Фото- и видео материалы по результатам работ обучающихся размещаются на сайте учреждения и сообществах объединения в сети ВК (https://vk.com/club211182900), INSTAGRAM (https://instagram.com/ddtkalininsk?utm_medium=copy_link), на YouTube канале (https://youtu.be/2wbUwIukcoA) и могут быть рекомендованы для участия на выставках, конференциях и конкурсах разного уровня.
Работа обучающихся объединения оценивается по индикаторам освоения программы 1-10, представленным в Таблице 1 (от 0 до 50 баллов в сумме). Индикатор 11 формируется по итогам защиты проектной работы (Таблица 2).
Таблица 1 – Индикаторы освоения программы
№ п/п | Индикаторы освоения программы | Баллы |
| Понимание терминов по пройденным темам. Например: «автоматизация» и «роботизация», «система управления», «объект управления», «управляющий сигнал» и т.д. | 0-5 |
| Знание и понимание состава и структуры типовых конструкций,рассматриваемых на занятиях | 0-5 |
| Знание и понимание принципов действияразличных датчиков. Например: датчик наклона, движения и т.д. | 0-5 |
| Правильная сборка модели по инструкции | 0-5 |
| Способность подбора необходимого рабочего органа и оснастки для выполнения простейших технологических операций | 0-5 |
| Способность запрограммировать робота и аргументировать свою программу | 0-5 |
| Навык составления программы для перемещений робота для выполнения технологических операций | 0-5 |
| Навык модификации стандартной модели робота, внесение собственных предложений для улучшения работы | 0-5 |
| Выполнение творческой части проекта. Работа по карточкам | 0-5 |
| Способность проектирования собственной модели робота или подвижного механизма | 0-5 |
| Качество выполнения и представления итоговой проектной работы | 0-50 |
Итого | 0-100 |
Таблица 2 - Оценочный лист проектной работы
«Качество выполнения и представления итоговой проектной работы»
Критерии оценки | Оценка педагога | Оценка других участников объединения | Средний балл |
1. Достигнутый результат (до 10 баллов) | | | |
2. Оформление проекта (до 5 баллов) | | | |
Защита проекта | 3. Представление (до 5 баллов) | | | |
4.Ответы на вопросы (до 10 баллов) | | | |
Процесс проектирования | 5. Интеллекту-альная активность (до 5 баллов) | | | |
6. Творчество (до 5 баллов) | | | |
7.Практическая деятельность (до 5 баллов) | | | |
8.Умение работать в команде (до 5 баллов) | | | |
ИТОГО | | | |
Общий итог | |
Итоговая аттестация обучающихся осуществляется по 100 бальной шкале, которая переводится в один из уровней освоения образовательной программы согласно таблице:
Набранныеобучающимся баллы | Уровень освоения |
0-49 баллов | Низкий |
50-69 баллов | Средний |
70-100 баллов | Высокий |
2.4 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список литературы для педагогов
Учебник для учителя ПервоРоботLEGOWeDo [Электронный ресурс] 2009580, 176 с.
Комплект заданий «», WeDo 8+ ProjectsCurriculumPack [Электронный ресурс], 2009585, 164 с.
Учебник для учителя LEGOEducation [Электронный ресурс] 2009687, 152с.
Учебник для учителя LEGOEducation [Электронный ресурс] 2009686, 220 с.
Простые механизмы. Задания Maker для начальной школы. LEGOEducation [Электронный ресурс] 2009686, 41 с.
LEGOMINDSTORMSEducationEV 3 Программа занятий по информатике [Электронный ресурс], 221 с.
LEGOMINDSTORMSEducationEV 3. Задания Maker для основной школы [Электронный ресурс], 36 с.
Промробоквантумтулкит. Мадин Артурович Шереужев [Электронный ресурс]. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Фонд новых форм развития образования, 2019 –60 с.
Филиппов, С.А. Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление. / С.А. Филиппов; сост. А.Я. Щелкунова . - М: Лаборатория знаний, 2017.-176 с.
Электронный ресурс:https://chipunok.ru/files/Image/catalog/Tetrix/book_1.pdf
Тарапата, В.В. Робототехника в школе. Методика. Программы. Проекты / В.В. Тарапата, Н.Н. Самылкина. – М: Лаборатория знаний, 2017. – 112 с.
Электронный ресурс:
https://vk.com/doc404189722_452546037?hash=TtKvEV35An7AMxjRvPNRobz28jzqFXwnBk4uv9hMN30
Матохина, А.В. Основы робототехники / А.В. Матохина и др. – Волгоград: ВолгГМУ, 2017. – 72с.
Электронный ресурс:
http://robofabrika.vstu.ru/Antight/BasicOfRobotics.pdf
Копосов, Д. Г. Первые шаги в робототехнику: практикум для 5 - 6 классов / Д. Г. Копосов. – М: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2012. - 286 с.
Электронный ресурс:
https://vk.com/doc292596645_489816332?hash=slCc92Os3gyIybC8gvKa0JWoNHbfve2t737OBxbq0tX
Журнал «Робототехника и техническая кибернетика» издается Государственным научным центром Российской Федерации федеральным государственным автономным научным учреждением «Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики».
Журнал «Главный конструктор» Электронное издание некоммерческого проекта «Академия робототехники»
Электронный ресурс:
https://mirrobo.ru/pilot/metodicheskie-posobija-dlja-prepodavat/
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Журнал для юных робототехников"Главный конструктор" Главная ⋆ Журнал научно-технического творчества педагогов и школьников "Главный конструктор" (mirrobo.ru)
Филиппов, С.А. Робототехника для детей и родителей / С.А. Филиппов. – 3-е издание, испр. и доп. - СПб: Наука, 2013.- 319 с.
Электронный ресурс:
https://www.prorobot.ru/load/kniga-fillipov-robototehnika-dlya-detey-i-roditeley.pdf
Оуэн Бишоп. Программирование LEGO MINDSTORMS, 2008. – 256 с.
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ
https://www.lego.com/cdn/cs/set/assets/bltded7d02f8d47b8d1/User_Guide_LEGO_MINDSTORMS_EV3_11_All_RU.pdf
https://robot-help.ru/images/lego-mindstorms-ev3/instructions/ev3_user_guide_education.pdf
https://educube.ru/support/instructions/lego-mindstorms-education-ev3/?
https://mir-kubikov.ru/upload/ev3_user_guide_home.pdf
https://mirrobo.ru/pilot/metodicheskie-posobija-dlja-prepodavat/
https://education.lego.com/ru-ru/downloads/retiredproducts/mindstorms-ev3/curriculum
https://yandex.ru/video/search?text=%E2%80%A2%20%D0%A1%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%83%D1%87%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%20LEGO%20MINDSTORMS%20Education%20EV3&path=yandex_search&from_type=vast
Рабочая программа на 2022 – 2023 учебный год
Цель: формирование у учащихся знаний основ робототехники и умений конструирования и программирования не сложных по сборке моделей роботов по четким инструкциям.
Задачи
Обучающие:
Обучение правилам техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором.
Обучение навыкам работы с компьютером и конструктором: запуск необходимой программы, работа с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следования четко заданному плану работы.
Сформировать знания об истории робототехники и ее применении в жизни людей.
Развивающие:
Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности;
Развитие логического и творческого мышления учащихся при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации.
Воспитательные:
Воспитание усидчивости и скрупулезности при конструировании и программировании моделей роботов;
Развитие навыков работы в команде и взаимной помощи.
Планируемые результаты и формы их аттестации
Предметные
Знать правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором; историю робототехники и ее применение в жизни людей
Уметь запускать необходимую программу, работать с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следовать четко заданному плану работы.
Владеть навыками программирования в среде LEGO EducationWEDO.
Метапредметные
Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции.
Логически и творчески мыслитьпри создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации.
Личностные
Усидчивость, скрупулезность при конструировании и программировании моделей роботов. Доведение сборки модели робота до конца.
Способность вести диалог с товарищами по объединению, педагогом, родителями. Слаженная работа в команде.
Фомы аттестации планируемых результатов
Результат стартовый уровень | Форма аттестации |
Предметный | |
Знать: Правила техники безопасности при работе за компьютером и с конструктором. Историю робототехники и ее применение в жизни людей | Самостоятельные мини-проекты моделей подвижных роботов Игры «Ответь правильно», «В мире LEGO» Турнир «Кто вперед» |
Уметь: Запускать необходимую программу, работать с программным меню и инструкциями по сборке моделей, следовать четко заданному плану работы. | Самостоятельные мини-проекты моделей подвижных роботов Игры «Робо-картотека», «Брейн ринг» |
Владеть Навыками программирования в среде LEGO Education WEDO | Защита проектов |
Метапредметные | |
Умение четко определять необходимую деталь конструктора и аккуратно закреплять ее строго следуя инструкции. Логически и творчески мыслить при создании стандартных моделей роботов, а также их доработке или модификации | Участие в конкурсах и выставках Турниры «Роботы в жизни людей» |
Личностные | |
Усидчивость, скрупулезность при конструировании и программировании моделей роботов. Доведение сборки модели робота до конца. Способность вести диалог с товарищами по объединению, педагогом, родителями. Слаженная работа в команде | Законченный проект Участие в конкурсах и выставках |
Календарный учебный график
№ №п/п | Дата проведения занятия | Время проведения занятия | Форма занятия | Часы | Тема занятия | Место проведения | Форма контроля |
| Тема 1. Введение в программу обучения и робототехнику (8 ч) |
| | | Аудиторное занятие Занятие – знакомство. Презентация | 2 | Обзор программы обучения | ДДТ | Коллективная рефлексия, вводное тестирование |
| | | Аудиторное занятие Лекция (Презентация ) | 2 | Правила техники безопасности | ДДТ | Коллективная рефлексия |
| | | Аудиторное занятие Лекция (Презентация) | 2 | История робототехники и ее применение в жизни людей | ДДТ | Коллективная рефлексия |
| | | Аудиторное занятие Игра | 2 | Закрепление пройденного материала Игра «Ответь правильно | ДДТ | Самооценка Опрос Зачет |
| Тема 2. Знакомство с комплектом LEGO EducationWeDo (10 ч) |
| | | Аудиторное занятие Просмотр видеоролика, обсуждение | 2 | История создания конструктора LEGO | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Лекция (Презентация) | 2 | Правила работы с конструктором | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа | 2 | Знакомство с программным обеспечением LEGO EducationWeDo | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа | 2 | Знакомство с терминами и палитрой программных блоков в среде LEGO EducationWeDo | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Игра | 2 | Закрепление пройденного материала Игра «В мире LEGO» | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 3. Первые шаги (40 ч) |
| | | Аудиторное занятие Просмотр видеоролика, обсуждение Моделирование | 2 | Мотор и ось Маркировка моторов | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Просмотр видеоролика, обсуждение Моделирование | 2 | Зубчатые передачи (ведущее и ведомое зубчатые колеса) | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Теория Моделирование | 2 | Холостая передача | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Понижающая передача | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Повышающая передача | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Теория Моделирование | 2 | Шкивы и ремень | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Перекрестный ремень | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Понижение скорости временной передачи движения | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Повышение скорости временной передачи движения | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Просмотр видеоролика, обсуждение Моделирование | 2 | Коронное зубчатое колесо | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование обсуждение | 2 | Коронное зубчатое колесо | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Червячная шестерня | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Просмотр видеоролика, обсуждение Моделирование | 2 | Кулачковый механизм | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Просмотр видеоролика, обсуждение Моделирование | 2 | Рычаг | ДДТ | Тест, опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Датчик наклона | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Датчик движения | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Блок «Цикл» | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Блок «Добавление к экрану» | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Блок «Вычитание из экрана» | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Блок «Начало при получении письма» | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Игра | 2 | Закрепление пройденного материала Турнир «Кто вперед?» | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 4. Конструирование подвижных механизмов с различными видами передачи движения (34 ч) |
| | | Аудиторное занятие Теория Моделирование. | 2 | Механизмы с ременной передачей движения | ДДТ | Опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Танцующие птицы (эксперимент с разными шкивами, прямым и перекрестным ремнем) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Голодный аллигатор (модель по выбору) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Вратарь (модель по выбору) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Теория Моделирование | 2 | Механизмы с зубчатой передачей движения | ДДТ | Опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Умная вертушка (эксперимент с разными зубчатыми колесами) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Рычащий лев (модель по выбору) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Непотопляемый парусник (модель по выбору) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Кулачковый механизм Обезьянка-барабанщик. (Эксперимент с разным положением кулачков) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Ликующие болельщики (модель по выбору) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Механизмы с действием рычага Вратарь | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Обезьяна барабанщица | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Непотопляемый парусник | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Порхающая птица | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Теория Моделирование | 2 | Механизм с червячным колесом Редуктор и его применение в реальных механизмах | ДДТ | Опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Спасение от великана (сложный механизм с различными видами передачи движения) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Игра | 2 | Итоговое занятие по пройденным темам «Брейн-ринг» | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 5. Конструирование и программирование роботов с расширенной палитрой блоков и датчиками движения и наклона (20 ч) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Программирова-ние с блоками «Экран» и «Цикл» Вратарь (отображение счета на экране) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Робот по выбору (программирование с блоком «Цикл») | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Программирова-ние роботов с датчиком наклона (взаимосвязь положения наклона датчика и различных звуков в программе) Спасение самолета | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Непотопляемый | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Порхающая птица | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Рычащий лев | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Программирова-ние роботов с датчиком движения Нападающий (Эксперимент с мощностью мотора) | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Голодный аллигатор | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Спасение от великана | ДДТ | Наблюдение. Рефлексия (рабочая карточка) |
| | | Аудиторное занятие Открытое занятие Игра | 2 | Итоговое занятие по пройденным темам «Робо-картотека» | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| Тема 6. Проекты с дополнительным набором (28 ч) |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Парк развлечений Линия финиша | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Колесо обозрения | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Карусель | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Стройплощадка Разводной мост | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Вилочный подъемник | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Башенный кран | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Аудиторное занятие Теория Моделирование | 2 | Творческие задания. Моделирование по заданию | ДДТ | Опрос |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Качели | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Игра «Попади в цель» | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Подъемник | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Практическая работа Программирование | 2 | Шлагбаум | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Теория | 2 | Подготовка к защите проекта | ДДТ | Наблюдение |
| | | Аудиторное занятие Теория | 2 | Защита проектов | ДДТ | Зачет |
| | | Аудиторное занятие Игра | 2 | Итоговое занятие по пройденным темам Турнир «Роботы в жизни людей» | ДДТ | Самооценка. Опрос. Зачет |
| | | Итоговое занятие Конференция | 2 | Проект и его защита (по выбору) | ДДТ | Защита проекта |
Приложения
Рабочие карточки стартового уровня
Рабочие карточки базового уровня
карточки с задачами продвинутого уровня
Карточка «Алгоритм программирования» продвинутого уровня
1/2
1