Рабочая программа по внеурочной деятельности "Робототехника" для 8-9 кл. 2022-2023 уч.год

Рабочая программа курса внеурочной деятельности

«Робототехника»

Уровень основного общего образования.

Срок освоения: 2 года (8-9 классы)

Направление: общеинтеллектуальное

                                                         Составила:

                                                                                           Савчиц Алина Владимировна,

учитель математики и английского языка

Новочановское, 2022 год

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа «Робототехника» предназначена для организации внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению развития личности и реализуется в форме кружковой деятельности в 8-9 классах основной школы.

Актуальность программы внеурочной деятельности «Робототехника» состоит в том, что она предназначена для формирования у обучающихся основной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данной программы позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций, умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика, формировать устойчивый интерес к поисковой творческой деятельности, повысить мотивацию у обучающихся к получению технического образования. Кроме этого, занятия робототехникой помогают развитию коммуникативных навыков обучающихся за счет активного взаимодействия в ходе групповой проектной деятельности.

Цель образовательной программы «Робототехника»: развитие способностей технического творчества у обучающихся  посредством конструкторской и проектной деятельности.

Задачи программы: Обучающие:

ü  ознакомление с устройством роботов;

ü  ознакомление с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании роботов;

ü  обучение    основным      технологиям сборки            и          программирования робототехнических устройств;

ü  формирование       общенаучных            и          технологических      приемов конструирования и проектирования;

ü  формирование целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире;

ü  формирование технической грамотности;

ü  реализация межпредметных связей с физикой, математикой, информатикой, технологией. Развивающие:

ü  развитие умений работать по предложенным инструкциям;

ü  развитие умений довести решение задачи до работающей модели;

ü  развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности;

ü  развитие смекалки, находчивости, изобретательности;

ü  развитие исследовательских умений;

ü  развитие инженерного мышления, навыков эффективного использования роботов; ü развитие коммуникативных навыков;

ü  развитие умений  излагать  мысли в  четкой  логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Воспитывающие:

ü  формирование       устойчивого интереса         к          поисковой     творческой

деятельности;

ü  приобретение навыков коллективного и конкурентного труда;

ü  повышение            мотивации     обучающихся            к          получению    технического образования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

                    Личностные результаты освоения курса внеурочной деятельности

− критическое отношение к робототехнике 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, целеустремлённости, умения преодолевать трудности;

− развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления;

− освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах;

− формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве с другими обучающимися.

     Метапредметные результаты освоения курса внеурочной деятельности Регулятивные универсальные учебные действия:

− умение принимать и сохранять учебную задачу;

− умение планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;

− умение ставить цель (создание творческой работы), планировать достижение этой цели;

− умение осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;

− способность адекватно воспринимать оценку наставника и других обучающихся;

− умение различать способ и результат действия;

− умение вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи на основе её оценки и учёта характера сделанных ошибок;

− умение в сотрудничестве ставить новые учебные задачи;

− способность проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;

− умение осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;

− умение оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с изначальным замыслом, выполнять по необходимости коррекции либо продукта, либо замысла.

Познавательные универсальные         учебные         действия: Обучающийся научится:

-    простейшим основам механики

-    различать виды конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижное соединение деталей;

-    технологическому последовательному изготовлению несложных конструкций Сможет научиться:

-    с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности; самостоятельно     определять    количество     деталей          в          конструкции моделей.         - реализовывать творческий замысел.

Коммуникативные универсальные учебные действия:

− умение аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и критериев при выделении признаков, сравнении и классификации объектов;

− умение выслушивать собеседника и вести диалог;

− способность признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;

− умение планировать учебное сотрудничество с       наставником и          другими обучающимися: определять цели, функции участников, способы взаимодействия; − умение осуществлять постановку вопросов: инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;

− умение разрешать конфликты: выявление, идентификация проблемы, поиск и оценка альтернативных способов разрешения конфликта, принятие решения и его реализация; − умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации;

− владение монологической и диалогической формами речи.

 Результаты освоения курса внеурочной деятельности В результате освоения программы обучающиеся должны знать:

− понимать роль и место робототехники в жизни современного общества;

− основные сведения из истории развития робототехники в России и мире;

− основные понятия робототехники, основные технические термины, связанные с процессами конструирования и программирования роботов;

− правила и меры безопасности при работе с электроинструментами;

− общее устройство и принципы действия роботов и основные характеристики основных классов роботов;

− порядок отыскания неисправностей в различных роботизированных системах;

− методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей;

− владеть    основными    навыками       работы            в          визуальной    среде         программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня сложности. уметь:

− овладеть общей методикой расчета основных кинематических схем;

− знать основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных исполнительных устройств; − самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и роботов различного назначения;

−      владеть           основными    навыками       работы           в          визуальной    среде         программирования, программировать собранные конструкции под задачи среднего уровня сложности;

− разрабатывать и записывать в визуальной среде программирования типовые управления роботом;

− пользоваться компьютером, программными продуктами, необходимыми для обучения программе;

− подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и отлаживать конструкции базовых роботов;

− правильно выбирать вид передачи механического воздействия для различных технических ситуаций, собирать действующие модели роботов, а также их основные узлы и системы; − выполнять индивидуальные и групповые исследовательские работы. владеть:

− основной терминологией в области робототехники;

− основными навыками программирования на языке Sckratch, Arduino.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С

УКАЗАНИЕМ ФОРМ ОРГАНИЗАЦИИ И ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Первый год обучения

Тема 1 Введение в робототехнику

Вводное занятие. Основы безопасной работы. Инструктаж по технике безопасности. Применение роботов в современном мире: от детских игрушек,до серьезных научных исследовательских разработок. Демонстрация  передовых технологических разработок, представляемых в Токио на Международной выставке роботов. Основные робототехнические  соревнования.

Форма организации: беседа; вводная презентация.

Вид деятельности: познавательная.

Тема 2 Первичные сведения о роботах

История робототехники от глубокой древности до наших дней. Идея создания роботов. Что такое робот. Определение понятия «робота». Классификация роботов по назначению. Виды современных роботов. Знакомство с набором Lego Education SPIKE Prime и Образовательный набор по электронике, электромеханике и микропроцессорной технике. Конструктор программируемых моделей инженерных систем. Расширенный. Образовательный набор для изучения многокомпонентных робототехнических систем и манипуляционных роботов. Образовательный робототехнический комплект "СТЕМ Мастерская". Расширенный Основные элементы, основные приёмы соединения и конструирования. Конструирование первого робота.

                            Форма организации: беседа; практикум.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

Тема 3 Изучение среды управления и программирования

Виды и назначение программного обеспечения. Основы работы в среде программирования Lego и Arduino. Изучение блоков: движение, ждать, сенсор, цикл и переключатель. Создание простейших линейных программ: движение вперед, назад, поворот на заданный угол, движение по кругу.

Форма организации: беседа; практикум.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

Тема 4 Конструирование роботов Lego и Arduino

Способы передачи движения при конструировании роботов на базе конструкторов Lego и Arduino. Основы проектирования и моделирования электронного устройства на базе Lego и Ардуино. Механическая передача. Передаточное отношение. Волчок. Редуктор.

Тестирование моторов и датчиков. Управление моторами. Состояние моторов.

Встроенный датчик оборотов. Синхронизация моторов. Режим импульсной модуляции.

Зеркальное направление. Датчики. Настройка моторов и датчиков. Тип датчиков.

Форма организации: практикум, решение задач.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

Тема 5 Создание индивидуальных и групповых проектов

Разработка проекта Распределение по группам. Формулировка задачи на разработку проекта группе. Описание моделей, распределение обязанностей в группе по сборке, отладке, программированию модели. Описание решения в виде блок-схем, или текстом. Созданию действующей модели. Уточнение параметров проекта. Дополнение проекта схемами, условными чертежами, описательной частью. Обновление параметров Представление проекта. Разработка презентации для защиты проекта. Публичная защита проектов.

Форма организации: беседа; практикум.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

Тема 6 Участие в соревнованиях

Изучение правил соревнований Конструирование робота Программирование робота. Сборка робота по памяти на время. Продолжительность сборки: 30-60 минут.

Проведение соревнования. Рассматриваем и изучаем конструкцию робота победителя.

Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и минусы робота.

Зачет - Выполнение комплексной работы по предложенной модели.

Форма организации: соревнования роботов.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

Второй год обучения

Тема 1 Введение

Вводное занятие. Основы безопасной работы

Повторение основных принципов конструирования и моделирования роботов.

Форма организации: беседа; вводная презентация.

Вид деятельности: познавательная.

Тема 2 Сборка роботов для проведения экспериментов

Технология и физика. Сборка и изучение моделей реальных машин. Изучение машин, оснащенных мотором. Изучение принципов использования пластмассовых лопастей для производства, накопления и передачи энергии ветра;

Пневматика

Сборка реальных   моделей и   исследование   на   их   основе   темы

«Пневматика». Изучение силовых установок и их компонентов. Измерение давления в паскалях и барах. Изучение кинетической и потенциальной энергии.

Возобновляемые источники энергии

Получение навыков сборки настоящих моделей LEGO - возобновляемых источников энергии. Изучение принципов производства, передачи, сохранения, преобразования и потребления энергии. Обучение детей основам проектирования и сборки моделей.

Разработка групповых и индивидуальных проектов.

Распределение по группам. Формулировка задачи на разработку проекта группе. Описание моделей, распределение обязанностей в группе по сборке, отладке, программированию модели. Описание решения в виде блок-схем, или текстом. Созданию действующей модели. Уточнение параметров проекта. Дополнение проекта схемами, условными чертежами, описательной частью. Обновление параметров Представление проекта. Разработка презентации для защиты проекта. Публичная защита проектов.

Форма организации: практикум, решение задач.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

Тема 3 Участие в соревнованиях

Изучение правил соревнований Конструирование робота Программирование робота. Сборка робота по памяти на время. Продолжительность сборки: 30-60 минут. Проведение соревнования. Рассматриваем и изучаем конструкцию робота победителя. Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и минусы робота.

Зачет - Творческая работа по собственным эскизам с использованием различных материалов.

Форма организации: соревнования роботов.

Вид деятельности: познавательная, творческая.

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

Первый год обучения

Второй год обучения

Текущий контроль

Освоение данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы сопровождается текущим контролем успеваемости. Текущий контроль успеваемости обучающихся - это систематическая проверка образовательных достижений обучающихся, проводимая педагогом дополнительного образования в ходе осуществления образовательной деятельности в соответствии с дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программой.

В рамках текущего контроля после окончания каждого полугодия обучения предусмотрено представление собственного проекта, оцениваемого по следующим критериям:

-    конструкция робота

-    перспективы его массового применения;

-    написание программы;

-    демонстрация робота

-    новизна в выполнении творческих заданий

-    презентация проекта.

Также уровень освоения программы контролируется с помощью соревнований, которые проводятся в группах, оценка соревнований проходит по следующим критериям:

-    конструкция робота

-    уровень выполнения задания (полностью или частично)

-    время выполнения задания

Соревнования на городском, районном и областном уровнях оцениваются по критериям прописанных в соответствующих положениях и регламентах соревнований.