Муниципального автономного образовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа № 3». ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Введение в робототехнику» (1 год обучения) Автор-составитель: Сутягин Н. В. Учитель начальных классов Верхняя Пышма 2023 Пояснительная записка Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, программирование. На современном этапе в условиях введения ФГОС возникает необходимость в организации урочной и внеурочной деятельности, направленной на удовлетворение потребностей ребенка, требований социума в тех направлениях, которые способствуют реализации основных задач научнотехнического прогресса. Программа «Введение в робототехнику» разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта общего образования и планируемых результатов общего образования. Данная программа представляет собой вариант программы организации внеурочной деятельности обучающихся начальной школы. Программа составлена на основе требований: Федерального закона от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ; Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31.03.2022 № 678-р; приказа Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.2022 № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»; методических рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы), направленными письмом Министерства образования и науки Российской Федерации от 18.11.2015 № 09-3242; методических рекомендациями по организации независимой оценки качества дополнительного образования детей, направленными письмом Министерства образования и науки Российской Федерации от 28.04.2017 № ВК-1232/09; СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»; СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»; уставом и локальными актами МАОУ СОШ №3 на основе рекомендаций по организации внеурочной деятельности учащихся и авторской программы Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий «Курс программирования робота WeDo» Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет обучающимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии. Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники. Организация занятости школьников во внеурочное время. 1. Всестороннее развитие личности обучающегося: Формирование у младших школьников целостного представления об окружающем мире. Ознакомление обучающихся с основами конструирования и моделирования. Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям. 2. Развитие познавательного интереса и мышления обучающихся. развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования; развитие логического мышления; развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла. 3. Овладение навыками начального технического конструирования и программирования. Задачи программы: расширение знаний обучающихся об окружающем мире, о мире техники; учиться создавать и конструировать механизмы и машины, включая самодвижущиеся; учиться программировать простые действия и реакции механизмов; обучение решению творческих, нестандартных ситуаций на практике при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности; развитие коммуникативных способностей обучающихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения. В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями. Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач: творческое мышление при создании действующих моделей; развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели; установление причинно-следственных связей; анализ результатов и поиск новых решений; коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них; экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов; проведение систематических наблюдений и измерений; использование таблиц для отображения и анализа данных; написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта; развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников. Реализация программы в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков обучающихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности. Место предмета в учебном плане Программа «Введение в робототехнику» разработана для обучающихся 1 – классов и рассчитана на изучение материала в течение 33 часов. Планируемые результаты 1. Коммуникативные универсальные учебные действия: формировать умение слушать и понимать других; формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе; формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами. 2. Познавательные универсальные учебные действия: формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации; формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы. 3. Регулятивные универсальные учебные действия: формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей; формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя; формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными. 4. Личностные универсальные учебные действия: формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности, формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения. Ожидаемые предметные результаты реализации программы обучающийся должен иметь: наличие интереса к трудовой деятельности; стремление к творческому самовыражению через работу с конструктором LEGO WeDo; навыки владения основными принципами механики; навыки владения основами программирования в компьютерной среде моделирования LEGO WeDo; навыки работы по алгоритму. По итогам курса «Введение в робототехнику» обучающиеся должны знать правила техники безопасности; правила работы с конструктором LEGO WeDo, принципы работы датчиков: касания, освещённости, расстояния, знать блоки компьютерной программы. В процессе обучения используются разнообразные методы обучения. объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и т.п.); репродуктивный метод; метод проблемного изложения; частично-поисковый (или эвристический) метод; метод проектов; метод обучения в сотрудничестве; метод портфолио; метод взаимообучения. Содержание учебного предмета Понятие «робот», «робототехника», «робоспорт». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах. Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах. Первая программа Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, впередназад, «восьмеркой» и пр. Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка Ознакомление с визуальной средой программирования Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота Интерфейс программы LEGO WeDo и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу. Робот в движении. Написание линейной программы. Тематическое планирование № п/ Тема п 1. Вводный раздел Вводное занятие. 1 безопасности Содержание Техника Инструктаж по охране труда и противопожарной безопасности. Введение в курс «Образовательная робототехника». Что такое робот? Роботы вокруг нас. Видеофильм про роботов в жизни. 2 Знакомство с конструктором. Знакомство с оборудованием 3 конструктора LEGO WeDo: электронные компоненты, соединительные и конструкционные элементы Способы соединения деталей Способы соединения деталей. 4 Практическое занятие 2. Основы конструирования Прочность конструкции. Создание прочной конструкции и 5 способы её повышения. Устойчивость модели. Создание устойчивой модели и 6 способы её повышения. Прочная и устойчивая модель. Практическое занятие: строим 7 Башня. башню. Прочная и устойчивая модель. Практическое занятие: строим 8 Мост. мост. Основные свойства конструкции. Основные свойства конструкции – 9 жесткая и нежесткая сцепка. Практическое занятие: кубик, щипцы. Ознакомительное занятие: рычаг, 10 Рычаг, условие равновесия. условия равновесия. Изготовление моделей на условия 11 Устойчивое равновесие. Качели. равновесия, с использованием различных колес и осей. Практические занятия: качели, весы. Количество часов 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Зубчатая передача. Устройство и Понятие зубчатой передачи. назначение. зубчатой передачи. 13 Зубчатая передача. Практическое Понятие занятие. Практическое занятие: изготовление моделей с использованием зубчатой передачи. 14 Ременная передача. Устройство и Понятие ременной передачи. назначение. 15 Ременная передача. Практическое Понятие ременной передачи. занятие. Практическое занятие: изготовление моделей с использованием ременной передачи. Понятие механической передачи, 16 Механическая передача. передаточного отношения. Практическое занятие: изготовление простейших моделей. (Модель - Тележка) Практические занятия: миксер, 17 Практическое занятие. Миксер. дрель. модели. Устойчивость модели. 18 Устойчивость Распределение веса. Распределение веса. 3. Программируем блок Сборка робота «Пятиминутка» по 19 Робот пятиминутка. инструкции. Сборка робота «Пятиминутка» по 20 Сборка робота пятиминутка. инструкции. Создаем программу на блоке из 5 21 Блоки управления шагов и управляем роботом. Подключаем ультразвуковой 22 Ультразвуковой датчик. датчик. датчик. Подключаем ультразвуковой 23 Ультразвуковой Программирование. датчик и создаем программу управления. Подключаем датчик цвета. 24 Датчик цвета Датчик цвета. Программирование. Подключаем датчик цвета и 25 создаем программу управления. Сборка модели по инструкции из Сборка модели по инструкции из 26 набора. набора. 27 Сборка модели по инструкции из Сборка модели по инструкции из набора. Продолжение. набора. 28 Программирование модели из Программирование модели из набора с блока управления набора с блока управления. 4. Первое знакомство со средой программирования изучение среды Краткое изучение среды 29 Краткое программирования программирования. Команды, палитры инструментов. LEGO EV3 Способы подключение LEGO EV3 30 Подключение Mindstorms к компьютеру. Mindstorms компьютеру. Практическое занятие. 12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 31 32 33 Блок движение. Разработка программы «Движение впередназад» Тормоз. Поворот робота на заданный угол. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 1. 2. Знакомство с блоком Движение. 1 Практическое занятие: Движение 1 робота «вперед-назад» Знакомство с блоком Тормоз. Практическое занятие: Поворот 1 робота на заданный угол. 33 часа Итого: Литература: Федерального закона от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ; Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31.03.2022 № 678-р; приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.2022 № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»; методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы), направленными письмом Министерства образования и науки Российской Федерации от 18.11.2015 № 09-3242; методические рекомендации по организации независимой оценки качества дополнительного образования детей, направленными письмом Министерства образования и науки Российской Федерации от 28.04.2017 № ВК-1232/09; СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»; СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»; Авторская программы Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий «Курс программирования робота WeDo» Интернет ресурсы: https://www.prorobot.ru/ https://education.lego.com/ru-ru/support/mindstorms-ev3/building-instructions.