Программа Robotime

Управление образования города Батайска

Муниципальное учреждение дополнительного образования

«Центр развития детей и юношества на основе инновационных технологий»

(МБУ ДО «ЦИТ»)

 

 

 

РАССМОТРЕНО и СОГЛАСОВАНО на Педагогическом совете протокол № 1 от 24.08.2021 г.   ______________ Н.Н. Хижняков          председатель		УТВЕРЖДАЮ Директор МБУ ДО «ЦИТ» _________________  Н.Н Хижняков
		Приказ    № 61   от 25.08.2021 г.

 

 

 

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА

студии робототехники

«Robotime»

 

 

НАПРАВЛЕННОСТЬ: ТЕХНИЧЕСКАЯ

 

 

Уровень программы: базовый

Возраст обучающихся: 5 – 10 лет

Срок реализации: 1 год

 

 

 

Автор-составитель:

Виноградова Наталья Юрьевна,

педагог дополнительного образования

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Батайск

2021г.

Электронный адрес док.:

         ЦИТ/Образовательные программы/2021-2022

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1.     Пояснительная записка……………………………………………….....3 стр.

 

2. Учебный (тематический) план..……………………….………………...5 стр.

 

3. Содержание учебного (тематического) плана………………….............6 стр.

 

8. Планируемые результаты……………………………………………….10 стр.

 

9.Организационно-педагогические условия реализации программы…..10 стр.

 

10.Список литературы……………………………………………………..11 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Образовательная программа «Robotime» имеет техническую направленность и ориентирована на научно-техническую подготовку детей начальной школы, формирование творческого технического мышления, профессиональной ориентации обучающихся.

Новизна, актуальность, педагогическая целесообразность, практическая значимость образовательной программы.

Развитие робототехники в настоящее время включено в перечень приоритетных направлений технологического развития в сфере информационных технологий.

Развитие образовательной робототехники в России сегодня идет в двух направлениях: в рамках общей и дополнительной системы образования.

Образовательная робототехника позволяет вовлечь в процесс технического творчества детей, начиная с младшего школьного возраста, дает возможность учащимся создавать инновации своими руками, и заложить основы успешного освоения профессии инженера в будущем.

В настоящее время в образовании применяют различные робототехнические комплексы, одним из которых является конструктор LEGO WeDo. Работа с образовательными конструкторами LEGO WeDo позволяет учащимся в форме игры исследовать основы механики, физики и программирования.

Разработка, сборка и построение алгоритма поведения модели позволяет учащимся самостоятельно освоить целый набор знаний из разных областей, в том числе робототехники, электроники, механики, программирования, что способствует повышению интереса к быстроразвивающейся науке робототехнике.

Содержание программы выстроено таким образом, чтобы помочь школьнику постепенно, шаг за шагом раскрыть в себе творческие возможности самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования управляемых моделей, учащиеся получат дополнительные знания в области физики, механики и информатики, что, в конечном итоге, изменит картину восприятия учащимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных.

С другой стороны, основные принципы конструирования простейших механических систем и алгоритмы их автоматического функционирования под управлением программируемых контроллеров, послужат хорошей почвой для последующего освоения более сложного теоретического материала на занятиях. Возможность самостоятельной разработки и конструирования управляемых моделей для учащихся в современном мире является очень мощным стимулом к познанию нового и формированию стремления к самостоятельному созиданию, способствует развитию уверенности в своих силах и расширению горизонтов познания. Занятия по программе «Robotime»  позволяют заложить фундамент для подготовки будущих специалистов нового склада, способных к совершению инновационного прорыва в современной науке и технике. Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода.

Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностью формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности. Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде LEGO, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты ЛЕГО, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную образовательную концепцию. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных деталей Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.

 

Направленность

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа студии робототехники  «Robotime» имеет техническую направленность и предполагает базовый уровень освоения.

Срок реализации программы

Общее количество учебных часов – 144 часа (1 год обучения)

1 год обучения – 144 часа (2 раза в неделю по 2 часа).

Цель и задачи

Цель:

·           Создание условий для формирования у учащихся теоретических знаний и практических навыков в области начального технического конструирования и основ программирования;

·           Развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребенка;

·           Формирование ранней профориентации.

Задачи

Обучающие

1.      Формировать умение работать с конструктором ЛЕГО. WEDO 2.0

2.      Способствовать формированию умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей (планирование предстоящих действий, самоконтроль, умение применять полученные знания, приёмы и опыт в конструировании).

3. Научить основам программирования, составлять алгоритмы.
4. Научить приемам построения моделей роботов Лего-конструкторов;
5. Научить различным технологиям создания роботов, механизмов;

Развивающие

1. Развивать мелкую моторику.
2. Развивать творческие способности и логическое мышление учащихся.
3. Развивать интерес ребят к научно-техническому творчеству.
4. Развивать межпредметные связи:

·  физика;

·  информатика;

·  математика;

·  технология.

 

Воспитательные

1.      Воспитывать у ребят чувство патриотизма и гражданственности на примере истории российской техники;

2.      Воспитывать высокую культуру труда учащихся;

3.      Воспитывать смекалку учащихся, находчивость, изобретательность и устойчивый интерес к поисковой творческой деятельности.

4.      Научить учащихся работать в группах.

Количество детей в группе:

1 года обучения – не менее 10 человек.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

1 год обучения

 

1 год обучения					Форма /аттестации контроля/ дистанционная
№ п/п	Раздел программы	Всего часов	Теория	Практика
1	Вводное занятие.	2	1	1	Викторина.
2	История знаменитых роботов	4	2	2	Практическая работа-соревнование
3	Знакомство с конструктором Lego Wedo 1.0,Lego Wedo 2.0.	12	4	8	Практическая работа.
4	Компоненты конструктора WeDo.	30	13	17	Опрос, практическая работа
5	Среда программирования  WeDo	26	10	16	Опрос, практическая работа
6	Основы сборки и программирования роботов	24	12	12	Опрос, практическая работа
7	Проектная деятельность.	46	2	44	Итоговый отчетный проект
	Итого за 1 год	144	44	100

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание учебного (тематического) плана.

1 год обучения

 

Раздел 1. Вводное занятие. (2 часа)

Теория:

1. Введение в предмет. Викторина «Гости из будущего».

Практика:

1.      Создание статического робота.

Раздел 2. История знаменитых роботов. (4 часа)

Теория:

1.      Роботы вокруг нас (Знакомство с историей робототехники, видами роботов, их возможностями и областями применений)

2.      Первые роботы, роботы XVII – XIX веков, XX века, современные.

Практика:

1.      Фантазийный рисунок на тему, «Какие бывают роботы»,

2.      Викторина «Робот моей мечты».

Раздел 3. Знакомство с конструктором Lego Wedo 1.0,

Lego Wedo 2.0. (12 часов)

Теория.

1.      Состав, перечень деталей.

2.      Отличие конструктора LEGO WE DO 2.0 от LEGO WE DO. Передача данных по Bluetooth 4.0.

3.      Датчики.

4.      Механизмы.

Практика.

1.      Создание первых роботов улитка-фонарик,

2.      Создание первых роботов вентилятор,

3.      Создание первых роботов спутник,

4.      Создание первых роботов робот шпион.

5.      Создание первого робота – Майло.

6.      Датчик наклона-робот Майло.

7.      Датчик перемещения-робот Майло.

8.      Совместная работа-робот Майло.

 

Раздел 4. Компоненты конструктора WeDo. ( 30 часа)

Теория:

1.      Правила работы с конструктором Lego.

2.      Изучение типовых соединений деталей LEGO® Education)

3.      Основные свойства конструкции.

4.      Мотор и зубчатые колёса;

5.      Повышающие и понижающие ременные передачи;

6.      Повышающие и понижающие зубчатые передачи;

7.      Датчик наклона;

8.      Шкивы и ремень;

9.      Датчик расстояния.

10.  Коронное зубчатое колёсо,

11.  Червячное колесо.

12.  Кулачок.

13.  Рычаг.

Практика:

1.      Основные свойства конструкции при ее построении.

2.      Колебания.

3.      Езда.

4.      Рычаг.

5.      Ходьба.

6.      Вращение.

7.      Изгиб.

8.      Катушка.

9.      Подъем.

10.  Захват.

11.  Толчок

12.  Поворот-1.

13.  Рулевой механизм.

14.  Трал.

15.  Движение.

16.  Наклон.

17.  Поворот-2.

 

Раздел 4. Среда программирования WeDo (26 часов)

Теория.

1.      Понятие «программа», «алгоритм».

2.      Среда программирования. Окно программы. Команды.

3.      «Логические блоки».

4.      Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» .

5.      Блок Цикл,

6.      Блок Прибавить к Экрану,

7.      Блок Вычесть из Экрана,

8.      Блок Начать при получении письма,

9.      Маркировка

10.  Звук.

Практика.

1.      Мощность и остановка Мотора

2.      Повышение скорости.

3.      Направление и время вращения.

4.      Произвольное время.

5.      Экранный джойстик.

6.      Освещение, подмигивание, светофор.

7.      Звук, тревога, ритм.

8.      Изображение, Размер экрана, Последовательность изображений..

9.      Текст, обратный отчет, История на экране.

10.  Операции: снижение скорости, увеличение скорости.

11.  Запуск с клавиш.

12.  Запуск сообщения и отправка сообщения.

13.  Ожидание, счетчик.

14.  Обнаружение движения.

15.  Обнаружение наклона.

16.  Обнаружение звука.

Раздел 5. Основы сборки и программирования роботов (24 часа)

Теория

1.      Ременная, зубчатая передачи.

2.      Коронное зубчатое колесо.

3.      Кулачок.

4.      Датчик наклона.

5.      Звук.

6.      Математические блоки. Сумма. Разность

7.      Математические блоки. Умножение.

8.      Математические блоки. Деление.

9.      Фон Экрана.

10.  Сочетание клавишь.

11.  Червячная зубчатая передача.

12.  Рычаг.

Практика.

1.      Танцующие птицы.

2.      Голодный аллигатор.

3.      Обезьянка-барабанщица.

4.      Порхающая птица.

5.      Рычащий лев.

6.      Вратарь.

7.      Нападающий.

8.      Ликующие болельщики.

9.      Непотопляемый парусник

10.  Спасение от великана.

11.  Спасение самолета.

12.  Умная вертушка.

Раздел 6. Проектная деятельность. (46 часов)

Теория.

1.      Этапы создания проекта. Постановка цели.

2.      Создания плана работы над проектом.

Практика.

1.      Проект «Научный вездеход».

2.     Проект «Датчик наклона».

3.     Робот – Майло.

4.     Проект «Датчик перемещения».

5.     Проект «Совместная работа».

6.      Проект «Робот-тягач».

7.      Проект «Гоночный автомобиль».

8.      Проект «Прочные конструкции».

9.     Проект «Метаморфозы лягушки».

10. Проект «Растения и опылители».

11. Проект «Паводковый шлюз».

12.  Проект «Спасательный десант».

13. Проект «Тягач»

14. Проект «Дельфин»

15. Проект «Вездеход»

16. Проект «Землетрясение»

17. Проект «Динозавр»

18. Проект «Лягушка»

19. Проект «Горилла»

20. Проект «Цветок»

21. Проект «Подъёмный кран».

22. Проект «Рыба»

23. Проект «Вертолет»

24. Проект «Паук»

25. Проект «Грузовик»

26. Проект «Мусоровоз»

27. Проект «Роботизированная рука».

28. Проект «Змея»

29. Проект «Гусеница»

30. Проект «Богомол»

31. Проект «Мост»

32. Проект «Устройство оповещения»

33. Проект «Вилочный подъёмник»

34. Проект «Снегоочиститель»

35. Проект «Очиститель моря»

36. Проект «Уборочная машина»

37. Проект «Измерение»

38. Проект «Детектор»

39. Проект «Лыжник»

40. Проект «Лифт»

41. Проект «Весы»

42. Проект «Атракцион»

43. Создание робота и его программирования для участия в конкурсах, конференциях и соревнованиях.

44. Защита проекта «Мой лучший робот». Подведение итогов работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

 

·         Ожидаемый результат по образовательному компоненту программы: по завершении курса «Программирование в среде Scratch» обучающийся научится составлять, читать, модифицировать программы на языке «Scratch»

·         Ожидаемый результат по развивающему компоненту программы: курс «Программирование в среде Scratch» будет способствовать развитию алгоритмического мышления

·         Ожидаемый результат по воспитательному компоненту программы: будет сформирован у учащихся интерес к профессиям, связанным с программированием.

 

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ

 

·         Наблюдение

·         Анкетирование

·         Анализ продуктов деятельности

·         Отслеживание творческих достижений коллектива и отдельных обучающихся

 

 

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

·         Портфолио

·         Защита проекта

Формы аттестации

- зачетное занятие;

- выступление на конференции,

- участие в конкурсах различного уровня;

- участие в олимпиадах различного уровня

 

 

ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ

ПРОГРАММЫ

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ

 

Занятия по программе проводятся на основе общих педагогических принципов:

 

ü  технологии проектного обучения – включает в себя проектирование предполагаемого результата, который достигается в процессе обучения. Используемые методы: объяснительно-иллюстративный, тренинговый, проблемный, поисковый. Обучение должно быть доступным (принцип предполагает последовательное усложнение практических заданий – в создании проектов программ);

ü  принцип систематичности обучения – предполагает такое построение учебного процесса, в ходе которого происходит как бы связывание ранее усвоенного с новым разучиваемым материалом, для образования развития;

ü  принцип увлекательности (интересности) – успешное осуществление обучения; этот прием делает сам процесс овладения программирования интересным, приносящим чувство радости и удовлетворение.

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

 

1.       Операционная система – Windows 7, Windows 8, Windows 10.

2.       Персональный  компьютер – 8 шт.

3.       Ноутбуки 5 шт.

4.       Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 3 шт.;

5.       Ресурсный набор LEGO Education WeDo – 8 шт.

6.       Программное обеспечение LEGO Education WeDo v.1.2, комплект занятий, книга для учителя.

7.       Интерактивная доска.

8.       On-line версия Scratch 2.0, Scratch 3.0

9.       Tекстовый процессор Word 2007, Word 2010, Word 2013

10.   Растровый графический редактор Paint

11.   Мультимедиа проигрыватель (входит в состав операционных систем и др.).

12.   Браузер (входит в состав операционных систем или др.)

13.   Программа для просмотра pdf-файлов

14.   Акустические колонки

15.   Наушники

 

 

 

Список литературы

 

Список литературы для педагога:

 

1.       Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.

2.       Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли – Москва: Просвещение, 2011. –159 С.

3.       Игнатьев, П.А. Программа курса «Первые шаги в робототехнику» [Электронный ресурс]: персональный сайт – www.ignatiev.hdd1.ru/informatika/lego.htm – Загл. с экрана

4.       Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие)

5.       Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2017.

6.       Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.

7.       Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 2016.

8.       Примерные программы по внеурочной деятельности для начальной школы (Из опыта работы по апробации ФГОС)/ авт.-сост.: Н.Б. Погребова, О.Н.Хижнякова, Н.М. Малыгина, – Ставрополь: СКИПКРО, 2019 )

9.       Технология и физика. Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие)

10.   Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2017 г.

11.   Интернет ресурсы

 

Список литературы для учащегося

 

1.       Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.

2.       Аревшатян А. Lego. Книга идей.- М.: Эксмо, 2019

3.       Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 2018.

 

Интернет-ресурсы

 

1.       Живой журнал LiveJournal - справочно-навигационный сервис.

2.       Статья ««Школа» Лего-роботов» / / Автор: Александр Попов. [Электронный ресурс] — Режим доступа: свободный.

3.       http://russos.livejournal.com/817254.html,— Загл. с экрана

4.       Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник информации о робототехнике. [Электронный ресурс] — Режим доступа: , свободный http://robotics.ru/.— Загл. с экрана.

5.       http://www.lego.com/education/

 

Скачано с www.znanio.ru