ст.Кущѐвская, 2025г.
1. Нормативно-правовая база.
1. Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ
«Об образовании в Российской Федерации», принят государственной Думой
21.12.2013;
2. Приказ Минпросвещения Российской Федерации от 27.07.2022 года № 629
«Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной
деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;
3. Концепция развития дополнительного образования детей, утвержденная
распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 марта 2022 г. № 678р;
4. Федеральный проект «Успех каждого ребѐнка» от 07 декабря 2018г.;
5. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской
Федерации от 28.09.2020 г. № 28 «Об утверждении СанПиН 2.4
3648-20
«Санитарно-эпидемиологические требования к организации воспитания и
обучения, отдыха и оздоровлении детей и молодѐжи»;
6. Методические рекомендации по проектированию дополнительных
общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) письмо
Мнобрнауки от 18.12.2015 № 09 3242;
7. Рекомендации по реализации внеурочной деятельности, программы
воспитания и социализации дополнительных общеобразовательных программ с
применением
дистанционных
образовательных
технологий,
письмо
Минпросвещения России от 7 мая 2020 г. № ВБ – 976/04;
8. Указ Президента Российской Федерации «О национальных целях развития
Российской Федерации на период 2030 года», определяющего одной из
национальных целей развития Российской Федерации предоставление
возможности для самореализации и развития талантов;
9. Распоряжение Правительства РФ от 12.11.2020 года № 2945-р « Об
утверждении плана мероприятий по реализации в 2021-2025 годах Стратегии
развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года»;
10. Приказ Минпросвещения Российской Федерации от 03.09.2019 г. № 467
«Об утверждении Целевой модели развития региональных систем
дополнительного образования детей»;
11. Приказ Минтруда России от 05 мая 2018 года № 298-н « Об утверждении
профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и
взрослых» (зарегистрирован Минюстом России 28 августа 2018 года,
регистрационный № 25016);
12. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской
Федерации от 28.01.2021 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» (
гл.VI);
13. Краевые методические рекомендации по разработке дополнительных
общеобразовательных программ и программ электронного обучения 2020 г.;
14. Устав Муниципального
автономного образовательного учреждения
дополнительного образования Дом творчества.
Раздел 1. «Комплекс основных характеристик образования: объем, содержание,
планируемые результаты».
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. Лидирующие позиции
в области школьной робототехники на сегодняшний день занимает фирма Lego (подразделение
Lego Education) с образовательными конструкторами серии Mindstorms. В некоторых странах
(США, Япония, Корея и др.) при изучении робототехники используются и более сложные
кибернетические конструкторы.
В настоящее время активное развитие школьной робототехники наблюдается в России, в
таких регионах как Москва, Санкт-Петербург, Ростовской области и Краснодарском крае.
Направленность.
Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на
привлечение учащихся к современным технологиям конструирования, программирования и
использования роботизированных устройств.
Новизна.
Последние годы одновременно с информатизацией общества лавинообразно
расширяется применение микропроцессоров в качестве ключевых компонентов автономных
устройств, взаимодействующих с окружающим миром без участия человека. Стремительно
растущие коммуникационные возможности таких устройств, равно как и расширение
информационных систем, позволяют говорить об изменении среды обитания человека.
Авторитетными
группами
международных
экспертов
область
взаимосвязанных
роботизированных систем признана приоритетной, несущей потенциал революционного
технологического прорыва и требующей адекватной реакции как в сфере науки, так и в сфере
образования.
В связи с активным внедрением новых технологий в жизнь общества постоянно
увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистах. В ряде ВУЗов России
присутствуют специальности, связанные с робототехникой, но в большинстве случаев не
происходит предварительной ориентации школьников на возможность продолжения учебы в
данном направлении. Многие абитуриенты стремятся попасть на специальности, связанные с
информационными технологиями, не предполагая о всех возможностях этой области. Между
тем, игры в роботы, конструирование и изобретательство присущи подавляющему большинству
современных детей. Таким образом, появилась возможность и назрела необходимость в
непрерывном образовании в сфере робототехники. Заполнить пробел между детскими
увлечениями и серьезной Вузовской подготовкой позволяет изучение робототехники в школе
на основе специальных образовательных конструкторов.
Актуальность.
Введение дополнительной образовательной программы «Робототехника» неизбежно
изменит картину восприятия детьми технических дисциплин, переводя их из разряда
умозрительных в разряд прикладных. Применение детьми на практике теоретических знаний,
полученных на математике или физике, ведет к более глубокому пониманию основ, закрепляет
полученные навыки, формируя образование в его наилучшем смысле. И с другой стороны, игры
в роботы, в которых заблаговременно узнаются основные принципы расчетов простейших
механических систем и алгоритмы их автоматического функционирования под управлением
программируемых контроллеров, послужат хорошей почвой для последующего освоения
сложного теоретического материала на уроках в школе. Программирование на компьютере
(например, виртуальных исполнителей) при всей его полезности для развития умственных
способностей во многом уступает программированию автономного устройства, действующего в
реальной окружающей среде. Подобно тому, как компьютерные игры уступают в полезности
играм настоящим.
Педагогическая целесообразность.
Педагогическая целесообразность программы обусловлена развитием конструкторских
способностей детей через практическое мастерство. Целый ряд специальных заданий на
наблюдение, сравнение, домысливание, фантазирование служат для достижения этого. Дети
научатся объединять реальный мир с виртуальным. Занятия робототехникой направлены на
изучение основных принципов конструирования и базовых технологических решений,
составляющих основу конструкций и технических устройств, с помощью образовательных
наборов, служащих универсальным инструментом для развития конструкторских, инженерных
и общенаучных навыков в различных областях науки и техники: основы робототехники,
механизмы и машины.
Новые принципы решения актуальных задач человечества с помощью роботов,
усвоенные в школьном возрасте (пусть и в игровой форме), ко времени окончания вуза и начала
работы по специальности отзовутся в принципиально новом подходе к реальным задачам.
Занимаясь с детьми на кружках робототехники, мы подготовим специалистов нового склада,
способных к совершению инновационного прорыва в современной науке и технике.
Отличительные особенности
Данная образовательная программа имеет ряд отличий от уже существующих аналогов.
Содержание программы сформировано на основе опыта обучения детей
основам
инженерных знаний и подготовки команд школьников к различным робототехническим
соревнованиям.
Элементы кибернетики и теории автоматического управления адаптированы для уровня
восприятия детей, что позволяет начать подготовку инженерных кадров уже с 3 класса школы.
Существующие аналоги предполагают поверхностное освоение элементов робототехники с
преимущественно демонстрационным подходом к интеграции с другими предметами.
Особенностью данной программы является нацеленность на конечный результат, т.е. ребенок
создает не просто внешнюю модель робота, дорисовывая в своем воображении его
возможности. Ребенок создает действующее устройство, которое решает поставленную задачу.
Программа плотно связана с массовыми мероприятиями в научно-технической сфере для
детей (турнирами, состязаниями, конференциями).
Адресат.
Возраст детей, участвующих в реализации данной программы 9-14 лет. Набор в группу
осуществляется на основе желания и способностей детей заниматься робототехникой, без
специального отбора и не имеющих противопоказаний по здоровью.Программа может быть
скорректирована в зависимости от возраста учащихся. Некоторые темы взаимосвязаны со
школьным курсом и могут с одной стороны служить пропедевтикой, с другой стороны
опираться на него.
Форма обучения: очная.
Режим занятий.
Общее количество часов в год - 144 часа; режим занятий 2 раз в неделю по 2 академических
часа, при наполняемости 10-15 учащихся в группе; продолжительность занятия - 40 минут.
Количество часов в неделю и наполняемость групп программы соответствуют требованиям
СанПиН.
Особенности организации образовательного процесса.
Состав группы: постоянный.
Занятия: групповые.
Виды занятий по программе определяются содержанием программы и могут
предусматривать: лекции, практические занятия, просмотр мультимедийных и графических
объектов, мастер – классов, материала, содержащего ссылки на другие учебные материалы для
получения дополнительной информации и др.
Уровень содержания программы - базовый.
Объем программы: 288 часа.
Сроки реализации программы 2 года, 288 часа.
Программа рассчитана на двухгодичный цикл обучения.
В первый год учащиеся проходят курс конструирования, построения механизмов с
электроприводом, а также знакомятся с основами программирования контроллеров базового
набора.
Во второй год учащиеся изучают электронику, возобновляемые источники энергии,
сложные механизмы и всевозможные датчики для микроконтроллеров. Программирование в
графической инженерной среде изучается углубленно. Происходит знакомство с
программированием виртуальных роботов на языке программирования.
Цель образовательной программы
Создание условий для мотивации, подготовки и профессиональной ориентации школьников для
возможного продолжения учебы в ВУЗах и последующей работы на предприятиях по
специальностям, связанным с робототехникой.
Объѐм программы – 288 часа.
Сроки реализации программы:
Цель программы: создание благоприятных условий для развития у детей первоначальных
конструкторских умений на основе LEGO– конструирования.
Задачи программы:
Предметные:
Познакомить с представления о робототехнике, ее значением в жизни человека, о профессиях
связанных с изобретением и производством технических средств; обучать конструированию по
образцу, чертежу, заданной схеме, по замыслу.
Метапредметные:
- развивать интереса к моделированию и конструированию, стимулировать детское техническое
творчество;
- формирование навыков владения техническими средствами обучения и программами.
Личностные:
- организовывать коллективные формы работы (пары, тройки), чтобы содействовать
развитию навыков коллективной работы и развитию навыков общения, коммуникативных
способностей; создавать оптимальные условия для выявления и развития способностей
одаренных детей и организовывать работу и индивидуальный подход к детям с опережающим
развитием, а именно, применять на практике дифференцированные задания и упражнения
разной сложности. Воспитывать потребность в самообразовании и творческой реализации;
формировать основы безопасности собственной жизнедеятельности и окружающего мира;
формировать активную гражданскую позицию, чувство верности Отечеству.
Планируемые результаты.
Личностные результаты:
1) формировать предпосылки учебной деятельности: умение и желание трудиться, выполнять
задания в соответствии с инструкцией и поставленной целью, доводить начатое дело до
конца, планировать будущую работу;
2) совершенствовать коммуникативные навыки детей при работе в паре, коллективе; выявлять
одарѐнных, талантливых детей, обладающих нестандартным творческим мышлением;
4) формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со
сверстниками, взрослыми в процессе образовательной, творческой и других видов
деятельности;
5) формирование ценности здорового и безопасного образа жизни.
Метапредметные результаты:
1) умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя
новые задачи в учѐбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей
познавательной деятельности;
2) умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознанно выбирать наиболее
эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
3) умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль
своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках
предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с
изменяющейся ситуацией;
4) умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности еѐ
решения;
5) владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления
осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
6) умение
определять
понятия,
создавать
обобщения, устанавливать
аналогии,
классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации,
устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение
(индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
7) умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для
решения учебных и познавательных задач;
8) умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с педагогом и
сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать
конфликты на основе согласования позиций и учѐта интересов; формулировать,
аргументировать и отстаивать своѐ мнение.
9) выполнение заданий самостоятельно (контактно и бесконтактно).
Предметные результаты:
1) получение первоначальных представлений о созидательном и нравственном значении труда
в жизни человека и общества; о мире профессий и важности правильного выбора профессии;
2) усвоение правил техники безопасности;
3) использование приобретенных знаний и умений для творческого решения несложных
конструкторских задач;
4) приобретение первоначальных навыков совместной продуктивной деятельности,
сотрудничества, взаимопомощи;
5) приобретение первоначальных знаний о правилах создания предметной и информационной
среды и умений применять их для выполнения учебно-познавательных и проектных
художественно-конструкторских задач.
6) владения техническими средствами обучения и программами.
Содержание программы.
В учебном процессе предполагается использование образовательных конструкторов.
Все образовательные наборы предназначены для групповой работы, что дает возможность
обучающимся одновременно приобретать и навыки сотрудничества, и умение справляться с
индивидуальным заданием, составляющим часть общей задачи. Конструкторы задуманы
таким образом, чтобы постоянно привлекать и удерживать внимание учеников, повышая
мотивацию к обучению. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе
конструктора, позволяют обучающимся создавать модели не только по схемам, имеющимся в
наборах,
но и по собственному замыслу. Все комплекты полностью соответствуют
индивидуальным возможностям дошкольника и способствуют успешному обучению каждого
ребенка любого уровня подготовки. Образовательные
наборы позволяют постигать
взаимосвязь между различными областями знаний. Интересные и несложные в сборке модели
из образовательного
конструктора дают ясное представление о работе механических
конструкций, о силе, движении и скорости. Из деталей конструктора учащиеся строят
уменьшенные аналоги различных механических устройств и сооружений.
Программа 1 год обучения
Учебный план (4 часа в неделю)
№
п/п
1
Наименование модуля
Основы механики и
Количество часов
Всего
Теория
Практика
72
22
50
72
22
50
144
44
первые конструкции
2
Основы
программирования и
конструирования
роботов.
Итого:
100
1. Модуль «Основы механики и первые конструкции»
Реализация этого модуля направлена на обучение первоначальным правилам
конструирования и программирования, приобретения навыков работы с конструктором и
программными средами.
Обучение детей по данному модулю дает им возможность познакомиться с основными
деталями конструкторов, датчиками и моторами конструкторов Lego EV3, обучающиеся
собирают простейшие конструкции и программируют их.
Модуль разработан с учетом личностного-ориентированного подхода и составлен так,
что чтобы каждый ребенок имел возможность выбрать понравившийся ему проект для работы,
наиболее интересный и приемлемый для него. Формирование у детей начальных научнотехнических знаний, профессионально-прикладных навыков и создания условий для
социального, культурного и профессионального самоопределения, творческой самореализации
личности ребенка в окружающем мире.
Цель модуля: создание условий для формирования интереса к устройству простейших
технических объектов, развития стремления разобраться в их конструкции и принципах
функционирования.
Задачи модуля:
изучить простейшие правила организации рабочего места;
изучить основные технологии постройки конструкторских Lego-моделей, способы
соединения деталей, простейшие методы программирования моторов;
обучить правилам безопасности работы в процессе всех этапов конструирования и
программирования;
изучить названия деталей и устройств технических объектов;
научить собирать Lego-модели по инструкции и шаблонам
Учебный план 1 модуля
«Основы механики и первые конструкции»
(4 часа в неделю)
Количество часов
№
п/п
Групповые занятия
Темы и разделы
всего
В том числе
теория практика
Формы
аттестации
/
контроль
1.
Введение.
Инструктаж по ТБ.
2
2
-
Промежут.
2.
Введение: информатика, кибернетика,
робототехника.
2
2
-
Промежут.
3.
Основы конструирования.
28
10
18
3.1
Названия и принципы крепления деталей.
4
2
2
Промежут.
3.2
Строительство высокой башни.
Хватательный механизм.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
Виды механической передачи. Повышающая
передача. Волчок.
Виды механической передачи. Зубчатая и
3.4.
ременная передача. Передаточное отношение.
3.3
3.5
Повышающая передача. Волчок.
4
2
2
Промежут.
3.6.
Понижающая передача. Силовая «крутилка».
2
2
2
Промежут.
3.7.
Редуктор. Осевой редуктор с заданным
передаточным отношением
2
2
2
Промежут.
Моторные механизмы.
28
10
18
4.1.
Стационарные моторные механизмы.
4
2
2
Промежут.
4.2
Одномоторный гонщик.
4
2
2
Промежут.
4.3
Преодоление горки.
4
-
4
Промежут.
4.4.
Робот-тягач.
4
2
2
Промежут.
4.5.
Сумотори.
4
-
4
Промежут.
4.6.
Шагающие роботы.
4
2
1
Промежут.
4.7.
Маятник Капицы.
4
2
1
Промежут.
Трехмерное моделирование.
8
2
6
4
2
2
Промежут.
Простейшие модели.
4
-
4
Промежут.
Творческие проекты. Зачеты.
4
4
-
итоговая
72
30
42
4.
5.
Введение в виртуальное конструирование.
5.1
Зубчатая передача.
5.2.
6.
ИТОГО
Содержание 1 Модуль
«Основы механики и первые конструкции»
Инструктаж по ТБ.
Введение: информатика, кибернетика, робототехника.
Основы конструирования (Простейшие механизмы. Принципы крепления деталей. Рычаг.
Зубчатая передача: прямая, коническая, червячная. Передаточное отношение. Ременная
передача, блок. Колесо, ось. Центр тяжести. Измерения. Решение практических задач.
1.1. Названия и принципы крепления деталей.
1.2. Строительство высокой башни.
1.3. Хватательный механизм.
1.4. Виды механической передачи. Зубчатая и ременная передача. Передаточное отношение.
1.5. Повышающая передача. Волчок.
1.6. Понижающая передача. Силовая «крутилка».
1.7. Редуктор. Осевой редуктор с заданным передаточным отношением
Моторные механизмы (механизмы с использованием электромотора и батарейного блока.
Роботы-автомобили, тягачи, простейшие шагающие роботы)
1.8. Стационарные моторные механизмы.
1.9. Одномоторный гонщик.
1.10. Преодоление горки.
1.11. Робот-тягач.
1.12. Сумотори.
1.13. Шагающие роботы.
1.14. Маятник Капицы.
1.15. Зачет.
Трехмерное моделирование (Создание трехмерных моделей конструкций из Lego)
1.16. Введение в виртуальное конструирование. Зубчатая передача.
1.17. Простейшие модели.
2. Модуль «Основы программирования и конструирования роботов».
Реализация этого модуля направлена на развитие навыков конструирования и
программирования, приобретения навыков работы с конструктором и программными средами.
Обучение детей по данному модулю дает им возможность познакомиться с основными
деталями конструкторов, датчиками и моторами конструкторов Lego EV3 обучающиеся
собирают простейшие конструкции и программируют их.
Модуль разработан с учетом личностного-ориентированного подхода и составлен так, что
чтобы каждый ребенок имел возможность выбрать понравившийся ему проект для работы,
наиболее интересный и приемлемый для него. Формирование у детей начальных научнотехнических знаний, профессионально-прикладных навыков и создания условий для
социального, культурного и профессионального самоопределения, творческой самореализации
личности ребенка в окружающем мире.
Цель модуля: создание условий для формирования интереса к устройству технических
объектов, развития стремления разобраться в их конструкции и принципах функционирования,
формирования интереса к самостоятельному конструированию и программированию Legoмодели.
Задачи модуля:
изучить основные технологии постройки конструкторских Lego-моделей, способы
соединения деталей, простейшие методы программирования моторов;
изучить названия типов механических передач, основных программных модулей;
научить собирать Lego-модели по инструкции и шаблонам;
научить самостоятельно проектировать Lego-модели, осуществлять их сборку из
представленных в наличие деталей и программирование.
Учебный план 2 модуля
«Основы программирования и конструирования роботов»
(4 часа в неделю)
Количество часов
№
п/п
Темы и разделы
Групповые занятия
всего
В том числе
теория практика
Формы
аттестации/
контроль
1.
Инструктаж по ТБ. Основные понятия.
2
2
0
2.
Базовые регуляторы. Электроника.
12
2
10
4
2
2
Промежут.
4
-
4
Промежут.
2
-
2
Промежут.
2
-
2
Промежут.
6
2
4
Следование за объектом. Одномоторная
тележка. Контроль скорости. П-регулятор.
Двухмоторная тележка. Следование по
2.2. линии за объектом. Безаварийное движение.
Объезд объекта. Слалом.
Движение по дуге с заданным радиусом.
2.3.
Спираль.
Вывод данных на экран. Работа с
2.4.
переменными.
Трехмерное моделирование.
3.
2.1.
Промежут.
3.1.
Проекция и трехмерное изображение.
2
2
-
Промежут.
3.2.
Создание руководства по сборке.
2
-
2
Промежут.
3.3.
Ключевые точки. Создание отчета.
2
-
2
Промежут.
10
2
8
2
2
-
Промежут.
2
2
-
2
2
Промежут.
Промежут.
2
-
2
Промежут.
2
-
2
Промежут.
Элементы мехатроники.
6
2
4
5.1.
Принцип работы серводвигателя.
2
2
-
Промежут.
5.2.
Сервоконтроллер.
2
-
2
Промежут.
2
-
2
Промежут.
4
0
4
2
-
2
Промежут.
Постановка робота-автомобиля в гараж.
2
-
2
Промежут.
Альтернативные среды
программирования.
10
2
8
Программирование и робототехника.
Траектория с перекрестками. Поиск
4.1.
выхода из лабиринта.
Транспортировка объектов.
4.2.
Эстафета. Взаимодействие роботов.
4.3.
Шестиногий маневренный шагающий
4.4.
робот.
Ралли по коридору. Рулевое управление и
4.5.
дифференциал.
4.
5.
Робот-манипулятор. Дискретный
регулятор.
Решение инженерных задач.
6.
6.1. Подъем по лестнице.
5.3.
6.2.
7.
7.2.
Структура
программы.
управления
движением.
датчиками.
Ветвления и циклы.
7.3.
Переменные.
2
-
2
Промежут.
7.4.
Подпрограммы.
2
-
2
Промежут.
7.5.
Массивы данных.
2
-
2
Промежут.
Игры роботов.
4
0
4
8.1.
Управляемый футбол. Теннис.
2
-
2
Промежут.
8.2.
Футбол с инфракрасным мячом. Пенальти.
2
-
2
Промежут.
Состязания роботов.
4
2
2
Промежут.
14
4
10
2
2
-
Промежут.
2
-
2
Промежут.
7.1
8.
9.
Команды
Работа
с
2
2
-
Промежут.
2
-
2
Промежут.
10.2
Среда программирования виртуальных
роботов.
Знакомство
с
языком.
Управление
роботом.
Транспортировка объектов.
10.3
Радар. Поиск объектов.
2
-
2
Промежут.
10.4.
Ориентация в лабиринте. Правило правой
руки.
ПД-регулятор с контролем скорости.
2
-
2
Промежут.
2
-
2
Промежут.
Летательные
аппараты.
воздушного боя.
2
-
2
Промежут.
2
2
0
Итоговая
72
30
42
10.
10.1
10.5.
10.6.
11.
Тактика
Творческие проекты.
ИТОГО
Содержание 2 Модуль «Основы программирования и конструирования
роботов»
1. Инструктаж по ТБ.
Повторение. Основные понятия (передаточное отношение, регулятор, управляющее
воздействие и др.).
Базовые регуляторы (Задачи с использованием релейного многопозиционного регулятора,
пропорционального регулятора).
1.1. Следование за объектом. Одномоторная тележка. Контроль скорости. П-регулятор.
1.2. Двухмоторная тележка. Следование по линии за объектом. Безаварийное движение. Объезд
объекта. Слалом.
1.3. Движение по дуге с заданным радиусом. Спираль.
1.4. Вывод данных на экран. Работа с переменными.
Трехмерное моделирование (Создание трехмерных моделей конструкций из Lego)
1.5. Проекция и трехмерное изображение.
1.6. Создание руководства по сборке.
1.7. Ключевые точки. Создание отчета.
Программирование и робототехника (Эффективные конструкторские и программные решения
классических задач. Эффективные методы программирования и управления: регуляторы,
события, параллельные задачи, подпрограммы, контейнеры и пр. Сложные конструкции:
дифференциал, коробка передач, транспортировщики, манипуляторы, маневренные шагающие
роботы и др.)
1.8. Траектория с перекрестками. Поиск выхода из лабиринта.
1.9. Транспортировка объектов.
1.10. Эстафета. Взаимодействие роботов.
1.11. Шестиногий маневренный шагающий робот.
1.12. Ралли по коридору. Рулевое управление и дифференциал.
Элементы мехатроники (управление серводвигателями, построение робота-манипулятора)
1.13. Принцип работы серводвигателя.
1.14. Сервоконтроллер.
1.15. Робот-манипулятор. Дискретный регулятор.
Решение инженерных задач (Сбор и анализ данных. Обмен данными с компьютером.
Простейшие научные эксперименты и исследования.)
1.16. Подъем по лестнице.
1.17. Постановка робота-автомобиля в гараж.
Альтернативные среды программирования (Изучение различных сред и языков
программирования роботов на базе EV3.)
1.18. Структура программы. Команды управления движением. Работа с датчиками.
1.19. Ветвления и циклы.
1.20. Переменные.
1.21. Подпрограммы.
1.22. Массивы данных.
Игры роботов (Теннис, футбол, командные игры с использованием инфракрасного мяча и
других вспомогательных устройств. Программирование удаленного управления. Проведение
состязаний, популяризация новых видов робо-спорта.)
1.23. Управляемый футбол. Теннис.
1.24. Футбол с инфракрасным мячом. Пенальти.
Состязания роботов (Подготовка команд для участия в состязаниях роботов различных
уровней.
1.25. Интеллектуальное Сумо.
1.26. Кегельринг-макро.
1.27. Следование по линии.
1.28. Лабиринт.
1.29. Слалом.
1.30. Дорога-2.
1.31. Эстафета.
1.32. Лестница.
1.33. Канат.
1.34. Инверсная линия.
1.35. Гонки шагающих роботов.
Среда программирования виртуальных роботов.
1.36. Знакомство с языком. Управление роботом.
1.37. Транспортировка объектов.
1.38. Радар. Поиск объектов.
1.39. Циклы. Ветвления.
1.40. Цикл с условием. Ожидание события.
1.41. Ориентация в лабиринте. Правило правой руки.
1.42. ПД-регулятор с контролем скорости.
1.43. Летательные аппараты. Тактика воздушного боя.
Творческие проекты (Разработка творческих проектов на свободную тематику. Одиночные и
групповые проекты.)
1.44. Человекоподобные роботы.
1.45. Роботы-помощники человека.
1.46. Роботизированные комплексы.
1.47. Охранные системы.
1.48. Защита окружающей среды.
1.49.
1.50.
1.51.
1.52.
1.53.
1.54.
Роботы и искусство.
Роботы и туризм.
Правила дорожного движения.
Роботы и космос.
Социальные роботы.
Свободные темы.
КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК
№
1
2-3
4
5
Дата
План Факт
Тема занятия
Основы механики и
первые конструкции
Введение.
Инструктаж по ТБ.
Введение: информатика,
кибернетика,
робототехника.
Основы
конструирования.
Названия и принципы
крепления деталей.
Строительство высокой
башни. Хватательный
механизм.
Виды механической
передачи. Повышающая
передача. Волчок.
6
Редуктор.
7
Стационарные моторные
механизмы.
Одномоторный гонщик.
Шагающие роботы.
Маятник Капицы.
Введение в виртуальное
конструирование.
Зубчатая передача.
Введение в
робототехнику.
Знакомство с
контроллером EV3.
Одномоторная тележка.
Встроенные программы.
Двухмоторная тележка.
Датчики.
Среда
программирования Lego.
Колесные, гусеничные и
шагающие роботы.
Решение простейших
задач.
Цикл, Ветвление,
параллельные задачи.
Основы управления
роботом.
8
9
10
11
12
КолВремя
во
проведения
часов
Форма
занятия
Место
Форма
проведения контроля
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4
4
4
4
4
4
групповая
групповая
текущий
текущий
4
4
4
13
Релейный регулятор.
14
Передача числовой
информации.
Кодирование при
передаче.
Управление моторами
через bluetooth.
Игры роботов. «Царь
горы».
Управляемый футбол
роботов.
Состязания роботов.
Сумо.
Творческие проекты.
Зачеты.
15
16
17
18
4
4
4
4
4
4
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
групповая
групповая
групповая
текущий
текущий
текущий
Модуль «Основы
программирования и
конструирования
роботов»
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Инструктаж по ТБ.
Основные понятия.
Базовые регуляторы.
Базовые регуляторы.
Электроника.
Электроника.
Трехмерное
моделирование.
Трехмерное
моделирование.
Траектория с
перекрестками.
Поиск выхода из
лабиринта.
Транспортировка
объектов.
Эстафета.
Взаимодействие
роботов.
Шестиногий
маневренный шагающий
робот.
Ралли по коридору.
Рулевое управление и
дифференциал.
Скоростная траектория.
Передаточное
отношение и ПДрегулятор.
Плавающий
коэффициент.
Кубический регулятор.
Принцип работы
серводвигателя.
Сервоконтроллер.
Робот-манипулятор.
Дискретный регулятор.
4
4
4
4
4
4
4
групповая
групповая
групповая
4
4
4
текущий
текущий
текущий
29
30
31
32
33
34
35
36
Подъем по лестнице.
Постановка роботаавтомобиля в гараж.
Погоня: лев и антилопа.
Структура программы.
Команды управления
движением.
Работа с датчиками.
Ветвления и циклы.
Переменные.
Подпрограммы.
Массивы данных.
Игры роботов.
Интеллектуальное Сумо.
Кегельринг-макро.
Следование по линии.
Лабиринт.
Гонки шагающих
роботов. Среда
программирования
виртуальных роботов.
ПД-регулятор с
контролем скорости.
Творческие проекты.
Зачеты.
ИТОГО
4
4
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4
4
4
4
групповая
групповая
групповая
текущий
текущий
текущий
4
4
144
Программа 2 год обучения
Учебный план (4 часа в неделю)
№
Наименование модуля
п/п
Количество часов
Всего
Теория
Практика
1
Базовые алгоритмы
72
22
50
2
Соревновательная
робототехника
72
22
50
144
44
100
Итого:
1. Модуль «Базовые алгоритмы»
Освоение языков программирования. Исследовательский подход к решению задач.
Использование памяти робота для повторения комплексов действий. Элементы технического
зрения. Расширения контроллера для получения дополнительных возможностей робота. Работа
над творческими проектами. Выступления на детских научных конференциях. Участие в
учебных состязаниях. Решение задач на сетевое взаимодействие роботов.
Цель модуля: создание условий для формирования интереса к устройству работы
технических объектов, развития стремления разобраться в программных принципах
функционирования, формирования интереса к программированию Lego-модели.
Задачи модуля:
изучить технологии программирования конструкторских Lego-моделей, сложные
методы программирования технических проектов;
изучить названия программных модулей;
научить программировать Lego-модели по шаблонам и самостоятельно;
научить самостоятельно программировать Lego-модели, самостоятельно решать
технические задачи.
Учебный план модуля
«Базовые алгоритмы» (2 часа в неделю)
Количество часов
Групповые занятия
№
Формы
Темы и разделы
п/п
аттестации/
В том числе
теория практика контроль
всего
Модуль «Базовые алгоритмы»
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Инструктаж по ТБ. Основные понятия.
Основные понятия.
Знакомство с языком EV3.
Вывод на экран. Управление моторами.
Встроенные энкодеры.
Графика на экране контроллера.
Работа с датчиками. Вывод графиков
показаний на экран.
Подпрограммы: функции с параметрами.
Параллельные задачи.
Множественный выбор. Конечный
автомат. Применение регуляторов.
Следование за объектом.
Следование по линии.
Следование вдоль стенки.
Управление положением
серводвигателей.
Перемещение манипулятора.
Элементы ТАУ.
4
4
0
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
15
Релейный многопозиционный регулятор.
Пропорциональный регулятор.
Пропорционально-дифференциальный
регулятор.
Стабилизация скоростного робота на
линии.
Движение по линии с двумя датчиками.
Кубический регулятор.
Преодоление резких поворотов.
ПИД-регулятор.
Роботы-андроиды.
Трехмерное моделирование. Проекция и
трехмерное изображение.
Создание руководства по сборке.
16
Постановка робота-автомобиля в гараж.
4
0
4
Промежут.
17
Ориентация робота на местности.
Построение карты.
Погоня: лев и антилопа.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Итоговая
72
20
52
10
11
12
13
14
18
ИТОГО
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
4
2
2
Промежут.
2
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
Содержание программы
Модуль «Базовые алгоритмы»
1. Инструктаж по ТБ.
Повторение. Основные понятия (передаточное отношение, регулятор, управляющее
воздействие и др.).
Знакомство с языком EV3.
1.1. Вывод на экран.
1.2. Управление моторами. Встроенные энкодеры.
1.3. Графика на экране контроллера.
1.4. Работа с датчиками. Вывод графиков показаний на экран.
1.5. Подпрограммы: функции с параметрами.
1.6. Косвенная рекурсия. Алгоритм «Ханойские башни».
1.7. Массивы. Запоминание положений энкодера.
1.8. Параллельные задачи. Воспроизведение положений энкодера.
1.9. Операции с файлами.
1.10. Запоминание пройденного пути в файл. Воспроизведение.
1.11. Множественный выбор. Конечный автомат.
Применение регуляторов (задачи стабилизации, поиска объекта, движение по заданному пути).
1.12. Следование за объектом.
1.13. Следование по линии.
1.14. Следование вдоль стенки.
1.15. Управление положением серводвигателей.
1.16. Перемещение манипулятора.
Элементы ТАУ (релейный многопозиционный регулятор, пропорциональный регулятор,
дифференциальный регулятор, кубический регулятор, плавающие коэффициенты,
периодическая синхронизация, фильтры)
1.17. Релейный многопозиционный регулятор.
1.18. Пропорциональный регулятор.
1.19. Пропорционально-дифференциальный регулятор.
1.20. Стабилизация скоростного робота на линии.
1.21. Фильтры первого рода.
1.22. Движение робота вдоль стенки.
1.23. Движение по линии с двумя датчиками.
1.24. Кубический регулятор.
1.25. Преодоление резких поворотов.
1.26. Плавающие коэффициенты.
1.27. Гонки по линии.
1.28. Периодическая синхронизация двигателей.
1.29. Шестиногий шагающий робот.
1.30. ПИД-регулятор.
Роботы-андроиды (построение и программирование роботов на основе сервоприводов,
сервоконтроллеров и модулей датчиков)
1.31. Шлагбаум.
1.32. Мини-манипулятор.
1.33. Серво постоянного вращения.
1.34. Колесный робот в лабиринте.
1.35. Мини-андроид.
1.36. Робот-собачка.
1.37. Робот-гусеница.
1.38. Трехпальцевый манипулятор.
1.39. Роботы-пауки.
1.40. Роботы-андроиды.
1.41. Редактор движений.
1.42. Удаленное управление по bluetooth.
1.43. Взаимодействие роботов.
Трехмерное моделирование (Создание трехмерных моделей конструкций из Lego)
1.44. Проекция и трехмерное изображение.
1.45. Создание руководства по сборке.
1.46. Ключевые точки.
1.47. Создание отчета.
Решение инженерных задач (Сбор и анализ данных. Обмен данными с компьютером.
Простейшие научные эксперименты и исследования.)
1.48. Стабилизация перевернутого маятника на тележке.
1.49. Исследование динамики робота-сигвея.
1.50. Постановка робота-автомобиля в гараж.
1.51. Оптимальная парковка робота-автомобиля.
1.52. Ориентация робота на местности.
1.53. Построение карты.
1.54. Погоня: лев и антилопа.
2. Модуль « Соревновательная робототехника»
Освоение языков программирования. Исследовательский подход к решению задач.
Использование памяти робота для повторения комплексов действий. Элементы технического
зрения. Расширения контроллера для получения дополнительных возможностей робота. Работа
над творческими проектами. Выступления на детских научных конференциях. Участие в
учебных состязаниях. Решение задач на сетевое взаимодействие роботов.
Цель модуля: создание условий для формирования интереса к устройству сложных
технических объектов, развития стремления разобраться в их конструкции и принципах
функционирования.
Задачи модуля:
изучить основные технологии постройки конструкторских Lego-моделей, способы
соединения деталей, сложные методы программирования моторов;
изучить названия типов механических передач, основных программных модулей;
научить собирать Lego-модели по инструкции и шаблонам;
научить самостоятельно проектировать Lego-модели, осуществлять их сборку из
представленных в наличие деталей и сложное программирование.
Учебный план Модуль «Соревновательная робототехника»
Количество часов
№
п/п
Групповые занятия
Темы и разделы
всего
2
Модуль «Соревновательная
робототехника»
Знакомство с языками
программирования. Структура
программы.
Команды управления движением.
3
Работа с датчиками.
В том числе
теория практика
Формы
аттестации/
контроль
4
2
2
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
4
4
4
2
2
2
2
2
2
2
2
Промежут.
Промежут.
Промежут.
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
10
Устойчивая передача данных по каналу
Bluetooth.
Распределенные системы.
4
2
2
Промежут.
11
Коллективное поведение.
4
2
2
Промежут.
12
Основы технического зрения. Слежение
за объектом.
Следование по линии.
Игры роботов.
4
2
2
Промежут.
4
0
4
Промежут.
Автономный футбол с инфракрасным
мячом.
Теннис роботов.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
4
0
4
Промежут.
1
4
5
6
7
8
9
13
14
15
16
Ветвления и циклы.
Переменные.
Подпрограммы.
Массивы данных.
Сетевое взаимодействие роботов.
Футбол роботов.
17
Состязания роботов. Творческие проекты.
4
2
2
Промежут.
18
Зачеты.
4
4
0
Итоговая
72
22
ИТОГО
50
Модуль «Соревновательная робототехника»
1. Знакомство с языками программирования (Изучение различных сред с языком
программирования для микроконтроллеров.)
2. Структура программы.
2.1 Команды управления движением.
2.2.Работа с датчиками.
2.3.Ветвления и циклы.
2.4.Переменные.
2.5.Подпрограммы.
2.6.Массивы данных.
3.
Сетевое взаимодействие роботов (Устойчивая передача данных, распределенные системы,
коллективное взаимодействие.)
3.1.Устойчивая передача данных по каналу Bluetooth.
3.2.Распределенные системы.
3.3.Коллективное поведение.
4. Основы технического зрения (использование бортовой и беспроводной веб-камеры)
4.1.Поиск объектов.
4.2.Слежение за объектом.
4.3.Следование по линии.
4.4.Передача изображения.
4.5.Управление с компьютера.
5. Игры роботов (Футбол: командные игры с использованием инфракрасного мяча и других
вспомогательных устройств. Программирование коллективного поведения и удаленного
управления. Простейший искусственный интеллект. Проведение состязаний, популяризация
новых видов робо-спорта.)
5.1.Автономный футбол с инфракрасным мячом.
5.2.Теннис роботов.
5.3.Футбол роботов.
6. Состязания роботов (Подготовка команд для участия в состязаниях роботов различных
уровней. Использование различных контроллеров)
6.1.Интеллектуальное Сумо.
6.2.Кегельринг-макро.
6.3.Следование по линии.
6.4.Лабиринт.
6.5.Слалом.
6.6.Дорога-2.
6.7.Эстафета.
6.8.Лестница.
6.9.Канат.
6.10.Инверсная линия.
6.11.Гонки шагающих роботов.
6.12.Линия-профи.
6.13.Гонки балансирующих роботов-сигвеев.
6.14.Международные состязания роботов
7. Творческие проекты (Разработка творческих проектов на свободную тематику. Одиночные и
групповые проекты. )
7.1.Человекоподобные роботы.
7.2.Роботы-помощники человека.
7.3.Роботизированные комплексы.
7.4.Охранные системы.
7.5.Защита окружающей среды.
7.6.Роботы и искусство.
7.7.Роботы и туризм.
7.8.Правила дорожного движения.
7.9.Роботы и космос.
7.10.Социальные роботы.
7.11.Свободные темы.
КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Дата
План Факт
Тема занятия
Основы механики и
первые конструкции
Инструктаж по ТБ.
Основные понятия.
Основные понятия.
Знакомство с языком
EV3.
Вывод на экран.
Управление моторами.
Встроенные энкодеры.
Графика на экране
контроллера.
Работа с датчиками.
Вывод графиков
показаний на экран.
Подпрограммы: функции
с параметрами.
Параллельные задачи.
Множественный выбор.
Конечный автомат.
Применение
регуляторов.
Следование за объектом.
Следование по линии.
Следование вдоль
стенки.
Управление положением
серводвигателей.
Перемещение
манипулятора.
Элементы ТАУ.
Релейный
многопозиционный
регулятор.
Пропорциональный
регулятор.
Пропорциональнодифференциальный
КолВремя
во
проведения
часов
Форма
занятия
групповая
4
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4
4 занятия
по 40 минут
4
Место
Форма
проведения контроля
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
групповая
текущий
4
4
4
4
4
4
групповая
текущий
4
4
12
13
14
15
16
17
18
регулятор.
Стабилизация
скоростного робота на
линии.
Движение по линии с
двумя датчиками.
Кубический регулятор.
Преодоление резких
поворотов.
ПИД-регулятор.
Роботы-андроиды.
Трехмерное
моделирование.
Проекция и трехмерное
изображение.
Создание руководства по
сборке.
Постановка роботаавтомобиля в гараж.
Ориентация робота на
местности. Построение
карты.
Погоня: лев и антилопа.
21
Модуль
«Соревновательная
робототехника»
Знакомство с языками
программирования.
Структура программы.
Команды управления
движением.
Работа с датчиками.
22
Ветвления и циклы.
23
Переменные.
24
Подпрограммы.
25
Массивы данных.
26
31
Сетевое взаимодействие
роботов.
Устойчивая передача
данных по каналу
Bluetooth.
Распределенные
системы.
Коллективное
поведение.
Основы технического
зрения. Слежение за
объектом.
Следование по линии.
Игры роботов.
32
Автономный футбол с
19
20
27
28
29
30
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
групповая
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
текущий
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
групповая
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
текущий
33
инфракрасным мячом.
Теннис роботов.
34
Футбол роботов.
35
Состязания роботов.
Творческие проекты.
Зачеты.
36
4
4
ИТОГО
4
4
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
4 занятия
по 40 минут
групповая
групповая
групповая
групповая
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
МАОУ ДО
ДТ
текущий
текущий
текущий
текущий
72
Раздел 2 «Комплекс организационно-педагогических условий, включающий формы
аттестации»
Условия реализации:
Занятия проводятся в кабинете, соответствующем требованиям техники безопасности,
пожарной безопасности, санитарным нормам. Кабинет должен иметь хорошее освещение и
периодически проветриваться.
Материально-техническое обеспечение программы включает: кабинет, набор мебели,
инструктажи по ТБ, наборы роботов, компьютер, программное обеспечение необходимое для
работы ( Lego, Microsoft Visual-Studio 2017).
Реализация программы
Продолжительность занятий 40 минут.
Реализация программы происходит на основе принципов организации педагогического
процесса:
-принцип связи педагогического процесса с жизнью и практикой, предполагающий
необходимость связи теоретических знаний и практического опыта, соединения обучения и
воспитания с трудовой практикой;
-принцип коллективности обучения и воспитания детей, направленный на оптимизацию
сочетания коллективных, групповых и индивидуальных форм организации педагогического
процесса;
-принцип наглядности как отражение взаимозависимости интеллектуального
познания и чувственного восприятия действительности;
Также, в рамках реализации
программы необходимо учитывать такие принципы управления деятельностью воспитанников,
как:
-принцип сочетания педагогического управления с развитием инициативы и
самостоятельности воспитанников;
-принцип учета возрастных и индивидуальных особенностей воспитанников при
организации их деятельности.
Форма занятия:
1. Вводное занятие.
2. Групповая.
3. Комбинированная.
Формы контроля
• текущий;
• итоговый.
Текущий контроль проходит в виде опросов, просмотр проектов педагогом.
Итоговый контроль по темам проходит в виде выставки проектов.
Формы аттестации:
1. Промежуточная;
2. Итоговая.
Кадровое обеспечение
Программу составил педагог дополнительного образования Сапега Леонид
Александрович педагог дополнительного образования, педагогический стаж 27 лет.
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ
Для обучения детей LEGO-конструированию используются разнообразные методы и
формы организации занятий и деятельности детей.
Методы организации учебного процесса.
Словесные методы (беседа, анализ) являются необходимой составляющей учебного процесса. В
начале занятия происходит постановка задачи, которая производится, как правило самими
детьми, в сократической беседе. В процессе – анализ полученных результатов и принятие
решений о более эффективных методах и усовершенствованиях конструкции, алгоритма, а,
может, и самой постановки задачи. Однако наиболее эффективными для ребенка, несомненно,
являются наглядные и практические методы, в которых учитель не просто демонстрирует
процесс или явление, но и помогает учащемуся самостоятельно воспроизвести его.
Использование такого гибкого инструмента, как конструктор с программируемым
контроллером, позволяет быстро и эффективно решить эту задачу.
Основная форма занятий.
Преподаватель ставит новую техническую задачу, решение которой ищется совместно.
При необходимости выполняется эскиз конструкции. Если для решения требуется
программирование, учащиеся самостоятельно составляют программы на компьютерах
(возможно по предложенной преподавателем схеме). Далее учащиеся работают в группах по
несколько человек, ассистент преподавателя (один из учеников) раздает конструкторы с
контроллерами и дополнительными устройствами. Проверив наличие основных деталей,
учащиеся приступают к созданию роботов. При необходимости преподаватель раздает учебные
карточки со всеми этапами сборки (или выводит изображение этапов на большой экран с
помощью проектора). Программа загружается учащимися из компьютера в контроллер готовой
модели робота, и проводятся испытания на специально приготовленных полях. При
необходимости производится модификация программы и конструкции. На этом этапе возможно
разделение ролей на конструктора и программиста. По выполнении задания учащиеся делают
выводы о наиболее эффективных механизмах и программных ходах, приводящих к решению
проблемы. Удавшиеся модели снимаются на фото и видео. На заключительной стадии
полностью разбираются модели роботов и укомплектовываются конструкторы, которые
принимает ассистент. Фото- и видеоматериал по окончании урока размещается на специальном
школьном сетевом ресурсе для последующего использования учениками.
Дополнительная форма занятий
Для закрепления изученного материала, мотивации дальнейшего обучения и выявления
наиболее способных учеников регулярно проводятся состязания роботов. Учащимся
предоставляется возможность принять участие в состязаниях самых разных уровней.
Состязания проводятся по следующему регламенту. Заранее публикуются правила, материал
которых соответствует пройденным темам на уроках и факультативе. На нескольких занятиях с
учащимися проводится подготовка к состязаниям, обсуждения и тренировки. Как правило, в
состязаниях участвуют команды по 2 человека. В день состязаний каждой команде
предоставляется конструктор и необходимые дополнительные детали, из которых за
определенный промежуток времени необходимо собрать робота, запрограммировать его на
компьютере и отладить на специальном поле. Для некоторых видов состязаний роботы
собираются заранее. Готовые роботы сдаются судьям на осмотр, затем по очереди запускаются
на полях, и по очкам, набранным в нескольких попытках, определяются победители.
Ожидаемые результаты.
Образовательные
Результатом занятий робототехникой будет способность учащихся к самостоятельному
решению ряда задач с использованием образовательных робототехнических конструкторов, а
также создание творческих проектов. Конкретный результат каждого занятия – это робот или
механизм, выполняющий поставленную задачу. Проверка проводится как визуально – путем
совместного тестирования роботов, так и путем изучения программ и внутреннего устройства
конструкций, созданных учащимися. Результаты каждого занятия вносятся преподавателем в
рейтинговую таблицу. Основной способ итоговой проверки – регулярные зачеты с известным
набором пройденных тем. Сдача зачета является обязательной, и последующая пересдача
ведется «до победного конца».
Развивающие
Изменения в развитии мелкой моторики, внимательности, аккуратности и особенностей
мышления конструктора-изобретателя проявляется на самостоятельных задачах по механике.
Строительство редуктора с заданным передаточным отношением и более сложных конструкций
из множества мелких деталей является регулярной проверкой полученных навыков.
Наиболее ярко результат проявляется в успешных выступлениях на внешних состязаниях
роботов и при создании защите самостоятельного творческого проекта. Это также отражается в
рейтинговой таблице.
Воспитательные
Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если
учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных
моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Участие в научных конференциях для
школьников, открытых состязаниях роботов и просто свободное творчество во многом
демонстрируют и закрепляют его.
Материально-техническое обеспечение:
1. Компьютер с выходом в сеть Интернет;
2. Конструктор по началам прикладной информатики и робототехники
Lego WeDo, Lego EV3. Базовые и ресурсные наборы;
3. Проектор
Список литературы
1.Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.
2.Пропорциональное управление роботом Lego Mindstorms EV3 Л.Ю. Овсяницкая
3. Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде EV3: учебнопрактическое пособие
4. Книга идей «LEGO MINDSTORMS EV3. 181 удивительный механизм и устройство»
5.Книга «Основы образовательной робототехники»
6. Большая книга идей LEGO Technic. Техника и изобретения
