Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «РобоТехники» - относится к программам с технической направленностью. Программа ориентирована на развитие технических и творческих способностей и умений обучающихся, в области робототехники.
Актуальность программы. Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, физика, математика, а также радиотехника и электротехника.
С началом нового тысячелетия в большинстве стран робототехника стала занимать существенное место в школьном и университетском образовании, подобно тому, как информатика появилась в конце прошлого века и потеснила обычные предметы. По всему миру проводятся конкурсы и состязания роботов для школьников и студентов. Разработкой и созданием роботов и робототехнических систем успешно занимаются зарубежные компании, такие как iRоbot, Google, Touch Bionics и д.р., занимая лидирующие позиции в данной области. В России в настоящий момент развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование. То есть, созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.
Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий, фундаментом чего должна стать образовательная робототехника.
Новизна и уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество.
Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.
Данная рабочая программ была составлена с учетом проекта «Уральская инженерная школа».
Отличительная особенность. Отличительной особенностью данной программы является изучение ребенком робототехники с основ конструирования готовых роботов, в последствии переходя на изучение основ электроники и схемотехники, что впоследствии помогает обучающимся легче понимать и устранять ошибки в созданных моделях роботов на последующих этапах обучения. Весь процесс обучения представлен в виде многоступенчатой программы развития личности, и представлена в виде 4 модулей, по принципу дифференциации по уровню сложности.
- Лего – изобретатель (Модуль 1) – начальная подготовку детей в области робототехники, изучение способов передачи движения в технике, простых механизмов, принципов работы робототехнических устройств, основных понятий физики и информатики, формирование навыков начального программирования, используя образовательный робототехнический набор Lego WeDo0 Education и визуальный язык программирования LEGO Education WeDo Software v1.2. Начальный уровень, минимальный уровень сложности.
- Лего – программист (Модуль 2) – расширение знаний в конструировании робототехнических систем, изучение правил проведения робототехнических соревнований, подготовка и участие в них. Наблюдение физических явлений и исследование физических закономерностей, относящихся к понятию «инертность тел», используя образовательный робототехнический набор Lego WeDo0. Изучение основ алгоритмизации, расширение знаний в области программирования используя среду программирования LEGO Education WeDo Software v1.2. и среду программирования Scratch 2.0. Базовый уровень, средний уровень сложности.
- Лего – техник (Модуль 3) – расширение знаний в конструировании робототехнических систем, изучение правил проведения робототехнических соревнований, подготовка и участие в них. используя образовательный робототехнический набор Lego Mindstorms EV Расширение навыков программирования при помощи среды программирования EV3 Lab. Продвинутый уровень, высокий уровень сложности.
- Схемотехник (Модуль 4) – расширение знаний в области робототехники. Знакомство с электромагнитными явлениями. Изучение основ электроники и схемотехники. Создание автоматизированных систем на основе программируемого микроконтроллера Arduino. Развитие навыков программирования микроконтроллера Arduino в среде программирования S4A и Arduino IDE. Продвинутый уровень, высокий уровень сложности.
Программное содержание каждого последующего модуля опирается на сформированные знания и умения, предыдущего, предполагает их расширение и углубление, а также вносит значительный элемент новизны.
Каждый модуль является независимым курсом и может быть реализован отдельно от других. Для формирования стабильных знаний, умений и навыков, достижения высокого образовательного результата рекомендуется начинать обучение с первого модуля. Обучающийся может приступать к изучению нового курса, только с усмотрения педагога, опираясь на учебные результаты воспитанников. Обучающийся также может быть принят на любую ступень обучения, соответствующую его возрасту, при наличии соответствующих базовых знаний, а также вакантных мест в учебной группе.