Департамент образования Администрации города Екатеринбурга
Муниципальное автономное учреждение
дополнительного образования - Дом детства и юношества
Спортивная робототехника
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
технической направленности
Возраст обучающихся 7 - 13 лет
Срок реализации программы – 1 год (72 часа)
Разработчик:
А.С. Богданов
педагог дополнительного
образования
г. Екатеринбург, 2024г.
1.Комплекс основных характеристик программы
1.1.Пояснительная записка
В современных условиях первостепенное значение имеет воспитание
молодёжи, нацеленной на работу в высокотехнологичной сфере производства,
способной к конструкторской деятельности в научно-техническом направлении.
Программа технической направленности «Спортивная робототехника» призвана
содействовать решению этой задачи.
Программа «Спортивная робототехника» актуальна, так как:
1. Разработана в соответствии со следующими современными нормативными
правовыми актами и государственными программными документами, а также
локальными нормативными актами:
Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 г.
№ 273-ФЗ (далее – Закон об образовании).
Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года (Принято
Правительством РФ 31.03.2022 №678-р).
Стратегия воспитания в РФ до 2025 года (Распоряжение Правительства РФ от
29.05.2015 №996-р)
Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.2022 № 629
"Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной
деятельности по дополнительным общеобразовательным программам" (вступает в
силу с 1 марта 2023 года);
Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020г.
№28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарноэпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и
оздоровления детей и молодежи».
Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 03.09.2019 №
467 «Об утверждении Целевой модели развития региональных систем
дополнительного образования детей»;
Приказ Министерства общего и профессионального образования
Свердловской области от 30.03.2018 г. № 162-Д «Об утверждении Концепции
развития образования на территории Свердловской области на период до 2035
года»;
Методические
рекомендации
по
проектированию
дополнительных
общеобразовательных общеразвивающих программ (включая разноуровневые
программы) Минобрнауки России от 18 ноября 2015 №09-3242;
Требования к дополнительным общеобразовательным общеразвивающим
программам для включения в систему персонифицированного финансирования
дополнительного образования Свердловской области, Приказ ГАНОУ СО «Дворец
молодежи» № 136-д от 26.02.2021
Приказ Министерства образования и молодежной политики Свердловской
области №219-д от 04.03.2022 «О внесении изменений в методические
рекомендации «Разработка дополнительных общеобразовательных программ в
образовательных организациях», утвержденный приказом ГАНОУ СО «Дворец
молодежи» от 01.11.2021 №934-д4;
Устав МАУ ДО – ДДиЮ;
Программа развития МАУ ДО – ДДиЮ на 2022 – 2025 гг.
2. Отвечает потребностям родителей и детей, так как знакомит с
высокотехнологичными процессами и даёт возможность получения начальных
профессионально-значимых компетенций, открывает доступ обучающихся к
современным образовательным технологиям. Освоение данной программы
способствует формированию актуальных общих организационных способностей
(способность к обучению и труду); технических способностей (сборка и
конструирование моделей); творческих способностей (воображение, креативность
мышления, умение программировать и др.).
Отличительная особенность данной
программы: использование
современных методов и технологий в обучении, а именно информационных
технологий и командной проектной деятельности, а также насыщенность и
концентрированность подачи учебного материала.
Адресат программы. Дополнительная общеразвивающая программа
«Спортивная робототехника» предназначена для обучающихся 10 – 13 лет, без
предъявления требований к состоянию здоровья, проявляющих интерес к
проектной деятельности, областям знаний технической направленности.
Возрастные особенности обучающихся. При формировании групп 10-13 лет
важно опираться на психологические особенностях младшего подросткового
возраста.
Особенностью младшего подросткового возраста является приоритет общения
«со сверстниками», что способствует расширению «репертуара ролей» и
приобретению опыта в процессе взаимодействия. Развивается коммуникативность,
умение эффективно распределять роли при работе в команде.
В состоянии «уже не ребёнок, ещё не взрослый» у подростка возникает
стремление отстоять свою точку зрения - независимость и право голоса.
Избавление от родительской опеки больше напоминает «движение к
дифференцированным отношениям с другими».
Ведущая деятельность младших подростков направлена не только на глубокое,
личное взаимодействие и общение со сверстниками, но и освоение различных норм
и правил социального поведения, взаимодействия в обществе, что способствует
социализации обучающихся в образовательную среду.
Познавательная деятельность направлена на познание системы отношений в
разных ситуациях.
Преимущественно в младшем подростковом возрасте развивается личностная
(потребностно-мотивационная) сфера психики.
Особенность возраста – способность к рефлексии, осознанию собственной
индивидуальности, стремлению к «взрослости», подчинение нормам коллективной
жизни.
Режим занятий, периодичность и продолжительность занятий
Занятия проводятся один раз в неделю по 2 академических часа, общее
количество часов в неделю – 2 часа. Один академический час – 45 минут с
обязательным перерывом на отдых – 10 минут.
Срок освоения программы - 1 год, с сентября по май.
Общий объем программы - 72 часа.
Уровень сложности программы - стартовый.
Формы обучения: очная, индивидуально-групповая, индивидуальная
Перечень видов занятий: практическое занятие, беседа, проектная
деятельность
Перечень форм подведения итогов реализации программы: практическое
занятие, презентация и защита проекта, выставка конструкций, демонстрация
механизмов, тестирование
1.2. Цель и задачи программы
Цель: формирование начальных навыков работы с высокотехнологичным
оборудованием
Задачи:
Метапредметные результаты:
- умеют слушать собеседника и свободно вести диалог, в т.ч. на технические
темы;
- применяют полученные знания в практической деятельности;
- владеют умениями самостоятельно планировать пути достижения целей,
соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль
своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных
условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
оценивать правильность выполнения учебной задачи;
- сформированы основные навыки культуры труда, уважительное отношение к
труду и его результатам.
Личностные результаты:
- развито чувство личной ответственности за качество окружающей
информационной среды;
- способны увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом,
понять значимость подготовки в области легоконструирования и робототехники в
условиях развивающегося общества
- готовы к повышению своего образовательного уровня;
- способны и готовы к сохранению собственного здоровья, знают основные
гигиенические, эргономические и технические условия безопасной эксплуатации
средств легоконструирования и робототехники;
- сформирована самостоятельность.
Образовательные:
- знакомить с принципами проведения и подготовки к соревнованиям;
- обучать работе с элементами конструктора «LEGO EV3»;
- обучать основам механики и конструирования несложных моделей;
- обучать основам программирования несложных моделей
Воспитательные задачи:
- формировать умения работать в коллективе, работать на общий результат;
-развивать способность
к самооценке, взаимооценке, самоанализу,
самоконтролю, рефлексии.
Развивающие задачи:
- развивать умение работать по схеме, предложенным инструкциям;
- формировать умение доводить решение задачи от идеи до работающей
модели;
-развивать креативность, творческий подход к решению задач;
- формировать начальные навыки проектной деятельности
№
п/п
Учебный (тематический) план
Наименование раздела,
Количество часов
темы
всего
теория практика
Вводное занятие
2
2
0
Виды соревнований и
подготовка
2.1 Шорт-трек
40
10
30
12
2
10
1
2
Формы
аттестации/
контроля
Выставка
конструкций
Проектное
задание
Танковый бой
2.2
10
2
8
14
4
10
4
2
2
30
14
8
4
22
10
3.2
Проектная работа
Конструирование
и
программирование
роботов для проекта
Индивидуальные проекты
14
4
10
4
Итоговое занятие
2
72
20
2
52
Работа с заданиями WRO
предыдущих сезонов
2.4 Сумо шагающих роботов
2.3
3
3.1
ИТОГО
Проектное
задание,
демонстрация
механизмов
Проектное
задание
Коллективный
анализ
Защита
собственного
проекта
Тестирование
Содержание учебного плана
№
п/п
Название
блока,
темы
Вводное
занятие
1
2
Содержание
Теория
Проведение инструктажей
по работе с персональными
компьютерами, техники
безопасности и действиях при
пожаре. Экскурсия по зданию с
демонстрацией запасных
выходов. Виды
робототехнических
конструкторов: описание состава
наборов, их образовательные
возможности
Практика
Работа с деталями конструктора с
целью
изучения
набора
Lego
Ev3.Просмотр состава наборов, их
образовательные
возможности.
Демонстрация
других
имеющихся
конструкторов.
Виды соревнований и подготовка
2.1
Шорт-трек
2.2
Танковый
бой
Правила проведения
соревнований, знакомство с
Изготовление механизмов,
регламентом и особенностями.
программирование роботов. Проведение
Изучение стратегий.
.внутренних соревнований
Проведение анализа после
внутренних соревнований
Правила
проведения
Изготовление
механизмов,
соревнований, знакомство с программирование роботов. Проведение
регламентом и особенностями. внутренних соревнований.
Изучение
стратегий.
Проведение анализа после
внутренних соревнований
2.3
2.4
3
Работа с
заданиями
WRO
предыдущи
х сезонов.
Правила
проведения
Изготовление механизмов,
соревнований, знакомство с программирование роботов. Проведение
регламентом и особенностями. внутренних соревнований.
Изучение
стратегий.
Проведение анализа после
внутренних соревнований
Сумо
шагающих
роботов
Правила
проведения
соревнований, знакомство с
регламентом и особенностями.
Изучение
стратегий.
Проведение анализа после
внутренних соревнований
Проектная работа
Конструир
ование
и
программи
рование
роботов
для
проекта
3.1
Индивидуа
льные
проекты
3.2
4
Итоговое
занятие
Инструктаж и требования
по
видам
соревнований,
основные
требования
к
проектам
международных
состязаний роботов WRO
Участия в различных состязаниях
Проектная деятельность. Идея
Требования к творческим
проектам, обозначение темы создания проекта по заданной теме.
творческих проектов. Этапы Этапы создания проекта. Оформление
проекта. Тестирование модели.
создания проекта
Разработка
Подведение
итогов
работы. Тестирование
Планируемые результаты
Предметные результаты:
Знают:
- устройство и назначение основных элементов конструктора «LEGO EV3»;
- основы механики и конструирования несложных моделей.
- программирование несложных моделей
- принципы проведения и подготовки к соревнованиям
Умеют:
- пользоваться конструктором «LEGO EV3» и ресурсными наборами;
-
проектировать несложные механизмы;
применять полученные знания в подготовке к соревнованиям;
применять полученные знания в проектной деятельности;
анализировать полученный опыт;
Метапредметные результаты:
- умеют слушать собеседника и свободно вести диалог, в т.ч. на технические
темы;
- применяют полученные знания в практической деятельности;
- владеют умениями самостоятельно планировать пути достижения целей,
соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль
своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных
условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
оценивать правильность выполнения учебной задачи;
- сформирована культура труда, уважительное отношения к труду и его
результатам.
Личностные результаты:
- развито чувство личной ответственности за качество окружающей
информационной среды;
- способны увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом,
понять значимость подготовки в области легоконструирования и робототехники в
условиях развивающегося общества
- готовы к повышению своего образовательного уровня;
- способны и готовы к сохранению собственного здоровья, знают основные
гигиенические, эргономические и технические условия безопасной эксплуатации
средств легоконструирования и робототехники;
- сформирована самостоятельность.
3. Организационно-педагогические условия
3.1. Календарный учебный график
№
п\п
1
2
3
4
5
6
7
Основные характеристики
образовательного процесса
Количество учебных недель
Количество учебных дней
Количество часов в неделю
Количество часов
Начало занятий
Выходные дни
Каникулы
36
36
2
72
11 сентября
31.12 – 09.01
Образовательная
деятельность
в
ДДиЮ
осуществляется и в период
осенних и весенних школьных
каникул
8
Окончание учебного года
31 мая
3.2. Условия реализации программы
Кадровое обеспечение
Программа
реализуется
педагогом
дополнительного
образования,
обладающими профессиональными знаниями и компетенциями в организации и
проведении образовательного деятельности
Уровень образования педагогов: среднее профессиональное образование,
высшее образование – бакалавриат, высшее образование – специалитет или
магистратура. Уровень соответствия квалификации: образование педагогов
соответствует профилю программы. Профессиональная категория: без требований
к категории.
Материально-техническое обеспечение
Учебные помещения хорошо освещены естественным и электрическим
светом, имеют современные технические средства обучения и оснащены типовой
мебелью для обучающихся и педагога.
"Базовый набор Mindstorm EV3 Lego Education 45544";
Наборы для конструирования моделей и узлов (источники энергии) LEGO,
Дания;
Наборы для конструирования роботов с одноплатным компьютером
Эвольвектор, РФ;
Персональные компьютеры для работы с предустановленной операционной
системой и специализированным ПО;
Программируемые контроллеры и наборы схемотехники;
Специализированное оборудование необходимое для освоения программы;
Программное обеспечение для программирования контроллеров;
Тренировочные поля
Методические материалы
Образовательный процесс осуществляется в очной форме и онлайн формате.
Предполагает
использование
здоровьесберегающих
технологий.
Здоровьесберегающая деятельность реализуется:
через создание безопасных материально-технических условий;
периодической смены деятельности обучающихся;
контроль соблюдения обучающимися правил работы на ПК;
через создание благоприятного психологического климата в учебной группе
в целом.
Методы и технологии:
1) словесные (беседа, опрос, дискуссия и т. д.);
2) игровые;
3) метод проблемного изложения (постановка проблемы и решение ее
самостоятельно или группой);
4) метод проектов;
5) наглядные:
демонстрация плакатов, схем, таблиц, диаграмм;
использование технических средств;
просмотр кино- и телепрограмм, видеоролики (обучающие) YouTube;
6) практические:
практические задания;
анализ и решение проблемных ситуаций и т. д.
Большая часть занятий отводится практической работе. При проверке усвоения
материала необходимо выявлять полноту, прочность усвоения обучающимися
теории и умение применять ее на практике в знакомых и незнакомых ситуациях.
Текущий контроль проводится по окончании изучения каждой темы – выполнение
обучающимися практических работ.
Информационное обеспечение
Тематические видео YouTube;
Презентации по теме занятия;
Интернет ссылки:
http://iclass.home-edu.ru/course/category.php?id=15
http://insiderobot.blogspot.ru
https://sites.google.com/site/nxtwallet/
https://medium.com/@xyz.school/
http://designet.ru/ .
http://www.cardesign.ru/ .
https://www.behance.net/ .
3.3. Формы аттестации и оценочные материалы
В качестве форм аттестации/контроля применяются: мониторинг уровня
развития
предметных
и
социокультурных
компетенций
(входящий,
промежуточный и итоговый, Приложение 1), презентация и защита собственного
проекта, тесты (Приложение 2).
Список литературы
Специальная литература:
1. Белиовская Л. Г. «Использование LEGO-роботов в инженерных проектах
школьников. Отраслевой подход: учебное пособие / Белиовская Л. Г. / Белиовский
Н.А. - М.: ДМК Пресс, 2016. – 88с.
2. Власова О. С. Образовательная робототехника в учебной деятельности. –
Челябинск, 2014г.
3. Гурьев А. С. Робоквантум тулкит. – М.: Фонд новых форм развития
образования, 2017 –128 с.
4. Мирошина Т. Ф. Образовательная робототехника: учебно-методическое
пособие. — Челябинск: Взгляд, 2011г.
5. Монк Саймон «Программируем Arduino. Основы работы со скетчами»:
Питер, 2017.
6. Никулин С. К., Полтавец Г.А., Полтавец Т.Г. Содержание научнотехнического творчества учащихся и методы обучения. М.: Изд. МАИ. 2014.
7. Перфильева Л. П. Образовательная робототехника во внеурочной учебной
деятельности: учебно-методическое пособие. — Челябинск: Взгляд, 2017г.
8. Петин Виктор «Проекты с использованием контроллера Arduino»: Изд-во
БХВ-Петербург, 2015.
9. Полтавец Г.А., Никулин С. К., Ловецкий Г.И., Полтавец Т.Г. Системный
подход к научно-техническому творчеству учащихся (проблемы организации и
управления). УМП. М.: Издательство МАИ. 2013.
10. Соммер
Улли
«Программирование
микроконтроллерных
плат
Arduino/Freeduino» М.: Изд-во BHV, 2016.
11. Филиппов С. А. «Робототехника для детей и родителей», М.: Изд-во Наука,
2011.
12. LEGO Education WeDo Teacher'sGuide.
Литература и интернет-источники для детей и родителей:
1. Бейктал Джон «Конструируем роботов на Arduino. Первые шаги» М.: Издво Лаборатория знаний, 2019.
2. Белиовская Л. Г.: Узнайте, как программировать на LabVIEW М.: Изд-во
ДМК Пресс, 2017.
3. Блум Джереми «Изучаем Arduino. Инструменты и методы технического
волшебства» М.: Изд-во BHV, 2020.
4. Предко Майкл «123 эксперимента по робототехнике», М.: Изд-во НТ Пресс,
2007.
5. http://int-edu.ru
6. http://7robots.com/
7. http://www.spfam.ru/contacts.html
8. http://robocraft.ru/
Приложение1
Оценочные листы для проведения входящей, промежуточной и итоговой
аттестации
Предметные результаты
№
Ф.И.
Практика
Гр.
Теория
Констр.
По
схеме
Констр по
образцу
Констр по
замыслу
программир
ование
Средний
балл
Средний балл
Социокультурные результаты
№
Ф.И.
Средний балл
Гр.
Организ
ация
места
самоан
ализ
самостоя
тельност
ь
комуникати
вность
ответственн
ость
Средний
балл
Приложение 2.
Тест по спортивной робототехнике:
Программа ждет нажатия на кнопку, поворачивает мотор на 5 градусов вперед, ждет секунду, и если
кнопка нажата, поворачивает на 5 градусов назад. После этого в цикле трижды мотор поворачивается на 5
градусов, то есть, в сумме — на 15.
Если кнопка нажата больше 1 секунды — выполнятся все эти действия, т.е. мотор повернется на
+5 — 5 + 5 + 5 + 5 = 15 градусов.
_________________________________________________________________________________________
Первая команда программы — ждать 6 секунд.
В это время программа не реагирует ни на какие сигналы от датчиков. Соответственно, если на 5 секунде
махнуть перед датчиком белым цветом — это останется незамеченным.
После этого программа будет выполнять блок «ждать яркость отраженного цвета > 70» — эта яркость
соответствует как раз белому цвету.
Пока перед датчиком снова не появится белый цвет программа дальше выполняться не будет, а значит,
ничего происходить тоже не будет.
Первый блок поворачивает один мотор на 0,5 оборота, третий блок — второй мотор.
Второй блок не нужен.
Третий блок выводит на экран смайлик. По условию задачи — этого не требуется.
В первой программе в цикле: очищается экран, ожидается 2 секунды, выводится смайлик, ожидается 2
секунды.
Во второй программе — очищается экран, ожидается 2 секунды, в течении двух секунды в цикле
выводится смайлик.
Внешне обе программы работают абсолютно одинаково.
Разберем, как будет работать программа, если нажата правая кнопка и не нажата левая.
Сначала проверяется нажатие левой кнопки. Если она не нажата запускается вперед со скоростью 50
мотор А, и останавливается мотор В.
Далее, проверяется правая кнопка. Если она нажата — запускается вперед мотор В и программа
попадает на блок ожидания, который ждет отпускания кнопки В.
То есть, пока нажата правая кнопка крутится мотор В, и крутится вперед мотор А — ведь он был включен
на предыдущей проверке, на предыдущем переключателе, и с тех пор других команд для него не было.
В итоге, пока правая кнопка нажата — оба мотора крутятся вперед со скоростью 50.