Робототехника 2023 год

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Рыльская средняя общеобразовательная школа №1 им Г.И.Шелехова»

Рыльского района Курской области

Принята Утверждена

на педагогическом совете приказом директора школы

протокол № 1от «30» 08. 2023 г. приказ № 1-199

от «31» 08. 2023 г.

Директор школы

____________Милонов В.В.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая

программа технической и цифровой направленности

по курсу «Робототехника»

с использованием средств обучения и воспитания центра образования цифрового и гуманитарного профиля «Точка роста»

Уровень программы: базовый

Возраст обучающихся 11-14 лет (7-8 класс)

Срок реализации программы : 1 год.

Составитель: Цуканов О.А.

педагог дополнительного образования

2023 год

Структура программы

I. КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОГРАММЫ

1.1. Пояснительная записка

1.2. Цель программы

1. Задачи программы

2. Планируемые результаты

3. Содержание программы

1. КОМПЛЕКС ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

   1. Календарный учебный график

   2. Оценочные материалы

   3. Формы аттестации

   4. Методические материалы

   5. Условия реализации программы

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ВОСПИТАНИЯ

1. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

I. КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОГРАММЫ

1.1 Пояснительная записка

• Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ (ред. от 29.12.2022) «Об образовании в Российской Федерации» (с изм. и доп., вступ. в силу с 11.01.2023);

• Стратегия развития воспитания в Российской Федерации до 2025 года, утвержденная распоряжением Правительства РФ от 29.05.2015 г. № 996-р.;

• Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года, утвержденная распоряжением Правительства РФ от 31.03.2022 г. № 678-р;

• Приказ Минобрнауки России от 23.08.2017 № 816 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»;

• Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 22.09.2021 г. 652н «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и взрослых»;

• Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 г. № 28 «Об утверждении СанПиН 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»;

• Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) (Письмо Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 г. № 09-3242);

• Закон Курской области от 09.12.2013 № 121-ЗКО «Об образовании в Курской области»;

• Государственная программа Курской области «Развитие образования в Курской области», утвержденной постановлением Администрации Курской области от 15.10.2013 № 737-па;

• Приказ Министерства образования и науки Курской области от 17.01.2023 г. № 1-54 «О внедрении единых подходов и требований к проектированию, реализации и оценке эффективности дополнительных общеобразовательных программ»;

Актуальность программы. Программа соответствует действующим нормативным правовым актам и Концепции развития дополнительного образования в сфере технического творчества и направлена на формирование творческой личности, живущей в современном мире. Технологические наборы LEGO MINDSTORMS EV3 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств. На занятиях используются конструкторы наборов ресурсного набора серии LEGOMINDSTORMS EV3. Используя персональный компьютер или ноутбук с программным обеспечением, элементы из конструктора, ученики могут конструировать управляемые модели роботов. Загружая управляющую программу в специальный микрокомпьютер, и присоединяя его к модели робота, учащиеся изучают и наблюдают функциональные возможности различных моделей роботов. Робот работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа. Получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, EV3 управляет работой моторов. Современные дети и подростки фактически выросли в среде информационных технологий. Существенные изменения в технологиях, используемых в современной общеобразовательной школе, позитивно воспринимаются обучающимися, стимулируют их включаться более активно в учебный процесс. Система дополнительного образования, поддерживая нововведения в сфере общего образования, активно и последовательно обращается к внедрению в обучении электронных информационных технологий. Более того, система дополнительно образования находитресурсы для более широкого и разнообразного их использования не только в образовательно- воспитательном процессе, но и в развитии творческой самореализации.

Новизна программы и еѐ педагогическая целесообразность обусловлены применением новых оригинальных образовательных технологий в робототехнике. В программе представлены современные идеи и актуальные направления развития науки и техники. Программа «Робототехника» формирует конвергентное мышление, т. е. является соединением различных предметных областей, таких как математика, информатика, физика и технология. В процессе создания робота учащемуся необходимо делать математические вычисления, знать физические процессы, чтобы понимать, какой принцип используется при работе датчиков, уметь применять технологические приѐмы в конструировании робота и программировать его информационный код.

1.2. Цель программы:

ознакомление с основами конструирования и программирования учебных роботов.

1.3. Задачи программы:

Обучающие(предметные):

 развитие инновационной творческой деятельности обучающихся на занятиях по конструированию и робототехнике;

 развитие сформированных универсальных учебных действий через создание на занятиях учебных ситуаций, постановку проблемных задач, требующих выбора, обоснования и создания определенной модели конструкции, написания алгоритма действий робота с помощью пиктограмм графического языка;

 формирование представлений о социальных и этических аспектах научно-технического прогресса; Развивающие(метапредметные):

 развитие навыков взаимной оценки;

 развитие навыков рефлексии, готовность к самообразованию и личностному самоопределению;

 формирование представления о мире профессий, связанных с робототехникой, и требованиях, предъявляемых такими профессиями, как инженер, механик, конструктор, архитектор, программист, инженер-конструктор по робототехнике. Воспитательные(личностные):

 содействовать социальной адаптации обучающихся в современном обществе, проявлению лидерских качеств;

 воспитывать ответственность, трудолюбие, целеустремленность и организованность.

 формирование навыков коммуникативной культуры, позитивного взаимодействия и сотрудничества;

 формирование высокой социальной активности;

 формирование навыков работы с информацией;

 воспитание патриотизма;

 формирование навыков применения полученной информации для самостоятельной аналитической и творческой деятельности;

 формирование умений и навыков, обеспечивающих успешную самореализацию в жизни, обществе, профессии.

Уровень сложности – базовый.

Направление программы.

Дополнительная образовательная программа « РОБОТОТЕХНИКА» относится к технической направленности.

Категория учащихся.

Программа реализуется для учащихся в возрасте 7 - 13 л

Срок и объем освоения: 1 год, 34 педагогических часов.

Форма обучения: Очная.

Формы и режим занятий.

Форма проведения занятий – групповая, индивидуальная, индивидуально-групповая. При формировании групп учитываются возрастные и индивидуальные особенности. Оптимальным составом для обучения являются группы из 12 человек. Занятия проводятся 1 раз в неделю по 1часу.

1.4. Планируемые результаты.

Обучающие (предметные):

- знание комплекса теоретических знаний, основ робототехники;

- осознание роли техники в процессе развития общества, понимание экологических последствий развития производства, транспорта

; - владение методами исследовательской и проектной деятельности;

- владение научной терминологией, методами и приѐмами конструирования, моделирования и роботостроения;

- умение устанавливать взаимосвязь с разными предметными областями (математика, физика, природоведение, биология, анатомия, информатика и др.) для решения задач по робототехнике;

- владение ИКТ-компетенциями при работе с информацией.

- владение навыками работы с интерфейсом и основными опциями компьютерных программ;

- владение приемами работы с электронными файлами (сохранение, редактирование, запись, копирование);

- освоение приемов и навыков создания медийных продуктов, повышение грамотности в области ИКТ;

- освоение приѐмов и методов практической работы на компьютере в основных файловых и офисных редакторах;

Развивающие (метапредметные):

- сформированы навыки инновационного, критического мышления;

- сформированы навыки позитивного, творческого мышления;

- сформированы нравственные качества личности, самостоятельность и ответственность;

- сформирован познавательный интерес к конструированию и освоению современных технологий в инженерии и робототехнике;

- сформированы навыки, обеспечивающие социальное становление личности.

Воспитательные (личностные):

- сформированы навыки коммуникативной культуры, позитивного взаимодействия и сотрудничества;

- сформированы положительные установки на творческую деятельность как важнейший элемент общей культуры;

- сформирована информационная грамотность;

- сформирована гибкость, адаптивность, инициативность, самодисциплина

- сформирована способность к технологическим, организационным и социальным инновациям;

- сформированы навыки работы с информацией;

1.5. Содержание программы

Введение 1 ч.

Теория-1ч. Техника безопасности на занятии. Введение в Робототехнику. Области использования роботов. Поколения роботов. История развития робототехники. Применение роботов. Развитие образовательной робототехники в Алтайском крае. Цели и задачи курса.

Конструктор LEGO Mindstorms EV3. 1 ч.

Теория-1ч. Описание конструкторов LEGO Mindstorms EV3, ресурсный набор. Правила работы с набором. Особенности сборочных инструкций. Конструкторы LEGO Mindstorms EV3, ресурсный набор. 2 ч. Практика-2ч. Практическое знакомство с набором LEGO Mindstorms EV3. Основные детали конструктора и его возможности.

Микрокомпьютер. 2 ч.

Теория-2ч. Микропроцессор EV3. Краткое описание устройства, принципов функционирования. Знакомство с интерфейсом.

Датчики. 2 ч.

Теория-1ч. Знакомство с датчиками из набора LEGO Mindstorms EV3. Назначение датчиков. В наборе LEGO Mindstorms EV3 есть четыре вида датчиков: датчик касания, датчик цвета (освещенности), ультразвуковой датчик, датчик гироскоп.

Практика-1ч. Практическое применение полученных знаний о датчиках.

Сервомотор EV3. 2 ч.

Теория-1ч. Знакомство с сервомоторами из набора LEGO Mindstorms EV3. Краткое описание устройства, принципов функционирования. Варианты использования. Виды механических узлов построенных на основе сервомоторов.

Практика-1ч. Практическое применение полученных знаний о сервомоторах.

Программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3. 1 ч.

Практика-1ч. Установка программного обеспечения. Системные требования. Интерфейс. Самоучитель.

Основы программирования EV3. 2 ч.

Теория-2ч. Программирование. Панель инструментов. Палитра команд. Меню. Рабочее поле. Окно подсказок. Панель конфигурации. Выгрузка и загрузка микропрограмм.

Первый робот и первая программа. 2 ч.

Практика-2ч. Подключение сервомоторов и датчиков. Сборка первой учебной модели. Первые простые программы. Передача и запуск программ. Пульт управления роботом. Тестирование робота.

Движения и повороты. 2 ч.

Теория-1ч. Движение вперѐд. Создание кода управляющей программы для прямолинейного движения вперѐд. Настройка блока движения на заданное расстояние и заданное время. Настройка направления движения. Поворот и разворот. Варианты различных комбинаций мощности моторов робота для выполнения поворота или разворота. Выполнение последовательности движений. Алгоритм точного движения на повороте.

Практика-1ч. Встроенное программное обеспечение («прошивка»). Загрузка программы. Загрузка управляющего кода в робота. Движение вперѐд. Загрузка «прошивки» в блок EV3. Создание кода управляющей программы для прямолинейного движения вперѐд. Настройка блока движения на заданное расстояние и заданное время. Настройка направления движения.

Воспроизведение звуков и управление звуком. 2 ч.

Теория-1ч. Принцип работы и приѐмы управления звуковыми сигналами в LEGO Mindstorms EV3. Звуки Lego EV3, Блок «Звук», Режим «Воспроизвести файл», Звуковые файлы LEGO.

Практика-1ч. Практическое применение полученных знаний о воспроизведении и управлении звуком.

Движение робота с ультразвуковым датчиком и датчиком касания. 2 ч.

Теория-1ч. Принцип работы и приѐмы управления ультразвуковым датчиком и датчиком касания в LEGO Mindstorms EV3.

Практика-1ч. Практическое применение полученных знаний об ультразвуковым датчике и датчике касания.

Обнаружение роботом черной линии и движение вдоль черной линии. 3 ч.

Теория-2ч. Отслеживание линии. Построение алгоритма отслеживания края линии, используя блоки «Жди темноты» и «Жди света». Движение вдоль линии с одним датчиком. Движение вдоль линии с двумя датчиками света. Алгоритм движения робота с двумя датчиками.

Практика-1ч. Создание программы движения вдоль линии. Создание оптимального алгоритма, используя условие (Если-Иначе, if-else). Создание программы с более эффективным алгоритмом для движения по линии. Преодоление перекрѐстков и сложных поворотов становится возможным для робота. Отслеживание линии. Использование датчика оборотов для движения робота на заданное расстояние.

Проект «Tribot» . 2 ч.

Практика-2ч. В ходе выполнения данного проектного задания ученики выполнят проектирование, сборку, отладку, программирование и финальное испытание робота («Tribot» - робот на трѐх колѐсах, одно из которых используется лишь как точка опоры).

Проект «Shooterbot». 2 ч.

Практика-2ч. В ходе выполнения данного проектного задания ученики выполнят проектирование, сборку, отладку, программирование и финальное испытание робота («Shooterbot» - робот стреляющий шариками).

Проект «Color Sorter». 2 ч.

Практика-2ч. В ходе выполнения данного проектного задания ученики выполнят проектирование, сборку, отладку, программирование и финальное испытание робота («Color Sorter» - робот, который может сортировать предметы по цветам).

Проект «Robogator». 2 ч.

Практика-2. В ходе выполнения данного проектного задания ученики выполнят проектирование, сборку, отладку, программирование и финальное испытание робота («Robogator» - робот эмитирующий вид и поведение аллигатора).

Решение олимпиадных заданий. 2 ч.

Практика-2 ч. Решение олимпиадных задач. Подготовка, программирование и испытание роботов в соревнованиях. Участие в краевых мероприятиях, олимпиадах по робототехнике.

Учебный план.

1. КОМПЛЕКС ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

2.1. Календарный учебный график

2.2. Оценочные материал

Карта оценки результатов освоения программы. Оценивающие материалы определения достижения результатов обучающимися по одногодичной образовательной программы «Робототехника для школьников»

Мониторинг осуществляется по двум направлениям:

1. Мониторинг усвоения учащимися теоретической части программы (того, что они должны знать по окончании курса занятий). Для осуществления мониторинга используются творческие мастерские, «мозговой штурм» и т.п. Выполняя различные виды работы, ребята в течение года набирают определенное количество баллов: набранные 50-60 баллов соответствуют оценке «зачтено», 61-80 баллов – «хорошо», свыше 80 баллов – «отлично». Общее количество баллов складывается из количества баллов, полученных в ходе выполнения обязательных и дополнительных (выбранных самими обучающимися) заданий. За выполнение заданий обычной сложности ребята получают от 3 до 5 баллов, повышенной сложности – до 10 баллов. Максимальную оценку (10 баллов) они также получают при успешном прохождении внешней экспертизы (работа, участвовавшая в работе выставки).

2. Диагностика исполнительной части (того, что ученики должны уметь по окончании курса занятий). Она основывается на анализе и оценке участия в проводимых конкурсах и активности в работе кружка. Помимо проверки уровня усвоения материала (ЗУН), можно проводить мониторинг уровня личностного развития ребенка (трудолюбие), социальной воспитанности. Заполнение таблицы достижений позволяет проследить участие каждого воспитанника в конкурсной деятельности различного уровня. Итогом мониторинга является диагностическая карта успеваемости воспитанников. Данная методика позволяет повысить эффективность учебной деятельности и предоставляет возможности для более объективной оценки успеваемости. Специфическая особенность – накопительный характер оценки. Определенным количеством баллов оцениваются следующие показатели:

 Знания (теоретическая подготовка ребенка); 

Умения (практическая подготовка);

 Обладание опытом (конкретным);

 Личностные качества.

Чтобы иметь возможность оценить качество подготовки воспитанника, результаты ранжируются. На каждом уровне определяются критерии оценок и присваиваются баллы

Критерии оценки результатов технологической подготовки

2.3. Формы аттестации.

Для оценки результативности учебных занятий применяются следующие виды и формы контроля:

Таблица 6

Формы контроля

Вводный (первичный) контроль проводится на первых занятиях с целью выявления образовательного уровня. Осуществляется в форме собеседования.

Промежуточная аттестация осуществляется в форме просмотра, выставки работ, учебной постановки, фотосессии, театрального этюда, проекта.

Итогом реализации программы является проведение концертов участие в конкурсах, фестивалях, конференциях, выставках местного, регионального, российского уровнях.

А также практика и наблюдение педагога за индивидуальной и групповой деятельностью обучающихся.

Проведение мониторинга предполагает:

- наблюдение за активностью обучающегося во время занятий

- анализ сценариев, шуток.

- опросы, тесты.

В программе предусмотрена шкала оценки результатов:

Минимальный уровень - обучающийся не освоил образовательную программу, не регулярно посещал занятия.

Базовый уровень - обучающийся стабильно занимается, регулярно посещает занятия, освоил образовательную программу.

Высокий уровень - обучающийся проявляет устойчивый интерес к занятиям, показывает положительную динамику развития способностей, проявляет инициативу и творчество.

Данная система оценки качества и эффективности деятельности участников образовательного процесса позволяет сравнивать ожидаемый и конечный результат образовательной деятельности.

2.4. Методические материалы.

Педагогические технологии. На занятиях применяются современные педагогические и информационные технологии, их комбинации и элементы:

- технологии личностно-ориентированного обучения;

- технологии продуктивного обучения;

- технологии дистанционного обучения;

- игровые технологии;

- технологии сотрудничества;

- технологии создания ситуации успеха;

- здоровьесберегающие технологии.

Методы обучения. В процессе реализации программы применяется ряд методов и приёмов:

- наглядно-образный метод (наглядные пособия, обучающие и сюжетные

иллюстрации, видеоматериалы, показ педагога);

- словесный метод (рассказ, объяснение, беседа);

- практический метод (выполнение упражнений, развивающих заданий);

- репродуктивный метод (объяснение нового материала на основе изученного);

- метод формирования интереса к учению (игра, создание ситуаций

успеха, занимательные материалы);

- метод контроля и самоконтроля.

-методы убеждение, поощрение, поручение, стимулирование, мотивация,

- создание ситуации успеха.

На занятиях могут использоваться элементы и различные комбинации

методов и приемов обучения по выбору педагога.

Дидактические материалы.

Индивидуальные комплекты

дидактических материалов для каждого обучающегося, разработки занятий, тематические схемы, таблицы, иллюстрации, книги, журналы, специализированная учебная литература, тематические фото- и видеоматериалы.

1. Материально – технические условия.

Кабинет. Для занятий используется кабинет, отвечающее санитарно – техническим нормам

- определённое количество наборов конструктора LEGO Mindstorms EV3

- рабочие места для учителя и учеников оборудованные ноутбуками с установленным программным обеспечением LEGO Mindstorm Education EV3; - поле для соревнований

- мышь компьютерная

- зарядное устройство;

- учебная литература;

- средства реализации ИКТ материалов на уроке (компьютер, проектор, экран).

Кадровое обеспечение

Программу реализовывают: педагог дополнительного образования с высшим, средним педагогическим образованием, или прошедший переподготовку по соответствующему профилю. Педагог должен иметь навыки работы с ноутбуком, аудиоаппаратурой.

1. Рабочая программа воспитания

«Воспитание – деятельность, направленная на развитие личности, создание условий для самоопределения и социализации обучающихся на основе социокультурных, духовно-нравственных ценностей и принятых в российском обществе правил и норм поведения в интересах человека, семьи, общества и государства, формирование у обучающихся гражданственности, уважения к памяти защитников Отечества и подвигам Героев Отечества, закону и правопорядку, человеку труда и старшему поколению, взаимного уважения, бережного отношения к культурному наследию и традициям многонационального народа Российской Федерации, природе и окружающей среде».

Воспитание представляет собой многофакторный процесс, поскольку формирование личности происходит под влиянием семьи, образовательных учреждений, среды ровесников, общественных организаций, средств массовой информации, искусства, социально-экономических условий жизни и др. К тому же воспитание является долговременным и непрерывным процессом, результаты которого носят отсроченный характер.

Приоритетными направлениями в организации воспитательной работы являются: гражданско-патриотическое, духовно-нравственное, художественно-эстетическое, спортивно-оздоровительное, трудовое, а также воспитание познавательных интересов.

Цель и задачи воспитательной работы

Цель: овладение представлениями о базовых ценностях, а также выработанных обществом нормах и правилах поведения, приобретение первичного опыта деятельности и поведения в соответствии с базовыми национальными ценностями, нормами и правилами, принятыми в обществе.

Задачи:

• ознакомить с символикой Российской Федерации, воспитать у детей чувства патриотизма, уважения к своей Родине;

• воспитать любви к родному краю, народным традициям, культуре своего народа, православной истории;

• ознакомить детей с семейными ценностями, воспитывать любовь и уважение к родителям, старшим, воспитание заботливости, чувства сопереживания;

• укрепить здоровье, приобщить к здоровому образу жизни, развитие двигательной и гигиенической культуры детей, формирование экологической культуры;

• развить гуманистическое отношение детей к миру, воспитать культуру общения, эмоциональной отзывчивости и доброжелательности к людям;

• развивать эстетические чувства детей, творческие способности, эмоционально-ценностные ориентации, приобщить детей воспитанников к искусству и художественной литературе.

Приоритетные направления деятельности:

• Общекультурное

• Духовно – нравственное

• Здоровьесберегающее

• Социальное

• Гражданско – патриотическое и правовое воспитание

Результатом воспитательной работы можно считать позитивные изменения по всем основным направлениям деятельности в области гражданско-патриотического, духовно-нравственного, художественно- эстетического, спортивно-оздоровительного, трудового, познавательного развития детей.

План учебно-воспитательных, внеурочных и социокультурных мероприятий Центра образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста» МБОУ «Рыльска СОШ №1 им. Г.И.Шелехова» на 2023-2034 учебный год.

1. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Д. Г. Копосов «Первый шаг в робототехнику». Практикум для 5-6 классов Д. Г. Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 – 292 с.

2. Блог-сообщество любителей роботов Лего с примерами программ [Электронный ресурс] / http://nnxt.blogspot.com/2010/11/blog-post_21.html

3. Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс] http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view= category&layout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru

4. Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] / http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks

Литература для учащихся

1.Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html

2.Программы для робота [Электронный ресурс] / http://service.lego.com/enus/helptopics/?questionid=2655

3.Учебник по программированию роботов (wiki) [Электронный ресурс] /

4.Материалы сайтов [Электронный ресурс] http://www.slideshare.net/odezia/180914-39396539

Электронные учебные пособия

1. http://www.metodist.ru Лаборатория информатики МИОО [Электронный ресурс]

2. . http://www.it-n.ru Сеть творческих учителей информатики[Электронный ресурс]

3. http://www.metod-kopilka.ru Методическая копилка учителя информатики [Электронный ресурс]

4. http://fcior.edu.ruhttp://eor.edu.ru Федеральный центр информационных образовательных ресурсов (ОМC) [Электронный ресурс]

5. http://pedsovet.su Педагогическое сообщество [Электронный ресурс] 6. http://school-collection.edu.ru Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов [Электронный ресурс

Приложение

Календарный учебный график.