Министерство образования и молодежной политики Свердловской области
Департамент образования Администрации города Екатеринбурга
МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ЛИЦЕЙ № 180 «ПОЛИФОРУМ»
620073, г. Екатеринбург, Крестинского, 43
МУНИЦИПАЛЬНОЕ
АВТОНОМНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕ
ЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ЛИЦЕЙ № 180
"ПОЛИФОРУМ"
тел. (факс): 8(343) 218-48-58,
email: sch180@mail.ru
Утверждено
приказом № 421 от 10.07.2023г.
директор МАОУ лицей №180
Подписано цифровой
подписью:
МУНИЦИПАЛЬНОЕ
АВТОНОМНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНО
Е УЧРЕЖДЕНИЕ ЛИЦЕЙ №
180 "ПОЛИФОРУМ"
Дата: 2023.08.30 10:15:28
+05'00'
_________________А.В. Крылов
вступает в силу с 01.09.2023
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА
«РОБОМИР»
для детей 8-10 лет
Направленность программы: техническая
Срок реализации: 1 год
Разработчик: Конькова Ирина Валерьевна,
педагог дополнительного образования
.
Екатеринбург
2023 год
I.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Дополнительная
общеразвивающая
программа
технической
направленности «РобоМир» разработана для системы дополнительного
образования лицея и направлена на приобщение обучающихся к техническому
творчеству,
развитие
инженерного
мышления,
формирование
политехнического образования.
Программа разработана в соответствии с нормативными документами:
Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г.
N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации".
Приказ Министерства образования и науки Российской
Федерации от 09.11.2018г. № 196 «Об утверждении Порядка организации и
осуществления образовательной деятельности по дополнительным
общеобразовательным программам».
Приказом Министерства просвещения Российской Федерации от
30.09.2020 N 533 «О внесении изменений в Порядок организации и
осуществления образовательной деятельности по дополнительным
общеобразовательным программам, утвержденный приказом Министерства
просвещения Российской Федерации от 09.11.2018 N 196;
Постановлением Главного государственного санитарного врача
Российской Федерации от 28.09.2020 г. № 28 "Об утверждении санитарных
правил СП 2.4.3648-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к
организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и
молодежи" (далее - СанПиН);
Письмом Минобрнауки России от 18.11.2015 г. №09-3242 «О
направлении информации (вместе с Методическими рекомендациями по
проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая
разноуровневые программы)».
Концепцией развития дополнительного образования детей до
2030 г., утверждённой распоряжением Правительства РФ от 31.03.2022 №
678-р;
Приказом Минобрнауки России о 23.08.2017 г. №186 «Об
утверждении порядка применения организациями, осуществляющими
образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных
образовательных технологий при реализации образовательных программ
проектированию дополнительных общеразвивающих программ);
Письма Министерства просвещения Российской Федерации от
28.06.2019 № МР-81/02вц «О направлении методических рекомендаций»
вместе с «Методическими рекомендациями для субъектов Российской
Федерации по вопросам реализации основных и дополнительных
общеобразовательных программ в сетевой форме»;
Положение
о
дополнительных
общеобразовательных
общеразвивающих программах МАОУ лицей №180.
2
Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой и
эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем
для реализации их в различных сферах человеческой деятельности.
Современные
робототехнические
системы
включают
в
себя
микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащены
развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся
условиям внешней среды.
Микрокомпьютеры LEGO Mindstorms NXT 2.0 позволяют хранить и
выполнять программы, созданные на компьютере с помощью простых, но
мощных графических средах программирования. Данная программа
конструирования и программирования даёт возможность интегрирования
предметных наук с развитием инженерного мышления через техническое
творчество. Инженерное творчество и лабораторные исследования –
многократная деятельность, которая должна стать составной частью
повседневной жизни каждого ребёнка, что является мощным инструментом
синтеза знаний.
Актуальность программы:
- необходимость ввода работы в младшей школе естественнонаучного
направления для создания базы, позволяющая совершить плавный переход к
дисциплинам среднего звена (физике, биологии, технологии, информатике,
геометрии);
- востребованность развития широкого кругозора младшего и среднего звена
школьников, формирования основ инженерного мышления;
- отсутствие предмета в школьных программах начального образования,
обеспечивающего формирование у обучающихся конструкторских навыков и
опыта программирования.
Цель программы: создание благоприятных условий для развития научнотехнического и творческого потенциала личности.
Задачи:
- обучение основам программирования, составлению алгоритмов;
- формирование умений использовать системы регистрации сигналов
датчиков, понимать принципы обратной связи;
- развитие умения создавать собственные проекты, прослеживать пользу
применения роботов в реальной жизни;
- развитие творческих способностей и логического мышления обучающихся;
- формирование умений выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным
результатом;
- развитие образного, технического мышления и умения выразить свой
замысел;
- формирование умений работать по предложенным инструкциям по сборке
моделей;
- развитие умений творчески подходить к решению поставленных задач;
- формирование умений излагать мысли в четкой логической
последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и
самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
3
- формирование умений и навыков проведения физического эксперимента.
Данная программа является отличным способом достижения целого комплекса
образовательных целей:
развитие словарного запаса и навыков общения ребёнка при объяснении
работы модели.
установление причинно-следственных связей.
анализ результатов и поиск новых оптимальных решений.
коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из
них.
проведение экспериментальных исследований, оценки (измерению)
влияния отдельных факторов.
развитие логического мышления.
написание и воспроизведение сценария с использованием модели для
наглядности.
межпредметное взаимодействие информатики, технологии, математики,
физики и др. учебных предметов.
формирование у учащихся навыков самостоятельной исследовательской
деятельности.
Комплект LEGO Mindstorms NXT 2.0 содержит программное и аппаратное
обеспечение, для создания и программирования настоящих роботов. В набор
входит: основной компьютерный блок, который управляет системой, ряд
модульных датчиков и двигателей, много частей LEGO, для сборки
конструкций. Сердце Lego Mindstorms это
программируемый
микропроцессор, который поддерживает соединения через USB и Bluetooth,
имеет 2 выхода и 4 входа для подключения внешних устройств.
Среда программирования:
с NXT поставляется графическая среда разработки на базе LabView — NXT-G.
Среда разработки NXT очень простая и рассчитана на ребят, не обладающих
специальными
знаниями
по
информатике
и
не
знакомых
с
программированием. В среде NXT-G каждая команда роботу представлена в
виде графического блока. Составив последовательность таких блоков, можно
создать программу – запрограммировать робота.
Новизна программы заключается в инженерной направленности обучения,
которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует
развитию информационной культуры и взаимодействию с миром научнотехнического творчества.
Авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты
особенно важно для школьников, у которых наиболее выражена их
исследовательская компетенция.
Педагогические технологии, используемые в работе:
- обучение в сотрудничестве;
- индивидуализация и дифференциация обучения;
- проектные методы обучения;
- технологии использования в обучении игровых методов;
- информационно-коммуникационные технологии.
4
Программа «РобоМир» разработана для детей 8-10 лет с учетом
физиологических, возрастных, психологических и психических особенностей
ребенка. Количество занятий в неделю - 2. Продолжительность одного занятия
– 2 академических часа. Количество часов по программе - 132.
Форма занятий – групповая.
Планируемые результаты обучения
Личностные результаты обучения
-критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;
-осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;
-развитие
любознательности,
сообразительности
при
выполнении
разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;
-развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения
преодолевать трудности – качество весьма важное в практической
деятельности любого человека;
-развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности
мышления;
-воспитание чувства справедливости, ответственности;
-начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром
профессий, связанных с робототехникой.
Метапредметные результаты обучения:
Регулятивные универсальные учебные действия:
- принимать и сохранять учебную задачу;
-планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;
-формировать умения ставить цель–создание творческой работы, планировать
достижение этой цели;
-осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;
-адекватно воспринимать оценку учителя;
-различать способ и результат действия;
-вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения
задачи на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;
-в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;
-проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;
-осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных
ситуациях;
-оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с
изначальным замыслом, выполнять по необходимости коррекции либо
продукта, либо замысла.
Познавательные универсальные учебные действия:
- осуществлять поиск информации в индивидуальных информационных
архивах учащегося, информационной среде
образовательного учреждения, в федеральных хранилищах информационных
образовательных ресурсов;
- использовать средства информационных и коммуникационных технологий
для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;
- ориентироваться на разнообразие способов решения задач;
5
- осуществлять анализ объектов с выделением существенных и
несущественных признаков;
- проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;
- строить логические рассуждения в форме связи простых суждений об
объекте;
- устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;
- моделировать, преобразовывать объект из чувственной формы в модель, где
выделены существенные характеристики объекта (пространственнографическая или знаково-символическая);
- синтезировать, составлять целое из частей, в том числе самостоятельное
достраивание с восполнением недостающих компонентов;
- выбирать основания и критерии для сравнения, серии, классификации
объектов.
Коммуникативные универсальные учебные действия:
- аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и критериев при
выделении признаков, сравнении и классификации объектов;
- выслушивать собеседника и вести диалог;
- признавать возможность существования различных точек зрения и права
каждого иметь свою;
- планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками —
определять цели, функций участников, способов взаимодействия;
- осуществлять постановку вопросов —инициативное сотрудничество в поиске
и сборе информации;
- разрешать конфликты –выявление, идентификация проблемы, поиск и оценка
альтернативных способов разрешения конфликта, принятие решения и его
реализация;
- управлять поведением партнера —контроль, коррекция, оценка его действий;
- уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в
соответствии с задачами и условиями коммуникации;
- владеть монологической и диалогической формами речи.
Формы и виды занятий
- урок-конструирование;
- урок-защита проекта;
- урок-соревнование;
- работа в малых группах.
Методы обучения
- объяснительно-иллюстративный;
- проблемная беседа;
- частично-поисковый, исследовательский;
- самостоятельная работа обучающихся;
- решение ситуационных технических задач.
Диагностика результативности освоения программы «РобоМир» отражает
деятельностную направленность обучения и осуществляется по результатам
выполнения обучающимися практических заданий, подготовки и
представления творческих проектов технической направленности, а также
6
средствами самооценки и групповой оценки. Итоговый контроль реализуется в
форме соревнований (олимпиады) по робототехнике, защиты группового
проекта и др. мероприятий различного уровня.
Основными показателями эффективности освоения программы
являются:
– повышение уровня технической подготовки: развитие у учащихся
логического,
эвристического,
алгоритмического
мышления
и
пространственного воображения;
– овладение учащимися современными формализованными математическими,
информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами
представления, сбора и обработки информации;
– развитие способности реализовывать аналитические и технологические
решении в области программного обеспечения и компьютерной обработки
информации;
– личностное развитие: воспитание у учащихся навыков самоконтроля,
рефлексии, изменение их роли в учебном процессе от пассивных
наблюдателей до активных исследователей.
II.
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
1. Вводное занятие (2часа)
Предыстория робототехники. Возникновение и развитие современной
робототехники. Предмет робототехники. Устройство роботов. Состав,
параметры и классификация роботов. Манипуляционные системы. Системы
передвижения мобильных роботов. Сенсорные системы. Устройства
управления роботов. Знакомство с набором Lego Mindstorms
NXT 2.0 сборки 9797. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера NXT,
аппаратный и программный состав конструкторов LEGO на базе компьютера
NXT, сервомоторы NXT.
2. Конструирование роботов (30 часов)
Правила работы с конструктором. Основные детали конструктора.
Спецификация конструктора.
Сбор непрограммируемых моделей. Знакомство с контроллером. Кнопки
управления. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления
простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы.
Параметры мотора и лампочки. Изучение влияния параметров на работу
модели. Знакомство с датчиками.
Датчики и их параметры. Сборка моделей. Повторение изученных команд.
Разработка и сбор собственных моделей.
3. Программирование роботов (40 часов)
Знакомство с программой Lego Mindstorms Education NXT.Запуск программы.
Команды
визуального
языка
программирования.
Изучение
Окна
инструментов. Изображение команд в программе и на схеме. Знакомство с
7
командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор
назад; стоп. Отработка составления простейшей программы по шаблону,
передачи и запуска программы. Составление программы. Сборка модели с
использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация.
Сборка модели с использование лампочки.
Составление программы, передача, демонстрация. Линейная и циклическая
программа. Составление программы с использованием параметров,
зацикливание программы. Знакомство с датчиками. Условие, условный
переход. Датчик касания. Знакомство с командами. Датчик освещенности.
Влияние предметов разного цвета на показания датчика освещенности. Датчик
звука.
Знакомство
с
командами.
Математические
функции
в
программировании. Константы, логика. Использование в программах.
4. Проектная деятельность и соревнования (60 часов)
Разработка моделей, подготовка к соревнованиям («змейка», «кегельринг»,
«лабиринт» «биатлон», «робот-сумоист» , «робот –танцор», «перетягивание
каната», и др.). Разработка собственных моделей. Выработка и утверждение
темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование
модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей.
Выставки. Соревнования.
III.
№
п/п
УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
Темы занятий
Всего
Количество часов
Теория
Практика
1.
Вводное занятие.
2
2
2.
Конструирование роботов.
30
4
26
3.
Программирование роботов.
40
10
30
4.
Проектная деятельность и
соревнования.
60
10
50
132
26
106
ИТОГО:
Форма аттестации не предусматривается. После освоения программы
документ об образовании не выдается.
8
IV.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Контрольно-измерительные материалы для оценки результативности освоения
дополнительной общеразвивающей программы обучающимися.
№
п.
п.
Ф.И.
ребе
нка
Называет
все
детали
конструк
тора
Строи Стро
т
ит по
более образ
сложн
цу
ые
постро
йки
Строи
т по
инстру
кции
педагог
а
Сроит
по
творчес
кому
замыслу
Работ Использу Работа
ает в
ет
над
команд предмет проект
е
ыами
замести
тели
В- высокий уровень
С- средний уровень
Н- недостаточный
По окончании обучения обучающиеся должны знать:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- компьютерную среду, включающую в себя графический язык
программирования;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- конструктивные особенности различных роботов;
- приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов,
и других объектов и т.д.;
- основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с
использованием компьютера.
Уметь:
- использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;
- уметь конструировать различные модели и использовать созданные
программы;
- применять полученные знания в практической деятельности;
- владеть навыками работы в среде программирования NXT.
V.
№
1
1.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
Наименование объектов и средств
Необходимое
материально-технического
Примечания
количество
обеспечения
2
3
4
БИБЛИОТЕЧНЫЙ ФОНД (КНИГОПЕЧАТНАЯ ПРОДУКЦИЯ)
Д.Г.Копосов «Первый шаг в
1
робототехнику» М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2012
9
№
1
2.
1.
Наименование объектов и средств
материально-технического
обеспечения
2
Необходимое
количество
Примечания
3
ПЕЧАТНЫЕ ПОСОБИЯ
Руководство пользователя LEGO
MINDSTORMS
4
2
2.
1.
2.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
1.
ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАТИВНЫЕ СРЕДСТВА
Программное обеспечение
На всех ноутбуках
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ
Ноутбук
Документ-камера
1
МФЦ
1
Ламинатор
1
Проектор
1
ЭКРАННО-ЗВУКОВЫЕ ПОСОБИЯ
Доска маркерная
1
Акустическая система
1
УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Набор конструктора LEGO
MINDSTORMS Education NXT 2.0
+1 (учительский)
11
+1 (учительский)
-
Дополнительные
наборы
2.
1.
МОДЕЛИ И НАТУРАЛЬНЫЙ ФОНД
Конструктор LEGO.
2.
ИГРЫ И ИГРУШКИ
1.
2.
3.
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ
УЧЕБНАЯ МЕБЕЛЬ
СТОЛ УЧЕНИЧЕСКИЙ
СТУЛ УЧЕНИЧЕСКИЙ
СТОЛ БОЛЬШОЙ
18
30
4
10
+1(УЧИТЕЛЬСКИЙ)
