МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Министерство образования и науки Республики Башкортостан МР
Зианчуринский район МОБУ СОШ д. Идяш
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по внеурочной деятельности
«Робототехника»
6 класс
Идяш 2023-2024 учебный год
1
Пояснительная записка.
Рабочая программа составлена на основе следующих нормативно-правовых и
инструктивно-методических документов:
- Федерального закона от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской
Федерации» (в редакции от 10.08.2017).
- Приказа Министерства образования и науки РФ от 17.05.2012 № 413 «Об
утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего
общего образования» (с изменениями и дополнениями от 29.12.2014 , 31.12.2015,
29.07.2017).
- Положения о структуре, порядке разработки и утверждении рабочих программ
учебных предметов (курсов) педагогов, реализующих федеральный государственный
стандарт среднего общего образования МОБУ СОШ д.Идяш
- Учебного плана МОБУ СОШ д.Идяш на 2023 – 2024 учебный год.
Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире,
который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений
продолжает нарастать.
Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития.
Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их
ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе
системно-деятельностного подхода.
Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь
тогда, когда они имеют деятельностью формы и способствуют формированию тех
или иных типов деятельности.
Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных
процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность.
Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих
детское действие. Веяния времени диктуют нам свои направления, новшества,
которые мы стремимся внедрить в нашу работу. Это возможно, если помочь ребенку,
подготовить его к обучению в школе.
Робототехника - увлекательное занятие в любом возрасте. Конструирование
самодельного робота не только увлекательное занятие, но и процесс познания во
многих областях, таких как: электроника, механика, программирование. И совсем не
обязательно быть инженером, чтобы создать робота. Собрать робота из конструктора
самостоятельно может даже и дошкольник и ученик школы. Образовательная среда
LEGO (ЛЕГО) представляет уникальную возможность для детей школьного возраста
освоить основы робототехники, создав действующие модели роботов.
Программа рассчитана на детей 11-15 лет.
Работая индивидуально, совместно с педагогом, парами или в командах, дети
любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя
исследования, составляя отчеты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с
2
этими моделями. Простота в построении модели в сочетании с большими
конструкторскими возможностями конструктора позволяет детям в конце занятия
увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же
самими задачу.
Робототехника приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее
время. Применение конструкторов LEGO (ЛЕГО) во внеурочной деятельности в
детском саду или в школе, позволяет существенно повысить мотивацию детей любого
возраста, организовать их творческую и исследовательскую работу. Занятия по
робототехнике знакомят ребенка с законами реального мира, учат применять
теоретические знания на практике, развивают наблюдательность, мышление,
сообразительность, креативность.
Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет воспитанникам в
форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в
дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество
проблем из разных областей знания - от теории механики до психологии, - что
является вполне естественным.
Современные технологии настолько стремительно входят в нашу повседневную
жизнь, что справиться с компьютером или любой электронной игрушкой для ребенка
не проблема. Смышленый ребенок, используя современный конструктор LEGO,
может собрать настоящего интеллектуального робота.
Внедрение разнообразных Лего-конструкторов во внеурочную деятельность детей
разного возраста помогает решить проблему занятости детей, а также способствует
многостороннему развитию личности ребенка, позволяет учащимся любых возрастов
работать в качестве юных исследователей, инженеров, предоставляя им инструкции,
инструментарий и задания для межпредметных проектов.
Цель использования курса "Робототехника" в 5-7 классах является развитие навыков
конструирования и моделирования, логического, абстрактного и творческого
мышления обучающихся через создание роботов при помощи программированных
конструкторов Лего.
Задачи курса:
- обучить ребят основам конструирования и программирования;
- обеспечить комфортное самочувствие ребенка;
- развить память, внимательность, логическое мышление, информационную культуру,
творческие способности детей, креативность (нестандартный творческий подход к
делу);
- развить образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;
- развить умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей
совместно с педагогом, коммуникативных способностей учащихся, умения работать в
группе, умения аргументировано представлять свои проекты, отстаивать свою точку
зрения;
- сформировать познавательный интерес, операционного мышления, направленного
на выбор оптимальных решений;
- развить умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать
свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на
вопросы путем логических рассуждений;
3
- обучить работе на компьютере в средах программирования RoboLab, Lego Digital
Designer, Mindstorms education ev3 и закрепление приобретенных навыков.
В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений
школьники осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы,
прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения
внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками
(развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское
мышление, фантазию.
Обучающая среда позволяет детям использовать и развивать навыки конкретного
познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В ходе занятий
повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его
творческих способностей. Повышается мотивация к учению. Занятия помогают в
усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а
так же в усвоении других математических знаний. У школьников, занимающихся
конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в
улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно
влияет на мелкую моторику), речь становится более логической. При сборке моделей,
воспитанники не только выступают в качестве юных исследователей и инженеров.
Они еще и вовлечены в игровую деятельность. Играя с роботом, дети с легкостью
усваивают знания из естественных наук, не боясь совершать ошибки и исправлять их.
Ведь робот не может обидеть ребенка, сделать ему замечание или выставить оценку,
но при этом он постоянно побуждает их мыслить и решать возникающие проблемы.
Образовательная система предлагает такие методики и такие решения, которые
помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система
предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти свое
собственное решение. Благодаря этому воспитанники испытывают удовольствие
подлинного достижения.
1. Планируемые результаты освоения программы
Знания и умения, полученные воспитанниками в ходе реализации программы:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов LEGO;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование
предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания);
- творчески подходить к решению задачи;
- создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по
собственному замыслу;
- работать на проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Робототехника прекрасно развивает техническое мышление, и техническую
изобретательность у детей. Робототехника показала высокую эффективность в
воспитательном процессе, она успешно решает проблему социальной адаптации
детей практически всех возрастных групп. Соревнования по робототехнике – это
яркие воспитательные мероприятия, объединяющие детей и взрослых.
4
Диагностику продвижения обучающихся отслеживаем на основе диагностической
карты.
Личностными результатами изучения курса “Робототехника” с 5-7 класс является
формирование следующих умений:
оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения
собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать
конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;
называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к
поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;
самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы
Метапредметными результатами изучения курса “Робототехника”является
формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):
Познавательные УУД
определять, различать и называть детали конструктора,
конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по
заданной схеме и самостоятельно строить схему.
ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.
перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной
работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;
Регулятивные УУД
уметь работать по предложенным инструкциям.
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою
точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы
путем логических рассуждений.
определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;
Коммуникативные УУД
уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.
уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Предметными результатами изучения курса “Робототехника”является
формирование следующих знаний и умений:
Обучающийся научится
знать простейшие основы механики;
различать виды конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижное
соединение деталей;
понимать технологическую последовательность изготовления несложных
конструкций
Обучающийся получит возможность научится
с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую
работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической
деятельности; самостоятельно определять количество деталей в конструкции
моделей.
реализовывать творческий замысел.
5
• овладения первоначальными умениями передачи, преобразования и поиска
(проверки) необходимой информации (материала) в учебниках, словарях, каталогах
библиотеки,
• мотивации успеха в получении результата, в творческой самореализации на основе
организации необходимого оснащения учебного процесса.
2. Содержание тем учебного курса
Введение в робототехнику
Правила поведения и техника безопасности в кабинете и при работе с конструктором.
Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления
применения роботов. Искусственный интеллект. Демонстрация передовых
технологических разработок в промышленности. Описание курса, предстоящей
работы. Понятие проектной деятельности. Знакомство с конструктором, рабочим
местом и средой разработки программ, правила работы. Знакомство с роботами
LEGO Mindstоrm EV 3. Знакомство с современными профессиями будущего:
“Тропинка в профессию - проектировщик, робототехник, мехатроник”.
Формы занятий: лекция, беседа, презентация, видеоролик.
Знакомство с конструктором LEGO. Изучение механизмов. Знакомство с
программным обеспечением и оборудованием
Основные управляющие детали конструктора. Их название и назначение. Модуль EV
3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты.
Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV 3. Запись
программы и запуск ее на выполнение. Сервомоторы и различные датчики EV 3, их
устройство и характеристики, освоение методов работы с ними. Robot Educator,
основные возможности.
Формы занятий: лекция, беседа, презентация, видеоролик.
Работа с комплектами заданий. Конструирование заданных моделей
Сбор обучающего робота. Изучение способов движения (по прямой и кривой
траектории) с использованием различных датчиков. Захват и перемещение объектов.
Работа с комплектами заданий помогает учащимся закрепить пройденный материал
по работе механических передач и электрического привода. Первые соревнования
роботов, более сложные действия.
Формы занятий: лекция, беседа, работа в парах, индивидуальная работа, решение
поставленных задач, практическая работа, зачёт.
Составление собственного творческого проекта. Индивидуальная проектная
деятельность
Изучение операторов ветвления и цикла, принципа многозадачности. Изучаются
понятия как, шина данных, тип данных, генератор случайных чисел, сравнение
величин, логические операции, переменная и массив. Полученные знания
используются для составления более сложных и эффективных программ для решения
различных задач, соревнований. Учащиеся реализуют собственный проект. В ходе их
работы с одной стороны осуществляется коллективное обсуждение и критика их
идей, а с другой напротив защита собственного мнения и принятых решений
учениками. Для вдохновения на собственные идеи проходит анализ готовых
проектов, их конструкций и программ. В конце темы каждый учащийся (либо группа
6
учеников) выступает с защитой своего проекта, и использует демонстрацию работы
робота и средства компьютерных презентаций. Повторение изученного ранее
материала. Подведение итогов за год. Перспективы работы на следующий год.
Формы занятий: беседа, работа в группах и парах, индивидуальная работа, решение
проблемы, практическая работа.
3. Тематическое планирование с указанием количества часов по темам
№
1.
2.
3.
4.
Название тематического раздела
Введение в робототехнику
Знакомство с конструктором LEGO. Изучение
механизмов.
Знакомство
с
программным
обеспечением и оборудованием
Работа с комплектами заданий. Конструирование
заданных моделей
Составление собственного творческого проекта.
Индивидуальная проектная деятельность
Итого:
7
Кол-во часов
5
20
4
5
34
Календарно-тематическое планирование
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Дата
Раздел учебной программы,
тема занятия
Введение в робототехнику
Что такое «Робот». Виды, значение в современном мире, основные
направления применения. Состав конструктора, правила работы.
Ознакомление с комплектом деталей.
Правила техники
безопасности. “Тропинка в профессию - проектировщик,
робототехник, мехатроник”.
Проект. Этапы создания проекта. Оформление проекта. Изучение
основ проектирования. Знакомство с понятием проект, целями,
задачами, актуальностью проекта, основными этапами его создания.
Знакомство с роботами LEGO Mindstorm
EV3. Ознакомление с
визуальной средой программирования LabVIEW. Интерфейс.
Основные блоки.
Обзор модуля EV3. Экран, кнопки управления, индикатор состояния,
порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Написание и
запуск программ по управлению модулем EV3. Аппаратное
обеспечение (звуки модуля, кнопки управления модулем).
Обзор модуля EV3. Экран, кнопки управления, индикатор состояния,
порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Написание и
запуск программ по управлению модулем EV3. Аппаратное
обеспечение (звуки модуля, кнопки управления модулем).
Знакомство с конструктором LEGO. Изучение механизмов. Знакомство с
программным обеспечением и оборудованием
Обзор сервомоторов EV3, их характеристика. Сравнение основных
показателей. Устройство, режим работы. Соединение мотора с
модулем. Программирование различных способов управления
моторами.
Обзор датчика касания. Устройство, режимы работы. Соединение
датчика касания с модулем.Программирование управления модуля с
помощью датчика.
Обзор гироскопического датчика. Устройство, режимы работы.
Соединение гироскопического датчика с модулем.
Обзор датчика света. Устройство, режимы работы. Соединение
датчика света с модулем.Программирование управления модуля с
помощью датчика.
Обзор ультразвукового датчика. Устройство, режимы работы.
Соединение ультразвукового датчика с модулем. Программирование
управления модуля с помощью датчика.
Robot Educator, основные
возможности. Сборка модели по
инструкции.
Основные механические детали конструктора, их назначение.
Движения по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для
прохождени.Точные повороты.
Движения по кривой траектории. Расчет длины пути для каждого
8
Кол-во
часов
5
1
1
1
1
1
20
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
колеса при повороте с заданным радиусом и углом.
Программирование различных поворотов с использованием блоков
«Рулевое управление», «Независимое рулевое управление»,
«Большой сервомотор».
Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их
свойства. Сбор приводной платформы.Программирования захвата и
перемещения объекта.
Решение задач на движение с использованием датчика касания.
Присоединения датчика касания к модели.
Программирование различных сценариев движения.
Решение задач на движение с использованием датчика света.
Изучение влияния датчика света.
Решение задач на движение с использованием гироскопического
датчика. Присоединения гироскопического датчика к модели.
Программирование различных сценариев движения.
Решение задач на движение с использованием ультразвукового
датчика расстояния. Присоединения датчика света к модели.
Программирование различных сценариев движения.
Программирование
с
помощью
интерфейса
модуля.
Программирование различных сценариев движения.
Более сложные действия (многозадачность).
Оператор цикла. Условия выхода из цикла. Прерывание цикла.
Создание и отладка программы с использованием блока цикла для
повторения серии действий.
Работа с комплектами заданий. Конуструирование заданных моделей
Оператор выбора (переключатель). Условия выбора.
Многопозиционный переключатель. Условия выбора.
Динамическое управление. Использование блоков датчика для
управления мощностью моторов приводной платформы в
динамическом режиме.
Robot Educator, операции с данными.
Составление собственного творческого проекта. Индивидуальная проектная
деятельность
Планирование творческих проектов учащихся.
Создание творческого проекта учащихся.
Разбор различных готовых проектов.
Демонстрация и защита проектов. Презентация собственных
проектов учащимися. Соревнования роботов.
Подведение итогов за год.
9
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
5
1
1
1
1
1
Описание учебно-методического и материально-технического обеспечения
1. Живой журнал LiveJournal - справочно-навигационный сервис.
Статья ««Школа» Лего-роботов» / / Автор: Александр Попов.
[Электронный ресурс] — Режим доступа: свободный.
http://russos.livejournal.com/817254.html,— Загл. с экрана
2. Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник
информации о робототехнике. [Электронный ресурс] — Режим доступа: , свободный
http://robotics.ru/.— Загл. с экрана.
3.Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов
реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2001.
4. В.А.Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2011 г.
5. Lego Educational «Первые механизмы: книга для учителя». – Институт новых технологий.
– 2009656RM.
6. ПервоРобот LEGO® WeDoTM - книга для учителя [Электронный ресурс].
7. С.А.Филиппов Робототехника для детей и родителей под редакцией д-ра техн.наук,
проф.А.Л.Фрадкова, С.-П., «НАУКА», 2011.
Техническое обеспечение
1.
2.
3.
4.
Проектор.
Компьютер.
Интерактивная доска.
Конструктор.
10
