Направленность (профиль) программы – техническая.

        Актуальность программы

          Актуальность Программы обусловлена стремительным развитием различных технологий, электроники, механики и программирования, что создает благоприятные условия для быстрого внедрения компьютерных технологий и робототехники в повседневную жизнь. В ходе реализации Программы используются знания обучающихся из множества учебных дисциплин. На занятиях предполагается использование образовательных конструкторов LEGO WeDo, позволяющих заниматься с обучающимися конструированием, программированием, моделированием физических процессов и явлений.

        Отличительные особенности программы «Робототехника»: программа имеет        научно-техническую направленность, она модульная, ориентирована на реализацию интересов детей в сфере конструирования, моделирования, развития их информационной и технологической культуры. Программа направлена на формирование познавательной мотивации, определяющей установку на продолжение образования, приобретение опыта продуктивной творческой деятельности.

        Новизна программы заключается в технической направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром технического творчества. Программа помогает раскрыть творческий потенциал обучающихся, формирует необходимую теоретическую и практическую основу их дальнейшего участия в техническом творчестве, выборе будущей профессии, в определении жизненного пути.

Адресат программы: обучающиеся 9-14 лет.

Средний школьный возраст - самый благоприятный для творческого развития. В этом возрасте оьучающимся нравиться решать проблемные ситуации, находить сходство и различие, определять причину и следствие, у них начинают формироваться элементы теоретического мышления. Рассуждения идут от общего к частному, развиваются такие операции, как классификация, анализ, обобщение. Подросток оперирует гипотезой в решении интеллектуальных задач. Развивается рефлексивное мышление.

Именно в этом периоде необходимо акцентировать их внимание на связь приобретаемых знаний с практической жизнью. Известно, что обучающиеся до изучения соответствующих разделов школьной программы часто уже располагают определенными житейскими представлениями и понятиями, которые позволяют им достаточно хорошо ориентироваться в повседневной практике. Это обстоятельство в тех случаях, когда их внимание специально не обращено на связь получаемых знаний с практической жизнью, лишает многих учащихся потребности в приобретении и усвоении новых знаний, так как последние не имеют для них практического смысла. Именно это и стало основным целеполагающим ориентиром в реализации данной программы.

Задачи программы:

- личностные: формирование общественной активности личности, гражданской позиции, культуры общения и поведения в социуме посредством общения в разновозрастных группах при обучении и занятии проектной деятельностью;

- метапредметные: развитие мотивации к технической деятельности (моделированию, конструированию и программированию), активности, ответственности и самостоятельности при выполнении проектной работы;

- образовательные (предметные): развитие познавательного интереса к робототехнике, включение в познавательную деятельность технической направленности; формирование умения действовать в соответствии с инструкцией, а также по собственным замыслам.

Объем и срок освоения программы:

Программа рассчитана на 3 года обучения при постоянном составе детей.

Объем программы - 570 учебных часов.

Из них:

- для 1 года обучения – 152 часа;

- для 2 года обучения – 209 часов;

- для 3 года обучения – 209 часов.

Формы обучения: очная.

Особенности организации образовательного процесса: образовательная деятельность организована в соответствии с учебным планом объединения обучающихся по интересу к техническому творчеству, сформированных в разновозрастные группы. Состав групп постоянный.

Режим занятий:

- для 1 года обучения – 152 часа: 4 учебных часа в неделю (38 учебных недель);

- для 2 года обучения – 209 часов: 5,5 учебных часа в неделю (38 учебных  недель);

- для 3 года обучения – 209 часов: 5,5 учебных часа в неделю (38 учебных                      недель).

 

Планируемые результаты

   Требования к знаниям и умениям, которые должен приобрести обучающийся в процессе занятий по программе

Обучающийся должен знать:

     - названия и форму основных компонентов конструкторов Lego mindstormsev3;

     - виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

     - конструкционные особенности изученных видов роботов;

     - приемы конструирования роботов с использованием специальных элементов.

Обучающийся должен уметь:

     - использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;

     - конструировать различные модели изученных видов роботов;

     - применять полученные знания в практической деятельности;

     - владеть навыками работы с роботами.

            Компетенции    и    личностные    качества,    которые    могут    быть сформированы и развиты у детей в результате занятий по программе

            В процессе обучения будут приобретены необходимые общие учебные умения, навыки, которые формируют основные компетенции, такие как:

- информационная: способность грамотно выполнять действия с информацией;

- предметная: способность применять полученные знания на практике;

- социальная: способность действовать в социуме с учетом позиций других людей;

- коммуникативная: способность вступать в общение с целью быть понятым;

- общекультурная компетенция;

- способность к самосовершенствованию.

а также личностные качества, такие как:

- общественная активность личности;

- гражданская позиция;

- культура общения и поведения в социуме.

 

          Личностные, метапредметные и предметные результаты, которые приобретут обучающиеся по итогам освоения программы.

К личностным результатам относятся:

1) осознание своих творческих возможностей;

2) мотивация к учебному процессу;

3) уважительное отношение к творчеству, как своему, так и других людей;

4) самостоятельность в поиске решения различных творческих задач;

5) умение осуществлять самоконтроль и самооценку;

6) интерес к участию в конкурсах и соревнованиях.

К метапредметным результатам относятся:

1) определять, различать и называть детали конструктора,

2) конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по  чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.

3) ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.

4) перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;

5) уметь работать по предложенным инструкциям.

6) умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

7) определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью преподавателя;

8) уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.

9) уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

К предметным результатам относятся:

1) давать определения тем или иным понятиям;

2) умение конструировать механизмы для преобразования движения;

3) умение конструировать модели, использующие механические передачи, редукторы;

4) умение программировать модели;

5) работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

6) реализовывать творческий замысел.

 

 

 

 

Содержание программы

         Первый год обучения

Раздел 1. Вводное занятие. Организация рабочего места. Техника безопасности.

Теория: Знакомство с группой. Правила техники безопасности. Ознакомление с программой. Как организовать свое рабочее место. Правила безопасности в аварийных ситуациях.

Практика: Игры на знакомство.

Раздел 2. Основы конструирования и программирования.

Теория: Знакомство с конструктором. Название деталей. Размеры деталей. Виды колес. Размеры зубчатых колес. Принципы соединения деталей. Соединение основных деталей. Как пользоваться электронными деталями. Микрокомпьютер EV3. Как его использовать, его функции и предназначение. Виды датчиков. Функции датчиков и их назначение. Как пользоваться датчиками.

Практика: Конструирование модели «Тележка». Программирование движения на блоке ev3. Программирование датчика касания на блоке EV3. Программирование датчика цвета на блоке EV3. Программирование ультразвукового датчика на блоке EV3. Программирование гироскопического датчика на блоке EV3.

         Раздел 3. Конструирование моделей.

Теория: Повторение основных принципов соединения деталей.

Практика: Конструирование модели «Сортировщик». Конструирование модели «манипулятор». Конструирование модели «Щенок». Конструирование модели «Робот-гироскутер». Конструирование модели «Охранник». Конструирование модели «Танк». Конструирование модели «ZNAP». Конструирование модели «Legogun». Конструирование модели «Spinner». Конструирование     модели «Selenokhod». Конструирование модели по собственному замыслу.  Конструирование модели «Часы». Конструирование модели «Гимнаст».

Раздел 4. Сборка собственной модели.

Практика: Конструирование моделей по собственному замыслу.

Раздел 5.Основы программирования в ПО.

Теория: Как пользоваться программой Lego Mindstorms education ev3. Блоки в программе Lego Mindstorms education ev3. Как управлять большим и средним сервомотором. Как запрограммировать датчики.

Практика: Создаем обучающую модель для базовой программы. Настройка конфигурации блоков. Программирование «Движение по прямой, кривой». Программирование «Независимое движение». Программирование «Остановиться у линии, под углом, у объекта».

Раздел 6. Соревнования в объединении.

Практика: Конструирование модели автомобиля. Соревнования «Дрэг- рейсинг». Конструирование и улучшение модели тележка. Соревнования «Кто лучший водитель». Конструирование модели «Тягач». Соревнования «Перетягивание каната».

Раздел 7. Итоговое занятие. Выставка.

Практика: Конструирование моделей по собственному замыслу, исходя из пройденного материала. Презентация выполненных работ. Выставка.

 

Второй год обучения

Раздел 1. Вводное занятие. Организация рабочего места. Техника безопасности.

Теория: Правила техники безопасности. Ознакомление с программой. Как организовать свое рабочее место. Правила безопасности в аварийных ситуациях.

Практика: Игры на знакомство.

Раздел 2. Основы конструирования

Теория: Вспоминаем основы работы с конструктором Lego Mindstorms EV3. Название деталей. Принципы соединения деталей. Размеры деталей. Виды колес. Размеры зубчатых колес. Соединение основных деталей. Как пользоваться электронными деталями.

Практика: Сборка модели «Тележка». Конструирование моделей по собственному замыслу.

Раздел 3. Программирование.

Теория: Вспоминаем основы программирования в программе Lego Mindstorms education EV3. Как пользоваться программой Lego Mindstorms education ev3. Программирование основы. Блоки в программе Lego Mindstorms education ev3. Как управлять большим и средним сервомотором. Как запрограммировать датчики. Программирование более сложные действия.

Практика: Создаем обучающую модель для базовой программы. Настройка конфигурации блоков. Программирование «Движение по прямой, кривой». Программирование «Независимое движение». Программирование «Остановиться у линии, под углом, у объекта». Программирование «Многозадачность». Программирование «Цикл». Программирование «многопозиционный переключатель». Программирование «Шины данных». Программирование «Случайная величина». Программирование «Текст». Программирование «Математика-базовый». Программирование «Сравнение». Программирование «Переменные». Программирование «Обмен сообщениями». Программирование «Математика  дополнительное». Программирование «Пид-регулятор». Конструирование и программирование по собственному замыслу.

Раздел 4. Индивидуальная работа над моделями.

Практика: Конструирование моделей по собственному замыслу. Конкурс  «Лучший конструктор».

Раздел 5. Конструирование и творчество.

Практика: Сборка модели «Слон». Сборка модели «лестничный вездеход». Сборка модели «Фабрика спиннеров». Сборка модели «Пульт ДУ». Сборка модели «Гоночная машина «Formula 1». Сборка модели «Гитара». Сборка модели «MR.B3EM». Сборка модели «EV3Game». Сборка модели «Исследователь». Сборка модели «Часы». Конструирование моделей по собственному замыслу, на заданную тему.

Раздел 6. Проектная деятельность.

Теория: Что такое проект. Для чего нужны проекты. Выбор и обоснование темы проекта. Постановка целей и задач проекта. Планирование предстоящей деятельности.

Практика: Сборка основных механизмов модели. Испытание основных механизмов модели. Сборка дополнительных механизмов модели. Испытание дополнительных механизмов модели. Программирование модели. Испытание собственной модели. Устранение ошибок модели. Оформление мультимедийных презентации к проекту. Предварительная презентация проекта. Усовершенствование и доработка проекта. Предварительная защита проекта.

Раздел 7. Сборка и программирование собственной модели.

Практика: Конструирование и программирование моделей по собственному замыслу. Конкурс «Лучший автономный автомобиль».

Раздел 8. Соревнования в объединении.

Практика: Конструирование и программирование модели автомобиля. Соревнования «Дрэг-рейсинг». Конструирование, программирование и улучшение модели тележка. Соревнования «Кегль-ринг». Конструирование и программирование модели для движения по черной линии. Соревнования «Минное поле».

Раздел 9. Итоговая аттестация.

Теория: Подведение итогов учебного года. Итоговое занятие.

Практика: Конструирование и программирование моделей по собственному замыслу, исходя из пройденного материала. Презентация выполненных работ. Выставка.

 

Третий год обучения

Раздел 1. Вводное занятие. Организация рабочего места. Техника безопасности.

Теория: Правила техники безопасности. Ознакомление с программой. Как организовать свое рабочее место. Правила безопасности в аварийных ситуациях.

Практика: Игры на знакомство.

Раздел 2. Повторение изученного материала.

Теория: Вспоминаем основы работы с конструктором Lego Mindstorms EV3. Название деталей. Принципы соединения деталей. Размеры деталей. Виды колес. Размеры зубчатых колес. Соединение основных деталей. Как пользоваться электронными деталями. Вспоминаем программирование в программе Lego Mindstorms education EV3. Программирование основы. Блоки в программе Lego Mindstorms education ev3. Как управлять большим и средним сервомотором. Как запрограммировать датчики. Программирование более сложных действий.

Практика: Создаем обучающую модель для программирования. Программирование по собственному замыслу, с использованием сложных действий.

Раздел 3. Работа в среде Lego Digital Designer и virtualroboticstoolkit.

Теория: Для чего нужны программы Lego Digital Designer и virtualroboticstoolkit Как пользоваться программой Lego Digital Designer. Как создать собственную модель в Lego Digital Designer. Как пользоваться программой virtualroboticstoolkit.Перенос модели из Lego Digital Designer в virtualroboticstoolkit.Перенос программы из Lego Mindstorms education ev3 в virtualroboticstoolkit.

Практика: Изучение функций Lego Digital Designer. Создание модели «Дом» в LegoDigitalDesigner. Создание собственной модели в Lego Digital Designer. Создание модели «Тележка» в Lego Digital Designer. Изучений функций virtualroboticstoolkit. Перенос собственной модели из Lego Digital Designer в virtualroboticstoolkit. Перенос проекта из Lego Mindstorms education ev3 в программу virtualroboticstoolkit.

Раздел 4. Подготовка к робототехническим соревнованиям.

Теория: Знакомство с робототехническими соревнованиями. Виды соревнований. Виды категорий. Основные правила робототехнических соревнований.

Практика: Просмотр видео с робототехнических соревнований. Конструирование модели «Робот-сумо». Программирование модели. Соревнования «Интеллектуальное - сумо». Конструирование модели робота для прохождения лабиринта. Программирование модели. Соревнования «Лабиринт». Конструирование модели робота для движения по черной линии. Программирование модели. Соревнования «Линия». Конструирование модели робота для дрэг-рейсинга. Программирование модели. Соревнования «Дрэг- рейсинг». Конструирование модели шагающего робота. Программирование модели. Соревнования «Шагающий робот». Конструирование модели робота для Кегль-ринга. Программирование модели. Соревнования «Кегль-ринг».

Конструирование модели робота для перетягивания каната. Программирование модели. Соревнования по перетягиванию каната. Конструирование модели робота для футбола. Программирование модели. Соревнования «Футбол роботов». Конструирование модели робота для передвижения объекта. Программирование модели. Соревнования «Курьер».

Раздел 5. Сборка и программирование собственной модели.

Практика: Конструирование и программирование моделей по собственному замыслу. Конкурс «Удиви-нас». Конкурс «Военная техника».

Раздел 6. Проектная деятельность.

Теория: Виды проектов. Для чего нужны проекты. Выбор и обоснование темы проекта. Постановка целей и задач проекта. Планирование предстоящей деятельности.

Практика: Сборка основных механизмов модели. Испытание основных механизмов модели. Сборка дополнительных механизмов модели. Испытание дополнительных механизмов модели. Программирование модели. Испытание собственной модели. Устранение ошибок модели. Создание мультимедийных презентации к проекту. Предварительная презентация проекта. Усовершенствование и доработка проекта. Предварительная защита проекта.

Раздел 7. Соревнования в объединении.

Практика: Конструирование и программирование модели автомобиля. Соревнования «Дрэг-рейсинг». Конструирование и программирование модели для движения в лабиринте. Соревнования «Лабиринт». Конструирование и программирование модели для прохождения трёх видов трасс (движение по черной линии, лабиринт, кегль-ринг). Соревнование «Большая экспедиция».

Раздел 8. Итоговая аттестация.

Практика: Конструирование моделей по собственному замыслу, исходя из пройденного материала. Презентация выполненных работ. Выставка.