Дополнительная общеобразовательная

 общеразвивающая программа технической  направленности

«Умный робот Matatalab»

Возраст обучающихся:  5-7 лет

Срок реализации: 2 мес

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Описание предмета, дисциплины которому посвящена программа

Современное общество испытывает острую потребность в высококвалифицированных специалистах, обладающих высокими интеллектуальными возможностями. Поэтому столь важно, начиная уже с дошкольного возраста формировать и развивать техническую пытливость мышления, аналитический ум, формировать качества личности, обозначенные федеральными государственными образовательными стандартами дошкольного образования.

Робототехника – одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника является относительно новым междисциплинарным направлением обучения, воспитания и развития детей.

Использование робототехнического набора Matatalab дополняет, развивает, вносит новые элементы в организацию педагогической работы с дошкольниками.

Программа имеет инженерную направленность обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, предусматривает авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты, отвечает требованиям направления региональной политики в сфере образования — развитие научно-технического творчества детей в условиях модернизации производства.

Раскрытие ведущих идей, на которых базируется программа

обусловлена развитием конструкторских способностей детей через практическое мастерство. Целый ряд специальных заданий на наблюдение, сравнение, домысливание, фантазирование служат для достижения этого.

Описание ключевых понятий, которыми оперирует автор программы

Ключевые понятия:

• Алгоритм: набор правил или указаний, которым следует компьютер.
• Барьер: препятствия, мешающие движению или проходу..
• Блок случайного выбора: программный блок, который выдает случайным образом значение от 0 до 9.
• Геометрическая форма: набор точек и линий, соединенных друг с другом и образующих определенную форму.
• Градус: величина для измерения угла. Круг составляет 360 градусов.
• Карта: рисунок или изображение на плоской поверхности всей или части территории.
• Картографическая сетка: расположение букв и чисел по вертикали и горизонтали для поиска необходимой точки на карте.
•  Код: набор специальных указаний или инструкций для компьютера, которые он должен выполнить.
• Кодирование: процесс или действие, необходимые для написания программы. Кодирование блоками: процесс составления программы при помощи блоков, на которых обозначены специальные символы.
•  Лабиринт: пути или несколько путей, у которых есть точка отправления и конечная точка или финиш.
•  Мелодия: последовательность нот, создающих приятный звук.
• Мелодия: последовательность правильно расставленных нот.
• Местность: территория где обитают люди, животные и растения.
• Музыкальное произведение: расположение нот, которое создает мелодию. Музыкальное произведение: строй нот, создающих мелодию.
•  Настольная игра: игра, в которой фигуры перемещаются по игровому полю согласно заданным правилам.
• Отладка: поиск и устранение ошибок в аппаратном или программном обеспечении компьютера.
• Параметр: число, которое указывает компьютеру сколько раз необходимо повторить заданное действие.
•  Параметр: число, которое указывает компьютеру сколько раз необходимо повторить заданное действие.
• Последовательность: инструкции, расположенные в определенном порядке.
• Последовательность: упорядоченный набор чисел, фигур или других математических объектов, собранных согласно правилу.
• Препятствие: предметы, мешающие движению.
• Программа или код: специальный набор инструкций, которые должен выполнять компьютер.
• Робот: устройство, способное выполнить набор сложных действий, запрограммированных или закодированных компьютером.
• Сетка: цифробуквенное обозначение, помогающее найти точное место на карте. Обычно, буквы располагают по горизонтали, а цифры – по вертикали.
• Сообщение: частичка информации, которую мы отправляем кому – то.
• Тон: характеристика звука согласно количеству воспроизводимых вибраций, бывает высоки и низки.
• Точка пересечения: точка, где пересекаются или сходятся две линии.
• Точка пересечения: точка, где пересекается или сходятся две линии.
• Угол: место между двумя пересекающимися линиями в точке или рядом с точкой их пересечения. Измеряется в градусах.
• Угол: расстояние (измеряется в градусах) между двумя пересекающимися линиями или поверхностями рядом, или в месте их пересечения.
• Уравнение: числовое предложение, где одна сторона равна другой.
• Функция: все программируемые функции имеют вход или выход. Функция содержит инструкции, которые указывают как создать выход из входа.
• Функция: математическое выражение, в котором задействованы одно или несколько чисел, или переменных. Может быть выражено в качестве последовательности или уравнения. Например, 1+2=3
• Функция: математическое выражение, содержащее одно или несколько чисел или переменных. Они выражаются в виде последовательности или набора чисел, которые следуют друг за другом в определенном порядке.
• Цикл: последовательность инструкций, которые постоянно повторяется, пока не будет выполнено условие.
• Цикл: последовательность инструкций, которые повторяются до тех пор, пока не изменится условие.
• Шум: неупорядоченный повтор звуков, который можно назвать немелодичным или непрятным.

Направленность программы (техническая, естественнонаучная, физкультурно-спортивная, художественная, туристско-краеведческая, социально-гуманитарная). 

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Умный робот Matatalab» имеет техническую направленность.

Уровень освоения программы

Уровень освоения программы – базовый.

Актуальность образовательной программы

Данная дополнительная общеобразовательная (адаптированная) программа актуальна, т.к. направлена на получение обучающимися знаний в области робототехники. Обучающиеся научатся моделировать автоматические устройства и создавать алгоритмы управления роботами, а визуальная программная среда позволит легко и эффективно изучить алгоритмизацию и программирование. Данная программа разработана для детей с ограниченными возможностями здоровья и учитывает особенности их психофизического развития, индивидуальных возможностей и состояния здоровья.

Педагогическая целесообразность образовательной программы

Программа «Умный робот Matatalab» составлена таким образом, чтобы обучающиеся могли овладеть элементарным комплексом знаний по организации исследовательской изобретательской деятельности, приобрести практические навыки.

Реализация данной программы является ступенью для перехода на другой уровень сложности.  

Практическая значимость образовательной программы

Содержание данной программы построено таким образом, что обучающиеся под руководством педагога смогут не только создавать элементарные программы, следуя предлагаемым пошаговым инструкциям, но и, проводя исследования и изобретательство, узнавать новое об окружающем их мире.  

В результате освоения программы, обучающиеся освоят  поверхностное освоение элементов робототехники с преимущественно демонстрационным подходом к интеграции с другими предметами.  

Принципы отбора содержания образовательной программы.

Принципы отбора содержания (образовательный процесс построен с учетом уникальности и неповторимости каждого ребенка и направлен на максимальное развитие его способностей):

• принцип единства развития, обучения и воспитания;
• принцип систематичности и последовательности;
• принцип доступности;
• принцип наглядности;
• принцип взаимодействия и сотрудничества; - принцип комплексного подхода.

Отличительные особенности программы

Отличительной особенностью программы является то, что в процесс обучения включена игровая деятельность с использованием робототехнических наборов и компьютерных технологий.

Цель образовательной программы - формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.

Задачи образовательной программы

Обучающая:

- обучить навыкам программирования.

Развивающая:

- способствовать развитию логического мышления и пространственного воображения.

Воспитательная:

- воспитывать умение доводить начатое дело до конца.

Психолого-педагогические характеристики обучающихся, участвующих в реализации образовательной программы. 

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа предназначена для детей в возрасте 5-7 лет.

Особенности организации образовательного процесса

Набор детей в объединение – свободный. Программа объединения предусматривает индивидуальные, групповые, фронтальные формы работы с детьми, формы проведения занятия - беседа, практическое занятие. Состав группы 10-15 человек.

Формы обучения по образовательной программе

Форма обучения – очная.  

Режим занятий, периодичность и продолжительность занятий

Общее количество часов  – 16 часов. Продолжительность занятий исчисляется в академических часах – 1 занятие до 30 минут.  Недельная нагрузка на одну группу: 1 занятие.

Объем и срок освоения образовательной программы

Срок освоения программы – 2 мес.

На полное освоение программы требуется 16 часов.

Основные методы обучения

Каждое занятие содержит теоретическую часть и практическую работу по закреплению этого материала.

Каждое занятие условно разбивается на 3 части, которые составляют в комплексе целостное занятие:

1 часть включает в себя организационные моменты, изложение нового материала, инструктаж, планирование и распределение работы для каждого обучающегося на данное занятие;

2 часть – практическая работа обучающихся (индивидуальная или групповая, самостоятельная или совместно с педагогом, под контролем педагога). Здесь происходит закрепление теоретического материала, отрабатываются навыки и приемы; формируются успешные способы профессиональной деятельности;

3 часть – посвящена анализу проделанной работы и подведению итогов.

Методы, в основе которых располагается уровень деятельности учащихся:

• исследовательский – самостоятельная творческая работа учащихся; - репродуктивный – учащиеся воспроизводят полученные знания и освоенные способы деятельности;
• объяснительно-иллюстративный – дети воспринимают и усваивают готовую информацию;
• частично-поисковый – участие детей в коллективном поиске, решении поставленной задачи совместно с педагогом.

Методы, в основе которых лежит способ организации занятия:

• наглядный (показ мультимедийных материалов, иллюстраций, наблюдение, показ (выполнение) педагогом, работа по образцу и др.);
• практический (выполнение работ по инструкционным чертежам, схемам и др.);
• - словесный (устное изложение, беседа, рассказ, лекция и т.д.).

Методы, в основе которых лежит форма организации деятельности обучающихся на занятиях. При осуществлении образовательного процесса применяются следующие методы:

• проблемного изложения, исследовательский (для развития самостоятельности мышления, творческого подхода к выполняемой работе, исследовательских умений);
• объяснительно-иллюстративный (для формирования знаний и образа действий);
• репродуктивный (для формирования умений, навыков и способов деятельности);
• словесный - рассказ, объяснение, беседа, лекция (для формирования сознания);
• стимулирования (соревнования, выставки, поощрения).

Планируемые результаты

- Будут сформированы навыки начального программирования.

- Познакомятся с технологиями, которые позволяют различными способами продемонстрировать свои знания, умения, навыки и через практические результаты осмыслить и улучшить процесс обучения.

- Овладеют базовыми знаниями об особенностях современных технологий, способностью делать выбор, на основе приобретенного опыта.

- Будут формировать и выделять в задаче составные части. Извлекут наиболее важную информацию.

- Разовьют интерес к моделированию и техническому конструированию, стимулируют детское научно – техническое творчество.

- Разовьются психофизические качества детей: память, внимание, логическое и аналитическое мышление, мелкую моторику.

- Сформируют коммуникативные навыки: умение вступать в дискуссию, отстаивать свою точку зрения.

- Будут вносить конструктивный вклад в коллективную деятельность, брать на себя различные роли и обязанности.

- Будут владеть стремлениями к достижению желаемого результата.

Механизм оценивания образовательных результатов.

Оценивание происходит 2 раза   (входное, итоговое)

Формы подведения итогов реализации образовательной программы

Обучающиеся участвуют в различных выставках и соревнованиях муниципального, регионального и всероссийского уровня.  

Организационно-педагогические         условия         реализации образовательной         программы.         

Научно-методическое обеспечение реализации программы направлено на обеспечение широкого, постоянного и устойчивого доступа для всех участников образовательного процесса к любой информации, связанной с реализацией общеразвивающей программы, планируемыми результатами, организацией образовательного процесса и условиями его осуществления.

Социально-психологические условия реализации образовательной программы обеспечивают:

        −         учет         специфики         возрастного         психофизического         развития

обучающихся;

− вариативность направлений сопровождения участников образовательного процесса (сохранение и укрепление психологического здоровья обучающихся);

− формирование ценности здоровья и безопасного образа жизни; дифференциация и индивидуализация обучения; мониторинг возможностей и способностей обучающихся, выявление и поддержка одаренных детей, детей с ограниченными возможностями здоровья;

−         формирование коммуникативных навыков в разновозрастной среде и среде сверстников.

 Материально-технические условия. (обеспечение).

• Набор для обучения MatataLab Pro set;
• Поля для приключений MatataLab Pro set;
• Основной набор робототехники с контроллеромEV3: Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3;
• Набор дополнительных элементов, расширяющий возможности базового набора: Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 – комплектуется с базовым 1:1;
• Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 – по количеству компьютеров;
• Зарядное устройство – комплектуется с базовым набором 1:2;
• Персональный компьютер (ноутбук).
• Поля для состязаний «Первый шаг в робототехнику».

Кабинет, соответствующий санитарным нормам СанПин.

Пространственно-предметная среда (стенды, наглядные пособия и др.).

Кадровые.

 Педагог дополнительного образования, реализующий данную программу, должен иметь высшее профессиональное образование или среднее профессиональное образование в области, соответствующей профилю кружка, без предъявления требований к стажу работы, либо высшее профессиональное образование или среднее профессиональное образование и дополнительное профессиональное образование по направлению «Образование и педагогика» без предъявления требований к стажу работы.

Оценочные и методические материалы.

Раздел 1. Введение в робототехнику.

Форма текущего контроля – устный опрос.

Вопросы:

1. Что такое «Механизм»?

2. Что такое «Автомат»?

3. Что такое «Робот»?

4. Что такое «Алгоритм»?

5. Что такое «Программа»?

Критерии оценки текущего контроля:

Высокий уровень освоения материала – 4-5 точных ответов;

Средний уровень освоения материала –3 точных ответа;

Низкий уровень освоения материала – 2 и менее точных ответа.

Раздел 2. Построение маршрута.

Форма текущего контроля – выполнение практического задания: построение маршрута с преодолением препятствий.

Критерии оценки текущего контроля:

Высокий уровень освоения материала – маршрут построен грамотно, без помощи педагога;

Средний уровень освоения материала – маршрут построен грамотно с небольшой помощью педагога;

Низкий уровень освоения материала – для построения маршрута обучающемуся требуется помощь педагога.

Раздел 3. Алгоритмы и их применение

Форма текущего контроля – выполнение практического задания: организация движения двух роботов по полю matatalab  с интеграцией звукового сигнала.

Критерии оценки текущего контроля:

Высокий уровень освоения материала – обучающийся справился с заданием без помощи педагога;

Средний уровень освоения материала – обучающийся справился с заданием с небольшой помощью педагога;

Низкий уровень освоения материала – для выполнения задания обучающемуся требуется помощь педагога.

Методическое обеспечение

- Презентация «LEGO MINDSTORMS Education EV3»

- Презентация «Принцип работы ультразвукового датчика»

- Презентация «Основы движения и поворотов»

- Презентация «Регуляторы для одного датчика»

- Презентация «Регуляторы для двух датчиков»

- Проект «Тайный код Сэмюэла Морзе» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Проект «Секрет ткацкого станка» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Проект «Посторонним вход воспрещён» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Проект «Человек всему мера» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Проект «Крутое пике» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Проект «В поисках сокровищ» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Проект «Волшебная палочка» от издательства «Лаборатория знаний»;

- Карточки с примерами заданий для MatataLab Pro set (Мелодии, Рисунки, Русский алфавит).

Уровневая дифференциация образовательной программы не предусмотрена

 Содержание программы

1 год обучения (16 часов, 1 час в неделю)

Раздел 1. Введение в робототехнику (1 ч)

Тема 1.1. Введение в робототехнику

Теория: - Правила поведения в кабинете. Техника безопасности. Организация рабочего пространства.

- Знакомство с робототехникой.

- Понятие алгоритма.

- Знакомство с matatalab, управление.

Практика: Знакомство с matatalab, управление.

Текущий контроль: устный опрос.

Раздел 2. Построение маршрута (8,5 ч)

Тема 2.1. Построение маршрута.

Практика: - Построение простейших маршрутов. Команды: прямо, назад, налево, направо

- Построение простейших маршрутов. Числовые блоки.

- Построение простейших маршрутов. Предустановленная мелодия.

- Построение простейших маршрутов. Предустановленный танец.

- Построение простейших маршрутов. Случайное движение.

- Лишний блок

- Оформление игры «Авиашахматы»

- Игра «Авиашахматы»

Тема 2.2. Преодоление препятствий

Практика: - Преодоление препятствий. Птички.

-  Преодоление препятствий. Океан.

-  Преодоление препятствий. Прогулка в лесу.

-  Преодоление препятствий. Достопримечательности Р.Ф.

-  Преодоление препятствий. Городской маршрут.

Тема 2.3. Цикл

Теория: Понятие цикла. Построение маршрута с применением цикла.

Практика: Понятие цикла. Построение маршрута с применением цикла.

- Построение маршрута с применением цикла.

Тема 2.4. Функция.

Теория: Понятие функции. Построение маршрута с применением функции.

Практика: - Понятие функции. Построение маршрута с применением функции.

- Построение маршрута с применением функции.

Тема 2.5. Лабиринты.

Теория: Лабиринты.

Практика: - Препятствия и флаги.

- Создание лабиринтов со стартом и финишем.

Теория: Карты. Картографическая сетка

Практика: - Построение маршрута по картографической сетке.

- Карта города.

Теория: Блок случайного значения.

Практика: Блок случайного значения.

- Настольная игра matatalab

Текущий контроль: выполнение практического задания.

Раздел 3. Алгоритмы и их применение (5,5 ч)

Тема 3.1. Рисование фигур

Теория: Понятие угла. Рисование фигур.

Практика: - Прямая, волнистая линии.

- Квадрат, треугольник.

- Звезда пятиконечная, восьмиконечная.

- Цветок, домик.

- Сложные рисунки.

Тема 3.2. Алфавит

Практика: Алфавит. Написание букв: А, Б.

- Буквы: Г, Д.

- Буквы: Е, Ё, Ж.

- Буквы: З, И, Й.

- Буквы: К, Л.

- Буквы: М, Н.

- Буквы: О, П.

- Буквы: Р, С.

- Буквы: Т, У.

- Буквы: Ф, Х.

- Буквы: Ц, Ч.

- Буквы: Щ, Ь, Ъ.

- Буквы: Ы, Э.

- Буквы: Э, Ю, Я.

- Написание слов.

- Алгоритм для написания цифр 0-4.

- Алгоритм для написания цифр 5-9.

Тема 3.3. Музыкальные алгоритмы

Теория: - Написание мелодии.

Практика: - Мелодия «Маленькая звездочка»

- Мелодия «Колыбельная»

- Мелодия «Рождественская песенка»

- Мелодия «Песенка художника»

- Мелодия «Мэри и её барашек»

- Мелодия «Песенка Красной Шапочки»

- Мелодия «Фантазия»

Промежуточная аттестация: выполнение практического задания. (1 час)

Учебный план  

Календарный учебный график

Рабочая программа воспитания    

Воспитательный компонент осуществляется по следующим направлениям организации воспитания и социализации обучающихся:

• гражданско-патриотическое  
• нравственное и духовное воспитание;
• воспитание положительного отношения к труду и творчеству;
• интеллектуальное воспитание;
• здоровьесберегающее воспитание;
• правовое воспитание и культура безопасности;
• воспитание семейных ценностей; 8) формирование коммуникативной культуры; 9) экологическое воспитание.

Цель – формирование гармоничной личности с широким мировоззренческим кругозором, с серьезным багажом теоретических знаний и практических навыков, посредством информационно-коммуникативных технологий.  

Используемые формы воспитательной работы: викторина, экскурсии, игровые программы.

Методы: беседа,  моделирование, наблюдения, проектный, поисковый.

Планируемый результат: повышение мотивации к учению, сформированность настойчивости в достижении цели, стремление к получению качественного законченного результата; умение работать в команде; сформированность нравственного, познавательного и коммуникативного потенциалов личности.

Календарный план воспитательной работы

Список литературы:

Нормативные правовые акты:

Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от

29.12.2012 № 273-ФЗ.

Указ Президента Российской Федерации «О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки» от 07.05.2012 № 599

Указ Президента Российской Федерации «О мероприятиях по реализации государственной социальной политики» от 07.05.2012 № 597.

Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27 июля 2022 года № 629 "Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам"

Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно- эпидемиологические требования к организации воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 31.03.2022 года № 678-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года».

Приказ Министерства образования Калининградской области от 26 июля 2022 года № 912/1 "Об утверждении Плана работы по реализации Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года, I этап (2022 - 2024 годы) в Калининградской области и Целевых показателей реализации Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года в Калининградской области"

Литература для педагога:

Гинзбург, Е.Е. Образовательная робототехника в дополнительном образовании школьников: Методическое пособие / Е.Е. Гинзбург, А.В. Винокуров - Йошкар-Ола: ОАНО «Инфосфера», 2011 г.

Злаказов А.С. Уроки Лего-конструирования в школе, методическое пособие, издательство БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011г.

Руководство преподавателя по ROBOTC для LEGO MINDSTORMS. -  Москва, 2012 г.;

Тарапата В.В. Робототехника в школе. Методика. Программы. Проекты. – Москва: «Лаборатория знаний», 2017 г.;

Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – С.П. «Наука», 2011 г.;

Литература для обучающихся:

Зайцева Н.Н. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3. Человек всему мера. – М.: «Лаборатория знаний», 2017 г.;

Рыжая Е.И. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3. В поисках сокровищ. – М.: «Лаборатория знаний», 2017 г.;

Салахова А.А. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3. Волшебная палочка. – М.: «Лаборатория знаний», 2017 г.

Сафули В.Г. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3. Посторонним вход воспрещён! – М.: «Лаборатория знаний», 2017г.;

Стерхова М.А. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3.Секрет ткацкого станка. – М.: «Лаборатория знаний», 2017 г.;

Тарапата В.В. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3. Тайный код Сэмюэла Морзе. – М.: «Лаборатория знаний», 2017 г.;

Удалов В.В. Конструируем роботов на LEGO Mindstorms Education EV3.Крутое пике. – М.: «Лаборатория знаний», 2017 г.;

Филиппов С.А. Уроки робототехники. – М.: «Лаборатория знаний», 2017г.;

Интернет-ресурсы:

• Интернет-журнал про образовательную робототехнику и роботов.

http://robotoved.ru

• Лего-роботы и инструкции для робототехника.

www.prorobot.ru

• Мой робот. Роботы. Робототехника. Микроконтроллеры.

http://myrobot.ru

• Научно – популярный портал «Занимательная робототехника».

http://edurobots.ru

• Робототехника. Сайт о роботах и робототехнике.

http://www.techrobots.ru/