ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «РОБОТОТЕХНИКА (ПРОГРАММИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ)»
рабочая программа (5, 6, 7, 8, 9, 10 класс)

Департамент образования

 Администрации Надымского района

Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования «Центр детского творчества»

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА

«РОБОТОТЕХНИКА

(ПРОГРАММИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ)»

Направленность: техническая

Вид деятельности:  робототехника

Уровень программы: стартовый

Возраст обучающегося: 11-17 лет

Срок реализации: 1 год

Авторы программы:

Ещеркин Александр Анатольевич,

педагог дополнительного образования
первой квалификационной категории;

Большаков Сергей Андреевич,

педагог дополнительного образования

Надым,
  2025

Содержание

1. КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗОВАНИЯ

1. Паспорт программы

 2. Пояснительная записка

Нормативно-правовые основания для проектирования дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ:

1. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 №273-Ф3 (с изм. и доп., далее-Ф3);

2. Федеральный закон РФ от 24.07.1998 № 124-Ф3 « Об основных гарантиях прав ребенка в Российской Федерации» (с изм. и доп.);

3. Указ Президента РФ от 07.05.2024 № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года»;

4. Стратегия развития воспитания в РФ на период до 2025 года (распоряжение Правительства РФ от 29 мая 2015г. № 996) ( с изм. и доп.);

5. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 31.03.2022 № 678-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей и признании утратившим силу распоряжения Правительства Российской Федерации от 04.09.2024 №1726-р» ( с изм. и доп. от 01.07.2025 №1745-р );

6. Постановление Правительства Российской Федерации от 26.12.2017 г. №1642 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» (в редакции от 26 декабря 2024 года и последующих );

7. Постановление Правительства РФ от 11.10.2023 г. № 1678 « Об утверждении Правил применения организациями , осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»;

8. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации « Об утверждении Целевой модели развития  региональных систем дополнительного образования детей» от 04.09.2019 № 467 (с изм.и доп.);

9. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 13.12.2024 г. № 883 «Об утверждении методик расчета государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» и федерального проекта «Все лучшее детям» национального проекта «Молодежь и дети»;

10. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.2022 г. № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

11. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 5 августа 2020 года № 882/391 « Об организации и осуществлении образовательной деятельности при сетевой форме реализации образовательных программ»;

12. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 22.09.2021 г. № 652н «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и взрослых»;

13. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 03.09.2019 № 467 «Об утверждении Целевой модели развития региональных систем дополнительного образования детей» ( с изм. и доп.);

14. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 13.03.2019 № 114 «Об утверждении показателей, характеризующих общие критерии оценки качества условий осуществления образовательной деятельности организациями, осуществляющими образовательную деятельность по основным общеобразовательным программам, образовательным программам среднего профессионального образования, основным программам профессионального обучения, дополнительным общеобразовательным программам»;

15. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 января 2021 г. № 2 «Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» // Статья VI. Гигиенические нормативы  по устройству , содержанию и режиму работы организаций воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи (Требования к организации образовательного процесса,таблица 6.6);

16. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4. 3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»;

17. Протокол заочного заседания Рабочей группы по дополнительному образованию детей Экспертного совета Министерства просвещения Российской Федерации по вопросам дополнительного образования  детей и взрослых, воспитания и детского отдыха от 22.03.2022 года от № Д06-23/06пр;

18. Письмо Министерства просвещения Российской Федерации от 29.09.2023 г. №АБ-3935/06 «О методических рекомендациях» (вместе с «Методическими рекомендациями по формированию механизмов обновления содержания, методов и технологий обучения в системе дополнительного образования детей, направленных на повышение качества дополнительного образования детей, в том числе включение компонентов, обеспечивающих формирование функциональной грамотности и компетентностей, связанных с эмоциональным, физическим,  интеллектуальным,  духовным развитием человека, значимых для вхождения Российской Федерации в число десяти ведущих стран мира по качеству общего образования, для реализации приоритетных направлений научно-технологического и культурного развития страны»);

19. Письмо Минобрнауки России  от 18.11.2015 № 09-3242 «О направлении информации» (вместе с «Методическими рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)»

20. Постановление Правительства ЯНАО от 05.12.2019 № 1274-П «Об утверждении Правил персонифицированного учета и персонифицированного финансирования дополнительного образования детей в Ямало-Ненецком автономном округе;

21. Постановление Правительства ЯНАО от 22.09.2023 № 743-П «Об отдельных вопросах реализации дополнительных общеразвивающих программ в соответствии с  социальным сертификатом»;

22. Приказ департамента образования Ямало-Ненецкого автономного округа от 01.09.2023 г. № 769 «О требованиях к условиям и порядку оказания государственной услуги в социальной сфере «Реализация дополнительных общеразвивающих программ для детей» в Ямало-Ненецком автономном округе в соответствии с социальным сертификатом»;

23. Приказ ГАУ ДПО ЯНАО Региональный институт развития образования от 11.07.2025 г. № 453 «Об утверждении Методических рекомендаций по разработке и реализации дополнительных общеразвивающих общеобразовательных программ»;

24. Постановлением Администрации МО Надымский район от 10.08.2020 N 434 «Об утверждении Положения Об организации предоставления дополнительного образования детей в муниципальных образовательных организациях, расположенных на территории муниципального округа Надымский район Ямало-Ненецкого автономного округа» (с изменениями от 16.02.2021 №88-пк);

25. Постановлением Администрации Надымский район от 25.02.2025 №88-пкз «Об утверждении Правил персонифицированного учета в муниципальном округе Надымский район Ямало-Ненецкого автономного округа»;

26. Постановлением Администрации Надымского района от 13.06.2023 №302-пк «Об организации оказания муниципальных услуг в социальной сфере при формировании муниципального социального заказа на оказание муниципальных услуг в социальной сфере на территории Надымского района Ямало-Ненецкого автономного округа»;

27. Постановлением Администрации Надымского района от 20.06.2023 №315-пк «Об утверждении Порядка формирования муниципальных социальных заказов на оказание муниципальных услуг в социальной сфере, отнесенных к полномочиям Администрации Надымского района;

28. Постановлением Администрации Надымского района от 11.10.2022 №575-пк «Об утверждении административного регламента предоставления муниципальными образовательными организациями муниципального округа Надымский район Ямало-Ненецкого автономного округа муниципальной услуги «Запись на обучение по дополнительной общеобразовательной программе;

29. Устав и локальные акты МОУ ДО «Центр детского творчества».

Актуальность программы обусловлена необходимостью повышения мотивации к выбору инженерных профессий и создания системы непрерывной подготовки будущих квалифицированных инженерных кадров, обладающих знаниями и профессиональными компетенциями для развития приоритетных направлений отечественной науки и техники.

Педагогическая целесообразность. Основным форматом обучения является проектная деятельность. Это обеспечивает формирование умения планировать свою деятельность, нести ответственность за выполнение проекта и конечный результат, развитие коммуникативных навыков при создании командных проектов. Также в процессе деятельности формируются навыки моделирования, конструирования и программирования, работы с инструментами.

Отличительные особенности программы. Программа предлагает детям разнообразные задания и проекты, которые делают обучение робототехнике интересным и захватывающим. Программа использует современные технологии и конструкторы, такие как lego mindstorms ev3 и robotis bioloid, что делает процесс обучение более наглядным и интересным. Также программа объединяет знания из разных областей, таких как математика, физика, информатика и технологии, что способствует развитию комплексного мышления у детей.

Новизна программы заключается в интеграции активных методов обучения, современных образовательных технологий и высокотехнологичного оборудования, ориентированных на исследование, разработку и моделирование объектов и систем в сферах робототехники, машинного обучения и компьютерных наук.

Направленность: техническая. Программа направлена на развитие интереса детей в области робототехники и основ программирования,  инженерных и конструкторских навыков, а также учит креативно подходить к решению технических задач.  Основное внимание уделяется проектной деятельности, где каждый ребенок создает собственные конструкции и программирует роботов.

                Вид деятельности: робототехника.

Уровень освоения содержания программы: стартовый.

Адресат программы: учащиеся 11-17 лет.

Примерный портрет обучающегося:  Программа ориентирована на детей среднего и старшего школьного возраста (11–17 лет), проявляющих повышенный интерес к изучению современных технологий, робототехники и инженерных специальностей. Такие учащиеся отличаются активной жизненной позицией, пытливым умом и высокой степенью мотивации в освоении новых направлений науки и техники. Дети в этом возрасте находятся в фазе интенсивного развития когнитивных функций, включая внимание, память, аналитические способности и творческое мышление. Их отличают следующие характеристики:

• стремление к саморазвитию и желание познавать новое.
• умение быстро усваивать новые концепции и теории.
• повышенный интерес к техническим дисциплинам и стремление применять теоретические знания на практике.
• способность эффективно взаимодействовать в коллективе, демонстрируя командную работу и лидерство.
• осознанный выбор будущей профессии в технических областях.

 Занятия проводятся в группах, включающих как мальчиков, так и девочек, поскольку обучение направлено на равенство возможностей вне зависимости от пола участников. Совместная работа в группе стимулирует взаимодействие между детьми разного пола, развивает коммуникативные навыки и формирует конструктивные отношения внутри коллектива.

Наполняемость групп: не менее 12 учащихся.

Состав групп: разновозрастной.

Условия приёма в учебное объединение: принимаются все желающие.

Срок реализации программы и объем программы:  

объём программы - 108 часов, из них 38 часов теории, 70 часов практики;

Программа рассчитана на  1 год обучения.

Язык реализации программы: русский. 

        Форма обучения: очно-заочная, с применением дистанционных образовательных технологий.

        Форма занятий: групповая.

        Режим занятий: единицей измерения учебного времени и основной формой организации учебно-воспитательного процесса является учебное занятие.

Продолжительность одного академического часа -  45 мин.

Перерыв между учебными занятиями - 10 минут.

Общее количество часов в неделю - 3 часа.

Занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 часа и 1 часу.

Продолжительность занятий устанавливается в зависимости от возрастных и психофизиологических особенностей, допустимой нагрузки учащихся с учетом действующего СанПиН.

3. Цель и задачи программы

Цель программы: формирование специальных компетентностей учащихся в области технического моделирования и конструирования, способствующих развитию изобретательства и творческих способностей учащихся.

Задачи программы:

1. Формирование умения собирать  конструкции на основе конструктора LEGO «Mindstorm» EV3, разрабатывать алгоритмы управления движением робота с использованием изученных электронных компонентов и среды программирования.
2. Формирование навыков проектирования и сборки  электронных устройств на платформе Arduino, изучения принципов широтно-импульсной модуляции, подключения и программирования различных датчиков и исполнительных механизмов.
3. Формирование умений программирования и эффективного управления моделями роботов на примере набора BioLoid, изучение функциональных возможностей комплекта.

 4. Планируемые результаты

Задача 1. Формирование умения собирать конструкции на основе конструктора LEGO «Mindstorm» EV3, разрабатывать алгоритмы управления движением робота с использованием изученных электронных компонентов и среды программирования.

В результате реализации первого раздела программы будут достигнуты следующие результаты

Предметные результаты:

обучающиеся будут

знать:

•  устройство и функциональные особенности конструктора LEGO «Mindstorm» EV3;
• назначение основных электронных компонентов и среду программирования.

 уметь:

•  самостоятельно собирать модели роботов согласно инструкциям и собственным идеям;
•  составлять алгоритмы движения робота;
• подключать датчики и двигатели;
• программировать поведение робота с учётом поставленных задач.

 владеть: 

• основными методами анализа проблемных ситуаций, связанных с управлением роботами;
• способами устранения неполадок и оптимизации работы конструкций.

Метапредметные результаты:

знать:

• основы алгоритмизации и программирования;
• принципы последовательного и циклического исполнения команд;
•  понятия условий и ветвлений.

 уметь:

• планировать последовательность действий для достижения цели;
• анализировать свою работу и вносить изменения в конструкцию и программу;
• осуществлять самоконтроль и самооценку выполненных заданий.

 владеть:

• приемами самостоятельной постановки целей;
• выбора путей решения задач;
• оценивания качества выполненного проекта.

Личностные результаты:

знать:

• важность аккуратности, внимательности и ответственности при выполнении работ;
• значимость бережного обращения с материалами и инструментами.

уметь:

• проявлять инициативу и творчество в создании собственных моделей;
• сотрудничать со сверстниками  при решении общих задач;
• аргументированно обосновывать выбранные решения.

 владеть:

•  навыками планирования своего рабочего времени;
• формирования позитивного отношения к техническому творчеству и научному поиску;
• ценностью сотрудничества и взаимопомощи.

Задача 2. Формирование навыков проектирования и сборки  электронных устройств на платформе Arduino, изучения принципов широтно-импульсной модуляции, подключения и программирования различных датчиков и исполнительных механизмов.

В результате реализации второго раздела программы будут достигнуты следующие результаты

Предметные результаты:

знать: 

• устройство платформы Arduino;
• принцип работы основных элементов схемы;
•  способы подключения датчиков и исполнительных механизмов;
• понятие широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

уметь:

•  проектировать электронные устройства;
• соединять компоненты схем, писать код для управления платой Arduino;
• настраивать ШИМ-сигнал для регулировки яркости светодиодов и скорости вращения двигателей.

владеть: 

• навыками диагностики неисправностей электронных схем;
• понимания взаимосвязи аппаратной части и программного обеспечения.

Метапредметные результаты:

 знать: 

• основы алгоритмического мышления;
• этапы разработки электронного устройства;
• правила безопасности при работе с электроникой.

 уметь:

• формулировать технические задания;
• искать оптимальные пути реализации идей;
• оценивать работоспособность создаваемых устройств;
• проводить тестирование готовых решений.

владеть: 

• способностью мыслить системно;
• определять проблему и находить её решение;
• выбирать подходящие инструменты и средства для достижения результата.

Личностные результаты:

знать:

• значение точности и последовательности в разработке электроники;
• необходимость постоянного повышения уровня своих знаний и навыков.

уметь: 

• ответственно подходить к выполнению учебных задач;
• преодолевать трудности и учиться на ошибках;
• проявлять творческий подход при решении нестандартных задач.

 владеть: 

• качествами организованности, усидчивости, терпеливости;
• готовностью помогать другим участникам группы и делиться опытом.

Задача 3. Формирование умений программирования и эффективного управления моделями роботов на примере набора BioLoid, изучение функциональных возможностей комплекта.

В результате реализации третьего раздела программы будут достигнуты следующие результаты

Предметные результаты:

 знать: 

• устройство и функциональное предназначение каждого компонента набора BioLoid;
• основные команды и процедуры среды программирования.

 уметь:

•  управлять динамическими движениями робота, программируя его реакции на внешние воздействия;
• изменять параметры поведения в зависимости от ситуации.

 владеть: 

• методиками тестирования работоспособности созданных программ и исправления возникающих ошибок.

Метапредметные результаты:

 знать: 

• основные подходы к решению творческих и конструкторских задач;
• приемы декомпозиции сложных задач на составляющие.

 уметь:

•  ставить четкую цель;
• организовывать процесс выполнения задачи поэтапно;
• оценивать качество конечного продукта;
• доводить начатое дело до завершения.

 владеть:

• навыком принятия самостоятельных решений;
• ориентацией в процессе проектной деятельности;
• осознанием важности соблюдения сроков и стандартов качества.

Личностные результаты:

знать:

• значимость добросовестного отношения к труду;
• роль личной инициативы и ответственности в достижении успеха.

уметь: 

• эффективно распределять своё время;
•  поддерживать порядок в рабочей зоне;
• уважительно относиться к мнению товарищей и педагога.

 владеть:

• чувством гордости за успешно выполненные проекты;
• осознанностью значимости личного вклада в общее дело;
• культурой общения и взаимодействия в коллективе.

5. Содержание программы

Программа направлена на развитие интереса детей в области робототехники и основ программирования,  инженерных и конструкторских навыков, а также учит креативно подходить к решению технических задач.  Основное внимание уделяется проектной деятельности, где каждый ребенок создает собственные конструкции и программирует роботов.

Основными особенностями являются:

Главная цель – подготовка учащихся к успешному овладению техническими дисциплинами и вовлеченность в инновационную деятельность. Особое внимание уделяется проектной деятельности, включающей работу в командах, проектирование и создание реальных изделий и конструкций.

Структура образовательного процесса

Программа построена таким образом, чтобы обеспечить постепенное погружение учащихся в область робототехники и информатики.

Важнейшие аспекты охватывают:

• Историко-культурологическую составляющую: изучаются достижения отечественных инженеров и вклад России в мировую науку.
• Моделируемое творчество: использование конструкторов (LEGO, Evolvector, Bioloid) способствует пониманию сложных процессов через игровую деятельность.
• Научно-исследовательская практика: разработка простых систем управления, изучение алгоритмов и методик программирования.

Организация образовательного процесса 

Обучение организовано в очно-заочной форме с применением дистанционных образовательных технологий в рамках деятельности Мобильного технопарка. Очные занятия проводятся благодаря выездам Мобильного технопарка в поселки района трижды в год на две недели, обеспечивая практическую работу учащихся с высокотехнологичным оборудованием. После окончания выездов обучение продолжается дистанционно, поддерживая непрерывность образовательного процесса.

Основой процесса выступают активные формы обучения, среди которых особое место занимают проекты, направленные на решение прикладных задач, междисциплинарные исследования и создание творческих проектов. Применение метода проектного мышления и акцент на взаимодействии внутри команды позволяют детям учиться сотрудничать, эффективно распределять роли и достигать общих целей.

Особое внимание уделено индивидуальной траектории развития каждого ребёнка. Регулярная диагностика знаний и навыков, гибкость подходов и дифференцированный контроль позволяют учитывать уникальные способности и интересы учащихся, создавая оптимальную среду для раскрытия потенциала каждого ребёнка.

Современное материально-техническое оснащение и наличие специализированной литературы способствуют глубокому изучению темы, позволяя освоить актуальные компетенции в областях робототехники, информационных технологий и программирования. Такой комплексный подход обеспечивает эффективное овладение детьми необходимыми умениями и навыками, способствуя становлению юных профессионалов, востребованных в современном мире высоких технологий.

Особенности организации процесса обучения:

Процесс направлен на комплексное развитие всех участников, учитывая индивидуальные различия в уровне подготовки и психологические особенности подростков. Среди главных аспектов:

• организация работы в группах позволяет развивать навыки общения и сотрудничества.
• индивидуальные консультации помогают выявить сильные стороны каждого ученика и направить его усилия в правильное русло.
• проведение конкурсов и соревнований стимулирует интерес к обучению и повышает мотивацию учащихся.

Программа нацелена на качественное развитие учащихся в области высоких технологий, внедрение инновационных подходов и подготовку конкурентоспособных специалистов будущего.

II. Комплекс организационно-педагогических условий

1. Учебный план

2. Учебно-тематический план

3. Содержание учебно-тематического плана

Задача 1. Формирование умения собирать  конструкции на основе конструктора LEGO «Mindstorm» EV3, разрабатывать алгоритмы управления движением робота с использованием изученных электронных компонентов и среды программирования.

В соответствии с поставленной задачей сформулирован следующий раздел программы.

Раздел 1. Формирование умения собирать  конструкции на основе конструктора LEGO «Mindstorm» EV3, разрабатывать алгоритмы управления движением робота с использованием изученных электронных компонентов и среды программирования (всего 58ч: теория 21 ч, практика 37 ч.)

Тема №1.1 «Введение в образовательную программу. История, виды и

назначение роботов. Знакомство с робототехническими наборами» (всего 3

ч.: теория 1 ч., практика 2ч.)

Теория (1ч.): Краткая история развития робототехники, знакомство с разными видами роботов. Знакомство с робототехническими наборами. Изучение электронных компонентов набора. Техника безопасности при работе с конструкторами.

Практика (2ч.): Работа с робототехническими наборами. Изучение электронных компонентов наборов.

 Тема № 1.2 «Изучение электронных компонентов наборов» (всего 1

ч: теория 1 ч.)

Теория (1ч.):  Техника безопасности при работе с конструкторами.Работа с робототехническими наборами.Изучение электронных компонентов наборов. Начальный контроль.

Тема № 1.3. «Основы робототехники. Механика» (всего 3 ч.: теория 2 ч.,

 практика 2ч.)

Теория (2ч.): «Основы робототехники. Механика. Основные составляющие механики. Рычажные, шестерёнчатые зубчатые, кривошипно-шатунные механизмы.

Практика (1ч.): Сборка механических узлов и схем.        

Тема №1.4. «Конструктор LEGO «Maindstorm» EV3. Знакомство с набором.

Изучение среды разработки» (всего 6ч.: теория 2 ч., практика 4ч.)

Теория (2ч.): Изучение среды управления EV3 и знакомство с деталями конструктора.

Практика (4ч.): Написание программы.

Тема №1.5. «Изучение работы датчиков» (всего 12ч.: теория 4 ч., практика 8ч.)

Теория (4ч.): Изучение работы датчиков, их подключение и программирование.

Практика (8ч.): Программирование датчиков для работы в разных ситуациях.

Тема №1.6. «Последовательные и параллельные действия, работа с модулем» (всего 6ч.: теория 2 ч., практика 4ч.)

Теория (2ч.): Изучение способов выполнения параллельных действий, изучение возможностей управляющего модуля.

Практика (4ч.): Написание программ для выполнения параллельных действий, программирование модуля (вывод текста на экран, воспроизведение звука и др.).

Тема №1.7. «Сборка» (всего 6ч.: практика 6ч.)

Практика(6ч.): Конструирование робота. Подключение датчиков и моторов.

Тема №1.8. «Работа с переменными» (всего 6ч.: теория 3 ч., практика 3ч.)

Теория (3ч.): Присвоение значений переменной, передача переменных и др.

Практика (3ч.): Написание программы счетчика, измерителя.

Тема №1.9. «Составление алгоритмов» (всего 3ч.: теория 2 ч., практика 1ч.)

Теория (2ч.): Алгоритмы выполнения последовательных действий роботом.

Практика (1ч.): Составление алгоритмов для работы робота.

Тема №1.10. «Программирование и управление» (всего 6ч.: теория 1 ч., практика 5ч.)

Теория (1ч.): Последовательность блоков управления в программе.

Практика (5ч.): Программирование собранного робота на взаимодействие с окружением с помощью подключенных датчиков.

Тема №1.11. «Удаленное управление. Промежуточная аттестация» (всего 6ч.: теория 3 ч., практика 3ч.)

Теория (3ч.): Изучение синхронизации нескольких управляющих модулей.

Практика (3ч): Написание программы для передачи команд с управляющего модуля на ведомый.

Задача 2. Формирование навыков проектирования и сборки  электронных устройств на платформе Arduino, изучения принципов широтно-импульсной модуляции, подключения и программирования различных датчиков и исполнительных механизмов.

В соответствии с поставленной задачей сформулирован следующий раздел

         программы.

Раздел 2. Формирование навыков проектирования и сборки  электронных устройств на платформе Arduino, изучения принципов широтно-импульсной модуляции, подключения и программирования различных датчиков и исполнительных механизмов.

Тема №2.1. «Робототехнический набор Эвольвектор. Знакомство с набором. Изучение среды разработки»(всего 3ч.: теория 1ч., практика 2ч.)

Теория (1ч.): Изучение среды управления Arduino IDE, изучение электронных деталей.

Практика (2ч.): Работа в программе.

Тема №2.2. «Основы проектирования и моделирования электронного устройства на базе Ардуино» (всего 6ч.: теория 3ч., практика 3ч.)

Теория (3ч.): Управление электричеством. Законы электричества. Как быстро строить схемы: макетная плата.

Практика (3ч.): Чтение электрических схем. Управление светодиодом на макетной доске

Тема №2.3. «Широтно-импульсная модуляция» (всего 3ч.: теория 2ч., практика 1ч.)

Теория (2ч.): Аналоговые и цифровые сигналы, понятие ШИМ.

Практика (1ч.): Управление устройствами с помощью портов, поддерживающих ШИМ.

Тема №2.4. «Программирование. Подключение датчиков и других компонентов» (всего 9ч.: теория 3ч., практика 6ч.)

Теория (3ч.): Роль датчиков в управляемых системах.

Практика (6ч.): Программирование работы датчиков.

Тема №2.5. «Управление моторами и серводвигателями» (всего 6ч.: теория 2ч., практика 4ч.)

Теория (2ч.): Работа моторов и серводвигателей, подключение и управление.

Практика (4ч.): Программирование моторов и серводвигателей, поворот на n градусов и др.

Тема №2.6. «Сборка и подключение»(всего 6ч.: теория 1ч., практика 5ч.)

Теория (1ч.): Подключение электронных деталей.

Практика (5ч.): Конструирование робота. Подключение моторов, датчиков, и др. Проверка работоспособности.

Тема №2.7. «Программирование и управление» (всего 6ч.: теория 2ч., практика 4ч.)

Теория (2ч.): Изучение среды управления и программирование робота

Практика (4ч.): Программирование сконструированного робота: движение по линии, обход препятствий.

Задача 3. Формирование умений программирования и эффективного управления моделями роботов на примере набора BioLoid, изучение функциональных возможностей комплекта.

В соответствии с поставленной задачей сформулирован следующий раздел

 программы.

Раздел 3. Формирование умений программирования и эффективного управления моделями роботов на примере набора BioLoid, изучение функциональных возможностей комплекта.

Тема №3.1. «Набор Bioloid. Знакомство с набором, его возможности» (всего 3ч.: теория 1ч., практика 2ч.)

Теория (1ч.): Изучение особенностей набора, техника безопасности при работе с комплектом.

Практика (2ч.): Установка и подключение рук и ног.

Тема №3.2. «Программирование и управление» (всего 6ч.: теория 1ч., практика 5ч.)

Теория (1ч.): Изучение среды управления и программирования робота

Практика (5ч.): Программирование робота: шаги наклоны и др.

Тема №3.3. «Итоговое занятие. Аттестация по завершении реализации программы» (всего 2ч.: теория 1ч., практика 1ч.)

Теория (1ч.): Подведение итогов.

Практика (1ч.): Тестирование.

4. Календарный учебный график на 2025/2026 учебный год

     Педагоги:  Ещеркин Александр Анатольевич, Большаков Сергей Андреевич

  Срок реализации – с 10 сентября по 31 мая

Продолжительность учебных занятий:

гр.1а, 1б - 2 раза в неделю по 1 и 2 часа = 3 часа

Начальный контроль – с 15 по 25 сентября

Промежуточная аттестация – с 20 по 26 декабря

Аттестация по завершении реализации программы – с 12 по 19 мая

Каникулы – с 01 июня по 31 августа

5. Условия реализации программы

Материально-техническое обеспечение программы:

МОУ ДО «Центр детского творчества», каб. 6б

Методическое обеспечение:

• методы обучения:
• словесный метод (рассказ о базовых принципах работы датчиков, приводов и микропроцессорных систем, лекции по основам механики, электротехники, программирования и другим дисциплинам, обсуждения потенциальных рисков, возникающих при неправильной эксплуатации техники);
• наглядно-демонстрационный метод (демонстрация практического использования  оборудования, показ процесса сборки и разборки моделей роботов, просмотр демонстрационных видеороликов, объясняющих работу сложных механизмов и систем управления).
• метод проектов  (разработка индивидуальных и групповых проектов);
• практические занятия (сборка, настройка и калибровка отдельных узлов и модулей роботов, управление моделями, практика составления алгоритмов движения и обработка данных);
• проблемно-поисковый метод (постановка  проблемных ситуаций, решение которых требует самостоятельного поиска информации и анализа полученных данных);
• исследовательская деятельность (организация исследовательских работ, связанных с изучением новых технологий и материалов, применяемых в робототехнике.

методы воспитания:

• создание ситуации успеха (позитивное подкрепление достижений учащихся, публичное признание лучших работ и грамотного поведения);

• формирование мотивации достижения (постановка достижимых профессиональных целей, поощрение инициативности и стремления совершенствоваться)
• развитие эмоционального интеллекта. 

         Формы организации образовательной деятельности: индивидуальная, групповая.

  Формы организации учебного занятия – занятие-практикум, защита проектов.

  Педагогические технологии:

• технология индивидуализации обучения;

• технология группового обучения;
• технология коллективного взаимообучения;
• технология коллективной творческой деятельности;
• здоровьесберегающая технология;
• проблемная (учебный, творческий проект);
• поисковые (наблюдение, мониторинг);
• развивающего обучения;
• технологии сотрудничества;
• информационно – коммуникационные технологии;
• игровые технологии.

                Методическое и дидактическое обеспечение:

•  методические разработки, планы-конспекты занятий, методические указания и рекомендации к практическим занятиям;
• учебная, методическая, дополнительная литература;
• развивающие и диагностические процедуры: тестовые задания, игры, викторины, кроссворды;
• дидактические материалы: графические и динамические схемы; графические знаки, обозначающие запреты и предписания; таблицы, модели – схемы;
• учебники, учебные пособия в расчете на одного учащегося;
• видео-фотокаталоги: СD-диск, репродукции;
• литературные каталоги: ситуации, высказывания, рассказы, статьи;
• научно-популярные журналы и т.д.

Учебное помещение соответствует действующим требованиям санитарных норм и правил.

Кадровое обеспечение: педагог дополнительного образования с соответствующим уровнем образования и курсовой подготовкой.

6. Формы аттестации (контроля) и оценивание обучающихся

                Виды контроля по определению уровня и качества сформированности программных умений и навыков:

         – начальный контроль – в начале освоения программы  с 15 по 25 сентября. Формы и методы контроля: практическое задание, опрос, наблюдение, анализ.

• промежуточная аттестация -  проводится  с 20 по 26 декабря. Формы и методы: практическое задание,  наблюдение, опрос.
• аттестация по завершении реализации программы – в конце освоения программы  с 12 по 19 мая в форме  защиты проекта и т.д.

                Текущий контроль проводится систематически на занятиях в процессе всего периода обучения по программе.

Оценивание осуществляется по 4-балльной системе (от 2 - 5 баллов). По итогам контроля определяется уровень сформированности практических умений и навыков:

- высокий – от 4,6 до 5,0

- средний от 3,6 до 4,5

- низкий – от 2,0 до 3,5

Высокий уровень – учащийся хорошо знает теоретический материал, владеет терминологией и осознанно употребляет термины, умеет самостоятельно применять на практике полученные знания и умения, проявляет творческий подход и фантазию к выполнению задания.

Средний уровень – учащийся в целом знает теоретический материал, частично владеет терминологией, в целом умеет применять на практике полученные знания и умения, изредка прибегает к помощи педагога, старается проявлять творческий подход и фантазию к выполнению задания.

Низкий уровень -  учащийся обладает минимальным объемом знаний и умений, не способен выполнять задания без помощи педагога.

 Оценочные материалы (См. Приложение).

Формы контроля и оценочные материалы

7. Воспитательная деятельность.

Цель: формирование гармонично развитой личности, обладающей высокой технической культурой, творческими способностями, ответственностью и лидерскими качествами, а также активной гражданской позицией и уважительным отношением к окружающим.

Задачи:

– воспитание патриотизма, гордости за свою страну, города, региона, глубокое уважение к историческому наследию Родины;

– формирование духовного облика, прививание морально-нравственных ориентиров, понимание национальных обычаев и культурных особенностей;

– совершенствование экологического сознания, выработка осознанного подхода к сохранению природы;

– пропаганда и внедрение принципов ведения активного и здорового образа жизни;

– предупреждение девиантного поведения среди подростков, профилактика социальных угроз;

– оказание поддержки ребёнку в вопросах профессионального становления и раскрытия потенциала в рамках предлагаемых дополнительных общеобразовательных программ;

– способствование установлению доверительной атмосферы в отношениях ребёнок - семья, поддерживая положительный психологический климат в школьном сообществе.

Целевые ориентиры воспитания:

Воспитательный процесс реализуется через основные направления воспитательной работы: духовно-нравственное, гражданско-патриотическое, экологическое, здоровьесберегающее, трудовое, профессионально-личностное и правовое воспитание, работа с родителями.

1. Гражданско-патриотическое воспитание. Направлено на воспитание у учащихся гордости и уважения к истории, любви к родному городу, краю, стране, стремления к сохранению традиций, формирование социальной ответственности, принятие социально значимых ценностей.

2. Духовно-нравственное. Направлено на формирование ценностных представлений о морали, основных понятиях этики (добро и зло, истина и ложь, смысл жизни, справедливость, милосердие, уважение к старшему, нравственный выбор и др.), уважительное отношение к традициям, культуре и языку своего народа.

3. Экологическое. Направлено на формирование экологической культуры, личной ответственности за будущее города, страны.

4. Профессионально-личностное.  Ориентировано на развитие у детей познавательной активности, раннюю профориентацию, формирование «профильной» культуры», «гибкой» адаптации и соотношения собственных возможностей с требованиями и реалиями современного общества и профессионального сообщества. Направлено на выявление творческих индивидуальных способностей и профессионального самоопределения.

5. Здоровьесберегающее. Направлено на формирование ответственного отношения к своему здоровью и потребности к ЗОЖ, занятиям физической культурой, сохранение и укрепление нравственного, психического и физического здоровья, профилактику вредных веществ.

6. Правовое. Направлено на формирование правосознания учащихся осознанного стремления к правопорядку, на профилактику социально-опасных явлений.

7. Работа с родителями. Направлена на повышение родительской ответственности за обучение и воспитание своих детей, вовлечение родителей в жизнь учебного объединения.

Ожидаемые результаты:

• сформированы чувства уважительного отношения к своей стране, исторической памяти героического прошлого к стране, подвигам защитников Отечества;
• сформированы понятия базовых, национальных и духовно-нравственных ценностей (честь, совесть, справедливость, вера в добро, человеколюбие и др.)
• активное участие учащихся в экологических акциях, марафонах и иных формах экологической активности;
• сформировано ценностное отношение к здоровью;
• сформированы основы правовой культуры, законопослушное поведение, расширен правовой кругозор учащихся;
• сформированы первоначальные трудовые умения, добросовестное отношение к труду, положительный взгляд на мир профессий;
• благоприятных психологический климат в учебном объединении, заинтересованность родителей в творческом развитии детей.

Формы проведения воспитательных мероприятий: праздники, соревнования, конкурсы, мастер ­ классы.

Методы воспитательного воздействия: убеждение, упражнение, поощрение, пример, наставничество (педагог-ученик), моделирование, алгоритмизация, творческая инвариантность.

Формы и методы воспитания:

Формы воспитания:

• практические занятия;
• проектная деятельность;
• участие в соревнованиях и конкурсах; 
• социально значимые акции;
• общественно полезные инициативы;
• командообразующие игры и соревнования;
• информационно-просветительская деятельность.

Методы воспитания:

• проблемно-поисковые методы ( постановка проблемных ситуаций, стимулирующих самостоятельное исследование и разработку решений);
• игровые методы (использование игровых заданий, квестов, симуляторов полета, виртуальных тренажеров для освоения теоретических знаний и практических навыков);
• метод наглядности (демонстрация образцов техники, схем, чертежей, видеороликов, позволяющих лучше усвоить материал);
• методы мотивации (поощрение успехов учащихся);
• индивидуальная поддержка;
• коллективные обсуждения: (обмен опытом, обсуждение результатов работы, выработка совместных решений).

Условия организации воспитания  включают формирование у детей компетенций для безопасного и эффективного управления беспилотными летательными аппаратами, развитие инженерного мышления, технических навыков и подготовку к перспективным высокотехнологичным профессиям будущего.

Особое внимание уделено созданию комфортной психологической атмосферы в группах, поддержке детской инициативы и тесному взаимодействию с семьями учащихся. Учебный процесс построен на проектной деятельности.  Используются разнообразные диагностические инструменты, позволяющие объективно отслеживать динамику развития каждого ребёнка.

Календарный план воспитательной работы

8.Список литературы

1. Балабанов, П. В. Программирование робототехнических систем : учебное пособие / П. В. Балабанов. — Тамбов : Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2019. — 81 c

2.  История и современность развития роботов : учебное пособие / В. С. Глухов, Р. А. Галустов, А. А. Дикой, И. В. Дикая. — Армавир : Армавирский государственный педагогический университет, 2019. — 231 c.

3. Медведев, В. А. Системы управления электроприводами роботов : учебное пособие / В. А. Медведев. — Воронеж : Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2019. — 194 c.

4. Основы робототехники : учебное пособие / В. С. Глухов, А. А. Дикой, Р. А. Галустов, И. В. Дикая. — Армавир : Армавирский государственный педагогический университет, 2019. — 308 c.

5. Подураев, Ю. В. Мехатроника: основы, методы, применение : учебное пособие / Ю. В. Подураев. — Саратов : Ай Пи Ар Медиа, 2019. — 256 c.

6. Степыгин, В. И. Теория механизмов и основы робототехники. Зубчатое зацепление : учебное пособие / В. И. Степыгин, Е. Д. Чертов. — Воронеж : Воронежский государственный университет инженерных технологий, 2019. — 56 c.

Приложение 1

ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 

(защита робототехнического проекта «Танцующий бот»)

Опрос по робототехнике

1. Как называется модуль, который легко соединяется с разными исполняющими устройствами, позволяя создавать и роботов, и устройства автоматики, и приборы:

A) Atmel B) LEGO Mindstorms EV3

C) Arduino D) Ни один из перечисленных вариантов

2. Какие МК являются основами Arduino:

A) Microchip B) Intel 8051

C) Hitachi H8/3297 D) ATMEGA8 и ATMEGA168

3. Что из предложенных вариантов компилирует программный код и загружает его в устройство Arduino.:

A)  B) 

C)  D) 

4. Где на ПО находится поле для отображения служебных сообщений. Например, уведомлений об успешной загрузке программы:

A) В меню программы B) В панели иконок

C) Ниже окна отображения информации D) Внизу после текстового

редактора

5. Платформа Arduino имеет 14 цифровых вход/выходов. Сколько из них могут использоваться как выходы ШИМ:

A) все B) 6

C) 3 D) 4

6. Как называется этот элемент :

A) фоторезистор B) транзистор

C) ИК приемник D) ИК датчик движения

7. Какой функцией в программе можно назначить выводу порт ввода:

A) pinMode(pin, INPUT);

B) Serial.begin(9600);

C) void loop (){}

D) val = Serial.read ();

8. Каждый из 14 цифровых выводов Uno может настроен как вход или выход.

A) Да

B) Нет

C) Только 1,2, 3, 4 – выходы, остальные входы

D) Только 1,2, 3, 4 – входы, остальные выходы

9. Что делает функция delay(n)?

A) Повторяет действие на n миллисекунд

B) Приостанавливает обработку программы на n миллисекунд

C) Прерывает программу на n миллисекунд

D) Переключает функцию

10. Для чего предназначен резистор?

A) Сопротивляться течению тока, преобразовывая его часть в тепло

B) Меняет сопротивление в зависимости от температуры

C) Преобразовывает электрическую энергию в механическую

D) Ничего из предложенного выше

11. Что такое Переменные?

A) Используется для повторения блока выражений, заключённых в фигурные скобки заданное число раз

B) Определяют начало и конец блока функции или блока выражений

C) Это способ именовать и хранить числовые значения для последующего использования программой

D)Открывают последовательный порт и задаёт скорость для последовательной передачи данных.

12. Каким образом обычно черный провод земля подключается к плате

A) К VIN выводу

B) К AREF выводу

C) К GND выводу

D) К A0 выводу

13. Какая библиотека используется для работы с LCD дисплеем?

A) #include

B) #include

C) #include

D) #include

14. Какую функция используется для выключения светодиод:

A) digitalWrite(ledPin, LOW); B) digitalRead(ledPin, HIGH);

15. Какую флеш-память имеет микроконтроллер ATmega168 на Arduino?

A) 16 Кб

B) 1024 байта

C) 512 байта

D) 32 байта

16. Как можно сделать блок комментарий в Arduino:

A) с помощью () B) с помощью //

C) с помощью {} D) с помощью /* */

17. Какая функция записывает псевдо-аналоговое значение, используя схему с широтно-импульсной модуляцией (PWM), на выходной вывод, помеченный как PWM?

A) pinMode(pin, INPUT); B) analogWtite (pin, value)

C) analogRead (pin) D) digitalRead (pin)

18. Какой это датчик: 

A) Датчик света B) Датчик температуры

C) Датчик вибрации D) Ультразвуковой датчик

19. Библиотека Stepper предоставляет удобный интерфейс управления:

A) LED дисплейем B) Шаговыми двигателями

C)Фоторезистором D) Сервоприводом

20. Язык программирования Arduino основан на _______.

A) Wiring, Processing, C/C++ B) Visual Basic

C) Python, Java D) Assembler