Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности "соревновательная робототехника"

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТУАПСИНСКИЙ РАЙОН

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования Станция юных техников г. Туапсе

муниципального образования Туапсинский район

Принята на заседании педагогического совета МБОУ ДО СЮТ г. Туапсе от 31.08.2018 г. протокол № 1

УТВЕРЖДАЮ: Директор МБОУ ДО СЮТ г. Туапсе _____________Н.С. Логинова 31.08.2018 г.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ Общеобразовательная ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ программа

ТЕХНИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

«Соревновательная робототехника»

Уровень программы: трехуровневая

Срок реализации программы: 360 часов

Возрастная категория: от 7 до 14 лет

Вид программы: авторская

Автор-составитель: педагог дополнительного образования Скрыпник Елена Васильевна Методическое сопровождение: методист Баева О.В.

г. Туапсе, 2018 г.

Оглавление

Раздел 1 «Комплекс основных характеристик образования: объем, содержание, планируемые результаты» 3

1.1 Пояснительная записка 3

Уровни программы, объем и сроки реализации дополнительной общеобразовательной программы. 4

Карта-схема реализации программы: 4

Формы и режим занятий 5

1.2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ 5

Задачи: 5

1.3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ 6

Учебно-тематический план 6

(младшая группа) 6

Учебно-тематический план 8

Старшая группа 8

1.4. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ 9

(младшая группа) 9

(старшая группа) 14

1.5. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 17

Раздел 2 «Комплекс организационно-педагогических условий, включающих 18

2.1.КАЛЕНДАРНЫЕ УЧЕБНЫЕ ГРАФИКИ: 18

2.2.УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ: 18

2.3.ФОРМЫ АТТЕСТАЦИИ: 19

2.4.ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: 19

2.5. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ: 19

2.6.РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ (МОДУЛИ): 23

2.7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 26

Мониторинг освоения детьми программного материала 28

Условия оценки знаний учащихся: 29

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 30

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 33

Приложение 6 34

Приложение 7. 35

Раздел 1 «Комплекс основных характеристик образования: объем, содержание, планируемые результаты»

1.1 Пояснительная записка

Программа «Соревновательная робототехника» имеет техническую направленность. Программа является модульной, разработана на основе профессионального опыта педагога в 2016-2017 году.

Актуальность программы связана с высокой потребность современного рынка труда в высококвалифицированных инженерно-технических кадрах, что связано со стремительным развитием передовых технологий в области науки и техники, и робототехника позволяет школьникам развить интерес к скучным школьным дисциплинам и применить на практике сведения из математики, физики и информатики, что в дальнейшем поможет им определиться с выбором профессиональной направленности.

Робототехнику можно условно разделить на уровни: образовательная или теоретическая робототехника и соревновательная или спортивная робототехника. В отличие от теоретической, соревновательная робототехника нацелена на участие в различных робототехнических мероприятиях: олимпиадах, фестивалях, научно-практических конференциях, конкурсах, подготовка к участию в которых нацелена на результат и обязательно опирается на индивидуальный подход к учащимся. Подготовка и участие в таких мероприятиях вызывает познавательный интерес и чувство ответственности пред собой и командой, эмоционально связывает с роботизированной техникой. Согласно мировым рейтингам и оценкам, робототехника входит в тройку наиболее перспективных направлений техники и технологии. Можно сделать вывод: робототехника - профессия XXI века.

Новизна программы в том, что педагог совместно с учащимся строит индивидуальную образовательную траекторию для каждого в соответствии с его возможностями связанной со скоростью усвоения теоретического и практического материала, при этом основным итогом является портфолио учащегося, собранное при участии в соревновательных и конкурсных мероприятиях различного уровня.

Педагогическая целесообразность: при обучении учащихся по программе обеспечена взаимосвязь воспитания, обучения и развития. Для этого освоение знаний об основах механики, конструирования и программирования, о робототехнике, о методах проектирования и проведения исследований, о методах сбора, анализа и обработки информации сочетается с овладением умениями применять эти знания для создания моделей реальных объектов и процессов, овладением навыком логического мышления, умением творчески решать различные задачи, предъявлять итог собственной работы при ее презентации, что обязательно приводит к развитию познавательного интереса, творческих и интеллектуальных способностей учащихся, образного технического мышления, умения использовать в речи технические термины, способности выражать свою мысль, воспитывает у ребят основы навыков работы в группах и командах, культуре общения.

Учащиеся получают дополнительную мотивацию к изучению основополагающих для робототехники дисциплин: физики, информатики и математики, росту популярности инженерных профессий.

Педагогическим ресурсом становится использование робототехники, так как здесь особенно ярко проявляется ценность учебной деятельности, заключающаяся в обеспечении способности постоянно учиться и изменяться соответственно переменам, происходящим в мире. Учащиеся самостоятельно, при поддержке педагога получают новые знания и умения применять их в своей учебной и исследовательской деятельности, решая научно - познавательные и учебно-практические задачи, связанные с конструированием и программированием в робототехнике.

Адресат программы. Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы:

• 8 - 10 лет – младшая группа

• 10 -13 лет – старшая группа

В группу могут быть приняты все желающие, не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья. В группах могут обучаться дети с разницей в возрасте 1-3 года. Программа социально востребована, она отвечает желаниям родителей видеть своего ребенка технически образованным, общительным, психологически защищенным. Она соответствует ожиданиям учащихся по обеспечению их личностного роста, их заинтересованности в получении современного образования, отвечающего их интеллектуальным способностям, культурным запросам и личным интересам. Учащиеся вовлечены в процесс создания моделей–роботов, проектирования и программирования робототехнических устройств и ежегодного участия в робототехнических соревнованиях, конкурсах, олимпиадах.

Уровни программы, объем и сроки реализации дополнительной общеобразовательной программы.

Программа реализуется на ознакомительном, базовом и углубленном уровне и состоит из трех модулей:

• дополнительная общеобразовательная ознакомительная программа;

• дополнительная общеобразовательная базовая программа.

• дополнительная общеобразовательная углубленная программа.

Карта-схема реализации программы:

Год обучения	Объём часов по уровням, сроки реализации программы				Итого час.
	ознакомительный	базовый	углубленный
1 год обучения	36 сентябрь-ноябрь	108 декабрь- май	-	144
2 год обучения	-	-	216 сентябрь-май	216
ВСЕГО:	36	108	216	360

Срок реализации программы: 2 года, общий объем часов 360, в том числе для 1-го года обучения 144 часа; для 2-го года обучения 216 час.

Формы и режим занятий

Формы проведения занятий: лекции, рассказы, беседы, практические занятия, кроссворды, проектная деятельность, викторины, конкурсы, соревнования, праздники, выставки.

Основная форма проведения занятий – практическая работа в объединении.

Режим занятий обучающихся:

• для 1 года обучения - 2 раза в неделю по 2 часа, всего в год -144 часа;

• для 2 года обучения - 3 раза в неделю по 2 часа, всего в год -216 часа;

Количество учащихся в группах:

• 1-й год обучения – 10-12 человек;

• 2-й год обучения – 8-12 человек;

1.2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

Цель программы - помощь в формировании инженерно-технических кадров страны, воспитание специалистов, обладающих лидерскими качествами, современным инженерным мышлением, способных решать сложнейшие технические задачи.

Цель программы для обучающихся 1-го года обучения: ознакомить учащихся с основами конструирования и моделирования, с простейшими основами механики, с правилами соединения деталей, с технологической последовательностью изготовления несложных конструкций, ознакомить с основами программирования в визуальной среде программирования.

Цель программы для обучающихся 2-го года обучения: создание условий для развития у юного робототехника личностных компетенций в условиях самостоятельной работы и создание ситуации успеха в роли конструктора.

Задачи:

Обучающие:

1. Познакомить с основополагающими принципами механики.

2.Познакомить с основами программирования в среде LEGO^® Education Programming;

3. Сформировать умение собирать модель по электронным инструкциям;

4. Сформировать умение подходить к решению любой задачи творчески;

5. Расширить словарный запас обучающихся научными терминами;

6. Способствовать формированию технической и ИКТ грамотности.

Развивающие:

1.Развивать моторные навыки школьника, пространственное воображение, образное мышление, внимание, фантазию, созидательные способности;

2. Сформировать умение довести решение задачи до ее завершения в виде работающей модели;

3. Сформировать умение четко в логической последовательности излагать свои мысли, отстаивать свою позицию, анализировать ошибки и самому находить решение путем логических умозаключений;

Воспитательные:

1. Сформировать культуру общения в группе.

2. Развивать коммуникативные и общекультурные навыки.

Отличительные особенности данной дополнительной общеобразовательной программы от уже существующих программ состоит в том, что в неё включены темы по подготовке творческих работ (проектов) к защите (создание мультимедийной презентации) и подготовке представлению их на городских и муниципальных конкурсах.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Соревновательная робототехника» направлена на освоение базовых основ конструирования и программирования робототехнических моделей. В образовательном процессе используются конструкторы LEGO® WeDo® и LEGO® MINDSTORMS® Education.

1.3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Учебно-тематический план

(младшая группа)

№	Название раздела, темы	Количество часов							Формы аттестации/ контроля
		всего		теория		практика
Модуль 1 Ознакомительный			36		14		22
1.1	Знакомство с соревновательной робототехникой	4		4		-		Собеседование Наблюдение Опрос Тест
1.2	Организация команды для участия в конкурсе «Робофест», программа JrFLL.	24		8		16
1.3	Знакомство с конструктором LEGO®WeDo	6		2		4
1.4	Итоговое занятие	2				2
Модуль 2 Базовый уровень			108		24		84
2.1	Введение в курс	10		10		-		Собеседование
2.2	Основные механизмы	12		2		10		Собеседование Наблюдение
2.3	Датчики и моторы LEGO®WeDo	24		-		24		Наблюдение
2.4	Основы конструирования и программирования LEGO®WeDo	20		8		12		Собеседование Наблюдение
2.5	Основы программирования в программе Scretch.	6		2		4		Собеседование Наблюдение
2.6	Усложненное программирование датчиков	8		-		8		Наблюдение
2.7	Конструирование технических моделей.	26		-		26		Собеседование Наблюдение
2.8	Итоговое занятие	2		2		-		Собеседование Тест
Модуль 3 Углубленный уровень			216		54		162
3.1	Инструктаж по ОТ и ТБ. Мультимедийная презентация курса.	2		2		-		Собеседование
3.2	Знакомство с основными этапами разработки проекта.	18		2		16		Собеседование Наблюдение
3.3	Основы алгоритмизации в записи на графическом языке.	6		4		2		Собеседование Наблюдение
3.4	Соревнования по роботам LEGO®WeDo	8		-		8		Соревнования
3.5	Трехмерное моделирование. Визуальные конструкторы: LDraw и LEGO Digital Designer	14		4		10		Наблюдение. Тест
3.6	Конструктор Lego Mindstorms NXT. Конструирование и программирование. Моторные механизмы.	24		6		18		Практическая работа, тест
3.7	Органы чувств робота	12		4		8		Практическая работа, тест
3.8	Среда программирования NXT.	16		4		12		Собеседование Наблюдение
3.9	Математические алгоритмы движения.	10		2		8		Собеседование, Практическая работа
3.10	Эффективные конструкторские и программные решения классических задач.	10		4		6		Собеседование, Практическая работа
3.11	Сложные проекты	16		2		14		Практическая работа
3.12	Космические исследования	14		2		12		Практическая работа, тест
3.13	Роботы - Концепт-кары	10		4		6		Практическая работа, тест
3.14	Системы управления	18		4		14		Практическая работа, тест
3.15	Игры роботов	12		-		12		Практическая работа, тест
3.16	Работа с положениями по конкурсам, фестивалям, научно- практическим конференциям.	24		8		16		Собеседование Практическая работа Наблюдение
3.17	Итоговая аттестация	2		2		-		защита портфолио
	ИТОГО:	360		106		254

Учебно-тематический план

Старшая группа

	Наименование темы	Количество часов			Форма контроля
		всего	теор.	практ
	ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ	36	8	28
1	Техника безопасности и правила поведения. Введение в робототехнику.	2	2		Тест
2	Знакомство с оборудованием конструктора LEGO Mindstorms	4	2	2	Тест
3	Среда программирования LEGO	6	2	4	Наблюдение
4	Знакомство с соревновательной робототехникой	12	2	10	Наблюдение
5	Сборка моделей. Разработка программ.	10		10	Наблюдение
6	Итоговое занятие. Конструирование собственной модели	2		2	Защита модели.
	Модуль 2. БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ	108
2.1	Введение в курс	2	2		Тест
2.2	Основы робототехники	8	8		Собеседование
2.3	Алгоритмы движения робота по траектории	20	2	18	Наблюдение
2.4	Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов	8		8	Наблюдение
2.5	Обнаружение чёрной линии	6		6	Наблюдение
2.6	Палитра «Мои блоки»	4		4	Наблюдение
2.7	Алгоритмы движения робота вдоль чёрной линии,	16	4	12	Опрос, Наблюдение
2.8	Соревновательная робототехника	42	4	40	Опрос, Наблюдение
2.9	Итоговое занятие.	2		2	Защита проекта
	3. УГЛУБЛЕННЫЙ МОДУЛЬ	216
3.1	Введение в курс	4	4
3.2	Выполнение соревновательных заданий	30	6	24	Наблюдение
3.3	Выполнение заданий игры роботов FLL.	48	12	36	Наблюдение, Защита проекта
3.4	Управление роботами	52	6	46	Наблюдение
3.5	Проектная работа	32	2	30	Защита проекта
3.6	Всемирная робототехническая олимпиада WRO	48	4	44	Наблюдение, Защита проекта
3.7	Итоговое занятие	2	2	-	Защита портфолио
	ВСЕГО	360

1.4. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

(младшая группа)

Модуль 1. Ознакомительный уровень

1. Знакомство с соревновательной робототехникой

Введение в курс. Инструктаж по ОТ, ТБ и ППБ в компьютерном классе и учреждении. Знакомство с соревнованиями роботов.

1. Организация команды для участия в конкурсе «Робофест», программа JrFLL.

Теория: Создание команды для JrFLL Робофест. Значение названия команды. Распределение зон ответственности. Разработка логотипа команды. Подготовка рассказа о себе. Рассказ о новом сезоне в игре JrFLL. Окончательная разработка логотипа команды. Проект сезона в JrFLL.

Практическая работа: Игра «Ледокол». Знакомство с конструктором LegoWedo. Игра в интервью.. Планирование мероприятий. Конструирование механизмов. Круг представления. Конструирование зубчатых передач. Игра с распутыванием. Конструирование модели из набора LegoWedo. Конструирование движущейся модели. Подготовка фотоматериалов для плаката. Конструирование из набора LegoWedo. Игра Крокодил. Конструирование движущейся модели. Планирование и моделирование проекта. Работа над Плакатом «Покажи меня». Конструирование движущейся модели проекта. Репетиция представления проекта. Ответы на вопросы. Предзащита проекта.

1. Знакомство с конструктором LEGO®WeDo

Теория: Элементы набора. Знакомство с интерфейсом LegoWeDo. Термины. Горячие клавиши.

Практическая работа: Знакомство с технологией сборки плоских деталей. Изготовление макета из конструктора LegoWeDo Мотор и ось. Знакомство с интерфейсом LegoWeDo.

1. Итоговое занятие.

Модуль 2. БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ

1. Введение в курс

Теория: Введение в курс. Инструктаж по ОТ, ТБ и ППБ в компьютерном классе и учреждении. Обзор робототехнических соревнований. Просмотр видеоматериалов. Соревнования Робофест HelloRobot правила, виды испытаний, типовые алгоритмы, модели. Соревнования Робофест FLL: правила, проекты, видеоматериалы. Всероссийская олимпиада WRO: правила, проекты, видеоматериалы, модели.

1. Основные механизмы

Теория: Обзор механизмов. Первые шаги. Основные передачи.

Практическая работа: Зубчатые колёса. Холостая передача. Снижение и увеличение скорости. Коронное зубчатое колесо. Модели «Голодный аллигатор», «Рычащий лев». Шкив и ремень Перекрёстная ременная передача. Модель «Танцующие птицы». Снижение и увеличение скорости вращения. Червячная зубчатая передача. Модель «Спасение великана». Реечная передача. Кулачок и рычаг. Просмотр мультфильма «Фиксики «Рычаг»» Модель «Обезьянка барабанщица».

1. Датчики и моторы LEGO®WeDo

Практическая работа: Датчик наклона, модель «Порхающая птица». Датчик расстояния. Модель «Умная вертушка». Мотор и ось. Модель «Ветряная мельница». Маркировка моторов. Игра «Футбол»: модели «Нападающий, «Вратарь», «Болельщики». Измерения. Конструирование модели «Непотопляемый парусник». Программирование звуков. Рассказ о модели. Конструирование модели «Спасение самолета». Программирование зависимости мотора от датчика наклона. Рассказ о приключении. Конструкция финиша с датчиком расстояния и двумя гоночными машинами. Конструкция колеса обозрения с одним сервомотором и датчиком расстояния. Конструкция карусели с одним сервомотором и датчиком наклона. Конструкция разводного моста с одним сервомотором и датчиком расстояния и конструкция корабля (баржи). Конструкция вилочного погрузчика с одним сервомотором и датчиком наклона. Конструкция башенного крана с одним сервомотором и датчиком наклона.

1. Основы конструирования и программирования LEGO®WeDo

Теория: Название деталей конструктора. Соединение деталей конструктора. Шагающие роботы. Человекоподобные роботы (андроиды). «Лыжник». Программирование случайного порядка воспроизведения звуковых файлов, случайного фона экрана. Случайное ожидание. Программирование воспроизведения всех звуков, всех фонов экрана.

Практическая работа: Простейшие механизмы. Виды передач движения. Конструирование и программирование простейших механизмов. Программы для исследований. Управление с клавиатуры. Управление голосом. Управление мощностью мотора при помощи голоса. Проект Лотерея с использованием случайных чисел. Программирование порядка выполнения действий при получении письма.

1. Основы программирования в программе Scretch.

Теория: Знакомство с программой Scretch. Интерфейс программы.

Практическая работа: Алгоритм программирования в Scretch. Конструирование и программирование простейших механизмов.

1. Усложненное программирование датчиков.

Практическая работа: Применение датчиков в робоконструировании. Построение и программирование механизмов с датчиками. Применение датчиков в робоконструировании. Построение и программирование механизмов с датчиками. Датчик наклона. Маркировка. Программирование движения машинки по заданной траектории. Обнаружение препятствий с помощью датчика расстояния. Машинка с датчиком.

1. Конструирование технических моделей.

Практическая работа: Основные принципы механики. Модель «Шлагбаум». Конструирование и программирование модели «Клетка». Конструирование и программирование модели «Кран». Конструирование и программирование модели «Лифт». Конструирование автомобилей с червячной передачей, с ременной передачей, с 2-мя моторами и червячной передачей. Конструирование модели вертолета. Создание собственной модели по фотографии действующего вертолета. Работа над проектом «Небо зовет: вертолеты». Рассказ о приключении Защита проекта. Аттракцион «Гигантская карусель». Центробежная сила. Момент силы. Усложнение модели. Аттракцион «Маятник». Понятие инерции. Усложнение модели. Исследование при изменении скорости. Аттракцион «Качели». Исследование зависимости массы груза и длины плеча. Изменение передачи.

1. Итоговое занятие. Подведение итогов работы за год. Итоговая аттестация учащихся.

МОДУЛЬ 3. УГЛУБЛЕННЫЙУРОВЕНЬ

1. Инструктаж по ОТ и ТБ. Мультимедийная презентация курса.

2. Знакомство с основными этапами разработки проекта.

Теория: Основные этапы разработки проекта.

Практическая работа: Космические проекты. Конструирование Звездолета. Модель Лунохода. Модель Марсохода. Шагающий робот.

Проектирование военной техники ВОВ. Модель Катюша. Модель Танк Т34. Планер.

Проекты водного транспорта. Морской патруль. Авианосец. Архитектурные проекты. Минизавод. Мельница. Замок.

Промышленные роботы. Пресс. Бурильная установка. Нефтяная скважина. Механическая рука.

Инженерно-эстетические конструкции. Проект настольная игра. Футбол. Соревнования.

Разработка проекта Городской Парк аттракционов. Конструирование модели планера по видео. Конструирование модели Шагающего робота по видео.

1. Основы алгоритмизации в записи на графическом языке.

Теория: Алгоритм. Машинный язык. Правила составления алгоритма. Линейный алгоритм Циклический алгоритм.

Практическая работа: Решение задач на программирование.

1. Соревнования по роботам LEGO®WeDo

Практическая работа: Соревнования по сборке роботов. Сборка робота по видеоролику. Соревнование по творческому моделированию. Творческий конкурса «Автомат по продаже напитков». Творческий конкурс с историей о спасении редкого животного.

1. Трехмерное моделирование. Визуальные конструкторы: LDraw и LEGO Digital Designer

Теория: Визуальные конструкторы. Программа-конструктор: LDraw. Программа-конструктор MLCad. Интерфейс. Виртуальный конструктор LEGO Digital Designer. Режимы. Название деталей конструктора.

Практическая работа: Создание модели в MLCad - логотип Double Brick. Инструменты редактирования LEGO Digital Designer. Build Mode (Режим строительства) в LDD. Режим View Mode (Просмотр). Building Guide Mode (Режим сборки). Знакомство с интерфейсом программы LEGO Digital Designer. Алгоритм составления виртуальной модели. Проектирование виртуальных макетов по схемам. Проектирование собственных виртуальных макетов. Конструирование моделей по виртуальным макетам из конструкторов LEGO.

1. Конструктор Lego Mindstorms NXT. Конструирование и программирование. Моторные механизмы.

Теория: Робот Mindstorms NXT. Правила работы. Сборочный конвейер. Робототехника и ее законы. Программа NXT-G. Интерфейс. Искусственный интеллект робота: датчики, исполнительный блок. Робот-симулятор. Свойства алгоритма. Система команд исполнителя.

Практическая работа: Проект Валли. Создание проекта. Движение робота. Экран и звук. Проект «Встреча». Блок ожидание. Проект «Разминирование. Робот-сапер.» Проект «Выпускник». Звуковой редактор. Проекты «Послание» и «Пароль и отзыв».

1. Органы чувств робота

Теория. Чувственное познание. Датчик звука. Как измерить звук. Конкатенация.

Практическая работа: Запуск программы NXT 2.0 Programming, установка модуля с микрофоном на блок управления робота. Разработка программы для робота, который начинает движение по звуковому сигналу. Улучшение программы автоответчика. Проект «На старт! Внимание! Марш!». Проект Инстинкт самосохранения». Проект «Автоответчик». Проект «Измеритель уровня шума». Проект «Система акустической разведки». Коммуникация.

1. Среда программирования NXT.

Теория: Знакомство с контроллером NXT. Встроенные программы. Практическая работа: Среда программирования. Решение простейших задач. Цикл, Ветвление, параллельные задачи. Кегельринг. Следование по линии. Путешествие по комнате. Поиск выхода из лабиринта.

1. Математические алгоритмы движения.

Теория: Оператор Цикл. Метод пропорции. Вложенные циклы. Оператор «Мой блок».

Практическая работа: Проект «Квадрат». Движение по треугольнику. Проект «Шпион в Пентагоне». Робот-пчела, строящий соты. Проект «Счастливая восьмерка». Проект «Правильный тахометр».

1. Эффективные конструкторские и программные решения классических задач.

Теория: Эффективные методы программирования: регуляторы, события, параллельные задачи, подпрограммы, контейнеры.

Практическая работа: Релейный регулятор. Пропорциональный регулятор. Защита от застреваний. Траектория с перекрестками. Пересеченная местность. Обход лабиринта по правилу правой руки. Анализ показаний разнородных датчиков. Синхронное управление двигателями. Робот-барабанщик.

1. Сложные проекты

Теория: Этапы работы над проектом: Планирование. Анализ, Проверка, Обобщение. Система контроля скорости. Системы машинного перевода текста .Число пи. Путь. Длина окружности. Математические действия. Блок сравнение. Кодирование. Графы и деревья.

Практическая работа: Цвет для робота. Проект «Симфония цвета». Проект «Робот-калькулятор». Курвиметр и одометр. Проект «Одометр»
Модель курвиметра. Время. Таймер. Проект «Секундомеры». Система спортивного хронометража. Проект «Стартовая калитка». Проект «Самый простой хронограф». Скорость. Проект «Измеряем скорость». Скорость равномерного движения. Проект «Спидометр». Зависимость скорости от мощности мотора. Бионика. Датчик ультразвука. Проект «Дальномер», «Робот-прилипала». Проекты «Соблюдение дистанции» и «Охранная система». Терменвокс. Программа «Терменвокс для одной и двух рук» Проект «Умный дом». Программа «Уходя — гасите свет!». Система подсчета посетителей. Блок Переменные. Проект «Считаем посетителей». Проект «Счастливый покупатель». Проект «Проход через турникет». Проект «Управление электромобилем». Проект «Телеграф». Борьба с ошибками при передаче данных.

1. Космические исследования.

Практическая работа: Космонавтика. Роботы в космосе. Проекты «Первый спутник», «Живой груз». Исследования Луны. Проект «Обратная сторона Луны». Собственный проект.

1. Роботы - Концепт-кары

Теория: Электромобили в России. Спортивный автомобиль Marussia.

Практическая работа: Минимальный радиус поворота робота NХТ. Методы поворота робота. Настройки. Соревнование «Кольцевые автогонки». Движение робота по кривой. Парковка в городе. Проект «Парковка»: заезд в бокс, парковка, ожидание, выезд в точку А. Моторы для роботов. Сервопривод. Блок Математика. Проект «Тахометр».

1. Системы управления

Теория: Виды систем управления. Случайное число. Множественный выбор.

Практическая работа: Проект «Система дистанционного управления». Проект «Игра в кости» Проект «Конкурс танцев». Соревнование на лучший танец робота. Программа «Робот, объявляющий выпавшее число»

1. Игры роботов

Теория: Боулинг, футбол, баскетбол, командные игры с использованием инфракрасного мяча и других вспомогательных устройств. Использование удаленного управления.

Практическая работа: Проведение состязаний, популяризация новых видов робо-спорта. «Царь горы». Управляемый футбол роботов. Теннис роботов. Футбол с инфракрасным мячом.

1. Работа с положениями по конкурсам, фестивалям, научно- практическим конференциям.

Теория: Знакомство с условиями игры FLL в конкурсе «Робофест» текущего года. Правильная постановка цели и задач разработки модели проекта по условиям конкурса. Постановка задачи программирования модели на основании требований конкурса. Определение этапов решения задачи в целом. Определение способов решения подзадач. Выбор оптимальной модели решения задачи.

Практическая работа: Сборка модели для соревнований. Составление собственной программы, демонстрация модели. Соревнования по категориям. Сумо. Перетягивание каната. Кегельринг. Слалом. Лабиринт. Интеллектуальное сумо

1. Итоговая аттестация

(старшая группа)

Модуль 1. Ознакомительный уровень

1. Техника безопасности и правила поведения. Введение в робототехнику.

1. Знакомство с оборудованием конструктора LEGO Mindstorms

Практическая работа: Конструкторы компании ЛЕГО. Знакомимся с набором Lego Mindstorms NXT 2.0 Конструирование робота «Пятиминутка». Робот «Линейный ползун».

1. Среда программирования LEGO

Практическая работа: Знакомство со средой программирования. Программирование и регулировка параметров программы. Собираем и программируем «Трехколесный бот» с двумя моторами. Датчик касания. Собираем и программируем "Бот-внедорожник". Создаём и тестируем "Гусеничный робот". Управление с телефона.

1. Знакомство с соревновательной робототехникой

Практическая работа: Знакомство с соревнованиями "Сумо". Собираем по инструкции робота-сумоиста. Сборка робота-сумоиста на время. Соревнования. Анализ конструкции победителей. Знакомство с соревнованиями Робофест. Поэтапное конструирование робота для траектории. Конструирование окончательной модели робота для траектории. Разработка проектов для FLL по группам. Тестирование проектов для FLL по группам.

1. Сборка моделей. Разработка программ.

Практическая работа: Конструирование и исследование модели робота Авто-Бота на выбор. Конструирование и тестирование Мультибота. Модернизация и наблюдение. Самостоятельное конструирование собственной конструкции 4-х колесного робота. Сборка робота «Безобидный богомол». Собираем робота высокой сложности: АЛЬФАРЕКСА (ALFAREX) Программирование и Демонстрация модели.

1. Итоговое занятие. Конструирование собственной модели

Модуль 2. Базовый уровень.

1. Введение в курс.

Теория: Введение в курс. Инструктаж по ОТ, ТБ и ППБ в компьютерном классе и учреждении.

1. Основы робототехники

Теория: Базовые основы программирования роботов. Датчики. Управление операторами. Операции с данными.

1. Алгоритмы движения робота по траектории.

Теория: Алгоритмы движения по траектории. Разработка программы алгоритма движения по траектории.

Практическая работа: Движение по прямой. Движение на заданное расстояние. Прямолинейное движение робота. Алгоритмы поворота робота. Разворот робота на заданный угол относительно центра масс. Отработка разворота робота на заданный угол. Движение по спирали. Отработка движения по спирали

1. Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов.

Практическая работа: Использование ультразвукового датчика для обнаружения объектов. Движение до препятствия. Поиск стены. Движение вдоль стен.

1. Обнаружение чёрной линии.

Практическая работа: Обнаружение чёрной линии. Обнаружение чёрной линии с использованием переменных. Подсчёт чёрных линий.

1. Палитра «Мои блоки».

Алгоритм создания собственного блока. Использование собственного блока с выходными параметрами.

1. Алгоритмы движения робота вдоль чёрной линии.

Теория: Алгоритмы движения робота вдоль чёрной линии. Пропорционально-дифференциальный регулятор.

Практическая работа: Релейный регулятор. Пропорциональный регулятор. Программирование с пропорционально-дифференциальным регулятором. Кубический регулятор. Регуляторы на двух датчиках цвета. Программирование регуляторов на двух датчиках цвета.

1. Соревновательная робототехника

Теория: Обзор робототехнических соревнований. Просмотр видеоматериалов. Постановка задачи «Биатлон»

Практическая работа: Модификация 2 задачи «Биатлон». Модификация 3 задачи «Биатлон». Соревнования «Траектория». Соревнования «Кегельринг». Классический «Кегельринг». Соревнования «Кегельринг-Квадро». Творческая работа. Соревнования Робофест HelloRobot правила, виды испытаний, типовые алгоритмы, модели. Соревнования Робофест FLL. Регламент сезона 2017/2018. Проект. Стратегии игры. Проект. Базовые ценности. Основы механики. Конструирование робота для проекта. Тестирование робота для проекта. Построение математической модели решения робототехнической задачи. Программирование математической модели решения робототехнической задачи. Корректировка работы робототехнической модели при помощи программы. Тестирование программы на робототехнической конструкции. Подготовка презентации к робототехническому проекту.

Модуль 3. Углубленный уровень

1. Введение в курс

Теория: Современные тенденции робототехники. Зарубежные и отечественные разработки. Презентация программы.

1. Выполнение соревновательных заданий

Практическая работа: Задание «Чертежник» (РобоФест); Задание «Шорт-трек» (РобоФест); Задание «Сортировщик» (РобоФест); Задание «Траектория: Квест» (РобоФест); Задание «Траектория: Карта» (ВРО); Задание «Завод по переработке мусора» (ВРО); Задание «Склад» (JuniorSkills).

1. Выполнение заданий игры роботов FLL.

Теория: Регламент соревнований FLL. Основы механики. Технические характеристики. Эффективность выбора конструкции модели под поставленную задачу (жесткость, подвижность) Максимальная грузоподъемность и количество степеней свободы. Правильность соединения деталей.

Практическая работа: Проект. Стратегии игры. Базовые ценности. Конструирование робота. Использование рычагов (1, 2, 3 рода). Использование передач (ременные, зубчатые, цепные, повышающие, понижающие). Программное обеспечение. Выполнение заданий на игровом поле. Контрольное занятие «модель робота для выполнения задач игрового поля FLL»

1. Управление роботами.

Практическая работа: Управление моторами. Использование датчиков. Оптимальное использование различных типов датчиков (касания, освещенности, цвета, расстояния). Регуляторы: релейный, пропорциональный, дифференциальный, интегральный. Движение по линии. Управление без обратной связи. Управление с обратной связью. Контрольное занятие «Робот-сортировщик».

1. Проектная работа.

Проблема, исследование, решение. Решение инженерных задач. Разработка творческих проектов на свободную тематику. Одиночные и групповые проекты. Регулярные выставки и поездки.

Практическая работа: Работа по созданию модели. Проекты: «Человекоподобные роботы», «Роботы-помощники человека», «Роботизированные комплексы», «Охранные системы», «Защита окружающей среды», «Роботы и искусство», «Роботы и туризм», «Роботы и космос», «Социальные роботы», свободные темы. Защита проекта.

1. Всемирная робототехническая олимпиада WRO

Теория: Регламент соревнований WRO.

Практическая работа: Конструирование робота. Использование захватов и манипуляторов. Программирование в среде EV3. Типы команд и управляющие структуры. Эффективность использования алгоритмических конструкций (ветвление, цикл, подпрограммы «Продвинутое управление моторами», «Синхронизация моторов», «Подсчет перекрестков». ). Контрольное занятие «Углеродная нейтральность».

1. Итоговое занятие.

Защита портфолио.

1.5. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Учащиеся овладеют знаниями по:

• правилам безопасной работы и организации рабочего места;

правилам и порядку чтения инструкции и наглядного изображения;

основным приемам конструирования;

особенностям дизайна (оригинальность конструкторского замысла, закономерность и некоторые способы художественной выразительности модели);

особенностям составления фотомонтажа и описания этапов сборки модели;

конструктивным особенностям различных механизмов моделей;

приемам и способам соединения отдельных частей, рациональным последовательным операциям по сборке деталей;

Учащиеся овладеют умениями по:

• работе с литературой, журналами, каталогами, Интернетом, видеотекой (изучать и обрабатывать информацию по теме проекта);

чтению графических схем, созданию мыслительного образа в процессе конструирования моделей;

выражению своего замысла (с помощью рисунка, простейшего чертежа, схемы);

разработке технологической документации по теме проекта;

самостоятельному решению технических задач в процессе конструирования моделей (выбор деталей, планирование своих действий, самоконтроль, умение применять полученные знания, приемы и опыт в конструирования моделей и других объектов .)

подготовке творческой работы к защите (создавать мультимедийные презентации средствами программ-редакторов презентаций) и уметь представлять их на различных конкурсах.

Раздел 2 «Комплекс организационно-педагогических условий, включающих

2.1.КАЛЕНДАРНЫЕ УЧЕБНЫЕ ГРАФИКИ:

- календарный учебный график (младшая группа) ознакомительного уровня;

- календарный учебный график (младшая группа) базового уровня;

- календарный учебный график (младшая группа) углубленного уровня.

Приложение 1

- календарный учебный график (старшая группа) ознакомительного уровня;

- календарный учебный график (старшая группа) базового уровня;

- календарный учебный график (старшая группа) углубленного уровня.

Приложение 2

2.2.УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ:

Характеристика помещения, используемого для реализации программы «Соревновательная робототехника», соответствует СанПиН 2.4.4.3172-14 "Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей"" и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы".

Перечень оборудования, инструментов и материалов из расчета на группу в количестве 12-ти человек:

1. Персональные компьютеры для учащихся – 6 шт

1. Компьютер педагога д/о

2. Проектор;

3. Экран

4. Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo – 7 шт

5. Набор ресурсный для LEGO WeDo – 5шт

6. Конструктор LEGO MINDSTORMS NXT базовый в количестве 7 штук

7. Набор ресурсный LEGO MINDSTORMS NXT – 3 шт

8. Набор базовый LEGO MINDSTORMS EV3 в количестве 5 штук

9. Набор ресурсный LEGO MINDSTORMS EV3 – 3шт

Программное обеспечение:

1. Программное обеспечение LEGO WeDo

1. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3

2. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT

3. Среда 3-D моделирования Lego Digital Designer

2.3.ФОРМЫ АТТЕСТАЦИИ:

Приложение 3

2.4.ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ:

Приложение 4

2.5. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ:

Основными формами проведения занятий являются теоретические и практические занятия. Широко используются игровые, а также нетрадиционные формы занятий, такие как чаепития, в ходе которых ребята учатся общаться между собой и педагогом, развивают свои коммуникативные способности.

Программа обеспечена методическими видами продукции: разработками игр, конкурсов, соревнований; наглядными пособиями с образцами изготовления различных моделей, частей и отдельных узлов; схемами, чертежами, лекалами моделей.

В работе используется методика исследования результатов образовательной деятельности детей по дополнительной образовательной программе, различный дидактический материал.

Можно использовать следующие формы деятельности для диагностики результативности работы :

− наблюдение в ходе занятия;

− проведение тестовых работ;

− фронтальный и индивидуальный опрос;

− проведение открытых занятий с их последующим обсуждением;

− реализация проектов;

− участие в соревнованиях, олимпиадах, фестивалях по Лего-конструированию регионального, Всероссийского, Международного уровней;

− оценка выполненных моделей, проектов.

Формы подведения итогов реализации дополнительной общеобразовательной программы: входной, направлен на выявление требуемых на начало обучение знаний, дает информацию об уровне теоретической и технологической подготовки обучающихся;

• текущий, осуществляется в ходе повседневной работы с целью проверки освоения материала и выявления пробелов в знаниях обучающихся;

промежуточной, проводится в конце 1 полугодия для контроля освоения теоретических знаний, качества выполненных моделей посредством соревнований роботов и выставки моделей роботов в объединении;

итоговый, проводится в конце учебного года, посредством итоговых занятий.

Этапы педагогического контроля

№ п/п	Сроки выполнения	Вид контроля	Какие умения и навыки контролируются	Форма контроля
1	Сентябрь	Входной	Выявление требуемых на начало обучения знаний.	Собеседование.
2	Октябрь – март	Текущий	Соблюдение техники безопасности, качество сборки модели, функциональность управляющих программ.	Фронтальная и индивидуальная беседа
3	Январь - март	Промежуточный	Освоение теоретических знаний, качество выполненных моделей.	Соревнования роботов в объединении, выставка моделей
4	Март - Апрель	Текущий	Отбор лучших моделей на соревнования	Конкурсы, соревнования, тестовая форма, мини-опросы во время занятий-практикумов.
5	Май	Итоговый: итоговая аттестация по результатам обучения.	Освоение теоретических знаний и практических умений. Показательные выступления.	Комплексное задание (траектория, лабиринт, сумо, кегельринг). Защита проектов.

Входной контроль осуществляется в начале программы в виде устного опроса, собеседования. В течение учебного года осуществляется текущий контроль в виде тестов, наблюдения педагога, проведения мини-соревнований. В конце учебного года проводится итоговый контроль по результатам выполненных проектов, выполнения практических работ, участия в соревнованиях по робототехнике.

ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Каждая изученная учащимися тема оценивается педагогом: низкий уровень освоения; средний; высокий.

При оценке результативности обучения учащихся учитываются следующие критерии:

• низкий уровень: если обучающийся овладел менее чем половиной объема знаний по теме, овладел менее чем половиной объема практических умений и навыков и, по наблюдению педагога, овладел менее половиной объема навыков по организации своей деятельности, коммуникативными и интеллектуальными умениями и др.;

• средний уровень: если, соответственно, объем усвоенных обучающимся знаний по теме составляет более половины, объем усвоенных практических умений и навыков составляет более половины; обучающийся овладел более чем половиной объема организационных навыков и освоил коммуникативные и интеллектуальные умения и др.

• высокий уровень: если обучающийся освоил практически весь объем знаний по теме, овладел практически всеми умениями и навыками, освоил практически весь объем организационных навыков, коммуникативных и интеллектуальных умений и др.

Методы и средства правоведения мониторинга результативности образования по программе:

Показатели	Методы и средства диагностики
Освоения учащимися проектной деятельности	-оценка результатов самостоятельности учащихся при реализации творческих, исследовательских проектов
Развитие творческого мышления	- наблюдение за достижениями учащихся; -экспертная оценка уровня выполнения этапов проектной деятельности
Сформированность знаний, умений и навыков	-оценка самостоятельной и коллективной работы; - соревнования, конкурсы, фестивали; - сообщения учащихся
Развитие эмоциональной сферы учащихся	- оценка презентаций проектов; -педагогическое наблюдение за увлеченностью деятельностью и развитием мотивации на занятиях; -оценка уровня отношения к пройденному материалу; - беседы с родителями
Развитие личностных исследовательских качеств	- защиты проектов; -наблюдения за отношениями учащихся в коллективе; -беседы с учащимися о будущем и выборе профессии; -наблюдения за личным отношением учащихся к работе в объединении; -анализ самопрезентаций учащихся.

2.6.РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ (МОДУЛИ):

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Соревновательная робототехника» ознакомительная;

Приложение 5

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Соревновательная робототехника базовая»;

Приложение 6

Дополнительная общеразвивающая углубленная программа «Соревновательная робототехника углубленная»;

Приложение 7

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ

В программе используются образовательные конструкторы LEGO® WeDo® и LEGO® MINDSTORMS® Education и программное обеспечение Robolab как инструмента для обучения конструированию, моделированию и компьютерному управлению моделью на занятиях. Работа с образовательными конструкторами позволяет обучающимся в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Программа реализует различные формы деятельности детей на занятии: фронтальную, индивидуальную и групповую. Первая предполагает совместные действия всех учащихся под руководством педагога. Вторая — индивидуальную деятельность каждого учащегося. Наиболее результативной является методика групповой работы.

Для выполнения программы применяются различные формы и методы проведения занятий. Это лекции, беседы, рассказ, работа с Интернет-ресурсами, для получения учащимися новых теоретических сведений и, для упрочнения теоретических знаний и воплощения собственных созидательных идей проводятся практические занятия. Для проведения занятий используется наглядный и мультимедийный материал, программно-методическое обеспечение компании Lego, поставляемое вместе с наборами роботов., что помогает в проведении занятий в необходимой последовательности, грамотно и интересно.

Методы, используемые при реализации программы:

• практический (работа с образовательными конструкторами LEGO® WeDo® и LEGO® MINDSTORMS® Education и программным обеспечением Robolab;

• наглядный (презентации, фото и видеоматериалы по робототехнике);

• словесный (инструктажи, беседы, разъяснения);

• инновационные методы (поисково-исследовательский, проектный игровой);

• работа с литературой (изучение специальной литературы, чертежей).

Организация занятий: На практике сначала из деталей LEGO® Education собирается модель. На компьютере в среде Robolab создается программа управления этой моделью, затем испытывается модель и при необходимости анализируются ошибки конструкции и программы, и на основании вывода принимается решение по отладке модели или программы к ней.

На занятиях у учащихся есть возможность проявить свою самостоятельность и индивидуальность, что способствует развитию важнейших навыков XXI века, помогает формировать и развивать у учащихся навыки критического и творческого мышления, решения задач, умения работать в команде, вести дискуссию, находить единое решение в спорной ситуации.

Тематические вопросы, игровые технологии, соревнования внутри объединения и регионального уровня помогают при творческой работе.

В виде платформы для конструирования роботов используются конструкторы Lego WEDO и Lego Mindstorms Education, для программирования которого используется соответствующая среда программирования, поставляемая компанией Lego вместе с наборами для конструирования роботов, как инструмента для обучения моделированию, конструированию и программному управлению на занятиях. Работа с наборами Lego Mindstorms Education позволяет в форме обучающей игры учащимся узнать многие научные идеи и развить необходимые в будущем навыки. Формы работы детей на занятии при реализации программы: фронтальная, индивидуальная и групповая. Фронтальная работа предполагает коллективные действия всей группы под руководством педагога. Индивидуальная — самостоятельную работу отдельного учащегося. Самой эффективной представляется организация групповой работы.

Обучение с Lego® Education ВСЕГДА состоит из 4 этапов:

2.7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Список литературы, используемый при составлении программы:

1. Перворобот LEGO WeDo. Книга для учителя.

2. Руководство ПервоРобот NXT. Введение в робототехнику.

3. Справочник по программированию Robolab.

4. Справочное пособие к программному обеспечению.

5. Белиовская Л. Г., Белиовский А. Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW. — М.: ДМК Пресс, 2010. — 280 с.

6. Злаказов А. С., Горшков Г. А., Шевалдина С. Г. Уроки Лего-конструирования в школе. Методическое пособие. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — 120 с.

7. Корягин А.В. Смольянинова Н.М. Образовательная робототехника Lego WeDo. Сборник методических рекомендаций и практикумов. М: ИД ДМК-пресс, 2015 – 256с.

8. Корягин А.В., Смольянинова Н.М. Образовательная робототехника (Lego WeDo): рабочая тетрадь [Электронный ресурс] / Корягин А.В., Смольянинова Н.М. - М. : ДМК Пресс, 2016. - http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970603833.html

9. Никитина Т.В. Образовательная робототехника как направление инженерно-технического творчества школьников. Учебное пособие Издательство ЧГПУ г.Челябинск 2014 — 170 с. [Электронный ресурс]

10. Юревич Е.И. ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.studfiles.ru/preview/396110/

11. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

Список литературы, необходимый педагогу для освоения программы:

1. Руководство пользователя конструктора LEGO MINDSTORMS NXT

2. Справочная система программного обеспечения для учителя системы программирования Lego Education Mindstorms NXT.

3. Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт-диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., илл.

4. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

5. Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д. Н. Овсяницкий, А. Д. Овсяницкий. — Челябинск: ИП Мякотин И. В., 2014. — 204 с.

интернет-ресурсы

1. www.all-robots.ru Роботы и робототехника.

2. www.roboclub.ru РобоКлуб. Практическая робототехника.

3. www.robot.ru Портал Robot.Ru Робототехника и Образование.

Список литературы для учащихся и родителей:

1. Руководство пользователя конструктора LEGO MINDSTORMS EV3 [Электронный ресурс]/ Режим доступа: LEGO.com/mindstorms

2. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. СПб.: Наука, 2013. —319 с.

3. Корягин А.В., Смольянинова Н.М. Образовательная робототехника (Lego WeDo): рабочая тетрадь [Электронный ресурс] / Корягин А.В., Смольянинова Н.М. - М. : ДМК Пресс, 2016. - Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970603833.html

4. Большая книга экспериментов для школьников / Под ред. А. Мейяни; пер.: Э.И. Мотылева. – М.: Росмэн-Пресс, 2007. – 260 с.

5. Lego Mindstorms: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя.

Интернет-ресурсы:

1. Руководство. Программное обеспечение EV3. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://robot-help.ru/images/lego-mindstorms-ev3/instructions/ev3_user_guide_home.pdf

2. Международные соревнования роботов World Robot Olympiad (WRO) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://wroboto.ru/competition/wro.

3. Программы «Робототехника»: Инженерные кадры России [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.robosport.ru.

4. Как сделать робота: схемы, микроконтроллеры, программирование [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://myrobot.ru/stepbystep.

5. Сайт компании «Образовательные решения ЛЕГО» [Сайт]. Режим доступа: http://education.lego.com/ru-ru.

6. Сайт ROBOT-HELP.RU – Помощь начинающим робототехникам. Режим доступа: https://robot-help.ru/lessons.html

7.Сайт Самоделкин [Сайт]. Режим доступа: http://podrostok.minobr63.ru/ error_docs/robot/

8.Сайт LEGO® Education [Сайт]. Режим доступа: https://education.lego.com/ru-ru/ product/mindstorms-ev3

9. NiNoXT Lego Mindstorms NXT – робототехника для школ и ВУЗов Нижнего Новгорода [Сайт]. Режим доступа: http://nnxt.blogspot.ru/2013/08/ev3-1.html

Мониторинг освоения детьми программного материала

Высокий уровень развития:

Самостоятельно, быстро и без ошибок выбирает необходимые детали; с

точностью проектирует по образцу; конструирует по схеме без помощи педагога.

Средний уровень развития:

Самостоятельно, без ошибок в медленном темпе выбирает необходимые детали, присутствуют неточности, проектирует по образцу, пользуясь помощью педагога; конструирует в медленном темпе, допуская ошибки.

Низкий уровень развития:

Без помощи педагога не может выбрать необходимую деталь, не видит ошибок при проектировании; проектирует только под контролем воспитателя; не понимает последовательность действий при проектировании; конструирует только под контролем воспитателя.

Условия оценки знаний учащихся:

Критерий	Условия оценки
	низкий	средний	высокий
Знание основных элементов конструктора Лего, способы их соединения	Имеет минимальные знания, сведения	Частично знает	Знает и может назвать все элементы и способы их соединения
Знание конструкций и механизмов для передачи и преобразования движения	Имеет минимальные знания	Знает порядка десяти конструкций и механизмов	Знает и может объяснить основные конструкции и механизмы, а также применить по назначению
Умение использовать схемы, инструкции	Знает обозначение деталей, узлов	Может самостоятельно по схеме собрать модель	В процессе сборки модели может заменить некоторые узлы и детали на подобные
Программирование в компьютерной среде EV3	Может запустить среду, знает некоторые элементы	Знает основные элементы и принципы программирования	Может самостоятельно создать программу
Создание проекта	Имеет минимальные знания, сведения	Знает некоторые понятия, термины, умеет поставить цель, определить задачи, подобрать необходимые инструменты для реализации, изготовить модель	Может подготовить проект самостоятельно с анализом результатов
Умение решать логические задачи	Решает задачи минимальной сложности	Решает стандартные логические задачи	Решает задачи повышенной сложности
Знание основных алгоритмов	Имеет минимальные знания, сведения	Знает основные понятия, термины	Может применять алгоритмы в практических задачах

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Базовый уровень обучения.

Тест рассчитан на 2 часа. Каждое задание оценивается по 3 бальной шкале. В конце выводится средний балл по теоретической и практической части, данные заносятся в индивидуальную карту ученика.

Теоретические задания:

1. Перечислите название деталей, датчиков конструктора Лего;

2. Перечислите все виды алгоритмов, которые вы знаете, дайте им определения;

3. Для каждого типа алгоритма приведите примеры из жизни и для робота Лего;

Практические задания:

4. Собрать робота Expressbot на время по схеме;

5. Собрать робота Expressbot на время по памяти;

6. Закрепить датчики , ультразвуковой, световые;

7. Запрограммировать робота алгоритм Сумо

8. Запрограммировать робота для движения по черной линии

9. Собрать робота с редуктором по памяти.

Углубленный уровень обучения.

Тест рассчитан на 3 часа. Каждое задание оценивается по 3 бальной шкале. На основании полученных сведений каждому учащемуся присваивается уровень достигнутых результатов: низкий, средний или высокий. В конце выводится средний балл по теоретической и практической части, данные заносятся в индивидуальную карту ученика.

Теоретические задания:

1. Перечислите все виды алгоритмов, которые вы знаете, дайте им определения;
2. Для каждого типа алгоритма приведите примеры из жизни и для робота Лего;

3. Сформируйте таблицу истинности для логических операций;

Практические задания:

4. Собрать робота EV3 учебная схема на время по памяти;

5. Закрепить датчики , ультразвуковой, световые;

6. Запрограммировать робота для движения по черной линии c перекрёстками

7. Собрать полноприводного робота с тремя моторами для Сумо по схеме

8. Запрограммировать робота с тремя моторами для Сумо с использованием таймера.

Приложение .

Тестовые методики.

Тест "Логическое мышление"

Необходимо определить формальную правильность того или иного логического умозаключения на основе определенного утверждения (или ряда утверждений). Реальная действительность не играет при этом никакой роли (это немного усложняет тест, поскольку содержание утверждений абсурдно, но логически безупречно). Учитывайте также то, что правильных ответов может вообще не быть или их может быть больше одного.

На нижеследующие 12 заданий отводится 8 минут!

1. Некоторые улитки являются горами. Все горы любят кошек. Следовательно, все улитки любят кошек.

а) правильно

б) неправильно

2. Все крокодилы могут летать. Все великаны являются крокодилами. Следовательно, все великаны могут летать.

а) правильно

б) неправильно .

3. Некоторые, кочаны капусты являются паровозами. Некоторые паровозы играют на рояле. Следовательно, некоторые кочаны капусты играют на рояле.

а) правильно

б) неправильно

4. Две рощи никогда не похожи друг на друга. Сосны и ели выглядят совершенно одинаково. Следовательно, сосны и ели не являются двумя рощами.

а) правильно

б) неправильно

5. Никто не может стать президентом, если у него красный нос. У всех людей нос красный. Следовательно, никто не может быть президентом.

а) правильно

б) неправильно

6. Все вороны собирают картины. Некоторые собиратели картин сидят в птичьей клетке. Следовательно, некоторые вороны сидят в птичьей клетке.

а) правильно

б) неправильно

7. Только плохие люди обманывают или крадут. Екатерина -хорошая.

а) Екатерина обманывает

б) Екатерина крадет

в) Екатерина не крадет

г) Екатерина обманывает и крадет

д) Екатерина не обманывает

8. Все воробьи не умеют летать. У всех воробьев есть ноги.

а) Воробьи без ног могут летать

б) Некоторые воробьи не имеют ног

в) Все воробьи, у которых есть ноги, не могут летать

г) Воробьи не умеют летать, потому что у них есть ноги

д) Воробьи не умеют летать, и у них нет ног

9. Некоторые люди - европейцы. Европейцы трехноги.

а) У некоторых людей три ноги

б) Европейцы, являющиеся людьми, иногда трехноги

в) Люди с двумя ногами не являются европейцами

г) Европейцы - это люди с тремя ногами

д) Европейцы с двумя ногами иногда являются людьми

10. Цветы – это зеленые животные. Цветы пьют водку.

а) Все зеленые животные пьют водку

б) Все зеленые животные являются цветами

в) Некоторые зеленые животные пьют водку

г) Цветы, которые пьют водку, являются зелеными животными

д) Зеленые животные не являются цветами

11. Каждый квадрат круглый. Все квадраты красные.

а) Бывают квадраты с красными углами

б) Бывают квадраты с круглыми углами

в) Бывают круглые красные углы

г) Углы и квадраты круглые и красные

д) У красных квадратов круглые углы

12. Хорошие начальники падают с неба. Плохие начальники могут петь.

а) Плохие начальники летят с неба вниз

б) Хорошие начальники, которые умеют летать, – могут петь

в) Некоторые плохие начальники не могут петь

г) Некоторые хорошие начальники плохи, так как они умеют петь

д) Плохие начальники не падают с неба.

Ключ

«+» – 1 – б, 2 – а, 3 – б, 4 – а, 5 – а, 6 – б, 7 – ни один, 8 – в, 9 – авг, 10 – вг, 11 – ни один, 12 – ни один.

За каждое соответствие с ключом вы получаете 1 балл.

Количество баллов от 0 до 2 говорит о том, что с логикой у вас очень слабо.

От 3 до 6 – логика не отсутствует, но, наверное, имеет смысл ее потренировать.

7–10 – вполне приемлемый результат, говорящий о нормально развитых логических способностях.

11 или 12 говорят о хорошо развитых логических способностях. Вас трудно убедить речами, в которых есть логические неувязки. Вы видите многие ситуации «насквозь» и можете «предсказывать» поведение людей из вашего окружения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ КАРТА

Ф.И. ______________________________________ Дата рождения _____________________

учёта результатов обученности по дополнительной образовательной программе

Сроки диагностики			1-й год обучения	Итог освоения 1-го года обу-че-ния		2-й год обуче- ния		Итог освое-ния 2-го го-да обучения
показатели
Теоретическая подготовка	соответствие теоретических знаний программным требованиям
	осмысленность и правильность использо-вания специальной терминологии
	знание техники безопасности на занятиях
Практическая подготовка	соответствие практических умений и навыков программным требованиям
	отсутствие затруднений в использовании специального оборудования и оснащения
	креативность в выполнении творческих заданий
	творческие навыки
Сформированность базовых компетентностей	информационная компетентность
	коммуникативная компетентность
	самоорганизация компетентность
	самообразование компетентность
Личностное развитие	мотивация учебно-познавательной деятельности
	сформированность интеллектуальных умений
	степень обучаемости
	навыки учебного труда
	результативность индивидуальных занятий
	уровень утомляемости
	целеустремлённость
	дисциплина и организованность
	коммуникабельность, степень влияния в коллективе
	исполнение обязанностей в детском объединении

Приложение 6

Карта педагогического наблюдения

Показатели наблюдения/уровни

Группа:

Ф.И.

Ф.И.

Ф.И.

Ф.И.

Ф.И.

Этапы мониторинга

Этапы мониторинга

Этапы мониторинга

Этапы мониторинга

Этапы мониторинга

Нач.

Промеж

Итог

Нач.

Промеж

Итог

Нач.

Промеж

Итог

Нач.

Промеж

Итог

Нач.

Промеж

Итог

1. Умение определять, различать и называть детали конструктора

Низкий – Н – затрудняется в ответе Базовый – Б – частично Повышенный уровень – П - полностью

2. Умение конструировать по инструкции

Низкий – Н – изначально прибегает к помощи педагога Базовый – Б – частично прибегает к помощи педагога и обучающихся Повышенный уровень – П – самостоятельно конструирует

3. Умение конструировать в условиях, заданных педагогом

Низкий – Н – изначально прибегает к помощи педагога Базовый – Б – частично прибегает к помощи педагога и обучающихся Повышенный уровень – П – самостоятельно конструирует

4. Знание технологической последовательности изготовления конструкции

Низкий – Н – не знает Базовый – Б – знает, допускает ошибки Повышенный уровень – П – знает, не допускает ошибки

5. Умение применят проектную технологию

Низкий – Н – не умеет Базовый – Б – планирует свою деятельность, реализует творческий замысел при помощи педагога Повышенный уровень – П – самостоятельно – планирует свою деятельность, реализует творческий замысел

Приложение 7.

Карта интересов для младших школьников.

Учитель, воспользовавшись представленной методикой, может получить первичную информацию о направленности интересов младших школьников. Это, в свою очередь, даст возможность более объективно судить о способностях и о характере одаренности ребенка.

При изучении направленности интересов младших школьников следует иметь в виду, что теория и практика обучения и воспитания свидетельствуют о том, что интересы у большинства детей данного возраста нечетко дифференцированы и неустойчивы. Но это не может быть причиной отказа от их изучения. Без информации о склонностях и интересах ребенка наши педагогические меры могут быть неадекватны.

Важно, что, несмотря на отсутствие абсолютного совпадения между интересами и склонностями, с одной стороны, и способностями и одаренностью - с другой, между ними существует тесная связь. Эта связь уже на ранних этапах развития личности выражена достаточно определенно: ребенок интересуется, как правило, той наукой или сферой деятельности, в которой он наиболее успешен, за достижения в которой его часто поощряют взрослые и сверстники. Таким образом, склонности выступают как индикатор способностей и одаренности - с одной стороны, как отправная точка - с другой.

Чтобы полученная информация была объективна, целесообразно провести по данной методике опрос не только детей, но и их родителей. Для этого необходимо заготовить листы ответов по числу участников - это самая трудоемкая операция. Обследование можно провести коллективно. Инструкции предельно просты и не потребуют больших усилий для изучения. Обработать результаты можно также в течение короткого времени.

Обработка результатов

Сосчитайте количество плюсов и минусов по вертикали (плюс и минус взаимно сокращаются). Доминирование там, где больше плюсов.

Вопросы составлены в соответствии с условным делением склонностей ребенка на семь сфер:

• математика и техника (1-й столбик в листе ответов);

• гуманитарная сфера (2-й столбик);

• художественная деятельность;

• физкультура и спорт;

• коммуникативные интересы;

• природа и естествознание;

• домашние обязанности, труд по самообслуживанию.

Карта интересов младших школьников

Инструкция: Если то, о чем говорится, тебе не нравится, ставь «–»; если нравится, ставь «+»; если очень нравится, ставь «++».

	Нравится ли тебе решать логические задачи и задачи на сообразительность
	Нравится ли тебе читать самостоятельно (слушать, когда тебе читают) сказки, рассказы, повести
	Нравится ли тебе петь, заниматься музыкой
	Нравится ли тебе заниматься физкультурой
	Нравится ли тебе играть вместе с другими детьми в игры
	Нравится ли тебе читать (слушать, когда тебе читают) рассказы о природе
	Нравится ли тебе делать что-нибудь на кухне (мыть посуду, помогать готовить пищу)
	Нравится ли тебе играть техническим конструктором
	Нравится ли тебе изучать язык, интересоваться и пользоваться новыми незнакомыми словами
	Нравится ли тебе самостоятельно рисовать
	Нравится ли тебе играть в спортивные, подвижные игры
	Нравится ли тебе руководить играми детей
	Нравится ли тебе ходить в лес, в поле, наблюдать за растениями, животными, насекомыми
	Нравится ли тебе ходить в магазин за продуктами
	Нравится ли тебе читать (когда тебе читают) книги о технике, машинах, космических кораблях
	Нравится ли тебе играть в игры с отгадыванием слов (названий городов, животных)
	Нравится ли тебе самостоятельно сочинять истории, сказки, рассказы
	Нравится ли тебе соблюдать режим дня; делать зарядку по утрам
	Нравится ли тебе разговаривать с новыми незнакомыми людьми
	Нравится ли тебе ухаживать за домашними животными
	Нравится ли тебе убирать за собой игрушки, книги, тетради
	Нравится ли тебе конструировать, рисовать проекты самолетов, кораблей
	Нравится ли тебе знакомиться с историей
	Нравится ли тебе заниматься различными видами художественного творчества
	Нравится ли тебе читать (слушать, когда тебе читают) книги о спорте, смотреть спортивные телепередачи
	Нравится ли тебе объяснять что-то другим детям или взрослым людям (убеждать, спорить, доказывать своё мнение)
	Нравится ли тебе ухаживать за домашними растениями
	Нравится ли тебе помогать взрослым, делать уборку в квартире
	Нравится ли тебе считать самостоятельно, заниматься математикой в школе
	Нравится ли тебе знакомиться с общественными явлениями и международными событиями
	Нравится ли тебе участвовать в постановке спектаклей
	Нравится ли тебе заниматься в секциях и кружках
	Нравится ли тебе помогать другим людям
	Нравится ли тебе работать в саду, на огороде, выращивать растения
	Нравится ли тебе помогать и самостоятельно шить, вышивать, стирать

27