Дополнительная общеобразовательная программа технической направленности «Робототехника»
рабочая программа

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Министерство образования и науки РС(Я)

МР «Мирнинский район» МКУ «МРУО»

МАОУ "СОШ №8"

Дополнительная общеобразовательная программа

технической направленности

«Робототехника»

Тип программы: модифицированный

Срок реализации: 1 год

Возраст обучающихся: 7-12 лет

Количество часов: 68

Составитель:

Мухин Николай Андреевич,

Учитель физики, информатики

Мирный, 2025

Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа

«Робототехника» является технической направленностью и предназначена для образования в системе дополнительного образования детей.

В начале XXI века человечество вступило в информационно- компьютерную эпоху, которая в системе образования России начинает развиваться всё более интенсивно. Приоритетом в системе образования становятся не только знания, умения и навыки, но и личность обучающегося, с присущими ему индивидуальностью, особенностями и способностями.

Современный уровень развития науки и техники способствуют тому, что человек нуждается в больших знаниях и умениях. Для их получения требуется новые области знаний на тех этапах, на которых ранее это было невозможно. В нашем очень быстро развивающемся мире робототехника играет огромнейшую роль, и потребность в программировании роботов стала такой же повседневной задачей для продвинутого учащегося, как решение задач по математике или выполнение упражнений по русскому языку. Существующие среды программирования, как локальные, так и виртуальные, служат хорошим инструментарием для того, чтобы научиться программировать роботов. Хотя правильнее сказать не роботов, а контроллеры, которые управляют роботами.

Робот — это любое электронное устройство, управляемое контроллером, который нужно соответствующим образом запрограммировать.

Курс носит междисциплинарный характер и позволяет решить задачи развития у учащихся научно-исследовательских, проектных, технико- технологических и гуманитарных компетенций.

Осваивая программу, учащиеся получат навыки конструирования и программирования в одном курсе. Для этого, в качестве основных технических ресурсов и платформы для детского исследования, конструирования и создания роботов используются конструкторы разных видов:

Дополнительная общеобразовательная программа «Разработка виртуальной и дополненной реальности» является общеразвивающей программой стартового уровня и имеет техническую направленность. Основанием для проектирования и реализации данной программы служит перечень следующих нормативных правовых актов и государственных программных документов.

Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием 12.12.1993 с изменениями, одобренными в ходе общероссийского голосования 01.07.2020).

• URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_28399/ (дата обращения: 10.03.2021).

Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ (ред. от 31.07.2020) «Об образовании в Российской Федерации» (с изм. и доп., вступ. в силу с01.09.2020).

• URL:        http://        www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_140174        (дата обращения: 28.09.2020).

Паспорт национального проекта «Образование» (утверждён президиумом Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, протокол от 24.12.2018 № 16).

• URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_319308/ (дата обращения: 10.03.2021).

Государственная        программа        Российской        Федерации        «Развитие образования» (утверждена постановлением Правительства РФ от 26.12.2017

№ 1642 (ред. от 22.02.2021) «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие образования»).

• URL:        http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_286474/        (дата обращения: 10.03.2021).

Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года (утверждена распоряжением Правительства РФ от 29.05.2015 № 996-р «Об утверждении Стратегии развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года»).

• URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_180402/ (дата обращения: 10.03.2021).

Профессиональный стандарт «Педагог (педагогическая деятельность в дошкольном, начальном общем, основном общем, среднем общем образовании) (воспитатель, учитель)» (ред. от 16.06.2019) (приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 18 октября 2013 г. № 544н, с изменениями, внесёнными приказом Министерства труда и соцзащиты РФ от 25 декабря 2014 г. № 1115н и от 5 августа 2016 г. № 422н).

• URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_155553/ (дата обращения: 10.03.2021).

Профессиональный стандарт «Педагог дополнительного образования детей и взрослых» (приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от

5 мая 2018 г. № 298н «Об утверждении профессионального стандарта

«Педагог дополнительного образования детей и взрослых»).

— URL: https://profstandart.rosmintrud.ru/obshchiy- informatsionnyyblok/natsionalnyy-reestr-professionalnykh-standartov/reestr professionalnykhstandartov/index.php?ELEMENT_ID=48583 (датаобращения: 10.03.2021).

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (утверждён приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897) (ред.

21.12.2020). — URL: https://fgos.ru (дата обращения: 10.03.2021).

Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (утверждён приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012 г. № 413) (ред. 11.12.2020).

— URL: https://fgos.ru (дата обращения: 10.03.2021).

Методические рекомендации по созданию и функционированию центров цифрового образования «IT-куб» (утверждены распоряжением Министерства просвещения Российской Федерации от 12 января 2021 г. № Р-5).

- URL: http://www.consultant.ru/ document/cons_doc_LAW_374572/ (датаобращения: 10 .03 .2021).

Методические рекомендации по созданию и функционированию в общеобразовательных организациях, расположенных в сельской местности и малых городах, центров образования естественно-научной и технологической направленностей («Точка роста») (утверждены распоряжением Министерства просвещения Российской Федерации от 12 января 2021 г. № Р-6).

— URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_374694/ (дата обращения: 10.03.2021).

В программе заложено углубленное взаимодействие ребенка с миром научно-технического творчества, включающее в себя путь от авторского воплощения замысла до создания автоматизированной модели, проекта.

Программа адаптирована для обучающихся с ОВЗ. (Зависит от программы)

Актуальность программы заключается в том, что научно-техническое творчество на сегодняшний день является предметом особого внимания и одним из аспектов развития интеллектуальной одаренности детей. Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей и подростков к современной технике. Технические объекты окружают нас повсеместно, в виде бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Дети познают мир и принимают мир таким, каким его видят, пытаются осмыслить, осознать, а потом объяснить. Известно, что наилучший способ развития технического мышления и творчества, знаний технологий неразрывно связан с непосредственными реальными действиями, авторским конструированием.

В процессе обучения происходит тренировка мелких и точных движений, формируется элементарное конструкторское мышление, ребята учатся работать по предложенным инструкциям и схемам, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений, изучают принципы работы механизмов.

Отличительные особенности программы

В программе уделяется большое внимание практической деятельности учащихся. Программа основана на принципах развивающего обучения от простого к сложному, программа способствует повышению качества обучения, формированию алгоритмического стиля мышления и усилению мотивации к обучению.

Новизна программы   определяется гибкостью по отношению к платформам реализуемых робототехнических устройств. Практически все программы дополнительного   и профессионального образования ориентированы на одну платформу. Это обусловлено в равной степени финансовыми, временными, кадровыми и программными ограничениями (в каждом случае в своем соотношении). Например, широко рекламируемые в последнее время программы обеспечивают базовое образование начинающих заниматься робототехникой, но предельно ограничены по широте реализации возможностями конструктора, предназначенного для детей дошкольного и младшего школьного возраста. Программы профессионального образования – очень широки в обзорной части, но в практической части подобны игольному ушку и крайне далеки от свободы творчества.

Адресат дополнительной общеобразовательной программы

Курс рассчитан на 68 часа, которые проводятся в течении учебного года по 2 часа 1 раз неделю. Срок реализации программы- 1 учебный год.

Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы от 7 до 12 (включительно) лет (1-6 класс). В коллектив могут  быть приняты все желающие, не имеющие противопоказаний по здоровью.

Курс предполагает использование компьютеров/планшетов совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство достижения поставленной цели. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

Общее количество часов в неделю – 2 часа.

Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа.

Уровень программы: базовый

Формы реализации: Занятия проводятся в очной и очно-заочной формах обучения без использования дистанционных технологий, без использования сетевой формы.

Дистанционное обучение

С учетом санитарно-эпидемиологической ситуации при необходимости возможна реализация программы в заочной форме обучения, с использованием дистанционных технологий, без использования сетевой формы. (Добавить электронные образовательные ресурсы)

Педагогическая целесообразность программа обусловлена развитием коммуникативных способностей и softskills, посредством лего-конструирования детей дошкольного и младшего школьного возраста. Целый ряд специальных заданий на поиск информации, анализ информации, работа в команде, организация и руководство команды, наблюдение, сравнение, и т. д.

Целью программы «Робототехника» является: развитие алгоритмического мышления обучающихся, их творческих способностей, аналитических и логических компетенций, а также пропедевтика будущего изучения программирования роботов на одном из современных языков.

Для формирования поставленной цели планируется достижение следующих результатов.

Личностные результаты:

• развитие        пространственного        воображения,        логического        и визуального мышления, наблюдательности, креативности;
• развитие мелкой моторики рук;
• формирование первоначальных представлений о профессиях, в которых информационные технологии играют ведущую роль;
• воспитание интереса к информационной и коммуникационной деятельности.

Метапредметные результаты:

• формирование алгоритмического мышления через составление алгоритмов в компьютерной среде VEXcode VR, LEGO EV3;
• овладение способами планирования и организации творческой деятельности.

Предметные результаты:

• ознакомление с основами робототехники с помощью универсальной робототехнической платформы VEXcode VR или аналогичной ей (виртуальной или реальной);
• систематизация знаний по теме «Алгоритмы» на примере работы программной среды Scratch с использованием блок-схем программных блоков;
• овладение умениями и навыками при работе с платформой (конструктором), приобретение опыта практической деятельности по созданию автоматизированных систем управления, полезных для человека и общества;
• знакомство с законами реального мира;
• овладение умением применять теоретические знания на практике;
• усвоение знаний о роли автоматизированных систем управления в преобразовании окружающего мира.

Задачи программы:

Познавательные задачи:

• начальное освоение компьютерной среды Scratch в качестве инструмента для программирования роботов;
• систематизация и обобщение знаний по теме «Алгоритмы» в ходе создания управляющих программ в среде Scratch;
• создание завершённых проектов с использованием освоенных навыков структурного программирования.

Регулятивные задачи:

• формирование навыков планирования — определения последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата;
• освоение способов контроля в форме сопоставления способа действия и его результата с заданным образцом с целью обнаружения отличий от эталона.

Коммуникативные задачи:

• формирование умения работать над проектом в команде;
• овладением умением эффективно распределять обязанности.

Уровень освоения: программа является общеразвивающей (базовый

уровень), не требует предварительных знаний и входного тестирования.

Объем программы

Общее количество часов - 68 часа в год.

Формы обучения: очная, очная с применением дистанционных технологий.

Форма организации деятельности: групповая, при реализации программы с применением дистанционных технологий — персональная, материалы курса будут размещены в виртуальной обучающей среде.

Особенности организации образовательного процесса: стандартное занятие включает в себя организационную, теоретическую и практическую части. Организационная часть должна обеспечить наличие всех необходимых для работы материалов и иллюстраций. Теоретическая часть занятий при работе максимально компактна и включает в себя необходимую информацию по теме занятия. Особенностью технической деятельности в практической работе является обязательное техническое обеспечение. При изготовлении объектов используется компьютер и прикладные программы.

Виды занятий: основной тип занятий — комбинированный, сочетающий в себе элементы теории и практики. Также фронтальная и индивидуальная беседа, выполнение практических занятий.

Режим занятий: Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 академических часа, занятия проводятся в группах до 10 человек. Продолжительность занятия - 45 минут. После 45 минут занятий организовывается перерыв длительностью 10 минут для проветривания помещения и отдыха учащихся.

Срок освоения программы: 1 год. 68 часов

Формируемые компетенции

Вводный (базовый) модуль посвящен вхождению в сферу робототехники,   профориентации. В большей степени используются навыки и стереотипы игры. Форма проведения занятий близка к игровой и в значительной мере базируется на заинтересованности ребенка в познавательных играх, носящих соревновательный характер. К этому году в большей степени относятся микросоревнования, соревнования прямого противоборства и соревнования на выполнение игровой ситуации. Воспитанник получает первый опыт командной работы и коллективной ответственности за результат.

Продвинутый модуль призван обучить навыкам управления робототехническими устройствами. В наибольшей степени здесь формируется умение строить управление автономных модулей на основе различной реализации программного управления. Это подразумевает выделение значительного ресурса времени под освоение программирования для компьютера и технологического программирования. Значительную роль начинают играть соревнования на преодоление сложной геометрии трассы и соревнования по международным правилам, что позволяет удержать заинтересованность ребенка в процессе изучения сложного материала. Командная работа, подразумевающая функциональное распределение обязанностей, взаимозаменяемость и коллективную ответственность за результат, на данном этапе должна стать для воспитанника естественной формой деятельности.

Учебно-тематический план

Содержание учебного плана

Планируемые результаты освоения программы обучающимися

Личностные результаты:

• осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий с жизненными ситуациями;
• начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с информационными и коммуникационными технологиями

Метапредметные результаты

1. Технологический компонент Регулятивные УУД:

• освоение способов решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;
• формирование умений ставить цель — создание творческой работы, планирование достижения этой цели, создание вспомогательных эскизов в процессе работы;
• оценивание итогового творческого продукта и соотнесение его с изначальным замыслом, выполнение по необходимости коррекции либо продукта, либо замысла.

Познавательные УУД:

• поиск информации в индивидуальных информационных архивах учащегося, информационной среде образовательной организации, в федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;
• использование средств информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач.

Коммуникативные УУД:

• подготовка выступления;
• овладение опытом межличностной коммуникации (работа в группах, выступление с сообщениями и т. д.).

2. Логико-алгоритмический компонент Регулятивные УУД:

• планирование последовательности шагов алгоритма для достижения цели;
• поиск ошибок в плане действий и внесение в него изменений. Познавательные УУД:
• моделирование — преобразование объекта из чувственной формы в модель, где выделены существенные характеристики;
• анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных);
• синтез — составление целого из частей, в том        числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;
• установление причинно-следственных связей;
• построение логической цепи рассуждений. Коммуникативные УУД:
• аргументирование своей точки зрения на выбор способов решения поставленной задачи;
• выслушивание собеседника и ведение диалога.

Основные понятия и термины

Среда Scratch — это среда программирования в виде графических блоков, описывающих команды исполнителю алгоритма.

Скрипты--область, где из элементов собираются управляющие конструкции.

Спрайты--так в Скретче называют отдельные картинки для каждого героя или предмета в игре.

Алгоритм — это конечное точное предписание действий, которые необходимо выполнить для решения поставленной задачи.

Исполнитель алгоритма — это некоторый объект (техническое устройство, робот, автомат), способный выполнять определённый набор команд алгоритма.

Робот — это исполнитель алгоритма, сформулированного на одном из языков программирования.

Трансмиссия — это группа команд среды Scratch, задающих различные виды движений исполнителя алгоритма.

Датчик — это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

Датчики, выполненные на основе электронной техники, называются электронными датчиками. Отдельно взятый датчик может быть предназначен для измерения (контроля) и преобразования одной физической величины или одновременно нескольких физических величин.

Переменная (в императивном программировании) — это поименованная либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным. В таких языках переменная определяется как имя, с которым может быть связано значение, или даже как место (location) для хранения значения.

Игровое поле — это заранее сконфигурированная площадка с заданиями для робота.

Консоль экрана — это специальное окно для вывода значений и сообщений в ходе выполнения роботом заданий на игровом поле.

Ресурсное обеспечение программы

1. Материально-техническое  обеспечение:

• компьютеры        с        установленным                необходимым программным        обеспечением        (RobotC,        обновление        встроенного

программного обеспечения);

• проектор;
• интерактивная доска;
• робототехнические конструкторы VEX IQ;
• источники питания.

1. Учебно-методическое обеспечение:

1. Методическое пособие под ред. С. Г. Григорьева
2. Ермишин К.В., Кольин        М.А., Каргин        Д.Н., Панфилов        А.О. Методические        рекомендации        для        преподавателя:        Учебно— методическое пособие. — М., 2015.
3. Занимательная робототехника.        Научно—популярный портал [Электронный pecypc]. — Режим доступа:
4. Каширин Д.А. Основы робототехники VEX IQ. Учебно— методическое пособие для учителя. ФГОС/ Д.А. Каширин, Н.Д. Федорова. М.: Издательство «Экзамен», 2016. — 136 с. ISBN 978-5-377-10806-1
5. Каширин Д.А. Основы робототехники VEX IQ. Рабочая тетрадь для ученика.  ФГОС/   Д.А. Каширин,  Н.Д. Федорова. —   М.:

Издательство «Экзамен», 2016. — 184 с. ISBN 978—5-377—10805—4 6.Мацаль И.И. Основы робототехники VEX IQ. Учебно-наглядное

пособие для ученика. ФГОС/ И.И. Мацаль, А.А. Нагорный. — М.: Издательство «Экзамен», 2016. — 68 с. ISBN 978-5-377-10913-6

7.VEX академия. Образовательный робототехнический проект по изучению основ робототехники на базе робототехнической платформы VEX Robotics [Сайт] [Электронный pecypc]. — Режим доступа: http://vexacademy.ru/index.html