Рабочая программа внеурочной деятельности технической напрвленности по информатике "Роботландия"

 

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 7  с углубленным  изучением

 отдельных предметов» г.Серпухов

______________________________________________________________________

 

 

УТВЕРЖДЕНО

Директор МБОУ СОШ№7

___________Е.П. Клюева

Приказ № 207

«27»_августа_2020г

 

 

 

 

 

 

Рабочая   программа 

внеурочной деятельности по направлению -

общеинтеллектуальное творчество

 «Роботландия»

 

 

 

 

 

Класс   7А, 7Б, 7В, 7Г

Учебный год    2020-2021

Количество часов  35часов  (1час  в неделю)

Учитель ________  Федотова С.Н.

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка.

В настоящее время очень остро стоит вопрос о дополнительном образовании школьников. Решение задач воспитания и социализации школьников, в контексте национального воспитательного идеала, их всестороннего развития наиболее эффективно в рамках организации воспитательной (внеурочной) деятельности, особенно, в условиях системы основного общего образования. Такая возможность общеобразовательным учреждениям предоставляется Федеральным государственным образовательным стандартом нового поколения. Согласно ФГОС организация внеурочной деятельности детей является неотъемлемой частью образовательного процесса в школе, а воспитание рассматривается как миссия образования, как ценностно-ориентированный процесс. Таким образом, воспитание и социализация – процессы становления личности.

Нормативно правовая основа программы.

1.Закон «Об образовании» Российской Федерации.

2. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования.

3. Концепция духовно-нравственного воспитания российских школьников (проект).

4. Примерная программа воспитания и социализации обучающихся (начальное общее образование).

5. Базисный учебный образовательный план учреждений Российской Федерации, реализующих основные образовательные программы основного общего образования.

6. Требования к условиям реализации основной образовательной программы основного общего образования (гигиенические требования)

7. Федеральный закон от 01.12.2007г. № 309-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты в части изменения понятия и структуры государственного образовательного стандарта».

8. Перечень поручений Президента РФ по реализации Послания Президента РФ Федеральному собранию РФ от 22.11.2008г. №ПР-2505 в части реализации национальной образовательной инициативы «Наша новая школа».

9.Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» (проект).

10. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации «Об утверждении и введении в действие Федерального Государственного образовательного стандарта начального общего образования», от 06.10.2009, №373.

11. Устав ОУ.

За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные,

обслуживающие и домашние роботы широко используются на благо экономик

 ведущих мировых держав: выполняют работы более дёшево, с большей точностью и надёжностью, чем люди, используются на вредных для здоровья и опасных для жизни производствах. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления.

Роботы играют всё более важную роль в жизни, служа людям и выполняя

каждодневные задачи. Интенсивная экспансия искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит быстро развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные и роботизированные системы.

В последнее десятилетие значительно увеличился интерес к образовательной робототехнике. Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению учащимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Курс внеурочной деятельности  предназначен для того, чтобы учащиеся имели представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного курса 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. Кроме этого, помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

Рабочая программа внеурочной деятельности по информатике «Роботландия» составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного стандарта основного общего образования приказ Министерства образования и науки РФ от 17.12.2010г. № 1897).  Программы воспитания и социализации обучающихся на ступени основного общего образования, а также планируемых результатов основного общего образования.

Актуальность курса заключается в том, что он направлен на формирование творческой личности живущей в современном мире.

Программа направлена на обеспечение условий развития личности учащегося; творческой самореализации; умственного и духовного развития.

Новизна данного курса заключается в том, что учащиеся впервые будут знакомиться с Arduino. В отличие от LEGO роботов, которые собираются из блоков, робототехника на основе Arduino открывает больше возможностей, где можно использовать практически все что есть под руками.

 Тематическое планирование рассчитано на 1 учебный  час в неделю, что составляет 35 учебных часов в год.

Данная программа предназначена для обучающихся 7 классов, осваивающих программы по новым ФГОС ООО.

Цель программы: обучение воспитанников основам робототехники, программирования. Развитие творческих способностей в процессе конструирования и проектирования.

Данная цель достигается решениями следующих задач:

1. Стимулирование мотивации студентов к получению знаний, помогать

формировать творческую личность.

2. Развитие интереса к технике, конструированию, программированию,

высоким технологиям.

3. Развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.

4. Развитие мелкой моторики.

5. Формирование умения достаточно самостоятельно решать технические

задачи в процессе конструирования моделей.

Ожидаемые результаты: овладение навыками технического конструирования, знакомство с элементами радио-конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе. Учащиеся работают с микросхемой Arduino UNO, L293D, и наборами датчиков.

Для реализации задач курса внеурочной деятельности предлагаются следующие формы работы: особое место отводится самостоятельной работе (создание  проектов), проведение практических занятий, обсуждения полученных результатов в группах (в групповой работе) и коллективное обсуждение.

Форма контроля – создание итогового проекта (модели) и ее демонстрация.

Основными принципами обучения являются:

1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.

2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.

3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.

4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.

5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.

6. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.

7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.

8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.

9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

 

Раздел 1. Планируемые результаты освоения курса внеурочной деятельности

 

Предметные результаты

Учащиеся научатся:

·       овладение навыками технического конструирования, знакомство с элементами радио-конструирования,

·       развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости),

·       навык взаимодействия в группе. Учащиеся работают с микросхемой Arduino UNO, L298N, и наборами датчиков.

Учащиеся получат возможность научиться:

·        создавать, применять и преобразовывать различные объекты для решения                                       учебных и творческих задач;

·        Владение основами разработки алгоритмов и составления программ управления роботом;

·        Умение проводить настройку и отладку конструкции робота.

 

Личностные результаты

·   самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.

· повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к

   продолжению обучения с использованием ИКТ.

·   навыки взаимо - и самооценки, навыки рефлексии;

· сформированность представлений о мире профессий, связанных с робототехникой, и требованиях, предъявляемых различными востребованными профессиями, такими как инженер-механик, конструктор, архитектор, программист, инженер-конструктор по робототехнике.

 

Метапредметные результаты

Регулятивные универсальные учебные действия

·   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 учите   ля;

 

Познавательные универсальные учебные действия

·               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;

·      умение устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам (математике, физике, природоведения, биологии, анатомии, информатике, технологии и др.) для решения прикладных учебных задач по Робототехнике.

 

Коммуникативные универсальные учебные действия

·               уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.

·      уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

 

Раздел 2. Содержание курса внеурочной деятельности.

 

Курс состоит из шести основных разделов:

1.    Введение в робототехнику

2.    Знакомство с роботами Arduino UNO, L298N.

3.    Непрограммируемые роботы

4.    Проектирование робота с программой Arduino Умный Робот

5.    Умный Робот

6.    Проект «Мой робот»

 

Введение в робототехнику (4 часа)

Охрана труда и организация рабочего места. Искусственный интеллект. Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Методы общения с роботом. Визуальные языки программирования.

 

Знакомство с роботами Arduino UNO, L298 N(6 часов)

Знакомство с радиоэлементами, изображениями на схеме.

 

Непрограммируемые роботы (3 часа)

Роботы на транзисторах. Знакомство с микросхемой L293D, L298N и ее возможностями .

 

Проектирование робота с программой Arduino (12 часов)

Среда разработки Arduino. Свет и звук. Управление. Сервопривод. Датчики и модули. Драйвер двигателя. Линейная программа. Разветвляющаяся программа.

 

Умный Робот (3 часа)

Сборка модели с сервоприводом и ультразвуковым дальномером, объезжающим препятствия

 

Проект «Мой Робот» (5 часов)

Сборка собственной модели. Демонстрация моделей.

 

Резерв учебного времени (2 час)

 

 

Раздел 3. Календарно-тематическое планирование

 

№ п/п	Наименование разделов / темы занятий	Кол-во часов	Дата проведения5а
			7а		7б		7в		7г
			План	Факт	План	Факт	План	Факт	План	Факт
Введение в робототехнику (4 часа)
1	Вводный инструктаж по охране труда.  Искусственный интеллект.	1	01.09.20		04.09.20		04.09.20		04.09.20
2	Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте.  Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека..	1	08.09.20		11.09.20		11.09.20		11.09.20
3	Методы общения с роботом.	1	15.09.20		18.09.20		18.09.20		18.09.20
4	Визуальные языки программирования. Их основное назначение и возможности.	1	22.09.20		25.09.20		25..09.20		25.09.20
Знакомство с роботами Arduino UNO, L298N (6 часов)
5	Знакомство с радиоэлементами, изображениями на схеме.	1	29.09.20		02.10.20		02.10.20		02.10.20
6	Составление принципиальной электрической схемы, монтаж и отладка.	1	06.10.20		09.10.20		09.10.20		09.10.20
7	Обзор робототехнических приводов.	1	13.10.20		16.10.20		16.10.20		16.10.20
8	Знакомство с основными видами электродвигателей.	1	20.10.20		23.10.20		23.10.20		23.10.20
9	Способы передачи движения.	1	10.11.20		06.11.20		06.11.20		06.10.20
10	Понятие о редукторах	1	17.11.20		13.11.20		13.11.20		13.11.20
Непрограммируемые роботы (3 часа)
11	Роботы на транзисторах.	1	24.11.20		20.11.20		20.11.20		20.11.20
12	Знакомство с микросхемой L293D и ее возможности.	1	01.12.20		27.11.20		27.11.20		27.11.20
13	Знакомство с микросхемой L298N и ее возможности.	1	08.12.20		04.12.20		04.12.20		04.12.20
Проектирование робота с программой Arduino (12 часов)
14	Знакомство с микроконтроллером Arduino.	1	15.12.20		11.12.20		11.12.20		11.12.20
15	Среда разработки Arduino.	1	22.12.20		18.12.20		18.12.20		18.12.20
16	Свет и звук. Подключение светодиодов, семисегментного индикатора	1			25.12.20		25.12.20		25.12.20
17	Управление. Подключение кнопок и джойстика	1
18	Изучение сервопривода. Подключение и программирование.	1
19	Знакомство с датчиками измерения расстояния.	1
20	Соединение датчиков расстояния и сервоприводов, поворот в определенную сторону	1
21	Знакомство с датчиками температуры, влажности.	1
22	Подключение Wi-Fi и Bluetooth модулей.	1
23	Знакомство с драйвером двигателя.	1
24	Линейная программа.	1
25	Разветвляющаяся программа.	1
Умный Робот (3 часа)
26	Сборка модели с сервоприводом.	1
27	Подключение ультразвукового дальномера.	1
28	Сборка модели объезжающей препятствия.	1
Проект «Мой Робот» 5 часов)
29-32	Сборка собственной модели робота.	4
33	Демонстрация работы роботов.	1
Резерв учебного времени (2 часа)
34	Резерв	1
35	Резерв	1

Раздел 4. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение образовательного процесса

 

Литература:

 

1.                 Цветкова М.С. , О.Б. Богомолова «Информатика. Математика. Программы внеурочной деятельности для начальной и основной школы: 3-6 классы.  – М.:Бином. Лаборатория знаний , 2013 г.

2.                 Воронина В.В, Воронин И.В. Элементы робототехники в базовом курсе информатики На основе авторской программы по информатике Л.Л. Босовой – М.: Павлово, 2016г.

3.                  «Основы программирования микроконтроллеров» Учебник для образовательного набора «Амперка», Москва 2013

4.                 Катцен С. PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать/ пер. с англ. Евстифеева А.В. — М.: Додэка-ХХ1, 2008- 656 с.

5.                 Микушин А.В. Занимательно о микроконтроллерах. — СПб.: БХВ- Петербург, 2006.

6.                 Фрунзе А.В. Микроконтроллеры? Это же просто! Т.З. — М.: ООО «ИД Скимен», 2003.

7.                 Ревич Ю.В. Занимательная микроэлектроника. — СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

8.                 Эванс Б. Arduino блокнот программиста /пер. с англ. В.Н.Гололобов (электронная книга).

9.                 Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5–6 классов. М: БИНОМ. Лаборатория знаний. — 2012.

10.            Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5–6 классов. М: БИНОМ. Лаборатория знаний. — 2012

 

Информационные ресурсы:

1.      http://www.ardino.cc . Официальный сайт производителя.

2.      http://www.ardino.ru . Русская версия официального сайта.

3.      http://wiki.amperka.ru . Теоретические основы схемотехники.

4.      http://robocraft.ru . Информационный портал калининградской команды RoboCraft в области робототехники.

5.      http://www.freeduino.ru . Сайт ООО «Микромодульные технологии», выпускающего аналог Arduino.

 

Аппаратно-технические средства обучения:

 

1.                 Персональный компьютер

2.                 Мультимедийный проектор

3.                 Экран

4.                 Принтер (МФУ )

5.                 Акустические колонки (на рабочем месте учителя)

6.                 Наушники

7.                 Интернет-выход

8.                 Белая маркерная доска

9.                 Наборы конструктора.

 

 

Программное обеспечение:

 

1.                 Операционная система MS Windows 7

2.                 Интернет-браузер

3.                 Программная среда Arduino

 

Наглядные материалы:

1.                 Стенды

2.                 Плакаты

3.                 Презентации к урокам

 

 

 

СОГЛАСОВАНО

Руководитель ШМО математики и информатики

________/Сапронова О.Н..

Протокол №_1__

«26» августа 2020г

 

 

СОГЛАСОВАНО

Зам.директора по УВР

_________/ Тарасова Н.Е.

  «26» августа  2020г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru