Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
технической направленности
«Робототехника в начальной школе. Fischertechnik. Исследования»
Возраст обучающихся: 9-12 лет
Срок реализации: 1 год
Автор-составитель:
Ермолаев А.С.,
педагог дополнительного
образования
г. Североуральск
1
Оглавление
1. Комплекс основных характеристик. ................................................................. 3
1.1. Пояснительная записка. ................................................................................. .3
1.2.Цель и задачи программы……………………………………………………..5
1.3.Планируемые результаты……………………………………………………..7
1.4.Содержание общеразвивающей программы………………………………..10
2. Комплекс организационно-педагогических условий………………………..12
2.1.Календарный учебный график……………………………………………....12
2.2.Условия реализации программы ..................... ……………………….…….12
2.3.Форма аттестации и оценочные материалы………………………………..13
Список литературы……………………………………..………………………..15
2
1. Комплекс основных характеристик
1.1 Пояснительная записка
Направленность: техническая
Актуальность
Современное общество – стремительно развивающаяся система, для
ориентирования в которой ребятам приходится обладать постоянно растущим
кругом дисциплин и знаний. Данный курс помогает учащимся не только
познакомиться с вливающимся в нашу жизнь направлением робототехники, но и
интегрироваться в современную систему.
Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие
самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в
сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют
учащимся в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая
выполняет поставленную ими же самими задачу.
Программа разработана для того, чтобы позволить обучающимся работать
наравне со сверстниками и подготавливает к работе с более взрослыми
обучающимися. Способствует развитию самосознания, обучающегося как
полноценного и значимого члена общества.
Отличительные особенности
Программа
разработана
для
обучения
обучающихся
основам
конструирования и моделирования роботов при помощи программируемых
конструкторов Fishertehnik. Программа предполагает минимальный уровень
знаний операционной системы Windows.
Курс робототехники является одним из интереснейших способов изучения
компьютерных технологий и программирования. Во время занятий обучающиеся
собирают и программируют роботов, проектируют и реализуют миссии,
осуществляемые роботами – умными машинками. Командная работа при
выполнении практических миссий способствует развитию коммуникационных
компетенций, а программная среда позволяет легко и эффективно изучать
алгоритмизацию и программирование, успешно знакомиться с основами
робототехники.
.
Адресат
Возраст обучающихся: 9-12 лет
Численность группы: до 8 обучающихся
В реализации данной программы участвуют обучающиеся не имеющие
медицинских противопоказаний. Программа не предусматривает
конкурсного отбора.
3
Режим занятий: 2 часа в неделю. Продолжительность занятий в группах
устанавливается в соответствии с санитарными нормами и правилами и
рассчитана в академических часах (академический час – 40 минут) с
учетом возрастных особенностей обучающихся.
Объем общеразвивающей программы: 76 часов
Срок освоения: 1 год
Уровневость: базовый уровень
Формы обучения: индивидуальные, групповые, фронтальные,
коллективные, парные, аудиторные и внеаудиторные, классные и
внеклассные, школьные и внешкольные формы обучения.
Виды занятий: комбинированные, лекции, коллоквиумы, экскурсии,
обучающие игры, презентации, проектирование, круглый стол, ролевые
игры.
Формы подведения результатов: участие детей в выставках различных
уровней; конкурсах, фестивалях, конференциях; защите творческих работ
и др.
4
1.2 Цель и задачи программы
Цель программы – развитие у обучающихся навыков деятельностных
компетенций через погружение творческую предметную деятельность.
Задачи программы:
Образовательные:
- создать условия для обучения с Fishertehnik -оборудованием и программным
обеспечением самостоятельно (в группе); планировать процесс работы с проектом
с момента появления идеи или задания и до создания готового продукта;
- содействовать обучающимся в умении применять знания и навыки,
полученные при изучении других предметов: математики, информатики,
технологии; в умение собирать, анализировать и систематизировать информацию;
- дать обучающимся навыки оценки проекта и поиска пути его
усовершенствования.
Развивающие:
- содействовать обучающимся в развитии у них конструкторских,
инженерных и вычислительных навыках, в творческом мышлении;
- развить у обучающихся умение самостоятельно определять цель, для
которой должна быть обработана и передана информация;
- способствовать развитию у обучающихся умения исследовать проблемы
путём моделирования, измерения, создания и регулирования программ;
- создать условия для развития умения излагать мысли в чёткой логической
последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и
самостоятельно находить ответы на вопросы путём логических рассуждений;
- развивать умение работать над проектом в команде, эффективно
распределять обязанности.
Воспитательные:
- способствовать формировать мотивацию успеха и достижений, творческой
самореализации на основе организации предметно-преобразующей деятельности;
формировать внутренний план деятельности на основе поэтапной отработки
5
предметно преобразовательных действий;
- создать условия для формировать умений искать и преобразовывать
необходимую информацию на основе различных информационных технологий
(графических - текст, рисунок, схема; информационно-коммуникативных);
- содействовать обучающимся в воспитании командного духа, команды, где
каждый ребёнок умеет сотрудничать со сверстниками и взрослыми;
- сформировать у обучающихся адекватное отношение к командной работе,
без стремления к соперничеству.
6
1.3 Планируемые результаты
Метапредметные результаты:
Регулятивные универсальные учебные действия:
принимать и сохранять учебную задачу;
планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;
формировать умения ставить цель – создание творческой работы,
планировать достижение этой цели;
осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;
адекватно воспринимать оценку учителя;
различать способ и результат действия;
вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения
задачи на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;
в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;
проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;
осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных
ситуациях;
оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с
изначальным замыслом, выполнять по необходимости коррекции либо
продукта, либо замысла.
Познавательные универсальные учебные действия:
осуществлять поиск информации в индивидуальных информационных
архивах обучающегося, информационной среде образовательного
учреждения, в федеральных хранилищах информационных образовательных
ресурсов;
использовать средства информационных и коммуникационных технологий
для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;
ориентироваться на разнообразие способов решения задач;
осуществлять анализ объектов с выделением существенных и
несущественных признаков;
проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;
строить логические рассуждения в форме связи простых суждений об
объекте;
устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;
моделировать, преобразовывать объект из чувственной формы в модель, где
выделены существенные характеристики объекта (пространственнографическая или знаково-символическая);
синтезировать, составлять целое из частей, в том числе самостоятельное
достраивание с восполнением недостающих компонентов;
выбирать основания и критерии для сравнения, сериации, классификации
7
объектов;
Коммуникативные универсальные учебные действия:
аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и критериев при
выделении признаков, сравнении и классификации объектов;
выслушивать собеседника и вести диалог;
признавать возможность существования различных точек зрения и права
каждого иметь свою;
планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками —
определять цели, функций участников, способов взаимодействия;
осуществлять постановку вопросов — инициативное сотрудничество в
поиске и сборе информации;
разрешать конфликты – выявление, идентификация проблемы, поиск и
оценка альтернативных способов разрешения конфликта, принятие решения
и его реализация;
управлять поведением партнера — контроль, коррекция, оценка его действий;
уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в
соответствии с задачами и условиями коммуникации;
владеть монологической и диалогической формами речи.
Личностные результаты:
критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;
осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;
развитие
любознательности,
сообразительности
при
выполнении
разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;
развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения
преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической
деятельности любого человека;
развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности
мышления;
воспитание чувства справедливости, ответственности;
начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром
профессий, связанных с робототехникой.
Предметные результаты. По окончании обучения учащиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов Fischertechnik;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык
программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
конструктивные особенности различных роботов;
8
как передавать программы ROBO TX Controller;
как использовать созданные программы;
приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов,
и других объектов и т.д.;
основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с
использованием ЭВМ.
уметь:
использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;
конструировать различные модели; использовать созданные программы;
применять полученные знания в практической деятельности;
владеть:
навыками работы с роботами;
навыками работы в среде ROBOPro.
9
1.4 Содержание общеразвивающей программы
УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
Первый год обучения
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Итого:
Название раздела, темы
Введение
Представление о роботах и
робототехнике
3 закона робототехники
Описание компонентов
Основные детали конструктора.
Основы
конструирования
устойчивых конструкций.
Датчики
Программирование
Визуальные
языки
программирования
Программа ROBO Pro
Проектная деятельность в группах
Количество часов
Всего Теория Практика
5
3
2
5
3
2
5
5
5
5
3
5
0
3
2
0
5
2
10
5
10
2
3
8
8
2
2
5
16
76
3
3
35
2
13
41
Формы аттестации
/ контроля
Входной контроль
Творческий проект
Творческий проект
Творческий проект
Творческий проект
Содержание учебно-тематического плана
Введение
Теория: Вводный инструктаж по технике безопасности. Представление о
роботах и робототехнике. 3 закона робототехники.
Практика: Типы конструкторов различных фирм производителей.
Описание компонентов
Теория: Функции рабочей тетради. Основные детали конструктора.
Спецификация конструктора. Знакомство с контроллером.
Практика: Основы конструирования устойчивых конструкций. Параметры
мотора и лампочки. Изучение влияния параметров на работу модели.
Теория: Знакомство с датчиками. Кнопочный переключатель. Датчик
освещенности. Влияние предметов разного цвета на показания датчика
освещенности. Фототранзистор.
Практика: Датчик маршрута. Ультразвуковой датчик. Датчик температуры.
Программирование
Теория: Визуальные языки программирования. Программа ROBO Pro.
Разделы программы, уровни сложности.
Практика: Знакомство с командами. Передача программы. Запуск программы.
Команды визуального языка программирования.
Теория: Изучение окна инструментов. Изображение команд в программе и на
схеме. Работа с пиктограммами.
Практика: Соединение команд. Знакомство с командами: запусти мотор
вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп. Отработка составления
10
простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Составление
программы. Сборка модели с использованием мотора. Составление программы,
передача, демонстрация. Линейная программа. Циклическая программа.
Теория: Составление программы с использованием параметров.
Зацикливание программы. Условие, условный переход.
Практика: Простая модель. Основная программа. Движение по прямой.
Выполнение поворота. Движение вдоль кривой линии. Счетчик импульсов.
Теория: Подпрограммы. Базовая модель. Машины на гусеничном
ходу.Рулевое управление.
Практика: Простой робот. Тоннельный робот- пожарный. Датчик цвета.
Робот-исследователь. Робот-спасатель.
Проектная деятельность в группах
Теория: Тематика творческих проектов. Выработка и утверждение темы.
Практика: Разработка собственных моделей в группах. Конструирование
модели. Программирование модели группой разработчиков. Виды проектной
документации. Презентация моделей. Выставка. Подготовка к соревнованиям.
Соревнования. Повторение изученного ранее материала. Зачёт.
11
2. Комплекс организационно-педагогических условий
2.1. Календарный учебный график
№
п/п
Основные характеристики образовательного процесса
1
Количество учебных недель
38
2
Количество учебных дней
38
3
Количество часов в неделю
2
4
Количество часов
76
5
Недель в I полугодии
16
6
Недель во II полугодии
22
7
Начало занятий
20
сентября
8
Выходные дни
31 декабря9 января
9
Окончание учебного года
31 мая
2.2 Условия реализации программы
Материально-технические обеспечение
Программа реализуется при условии наличия следующего:
просторного, светлого помещения не менее чем на 16 посадочных мест,
оснащённого в соответствии с требованиями СанПиН 2.4. 3648-20;
Технические средства обучения
1. Ноутбуки с мышкой и доступом к сети Интернет, на которых
установлено
следующие
программное
обеспечение:
операционная система Windows (версия не ниже 7), пакет
офисных программ MS Office;
2. Нетбуки с мышкой, и доступом к сети Интернет, на которых
установлено
следующие
программное
обеспечение:
операционная система Windows (версия не ниже 7), пакет
офисных программ MS Office;
3 Наборы консткукторов Fischertechnik
12
2
10
12
4
5
Интерактивная панель
Мультимедийный проектор
1
1
Информационное обеспечение: программа ROBO Pro, MS Office
Кадровое обеспечение: реализация программы осуществляется педагогом
дополнительного образования, имеющим высшее или среднее
профессиональное образование, обладающим профессиональными знаниями
в сфере декоративно-прикладного творчества. Педагогу необходимо знать
специфику дополнительного образования, иметь практический опыт в сфере
организации интерактивной деятельности детей.
Методические материалы
К программе прилагаются раздаточные, дидактические и наглядные
материалы: инструкционные карты, карточки заданий, инструкций по технике
безопасности.
Методические разработки учебных занятий:
собственные методические разработки
разработки игр, кроссвордов, тестов по терминологии предмета изучения;
разработки бесед-обсуждений фильмов;
конспекты открытых занятий;
2.2 Форма аттестации и оценочные материалы
Периодичность и порядок текущего контроля успеваемости и промежуточной
аттестации обучающихся по программе осуществляется согласно календарному
учебному графику.
Формы текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации:
входной контроль проводится в форме тестирования с целью выявления
возможностей обучающихся;
текущий контроль успеваемости проводится по окончании изучения каждой
темы учебного плана программы.
Методы контроля:
наблюдение за качеством выполнения заданий обучающимися;
срез теоретических знаний по темам программы (опрос);
участие в выставочно-конкурсной деятельности.
Промежуточная аттестация обучающихся проводится по окончании учебного
13
года. Диагностика результатов проводится в форме тестирования и оценки
выполнения контрольных заданий.
Итоговая аттестация обучающихся проводится по окончании обучения по
программе.
Методы контроля:
наблюдение за качеством выполнения заданий обучающимся;
срез теоретических знаний по темам программы (устный опрос);
контрольное выполнение заданий (итоговая выставка);
участие в конкурсах различного уровня.
Показатели оценки результатов освоения программы:
теоретическая
подготовка
обучающихся
по
программе
(владение
терминологией, знание основных предметных областей учебного плана
программы);
практическая подготовка обучающихся по программе;
участие в образовательном процессе (посещение занятий).
14
Список литературы
Перечень литературы, необходимый педагогу и родителям:
1.
Робототехника для детей и родителей. С.А. Филиппов. СПб: Наука,
2.
Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике М.С. Ананьевский,
2010.
Г.И. Болтунов, Ю.Е. Зайцев, А.С. Матвеев, А.Л. Фрадков, В.В. Шиегин. Под ред.
А.Л. Фрадкова, М.С. Ананьевского. СПб.: Наука, 2009.
3.
Журнал «ft:pedia», подборка статей за 2013 г. «Основы робототехники
на базе конструктора fischertechnik.
15
16