1
Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования
детский оздоровительно-образовательный центр
Принята на заседании
педагогического совета МАУДО ДООЦ
Протокол № 3 от 24.06.2024 г.
Утверждаю:
Директор МАУДО ДООЦ
С.Б. Еремеев
Приказ № 59-д от 25.06 2024 г.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДЕТСКИЙ ОЗДОРОВИТЕЛЬНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР
c=RU, st=Свердловская область, street=проезд Декабристов, 8, l=Карпинск,
title=Директор, o=МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТСКИЙ ОЗДОРОВИТЕЛЬНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР,
1.2.643.100.1=120D31303236363031313032373134,
1.2.643.100.3=120B3037343136343236393632, 1.2.643.100.4=120A36363134303035313037,
1.2.643.3.131.1.1=120C363631343031323537333931, email=dooc@ekarpinsk.ru,
givenName=СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ, sn=ЕРЕМЕЕВ, cn=МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТСКИЙ ОЗДОРОВИТЕЛЬНООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР
2024.10.03 08:18:58 +05'00'
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая
программа технической направленности
«Основы робототехники»
Возраст обучающихся: 12-14 лет
Срок реализации: 3 месяца
Автор – составитель:
Юрьев Андрей Юрьевич
педагог дополнительного образования
ГО Карпинск
2024
2
Пояснительная записка.
Программа «Основы робототехники» составлена в соответствии с нормативноправовыми основаниями для разработки общеобразовательной общеразвивающей
программы дополнительного образования детей.
Нормативные документы:
1.
Федеральный Закон от 29.12.2012г. № 273-ФЗ «Об образовании в
Российской Федерации» (далее – ФЗ);
2.
Федеральный закон Российской Федерации от 14.07. 2022 № 295-ФЗ «О
внесении изменений в Федеральный закон «Об образовании в Российской
Федерации»;
3.
Федеральный закон РФ от 24.07.1998 № 124-ФЗ «Об основных
гарантиях прав ребенка в Российской Федерации» (в редакции 2013 г.);
4.
Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года,
утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 марта
2022 г. № 678-р;
5.
Стратегия развития воспитания в РФ на период до 2025 года
(распоряжение Правительства РФ от 29 мая 2015 г. № 996-р);
6.
Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28
сентября 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);
7.
Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28
января 2021 г. № 2 "Об утверждении санитарных правил и норм»;
8.
Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от
23.08.2017 г. № 816 «Об утверждении Порядка применения организациями,
осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения,
дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных
программ»;
9.
Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской
Федерации от 05.05.2018 № 298 "Об утверждении профессионального стандарта
"Педагог дополнительного образования детей и взрослых";
10.
Письмо Минобрнауки России № 09-3242 от 18.11.2015 «О направлении
информации» (вместе с «Методическими рекомендациями по проектированию
дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые
программы)»;
11.
Письмо Минобрнауки России от 28.08.2015 № АК-2563/05 "О
методических рекомендациях" (вместе с "Методическими рекомендациями по
организации образовательной деятельности с использованием сетевых форм
реализации образовательных программ".
12.
Письмо Министерства образования и науки Российской Федерации от
28 октября 2015 г. № 08-1786 «О рабочих программах учебных предметов».
13.
Приказ Министерства образования и молодежной политики
Свердловской области от 30.03.2018 г. № 162-Д «Об утверждении Концепции
развития образования на территории Свердловской области на период до 2035
года».
3
14.
Приказ Министерства образования и молодежной политики
Свердловской области от 29.06.2023 г. № 785-Д «Об утверждении Требований к
условиям и порядку оказания государственной услуги в социальной сфере;
15.
Устав и локальные акты МАУДО ДООЦ.
Направленность (профиль) программы – техническая.
Вид программы: сетевая
Актуальность программы:
Актуальность обусловлена потребностям уровня современной научно-технической
жизни. Изменения, произошедшие в современном обществе, способствуют
проявлению интересов и потребностей среди детей среднего школьного возраста
на дополнительные образовательные услуги в области робототехники. Полученные
знания, умения и навыки – воспитанники могут применять в жизни.
Востребованность программы объясняется интересом подрастающего поколения к
электронике и роботам. Социальный заказ родительской общественности также
подтверждает потребности семьи в приоритетном желании заниматься
инженерным образованием, так как включает организацию досуга, вовлечение в
общественно значимую деятельность, содействие личностному росту, подготовку
к выбору профессии и развитию научно-технического потенциала ребенка.
Отличительные особенности
робототехники»:
программы
«Основы
Отличительной особенностью программы является реализация ее в сетевой
форме, как интеграции дополнительного и общего образования.
Программа «Основа робототехники» построена на обучении в процессе практики.
Ведущая идея данной программы - создание комфортной среды общения, развития
способностей, творческого потенциала каждого ребенка и его самореализации.
Отличительной особенностью данной программы заключаются в том, что она
является одним их механизмов формирования творческой личности, надет навыки
изготовления роботов, которые конструируют сами обучающиеся, тем самым
вооружают детей знаниями и умениями, которые пригодятся в жизни, могут
помочь в профессиональной ориентации.
Так же особенностью программы является индивидуальный подход к
обучающемуся, что дает возможность ребенку максимально раскрыть свои
способности.
Адресат программы: школьники средних классов
Возрастные особенности подростков группы 12-14 лет:
Средний школьный возраст - самый благоприятный для творческого
развития. В этом возрасте обучающимся нравиться решать проблемные ситуации,
4
находить сходство и различие, определять причину и следствие. Ребятам
интересны внеклассные мероприятия, в ходе которых можно высказать свое
мнение и суждение. Самому решать проблему, участвовать в дискуссии,
отстаивать и доказывать свою правоту. Начинают формироваться элементы
теоретического мышления. Рассуждения идут от общего к частному.
Подросток оперирует гипотезой в решении интеллектуальных задач. Это
важнейшее приобретение в анализе действительности. Развиваются такие
операции, как классификация, анализ, обобщение. Развивается рефлексивное
мышление. Предметом внимания и оценки подростка становятся его собственные
интеллектуальные операции.
Подросток приобретает взрослую логику мышления.
Особенности внимания обуславливают особо тщательный подход к отбору
содержания материала при организации учебной деятельности. Для подростка
большое значение будет иметь информация интересная, увлекательная, которая
стимулирует его воображение, заставляет задуматься. Но легкая возбудимость,
интерес к необычному, яркому, часто становятся причиной непроизвольного
переключения внимания.
Хороший эффект дает периодическая смена видов деятельности.
Разнообразие видов работы способно стать весьма результативным средством
повышения внимания и важным способом предотвращения общей физической
утомляемости.
Необходимо акцентировать внимание подростков на связь приобретаемых
знаний с практической жизнью. Известно, что обучающиеся до изучения
соответствующих разделов школьной программы часто уже располагают
определенными житейскими представлениями и понятиями, которые позволяют
им достаточно хорошо ориентироваться в повседневной практике. Это
обстоятельство в тех случаях, когда их внимание специально не обращено на связь
получаемых знаний с практической жизнью, лишает многих обучающихся
потребности в приобретении и усвоении новых знаний, так как последние не имеют
для них практического смысла.
Условия приема: Набор обучающихся в группы ведется с учетом их
возраста.
Форма реализации образовательной программы: традиционная модель
реализации программы, которая представляет собой линейную последовательность
освоения содержания в течение одного или нескольких лет обучения в одной
образовательной организации.
Режим занятий:
Продолжительность одного академического часа - 40 мин.
Перерыв между учебными занятиями – 10 минут.
Общее количество часов в неделю – 2 часа.
5
Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа.
Объем и срок освоения программы
Программа рассчитана на 3 месяца обучения при постоянном составе детей.
Объем программы 24 учебных часа.
Формы обучения: очная.
Перечень форм обучения: фронтальная, индивидуальная, индивидуальногрупповая, групповая, с использованием дистанционных технологий.
Цель и задачи общеразвивающей программы
Цель программы «Основы робототехники»:
Формирование умения и навыков в сфере технического проектирования,
моделирования и конструирования.
Задачи программы:
Обучающие:
- формирование специальных знаний, умений и навыков в области информатики,
робототехники;
- познакомить с элементами конструкторов LEGO и способами их соединения,
обучение приемам конструирования и программирования роботов;
- познакомить с историей развития и передовыми направлениями робототехники;
- научить читать элементарные схемы, а также собирать модели по предложенным
схемам и инструкциям;
- сформировать представление о правилах безопасного поведения при работе с
электротехникой, инструментами, необходимыми при конструировании
робототехнических моделей;
Развивающие:
- развивать образное мышление, конструкторские способности обучающихся,
умение довести решение задачи от проекта до работающей модели;
-обеспечить
освоение
обучающихся
основных
приемов
сборки
и
программирования робототехнических средств.
Воспитательные:
- формировать творческое отношение по выполняемой работе;
- воспитывать умение работать в коллективе.
Планируемые результаты
В процессе обучения будут сформированы следующие результаты:
- развитие личностных качеств, компетенций коммуникаций, развивает
способности адаптироваться к образовательной и педагогической среде;
6
- расширение границ информированности об имеющихся образовательных и
других ресурсов;
- повышение мотивации к учебе, осознанный выбор собственной образовательной
траектории.
Метапредметные
-определять, различать и называть детали конструктора;
-конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по
заданной схеме и самостоятельно строить схему;
-ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного;
-перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате
совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;
-уметь работать по предложенным инструкциям;
-умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать
свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на
вопросы путем логических рассуждений;
-определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью
преподавателя;
-уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке;
-уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять
обязанности.
Предметные
-Давать определения тем или иным понятиям;
-умение конструировать механизмы для преобразования движения;
-работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;
-реализовывать творческий замысел.
Требования к знаниям и умениям, которые должен приобрести
обучающийся в процессе занятий по программе.
В процессе обучения будут приобретены необходимые общие учебные
умения, навыки, которые формируют основные компетенции, такие как:
-Информационная: способность грамотно выполнять действия с
информацией.
-Предметная: способность применять полученные знания на практике.
-Социальная: способность действовать в социуме с учетом позиций других
людей.
-Коммуникативная: способность вступать в общение с целью быть понятым;
-Общекультурная компетенция.
-Способность к самосовершенствованию.
7
А также личностные качества, такие как:
-общественная активность личности;
-гражданская позиция;
-культура общения и поведения в социуме.
Учебный план
№
п/п
1
2
Наименование раздела,
темы
Вводное занятие.
Организация
рабочего места.
Техника
безопасности.
Основы
конструирования.
Всего
1
Количество часов
Теория
Практика
Формы
аттестации/контроля
1
-
Опрос
15
2
13
Опрос,
наблюдение
3
Конструирование
моделей.
6
1
5
Опрос,
наблюдение
4
Итоговое занятие.
Выставка.
ИТОГО:
2
-
2
Опрос,
наблюдение
24
4
20
Содержание учебного плана
Первый год обучения
Раздел 1. Вводное занятие. Организация рабочего места. Техника
безопасности.
Теория: Знакомство с группой. Правила техники безопасности. Ознакомление
с программой. Как организовать свое рабочее место. Правила безопасности в
аварийных ситуациях.
Раздел 2. Основы конструирования.
Теория: Знакомство с конструктором. Название деталей. Размеры деталей.
Виды двигателей. Размеры зубчатых колес. Принципы соединения деталей.
Соединение основных деталей. Как пользоваться электронными деталями.
Знакомство с принципами работы пневматики.
Практика: Конструирование модели «кран» с использованием стандартного
двигателя, Конструирование модели «Молот», конструирование модели «кисть» с
использованием пневматики.
8
Раздел 3. Конструирование моделей.
Теория: Повторение основных принципов соединения деталей.
Практика: Конструирование модели «Шагоход», Конструирование модели
«Башенный кран», Конструирование модели «Маятник», конструирование модели
«мельница» с использованием регулируемого двигателя Конструирование модели
«Подъемник», Конструирование модели «Рука-робот», Конструирование модели
«Болид формулы 1».
Раздел 7. Итоговое занятие. Выставка.
Практика: Конструирование моделей по собственному замыслу, исходя из
пройденного материала. Презентация выполненных работ. Выставка.
Календарный график
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Основные характеристики образовательного
процесса
Количество учебных недель
Количество учебных дней
Количество часов в неделю
Количество часов
Недель в первом полугодии
Недель во втором полугодии
Начало занятий
Каникулы
Выходные дни
Окончание учебного года
12
12
2
24
18
20
1 января – 8 января
31 мая 2025 года
Условия реализации программы. Материально
обеспечение программы
1.Учебный класс в нем:
Конструктор Lego Education 9686
Конструктор Lego Mindstorm
Столы – 4 шт
Стулья – 12 шт
Маркерная доска – 1 шт
2.Информационное обеспечение:
Инструкции по сборке (Бумажный вариант)
Инструкции по сборке (Дисковый носитель)
–
техническое
9
Инструкции по сборке (Электронный вариант)
Интернет
3. Кадровое обеспечение:
Педагог дополнительного образования.
Формы аттестации и оценочные материалы
Для определения результативности освоения программы используются
следующие формы аттестации:
Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов:
диагностика, проводимая по окончанию каждого занятия, усвоенных детьми
умений и навыков, правильности выполнения учебного задания (справился или не
справился);
фото и видео;
журнал посещаемости;
выполненная работа;
фонд оценочных средств;
формы итоговой аттестации.
Формы предъявления и демонстрации образовательных результатов:
выставка;
готовая работа;
Диагностические материалы .
Методическое обеспечение:
№
п/п
Название раздела, тема
1
Вводное занятие.
Организация рабочего
места. Техника
безопасности.
2-4
Знакомство с
стандартными деталями
LEGO Education 9686
5-7
Зубчатые колеса,
промежуточные
зубчатые колеса,
Материальнотехническое
оснащение,
дидактические
материалы
Методическое пособие
по ТБ в кабинете
информатики и при
работе с
конструкторами.
Набор LEGO
EDUCATION 9686
Набор LEGO
EDUCATION 9686
Формы,
Формы,
методы,
учебные
приемы
занятия
обучения,
педагогичес
кие
технологии
Рассказ,
Работа
показ
группой
Рассказ,
показ
Работа
группой
Рассказ,
показ
Работа
группой
10
8-10
коронные зубчатые
колеса.
Соединение основных
деталей
Набор LEGO
EDUCATION 9686
Рассказ,
показ,
тренировка
Рассказ,
показ,
тренировка
Работа
группой
Изучение блоков в
программе Lego
Mindstorms education
ev3. Управление
большим и средним
сервомотором.
Программирование
датчика касания, датчика
приближения, датчика
цвета
Набор LEGO
MINDSTORMS и
ноутбук с программой
Lego Mindstorms
education ev3
Набор LEGO
MINDSTORMS и
ноутбук с программой
Lego Mindstorms
education ev3
Рассказ,
показ,
тренировка
Работа
группой
16-22
Конструирование
моделей по
собственному замыслу,
исходя из пройденного
материала.
Набор LEGO
MINDSTORMS и
ноутбук с программой
Lego Mindstorms
education ev3
Рассказ,
показ,
тренировка
Работа
группой
23-24
Презентация
выполненных работ.
Выставка.
Набор LEGO
MINDSTORMS и
ноутбук с программой
Lego Mindstorms
education ev3
Выставка
Работа
группой
11-13
14-15
Работа
группой
Оценочные материалы
Диагностика:
Мониторинг освоения обучающимися Программы проводится руководителем
1 раз в 3 месяца (конце учебной программы) и определяется с помощью устного
опроса, тестирования, наблюдения. Тестирование в совокупности с наблюдением
педагога за обучающимися оценивается по трем уровням: высокий уровень (В),
средний уровень (С), низкий уровень (Н). В конце учебного года можно проследить
динамику усвоения и успеваемости каждого обучающегося.
Уровни развития:
Навык подбора необходимых деталей (по форме, цвету) (Приложение 1)
Высокий: может самостоятельно, быстро и без ошибок выбрать необходимые
детали.
Средний: может самостоятельно, но медленно, без ошибок выбрать
необходимую деталь, присутствуют неточности.
Низкий: не может без помощи педагога выбрать необходимую деталь.
11
Умение правильно конструировать поделку по замыслу (Приложение 1)
Высокий: ребенок самостоятельно создает развернутые замыслы
конструкции, может рассказать о своем замысле, описать ожидаемый результат.
Средний: способы конструктивного решения находит в результате
практических поисков. Может создать условную символическую конструкцию, но
затрудняется в объяснении ее особенностей.
Низкий: неустойчивость замысла – ребенок начинает создавать один объект,
а получается совсем иной и довольствуется этим. Объяснить способ построения
ребенок не может.
Умение проектировать по образцу и по схеме: (Приложение 1)
Высокий: может самостоятельно, быстро и без ошибок проектировать по
образцу.
Средний: может самостоятельно, исправляя ошибки, в среднем темпе
проектировать по образцу, иногда с помощью педагога дополнительного
образования.
Низкий: не видит ошибок при проектировании по образцу, может
проектировать только под контролем педагога дополнительного образования.
Форма обучения: очная.
Дидактические материалы:
- раздаточные материалы;
- инструкции;
- схемы сборки;
- образцы изделий;
- вспомогательная литература;
Список литературы для педагога
1. Джон Дж. Крейг., Введение в робототехнику «Механика и управление».
Раздел технические науки. 2013. – 564 стр.
2. Гинзбург Е.Е., Винокурова А.В., Образовательная робототехника в
дополнительном образовании школьников: Методическое пособие/ – Йошкар- Ола:
ОАНО «Инфосфера», 2011. – 32 стр.
3. Томас Рид., Рождение машин. 2019 544 стр.
4. Копосов Д.Г., Первый шаг в робототехнику: практикум для 7 классов/ М.:
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 87 стр.
12
5. Мирошина, Т. Ф. Образовательная робототехника на уроках
информатики и физики в средней школе: пособие для учителя / Мирошина Т. Ф.,
Соловьева Л. Е., Могилева А. Ю., Перфирьева Л. П. – Челябинск: Взгляд, 2011. –
150 с.
6. Перфирьева, Л. П., Трапезникова Т. В., Шаульская Е. Л., Выдрина Ю. А.
Образовательная робототехника во внеурочной деятельности: методическое
пособие / Перфирьева Л. П., Трапезникова Т. В., Шаульская Е. Л., Выдрина Ю. А.
– Челябинск: Взгляд. – 2011. – 94 с.
7. П.Андре Ж-М. Кофман Ф.Лот Ж-П.Тайар Конструирование роботов Пер.
с франц. М.: Мир, 1986.- 360с., ил.
8. Сагритдинова Н.А. Fischertechnik – основы образовательной
робототехники: уч.-метод. пособие / Н.А. Сагритдинова. – Челябинск, 2012. – 40 с.:
ил.
9. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник
проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.
Интернет-ресурсы:
1. Официальный
сайт Программы «Робототехника»//
http://www.russianrobotics.ru
2. http://robotics.ru/
3. http://www.prorobot.ru/lego/robototehnika_v_shkole_6-8_klass.php
4. http://www.prorobot.ru/lego.php
5. http://robotor.ru
6. http://internat.msu.ru/?page_id=707
7. http://myrobot.ru/stepbystep/
8. https://ru.wikipedia.org
9. https://www.lego.com/ru-ru/service/buildinginstructions/9686
Список литературы для обучающегося и родителей
1. Конструируем роботов от А до Я. Полное руководство для начинающих |
Бейктал Джон | 2018г.
2. Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление | Филиппов
Сергей Александрович 2017г.
13
3. Мобильные роботы на базе ESP32 в среде Arduino IDE | Момот Михаил В.
2021 г.
4. Новые механизмы в современной робототехнике 2019
5. Встраиваемые робототехнические системы. Проектирование и применение
мобильных роботов со встроенными системами управления
| Бройнль Томас 2012г.
Интернет ресурсы
1. https://lencodigitexer.github.io/lego/
2. https://educube.ru/support/instructions/lego-mindstorms-education-ev3/
3. https://robotbaza.ru/blogs/blog/instruktsii-po-sborke-lego-mindstorms-ev3
4. http://www.proghouse.ru/tags/ev3-instructions
5. https://www.prorobot.ru/
Приложение 1
Навык подбора необходимых деталей и компонентов
№
1
2
3
4
Вопрос
Ответ
14
5
ФИО______________________________________________________________
Преподователь/подпись______________________________________________
Дата_____________________
Умение конструировать по замыслу
Задание 1:
Сконструировать робота типа «Подъемник платформа».
Обязательные условия:
Использования 1 большого мотора или 2 средних, использования источника
питания.
Нельзя использовать катушку с ниткой (технология подъемный кран).
Задание 2:
Модифицировать робота. Привести в движение не только платформу, но и
механизм в целом, т.е. робот должен двигаться по поверхности «вперед» и
«назад», и должен работать механизм подъёма.
Обязательное условие
Движение робота может быть только автоматическим.
Пример создания
15
Таблица результатов
Группа:____________________________
№
ФИО
16
Сложность
конструкции*
Количество
моторов
Время сборки
Оценка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
ФИО руководителя/подпись:________________________________________
*Сложность конструкции - оценивание от 1 до 10 баллов
Дата__________________
