Методическая разработка на тему "Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа "Чудеса робототехники"
презентация к уроку (6 класс) на тему

1. Государственное бюджетное образовательное учреждение лицей №533 «Образовательный комплекс «Малая Охта»
3. Отделение дополнительного образования детей
6. Рассмотрено                                                      Утверждаю
7. на педагогическом совете                                     Директор лицея
   Протокол №_________                                          __________ Кунц М.Ю.    
8. «_____»_____________         г.                                       «______»_____________ г.
9.                                                                                                                                                                            
16. Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
18. "Чудеса робототехники"
20. Продолжительность освоения 2 года
21. Рассчитана на детей в возрасте 12-17 лет
27. Разработчик: Шиловская Екатерина Сергеевна

31. г. Санкт-Петербург

    ---

    I. Пояснительная записка

1. Направленность

Направленность программы - техническая. Программа направлена на привлечение обучающихся к современным технологиям конструирования, программирования и использования роботизированных устройств.

2. Уровень усвоения — общекультурный, профессионально-ориентированный.
3. Краткая характеристика предмета

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: научно-технический фестиваль «Мобильные роботы» им. профессора Е.А. Девянина с 1999 г., игры роботов «Евробот» – с 1998 г., международные состязания роботов в России – с 2002 г., всемирные состязания роботов в странах Азии – с 2004 г., футбол роботов Robocup с 1993 г. и т.д. 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 Москве, в Челябинской области и некоторых других регионах России. Санкт-Петербург существенно отстает по количеству школ, занимающихся робототехникой. Назрела необходимость вовлечь детей нашего округа в процесс изучения робототехники.

4. Актуальность

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^[1] 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 Санкт-Петербурга 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.

5. Педагогическая целесообразность

Введение дополнительной образовательной программы «Робототехника» в школе неизбежно изменит картину восприятия обучающимися 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. 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.

Возможность прикоснуться к неизведанному миру роботов для современного ребенка является очень мощным стимулом к познанию нового, преодолению инстинкта потребителя и формированию стремления к самостоятельному созиданию. При внешней привлекательности поведения, роботы могут быть содержательно наполнены интересными и непростыми задачами, которые неизбежно встанут перед юными инженерами. Их решение сможет привести к развитию уверенности в своих силах и к расширению горизонтов познания.

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.

6. Цель

• 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.

1. Задачи

1. Обучающие

• Ознакомление обучающихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов
• Решение обучающимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

1. Развивающие

• Развитие у школьников навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем
• Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности
• Развитие креативного мышления, и пространственного воображения обучающихся

1. Воспитательные

• Формирование у обучающихся стремления к получению качественного законченного результата
• Формирование навыков проектного мышления, работы в команде

1. Условия реализации программы

32. Программа предназначена для школьников с 12 до 17 лет. Набор свободный, принимаются все желающие. Группы формируются по уровню подготовленности. Группы формируются по 10 человек в первый год обучения, по 8 человек во второй год обучения.

1. Сроки реализации

Программа рассчитана на двухгодичный цикл обучения.

В первый год обучающиеся проходят курс конструирования, построения механизмов с электроприводом, а также знакомятся с основами программирования контроллеров базового набора, изучают датчики для микроконтроллеров. Программирование в графической инженерной среде изучается не углубленно.

На второй год обучающиеся изучают основы теории автоматического управления, продолжается изучение программирования в графической инженерной среде, происходит знакомство с программированием виртуальных роботов на языке программирования, схожем с Си, а также занимаются творческими проектами.

2. Режим занятий

Первый год обучения — занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 учебных часа, итого 144 часа в год.

Второй год обучения — занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 учебных часа, итого 144 часа в год.

3. Формы организации деятельности детей

• Индивидуальная.

В этой форме проходит большинство занятий.

• Фронтальная.

Используется при объяснении новой темы и на разборах задач.

• Групповая.

Используется при проведении соревнований и создании совместных проектов.

2. Формы проведения занятий
3. Основная форма занятий

Педагог ставит новую техническую задачу, решение которой ищется совместно. При необходимости выполняется эскиз конструкции. Если для решения требуется программирование, обучающиеся самостоятельно составляют программы на компьютерах (возможно по предложенной педагогом схеме). Далее обучающиеся работают в группах по 2 человека, педагог раздает конструкторы с контроллерами и дополнительными устройствами. Проверив наличие основных деталей, обучающиеся приступают к созданию роботов. При необходимости педагог раздает учебные карточки со всеми этапами сборки (или выводит изображение этапов на большой экран с помощью проектора). Программа загружается обучающимися 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, обучающиеся 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.

4. Дополнительная форма занятий

Для закрепления изученного материала, мотивации дальнейшего обучения и выявления наиболее способных учеников регулярно проводятся состязания роботов. Обучающимся предоставляется возможность принять участие в состязаниях самых разных уровней: от внутришкольных до международных. Состязания проводятся по следующему регламенту.

Заранее публикуются правила, материал которых соответствует пройденным темам. На нескольких занятиях с обучающимися проводится подготовка к состязаниям, обсуждения и тренировки. Как правило, в состязаниях участвуют команды по 1-2 человека. Готовые роботы сдаются судьям на осмотр, затем по очереди запускаются на полях, и по очкам, набранным в нескольких попытках, определяются победители.

4. Ожидаемые результаты и способы их проверки

1. Обучающие

Результатом занятий робототехникой будет способность обучающихся 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 обучающимися.

2. 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.

3. Воспитательные

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если обучающиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Участие в открытых состязаниях роботов и просто свободное творчество во многом демонстрируют и закрепляют его.

Кроме того, простым, но важным результатом будет регулярное содержание своего рабочего места и конструктора в порядке, что само по себе непросто.

Личностные результаты – это сформировавшаяся в образовательном процессе система ценностных отношений учащихся к себе, другим участникам образовательного процесса, самому образовательному процессу, объектам познания, результатам образовательной деятельности. Основными личностными результатами, формируемыми при посещении объединения «Чудеса робототехники», являются:

К личностным результатам освоения курса можно отнести:

− 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.

Метапредметные результаты – освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях. Основными метапредметными результатами, формируемыми при посещении объединения «Чудеса робототехники», являются:

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 учащегося, 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 (пространственно-графическая 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 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.

Предметные результаты включают в себя: освоенные обучающимися в ходе изучения материала в объединение «Чудеса робототехники» умения специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета информатики (программирования), его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений.

По окончании обучения учащиеся должны

знать:

- правила безопасной работы;

- основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

- 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;

- как передавать программы NXT;

- 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 ПервоРобот NXT.

5. Формы подведения итогов

• В течение курса предполагаются регулярные соревнования, на которых решение поставленной заранее известной задачи принимается в свободной форме (не обязательно предложенной педагогом). При этом тематические состязания роботов также являются методом проверки.
• По окончании каждого года проводится переводное состязание, а в начале следующего оно дублируется для вновь поступающих.
• В течение курса предполагается участие в открытых состязаниях роботов города и других учебных заведений.

1. II. Учебно-тематический план

1. Первый год обучения

2. Второй год обучения

2. 3. Календарный учебный график пример

3. 4. Рабочая программа

• Первый год обучения
• Прием в объединение осуществляется по итогам зачетной работы в объединение «Юный робототехник». В течение курса предполагаются регулярные соревнования, на которых решение поставленной заранее известной задачи принимается в свободной форме (не обязательно предложенной педагогом). При этом тематические состязания роботов также являются методом проверки. По окончании каждого года проводится переводное состязание, а в начале следующего оно дублируется для вновь поступающих. В течение курса предполагается участие в открытых состязаниях роботов города и других учебных заведений.

3. Особенности организации образовательного процесса конкретного года обучения

Задачи:

• оказать содействие в конструировании роботов на базе микропроцессора NXT;

• освоить среду программирования ПервоРобот NXT;

• оказать содействие в составлении программы управления Лего-роботами;

• развивать творческие способности и логическое мышление обучающихся;

• развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом;

• развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

• развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

• развивать умения творчески подходить к решению задачи;

• развивать применение знаний из различных областей знаний;

• развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

• получать навыки проведения физического эксперимента.

Предполагаемые результаты освоения темы:

Процесс изучения темы направлен на формирование следующих компетенций:

общекультурные компетенции:

• владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

• умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

• готов к взаимодействию с коллегами, к работе в коллективе;

• владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией;

• способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества;

• способен использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики;

общепрофессиональные компетенции:

• осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;

• способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач;

специальные компетенции:

• готов применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов;

• способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации;

• владеет современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации;

• способен реализовывать аналитические и технологические решении в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации.

• Содержание ОП

1. Комплектование групп. Вводное занятие (теория)

2. Инструктаж по ОТ. Введение: информатика, кибернетика, робототехника

2. Теория

3. Основы конструирования

4. Теория
5. Простейшие механизмы. Принципы крепления деталей. Рычаг. Зубчатая передача: прямая, коническая, червячная. Передаточное отношение. Ременная передача, блок. Колесо, ось. Центр тяжести. Измерения. Решение практических задач.
6. Практика

1. Названия и принципы крепления деталей
2. Строительство высокой башни
3. Хватательный механизм
4. Виды механической передачи. Зубчатая и ременная передача. Передаточное отношение
5. Повышающая передача. Волчок
6. Понижающая передача. Силовая «крутилка»
7. Редуктор. Осевой редуктор с заданным передаточным отношением

4. Моторные механизмы

8. Теория
9. Механизмы с использованием электромотора и батарейного блока. Роботы-автомобили, тягачи, простейшие шагающие роботы
10. Практика

1. Стационарные моторные механизмы
2. Одномоторный гонщик
3. Преодоление горки
4. Робот-тягач
5. Сумотори
6. Шагающие роботы

5. Трехмерное моделирование

12. Теория
13. Создание трехмерных моделей конструкций из Lego
14. Практика

1. Введение в виртуальное конструирование.
2. Простейшие модели

6. Введение в робототехнику

16. Теория
17. Знакомство с контроллером NXT. Встроенные программы. Датчики. Среда программирования. Стандартные конструкции роботов. Колесные, гусеничные и шагающие роботы. Решение простейших задач. Цикл, Ветвление, параллельные задачи.
18. Практика

1. Знакомство с контроллером NXT.
2. Одномоторная тележка.
3. Встроенные программы.
4. Решение задач
5. Двухмоторная тележка.
6. Датчики.
7. Среда программирования.
8. Колесные, гусеничные и шагающие роботы.
9. Решение простейших задач.
10. Цикл, Ветвление.
11. Решение задач
12. Кегельринг
13. Следование по линии
14. Путешествие по комнате

7. Основы управления роботом

20. Теория
21. Эффективные конструкторские и программные решения классических задач. Эффективные методы программирования: регуляторы, события, параллельные задачи, подпрограммы, контейнеры и пр.
22. Практика

1. Релейный регулятор
2. Пропорциональный регулятор
3. Знакомство с ПД-регулятором

8. Состязания роботов

24. Теория
25. Подготовка команд для участия в состязаниях роботов различных уровней
26. Практика

1. Сумо
2. Перетягивание каната
3. Кегельринг
4. Следование по линии

9. Творческие проекты

28. Практика
29. Разработка творческих проектов на свободную тематику

10. Итоговые состязания (практика)

32. Тематическое планирование

34. Календарно-тематическое планирование

1. Второй год обучения

• Прием в объединение осуществляется по итогам зачетной работы первого года обучения в объединение «Чудеса робототехники». В течение курса предполагаются регулярные соревнования, на которых решение поставленной заранее известной задачи принимается в свободной форме (не обязательно предложенной педагогом). При этом тематические состязания роботов также являются методом проверки. По окончании каждого года проводится переводное состязание, а в начале следующего оно дублируется для вновь поступающих. В течение курса предполагается участие в открытых состязаниях роботов города и других учебных заведений.

4. Особенности организации образовательного процесса конкретного года обучения

Задачи:

• освоить среду программирования ПервоРобот NXT;

• оказать содействие в составлении программы управления Лего-роботами;

• развивать творческие способности и логическое мышление обучающихся;

• развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом;

• развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

• развивать умения творчески подходить к решению задачи;

• развивать применение знаний из различных областей знаний;

• развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

• получать навыки проведения физического эксперимента.

Предполагаемые результаты освоения темы:

Процесс изучения темы направлен на формирование следующих компетенций:

общекультурные компетенции:

• владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

• умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

• готов к взаимодействию с коллегами, к работе в коллективе;

• владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией;

• способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества;

• способен использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики;

общепрофессиональные компетенции:

• осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;

• способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач;

специальные компетенции:

• готов применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов;

• способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации;

• владеет современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации;

• способен реализовывать аналитические и технологические решении в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации.

Содержание ОП

1. Комплектование групп. Вводное занятие. Инструктаж по ОТ

37. Теория

2. Повторение. Основные понятия

39. Теория
40. Передаточное отношение, регулятор, управляющее воздействие и др.
41. Практика

3. Повторение. Базовые регуляторы

43. Теория
44. Задачи с использованием релейного регулятора, пропорционального регулятора
45. Практика

1. Следование за объектом
2. Следование по линии
3. Следование вдоль стенки
4. Управление положением серводвигателей

4. Трехмерное моделирование

46. Теория
47. Создание трехмерных моделей конструкций из Lego
48. Практика

1. Проекция и трехмерное изображение
2. Создание руководства по сборке

5. Программирование и робототехника

50. Теория
51. Конструкторские и программные решения классических задач
52. Практика

1. Траектория с перекрестками
2. Обход лабиринта
3. 6-ногий шагающий робот
4. Анализ показаний разнородных датчиков

6. Элементы ТАУ

54. Теория
55. Релейный регулятор, пропорциональный регулятор, дифференциальный регулятор, кубический регулятор
56. Практика

1. Релейный многопозиционный регулятор
2. Пропорциональный регулятор
3. Пропорционально-дифференциальный регулятор
4. Движение робота вдоль стенки
5. Движение по линии с двумя датчиками
6. Кубический регулятор
7. Гонки по линии
8. Шестиногий шагающий робот.

7. Удаленное управление

58. Теория
59. Управление роботом через bluetooth.
60. Практика

1. Передача числовой информации
2. Кодирование при передаче
3. Управление моторами через bluetooth

8. Элементы мехатроники

62. Теория
63. Управление серводвигателями, построение робота-манипулятора
64. Практика

1. Принцип работы серводвигателя
2. Робот-манипулятор

9. Решение простейших инженерных задач

66. Практика

1. Подъем по лестнице
2. Постановка робота-автомобиля в гараж

10. Программирование виртуальных роботов

68. Теория
69. Знакомство с языком программирования, схожем с Си
70. Практика

1. Структура программы
2. Команды управления движением
3. Работа с датчиками
4. Ветвления и циклы

11. ПеременныеСостязания роботов

72. Теория
73. Подготовка к участию в состязаниях роботов различных уровней
74. Практика

1. Сумо / Перетягивание каната
2. Кегельринг
3. Следование по линии
4. Лабиринт
5. Футбол роботов

12. Творческие проекты

76. Практика
77. Разработка творческих проектов на свободную тематику

13. Итоговые состязания

79. Практика
81. Тематическое планирование

83. Календарно-тематическое планирование

5.Оценочные и методические материалы

5. Методы проведения занятий

• Практические (решение задач)

На занятии детям предлагают «серию» задач на различные темы, которые обучающиеся индивидуально сдают тестирующей системе. В конце занятия происходит разбор.

• Словесные (беседа)

На занятии педагог рассказывает детям новый материал, происходит активное обсуждение некоторых аспектов темы и выдаётся серия задач на данную тему для самостоятельного решения.

6. Способы проверки педагогом навыков обучающегося

Текущий контроль осуществляется в виде учета количества решенных задач, анализа проводимых соревнований по программированию. Одним из способов определения результативности могут являться итоги участия кружковцев в школьных, районных, городских олимпиадах, а также других районных, городских, всероссийских и международных соревнованиях.

Задачи для проверки успеваемости программы дополнительного образования:

http://www.239.ru/userfiles/file/Robobook99-99-99-20short.pdf

Матрицы промежуточного контроля

Таблица 1. «Творческий показатель»

(учет результативности участия в конкурсах различного уровня официального статуса)

Группа ____

Условные обозначения результата участия в конкурсах:

I – первое место

II – второе место

III – третье место

Л – лауреат

Уч – сертификат участника^[2]

Карта самооценки учащимся и оценки педагогом компетентности учащегося

(промежуточный контроль в мае текущего учебного года)

Дорогой друг! Оцени, пожалуйста, по пятибалльной шкале знания и умения, которые ты получил, занимаясь в программе «_____________________________» в этом учебном году, и зачеркни соответствующую цифру (1 – самая низкая оценка, 5 – самая высокая)

Процедура проведения: учащимся предлагается обвести цифры, соответствующие его представлениям по каждому утверждению. После сбора анкет в свободных ячейках педагог выставляет свои баллы по каждому утверждению. Далее рассчитываются средние значения, и делается вывод о приобретении учащимися различного опыта. Педагог составляет сводную таблицу результатов по группе, пишет аналитическую справку.

Обработка результатов:

• пункты 1,2,9 – опыт освоения теоретической информации;
• пункты 3,4 – опыт практической деятельности;
• пункты 5,6 – опыт творчества;
• пункты 7,8 – опыт коммуникации (сотрудничества).

Анкета

Оценка педагогом запланированных результатов освоения дополнительной общеразвивающей программы

(итоговый контроль по завершению программы)

Процедура проведения: Педагог выставляет свои баллы по каждому утверждению. Составляет сводную таблицу результатов по группе, пишет аналитическую справку.

Обработка результатов:

• Пункты 1, 2, 4 – предметный результат
• Пункты 3,7, – метапредметный (регулятивный) результат
• Пункты 5, 9 – метапредметный (познавательный) результат
• Пункты 8, 10 – метапредметный (коммуникативный) результат
• Пункты 6, 11 – личностный результат

7. Реализация дифференцированного подхода

При оценивании детей педагогами реализуется личностно-ориентированный подход. Так, для одних детей серьезным достижением является победа на районном этапе олимпиады, а для других адекватным результатом являются дипломы городских олимпиад.

В более старшем возрасте расслоение лишь усиливается — часть детей, особенно — олимпиадно-ориентированных, считают достойным выступлением лишь дипломы Всероссийского уровня, другие же считают хорошим результатом победу в районном туре олимпиады.

8. Учебно-методический комплекс программы содержит

1. Учебные и методические пособия для педагогов (см. также список литературы).
2. Учебные пособия для обучающихся (см. также список литературы).
3. Комплекс технических средств (мультимедийный проектор, компьютеры с подключением к интернет и т.п.).
4. Программные проекты обучающихся.

Материально-техническое обеспечение 

• Учебные аудитории для проведения групповых занятий с партами, стульями, доской.
• Компьютерный класс с соответствующим программным обеспечением, локальной сетью и Интернетом.
• Компьютер с принтером и мультимедийным проектором.

9. IV. Методическое обеспечение образовательной программы

2. Литература для педагога

5. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - Спб.: Наука, 2013.
6. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».
7. Первый шаг в робототехнику : практикум для 5-6 классов / Д.Г.Копосов. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
8. Первый шаг в робототехнику : рабочая тетрадь для 5-6 классов / Д.Г.Копосов. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
9. http://www.legoeducation.info/nxt/resources/building-guides/
10. http://www.legoengineering.com/

1. Литература для детей и родителей

1. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей.  - Спб.: Наука, 2011.
2. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».
3. Первый шаг в робототехнику : практикум для 5-6 классов / Д.Г.Копосов. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
4. Первый шаг в робототехнику : рабочая тетрадь для 5-6 классов / Д.Г.Копосов. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
5. Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.

Список используемой литературы

85. Гигиенические требования к условиям обучения школьников в современных образовательных учреждениях различного вида (СанПиН 2.4.2.1178-02).
86. Федеральный закон Российской Федерации «Об образовании в Российской Федерации» от 29 декабря 2012 г. № 273.
87. Закон Санкт-Петербурга от 17 июля 2013 года №461-83 «Об образовании  в Санкт-Петербурге».
88. Приказ министерства образования и науки Российской Федерации от 29 августа 2013 г. № 1008 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам».
89. Конвенция о правах ребенка.
90. Национальная  образовательная инициатива  «Наша новая школа», утверждена Президентом Российской Федерации Д.А.Медведевым 04.02.2010 года, приказ № 271.
91. Горский В.А. Методологическое обоснование содержания, форм и методов деятельности педагога дополнительного образования // Дополнительное образование. - 2003. - №2
92. Буйлова Л. Н., Кленова Н. В. Как организовать дополнительное образование детей в школе? Практическое пособие. – М.: АРКТИ, 2005
93. Хрестоматия по возрастной психологии.- М.1996.