ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Настоящая дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Инженерная студия «Наше дело» MicroBit-робототехника» (далее - программа) разработана в соответствии со следующими документами:
1. Федеральный закон РФ 273-ФЗ «Об образовании в Российский Федеральный закон РФ 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 г.
с изменениями и дополнениями.
2. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 04
июля 2014 года № 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарноэпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима
работы образовательных организаций дополнительного образования детей»
3. Концепция развития дополнительного образования детей, утвержденная
распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2014 г. №
1726-р.
4. Концепция общенациональной системы выявления и развития молодых
талантов (утверждена Президентом РФ 03.04.2012г. № Пр-827).
5. Приоритетный проект «Доступное дополнительное образование для детей», утвержденный Президиумом Совета при Президенте Российской Федерации
по стратегическому развитию и приоритетным проектам (протокол от 30 ноября
2016 г. №И).
6. Приказ Минобрнауки России от 23.08.2017 № 816 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при
реализации образовательных программ» (Зарегистрировано в Минюсте России
18.09.2017 №48226).
7. Приказ Минобрнауки РФ от 09.11.2018 № 196 «Об утверждении порядка
организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным
общеобразовательным программам».
8. Письмо Минобрнауки России № 09-3242 от 18.11.2015 «О направлении
информации» (вместе с «Методическими рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разно уровневые программы)»
9. Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ Министерства общего и профессионального образования
Свердловской области от 02.12.2015 № 02-01-82/10468.
10. Устав МОАУ гимназии № 144.
Актуальность программы.
Робототехника на ряду с IT технологиями и инженерными специальностями
на данный момент занимает одно из передовых мест в современных тенденциях
развития общества. Большая часть существующих инновационных разработок
рождается на стыке наук, в том числе робототехники, электроники и программирования.
Существует большое количество различных видов соревнований между
устройствами на различной технологической базе, в том числе и в нашем регионе.
Соревнования различаются множеством требований и условий, однако можно выделить основные элементы и задания, которые устройства должны уметь выпол2
нять для успешного участия. Все это требует многочисленных изменений в конструкции робототехнических устройств и умения программировать их реакцию на
внешние условия.
Новизна программы. Соревновательная робототехника позволяет применить знания и умения, полученные на курсе «Проектирование устройств» для решения конкретных прикладных задач. Отличительной особенностью данной программы можно считать изучение робототехнических устройств на базе микроконтроллера MicroBit.
Педагогическая целесообразность программы.
Изучение робототехники в любом виде даёт возможность учащимся понять
основные принципы работы бытовых электронных устройств. Это позволяет развивать сопутствующие компетенции, и в целом позволяет повысить мотивацию
обучающихся к изучению технических и естественно-научных дисциплин.
Цель программы – подготовка команд и робототехнических устройств для
участия в различных видах соревнований, развитие творческих способностей в
процессе конструирования и проектирования устройств.
Задачи
Обучающие
дать знания о видах типовых задач соревновательной робототехники;
научить программированию робототехнических устройств;
сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и
проектирования;
ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами.
Развивающие
развивать творческую инициативу и самостоятельность;
развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание,
способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание
на главном;
развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно
находить ответы на вопросы путем логических рассуждений
Воспитательные
воспитание чувства коллективизма, умение взаимодействовать в группе,
эффективно распределять обязанности;
формирование интереса учащихся к техническому творчеству;
Развивать стремление к здоровому соревновательству;
формировать творческое отношение к выполняемой работе.
Направленность программы: Техническая.
По уровню содержания: – базовый.
Возраст детей и сроки реализации программы. Программа предназначена
для учащихся 13-17 лет. Программа направлена на развитие аналитического мышления и инженерного подхода к решению задач.
Программа рассчитана на 1 год, 68 часов в год, 2 часа в неделю. Длительность
одного занятия – 2*40 минут.
3
Форма обучения по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей
программе очная. Язык, на котором осуществляется образование (обучение) –
русский. При реализации образовательной программы возможно использование
электронного обучения и дистанционных образовательных технологий. Программа
является практико-ориентированной.
Форма организации деятельности – групповая, 2 человека. Такая форма
обусловлена индивидуальными особенностями разрабатываемых устройств в
каждой команде и развитием творческого подхода к решению инженернотехнических задач.
Формы проведения занятий:
словесные (обсуждение ТЗ, диспут),
эмпирические (поиск решения технических проблем),
практические (реализация найденных технических решений).
Учащиеся работают группой по два человека (команда разработчиков робототехнического устройства). Каждая группа имеет доступ к компьютерам и своему
набору MicroBit с контроллером, датчиками и соединительными элементами.
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Личностные результаты:
• умение создавать и поддерживать индивидуальную информационную среду,
обеспечивать защиту значимой информации и личную информационную безопасность, развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;
• приобретение опыта использования информационных ресурсов общества и
электронных средств связи в учебной и практической деятельности;
• умение осуществлять совместную информационную деятельность, в частности при выполнении учебных проектов;
• сформированность представлений о мире профессий, связанных с робототехникой, и требованиях, предъявляемых различными востребованными профессиями, такими как инженер-механик, конструктор, архитектор, программист, инженер-конструктор по робототехнике.
Метапредметные результаты (УУД):
1. Познавательные УУД:
• строить рассуждение от общих закономерностей к частным явлениям и от
частных явлений к общим закономерностям, строить рассуждение на основе сравнения предметов и явлений, выделяя при этом общие признаки;
• формировать научный взгляд на область информационных процессов в живой природе, обществе, робототехнике как одну из важнейших областей современной действительности;
• устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам (математике, физике, природоведения, биологии, анатомии, информатике, технологии и
др.) для решения прикладных учебных задач по Робототехнике;
2. Регулятивные УУД:
• определять и формировать цель деятельности на уроке с помощью учителя;
• учиться работать по предложенному учителем плану. Самостоятельно формулировать тему и цели урока;
4
• формировать умение ставить цель – создание творческой работы, планировать достижение этой цели, создавать наглядные динамические графические объекты в процессе работы;
• составлять план решения учебной проблемы совместно с учителем;
• осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;
• оценивать получающийся творческий продукт и соотнесение его с изначальным замыслом, выполнение по необходимости коррекции либо продукта, либо замысла.
3. Коммуникативные УУД:
• формировать и развивать компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий при защите своих работ;
• оформлять свои мысли в устной и художественной форме с учётом речевой
ситуации (на уровне предложения, небольшого текста или презентации);
• слушать и понимать речь других; договариваться с одноклассниками совместно с учителем о правилах поведения и общения и следовать им;
• учиться работать в паре, группе; выполнять различные роли (лидера исполнителя;
• адекватно использовать речевые средства для решения различных коммуникативных задач;
• договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности;
Предметные результаты изучения курса:
Знать:
правила безопасной работы с электронными компонентами;
знать принципы работы простейших механизмов, принципы устройства
роботов как кибернетической системы;
основные компоненты конструкторов MicroBit;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среды, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений;
конструктивные особенности различных роботов;
приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.;
типовые задачи соревновательной робототехники;
основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ЭВМ.
Уметь:
конструировать по условиям, заданным учителем, по образцу, по чертежу,
по заданной схеме и самостоятельно строить схему.
использовать основные алгоритмические конструкции для решения базовых задач управления устройством;
проводить настройку и отладку конструкции устройства согласно поставленной задачи.
5
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ
Важным звеном в обучении по программе является проверка знаний, умений и
навыков учащихся.
Оценка успеваемости производится на основе:
наблюдений за текущей работой учащихся;
результатов проверки работоспособности создаваемый робототехнических
конструкций;
результатов участия в соревнованиях различного уровня.
Также результаты обучения могут быть продемонстрированы на внутренних и
внешних тематических состязаниях.
УЧЕБНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№
Кол-во часов
Теория Практика Всего
Тема модуля
Формы контроля
1 год обучения
Конструкция базы робота
Соревнования "Кегельринг" и "РобоСумо"
Движение по линии
Прохождение лабиринтов.
Перемещение предметов
ИТОГО ПО ПРОГРАММЕ:
5
9
14
3
11
14
3
13
16
2
10
12
2
10
12
15
53
68
Внутренние соревнования
Внутренние соревнования
Внутренние соревнования
Внутренние соревнования
Внутренние соревнования
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПЛАНА
Конструкция базы робота
Техника безопасности при работе с электронными компонентами и средствами
вычислительной техники.
Основные элементы базовой платформы и размещение компонентов. Проектирование системы электропитания. Базовые функции движения. Радиоуправление.
Соревнования "Кегельринг" и "РобоСумо".
Правила соревнований.
Необходимые модули, их размещение и программирование. Селекция целей.
Движение по линии.
Правила соревнований.
Необходимые модули, их размещение и программирование. Типовые задачи:
объезд препятствия, виды поворотов, перекрёстки и пунктиры. Инверсия линий.
Прохождение лабиринтов
Правила соревнований.
Необходимые модули, их размещение и программирование. Основные манёвры.
Алгоритм прохождения лабиринта.
Перемещение предметов
Виды конструкций модуля захвата. Основные принципы выбора и особенности
проектирования. Типовые соревновательные задачи и их решение.
6
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Материально - техническое оснащение занятий:
Интерактивная доска. Проектор
Компьютер ученический (2 шт.) + Компьютер учителя
Набор MicroBit в составе контроллера соединительных и расширяющих
элементов, подключаемых устройство и датчиков;
Наборы «Электродвигатели +драйвер подключения+элементы питания»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ ИСТОЧНИКОВ
Фролов А.В. Робототехника. Практическое введение для детей и взрослых. ЛитРес: Самиздат», 2020
Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в
Lab VIEW. - М.: ДМК, 2010, 278 стр.
Блум Джереми. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства: Пер. с англ. - СПб. БХВ-Петербург, 2015. - 336 с.: ил.
Основы программирования микроконтроллеров: учебное пособие/ Бачинин А.,
Панкратов В., Накоряков В.. - М.: Амперка, 2013. - 205 с. : ил., табл.; 23.
Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. - М.: NT Press,
2007, 345 стр.
Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. - М.: ПКГ «РОС»,
2012.
Электронные ресурсы
Курс «Робототехника» на образовательном ресурсе «Dep-courses» от компании «M-labs»: https://dep-courses.ru/.
Портал «Мой робот»: URL: http://myrobot.ru.
Портал «Занимательная робототехника»: URL: http://edurobots.ru.
Разработка роботов: URL: http://www.robot- develop.org.
7
