«Робототехника»
статья

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования

«Дом детского творчества» п. Пурпе Пуровского района

Дополнительная общеобразовательная программа

«Робототехника»

Возраст детей, на которых рассчитана программа:

1 ступень: 7-10 лет; 2 ступень: 11-14 лет.

Срок реализации в каждой ступени- 2 года.

Пояснительная записка.

В современном обществе преемственность дополнительного образования и школьных предметов: математика, физика, технология, информационные технологии, уже немыслима практически ни одна сторона жизни общества, школьники хотят приобщаться к достижениям современной информационной революции.              

Важную роль играет интеграция общего и дополнительного образования, которая позволяет на занятиях технического творчества готовить ребят к самостоятельной трудовой деятельности.

     Моделирование, конструирование помогает осознать значимость своего труда, воспитывает ответственность, повышает самооценку. Цель технического творчества: научить созидать себя как творца, умеющего призвать себе в помощь компьютер, обучать делать своими руками, самому, игрушки, модели, научить использовать компьютер для того, чтобы с его помощью сделать развертку, игрушку и ее описание. Научить предъявлять себе результат своего труда на уровне достойном достижений современной информационной культуры. Важен процесс получения готового компьютерного продукта (распечатки разверток геометрических тел и др.), выполнять задуманную работу.

Технические достижения все быстрее проникают во все сферы человеческой деятельности и вызывают возрастающий интерес детей к современной технике. Технические объекты осязаемо близко предстают перед ребенком повсюду в виде десятков окружающих его вещей и предметов: бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Дети познают и принимают мир таким, каким его видят, пытаются осмыслить, осознать, а потом объяснить.

Вопрос привлечения детей школьного возраста (особенно мальчиков) в объединения технического творчества актуален. Все блага цивилизации - это результат технического творчества, начиная с древних времен, когда было изобретено колесо, и до сегодняшнего дня технический прогресс обязан людям, создающим новую технику, облегчающую жизнь и деятельность человечества. 

Дополнительная общеобразовательная программа «Робототехника» МБОУ ДО «ДДТ» п. Пурпе разработана на основе следующих нормативных документов:

1. Закон №273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 год;
2. Закон №55 ЗАО от 27.06.2013г. «Об образовании в Ямало-Ненецком автономном округе»;
3. Концепция общенациональной системы выявления и развития молодых талантов от 03.04.2012 г.;
4. Концепция развития дополнительного образования в РФ, утвержденная распоряжением Правительства РФ от 04.09.2014 г. №172;
5. Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки РФ от 06.10.2009г.  № 373;
6. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки РФ от 17.12.2010г. № 1897.
7. Обязательный минимум содержания основного общего курса информационные технологии.
8. Устав МБОУ ДО «ДДТ» п. Пурпе.

Программа предполагает деятельность учащихся в области образовательной робототехники и является модифицированной программой и составленной на основе:

• Примерных программ для общеобразовательных школ по курсу «информационные технологии» и с учетом требований ФГОС начального и основного общего образования;
• Авторских программ педагогов дополнительного образования по научно-технической направленности;
• Учебно-методических пособий по робототехнике.

Программа разработана в соответствии с Примерными требованиями к образовательным программам дополнительного образования детей (письмо Минобрнауки от 11 декабря 2006г. №06-1844).

При разработке программы использованы методические разработки:

•  Программа «Робототехника: конструирование и моделирование», автор Филиппов Сергей Александрович, ГБОУ «Физико-Математический Лицей N 239 Центрального района СПБ;
• Образовательная программа дополнительного образования по образовательной робототехнике, авт.-сост.: Ничков Н.В., Ничкова Т.А, с. Панаевск ЯНАО.

Обоснование выбора примерной или авторской программы для разработки программы.

- Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту начального и основного общего образования  

- Рекомендована Министерством образования и науки РФ к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования.

Информация о внесенных изменениях в примерную или авторскую программу и их обоснование. 

Программа «Робототехника» предназначена для обучения основам проектирования, конструирования роботов, разработана на основе модифицированной программы «ПервоРобот Lego», строится на основе материалов дистанционного курса "LEGO Mindstorms NXT: основы конструирования и программирования роботов" центра информационных технологий и учебного оборудования (ЦИТУО).

На занятиях обучающиеся изучают конструктивные особенности Lego-компьютера, стандартные функциональные возможности программного обеспечения, азы языков программирования, методы решения практических задач с использованием робототехники.

Занятия робототехникой дают возможность организовать индивидуально-проектную и научно-исследовательскую деятельность обучающихся. Элементы игры, которые, несомненно, присутствуют в первоначальном знакомстве с курсом, мотивируют ребенка, подводят его к познанию сложных фундаментальных основ взрослого конструирования и программирования.

Новизна программы дополнительного образования «ПервоРобот Lego» определяется включением робототехники в образовательный процесс с целью интеграции и актуализации знаний по предметам естественно - математического цикла, формированием универсальных учебных навыков в соответствии с требованиями ФГОС.

Актуальность программы дополнительного образования «ПервоРобот Lego» заключается в большом потенциале курса робототехники для осуществления деятельностного подхода в образовании. Обучающегося необходимо учить решать задачи с помощью автоматизированных устройств, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплощать его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать. Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться обучающемуся на собственном опыте. Такие знания вызывают у обучающихся желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом обучающийся сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.

Педагогическая целесообразность программы заключается в формировании у обучающихся понимания принципов работы, возможностей и ограничений технических устройств, предназначенных для автоматизированной обработки информации; в реализации здоровьесберегающего подхода за счет включения различных форм деятельности (наблюдаю – конструирую – думаю, программирую – пробую – снова думаю …); в формировании навыков проектной деятельности; в формировании познавательной активности через деятельностный подход в техническом творчестве; в формировании технологических и алгоритмических умений при работе с программными средствами.

Отличительные особенности. При обучении по данной программе учащиеся не только познакомятся с элементами конструктора «ПервоРобот Lego», но и получат возможность реализовать свой проект по созданию робота.

Цель программы: развитие мотивации личности обучающихся к познанию и творчеству как основы удовлетворения образовательных запросов и потребностей посредством технического конструирования и проектирования.

Задачи:

1. образовательные: 

• ознакомить обучающихся с основными этапами проектирования, конструирования, программирования моделей роботов;
• научить приемам работы с основными блоками конструктора.

2. развивающие: 

• обеспечить формирование познавательных интересов средствами робототехники и ИКТ;
• способствовать развитию алгоритмического мышления обучающихся.

3. воспитательные: 

• содействовать формированию информационной культуры посредством работы с программным продуктом;
• содействовать воспитанию когнитивной самостоятельности, личностного отношения к процессу познания, познавательной инициативы;

способствовать формированию установки на позитивную социальную деятельность в информационном обществе, на недопустимость действий, нарушающих правовые, этические нормы работы с информацией. Предметными результатами по дополнительной общеобразовательной программе «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений:

Знать:

• назначение основных элементов конструктора;
• общие сведения об автоматизированных системах управления;
• технологическую последовательность изготовления сложных конструкций;
• работу обратной связи (система управления робота);

Уметь:

• применять технологические приемы работы со специальной литературой, ИКТ, чертежами;
• составлять с помощью пиктограмм программы для определенного набора переменных;
• использовать в модели  робота  датчики  для  решения  поставленной задачи;
• подготовить проект Робота с автоматизированной системой управления;
• реализовывать творческий замысел.

Категория учащихся: дети 7-14 лет. Программа составлена с учетом возрастных особенностей детей и накопленного опыта деятельности, и рассчитана на возрастные группы: 1 ступень (7-10 лет), 2 ступень (11-14 лет).

Сроки реализации: в каждой ступени 2 года.

С первого года обучения учащимся предлагаются занятия по различным разделам. Учащиеся могут быть приняты в объединение как на 1 год обучения, так и на 2-й год обучения, исходя из собеседования и индивидуальных способностей детей в области технического конструирования и моделирования.

Место объединения «Робототехника» в учебном плане.

        В соответствии с учебным планом МБОУ ДО «ДДТ» п. Пурпе дополнительная общеобразовательная программа «Робототехника» составлена, исходя из требований к дополнительным общеобразовательным программам технической направленности и реализуется в объединении «Робототехника».

Занятия по программе проходят по возрастным группам 2 раза в неделю 4,5 часа, занятия проводятся по 40 минут с 10 минутным перерывом. Обучение проводится с группой детей в количестве 10-15 человек. Общее количество часов в год составляет 162 часа. 

Общая характеристика учебного процесса: методы, формы обучения и режим занятий.

В программу включены следующие виды деятельности:

• Ценностно-ориентированная и коммуникативная деятельность. Способствует обогащению зрительной памяти и активизации образного мышления, которые являются основой творческой деятельности. В процессе эстетического восприятия мира осуществляется присвоение детьми высших духовно – нравственных ценностей и идеалов отечественной культуры; дети приобретают компетентность активного зрителя, способного вести диалог и аргументировать свою точку зрения;
• Техническое творчество - вид деятельности учащихся, результатом которой является технический объект, обладающий признаками полезности и субъективной (для учащихся) новизны. Техническое творчество развивает интерес к технике и явлениям природы, способствует формированию мотивов к учёбе и выбору профессии, приобретению практических умений, развитию творческих способностей и др.

Занятия по данной программе включают в себя организационную, теоретическую и практическую части. Организационная часть должна обеспечить наличие всех необходимых для работы инструментов, материалов и иллюстраций. Теоретическая часть занятий при работе должна быть максимально компактной и сопровождаться показом иллюстраций, методов и приемов работы.

Методы изучения предмета.

а) объяснительно-иллюстративный,

б) репродуктивный,

в) проблемное изложение изучаемого материала,

г) частично-поисковый,

д) исследовательский метод.

Педагогические условия и средства реализации стандарта (формы, типы занятий и методы обучения).

Формы: учебное занятие.

Типы:

- теоретические занятия;

- практические занятия;

- рефлексия (повторения, закрепления знаний и выработки умений)

- комбинированное занятие;

- мастер-классы для детей;

- контроль умений и навыков.

Методы обучения:

Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности:

1. Словесные, наглядные, практические.
2. Индуктивные, дедуктивные.
3. Репродуктивные, проблемно-поисковые.
4. Самостоятельные, несамостоятельные.

Методы стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности:

1. Стимулирование и мотивация интереса к учению.
2. Стимулирование долга и ответственности в учении.

Методы контроля и самоконтроля за эффективностью учебно-познавательной деятельности:

1. Устного контроля и самоконтроля.

Формы контроля.

- Индивидуальный и фронтальный опрос

- Работа в паре, в группе

- Срезовые работы (тесты)

Примерное содержание программы «Робототехника» по разделам

Система оценки достижений учащихся; инструментарий для оценивания результатов.

Программа направлена на достижение учащимися личностных, метапредметных и предметных результатов освоения программы дополнительного образования технической направленности.

Общие результаты технологического образования состоят в:

 • сформированности целостного представления о техносфере, которое основано на приобретенных школьниками соответствующих знаниях, умениях и способах деятельности;

 • приобретенном опыте разнообразной практической деятельности, познания и самообразования; созидательной, преобразующей, творческой деятельности;

 • формировании ценностных ориентаций в сфере созидательного труда и материального производства;

 • готовности к осуществлению осознанного выбора индивидуальной траектории последующего профессионального образования.

 Обучение по программе технической направленности призвано обеспечить:

 • становление у учащихся целостного представления о современном мире и роли техники и технологии в нем; умение объяснять объекты и процессы окружающей действительности — природной, социальной, культурной, технической среды, используя для этого технико-технологические знания;

 • развитие личности учащихся, их интеллектуальное и нравственное совершенствование, формирование у них толерантных отношений и экологически целесообразного поведения в быту и трудовой деятельности;

 • формирование у молодых людей системы социальных ценностей: понимание ценности технологического образования, значимости прикладного знания для каждого человека, общественной потребности в развитии науки, техники и технологий, отношения к технологии как возможной области будущей практической деятельности;

 • приобретение учащимися опыта созидательной и творческой деятельности, опыта познания и самообразования; навыков, составляющих основу ключевых компетентностей и имеющих универсальное значение для различных видов деятельности. Это навыки выявления противоречий и решения проблем, поиска, анализа и обработки информации, коммуникативных навыков, базовых трудовых навыков ручного и умственного труда; навыки измерений, навыки сотрудничества, безопасного обращения с веществами в повседневной жизни.

Личностными результатами освоения учащимися программы являются:

 • проявление познавательных интересов и активности в области технического творчества;

 • развитие трудолюбия и ответственности за качество своей деятельности;

 • овладение установками, нормами и правилами научной организации умственного и физического труда;

• проявление технико-технологического и экономического мышления при организации своей деятельности;

 • самооценка готовности к творческой деятельности в сфере технического труда.

Метапредметными результатами освоения программы являются:

 • алгоритмизированное планирование процесса познавательно-трудовой деятельности;

 • определение адекватных имеющимся организационным и материально-техническим условиям способов решения учебной или трудовой задачи на основе заданных алгоритмов;

 • комбинирование известных алгоритмов технического и технологического творчества в ситуациях, не предполагающих стандартного применения одного из них;

 • проявление инновационного подхода к решению учебных и практических задач в процессе моделирования изделия или технологического процесса;

 • поиск новых решений возникшей технической или организационной проблемы;

 • самостоятельная организация и выполнение различных творческих работ по созданию технических изделий;

 • виртуальное и натурное моделирование технических объектов и технологических процессов;

 • приведение примеров, подбор аргументов, формулирование выводов по обоснованию технико-технологического и организационного решения; отражение в устной или письменной форме результатов своей деятельности;

• выбор для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, интернет-ресурсы и другие базы данных;

 • согласование и координация совместной познавательно-трудовой деятельности с другими ее участниками;

 • соблюдение норм и правил безопасности познавательно-трудовой деятельности и созидательного труда.

 Предметными результатами являются:

 В познавательной сфере:

• рациональное использование учебной и дополнительной технической и технологической информации для проектирования и создания объектов труда;

 • оценка технологических свойств сырья, материалов и областей их применения;

 • ориентация в имеющихся и возможных средствах и технологиях создания объектов труда.

 В трудовой сфере:

 • планирование технологического процесса и процесса труда;

 • подбор материалов с учетом характера объекта труда и технологии;

 • проведение необходимых опытов и исследований при подборе сырья, материалов и проектировании объекта труда;

 • соблюдение трудовой и технологической дисциплины;

• выявление допущенных ошибок в процессе труда и обоснование способов их исправления.

В мотивационной сфере:

 • оценивание своей способности и готовности к труду в конкретной предметной деятельности;

 • осознание ответственности за качество результатов труда;

 • стремление к экономии и бережливости в расходовании времени, материалов, денежных средств и труда.

 В эстетической сфере:

 • дизайнерское проектирование изделия или рациональная эстетическая организация работ;

 • моделирование художественного оформления объекта труда и оптимальное планирование работ;

 • эстетическое и рациональное оснащение рабочего места с учетом требований эргономики и научной организации труда.

 В коммуникативной сфере:

 • формирование рабочей группы для выполнения проекта с учетом общности интересов и возможностей будущих членов трудового коллектива;

 • выбор знаковых систем и средств для кодирования и оформления информации в процессе коммуникации;

 • публичная презентация и защита проекта изделия, продукта труда или услуги.

Ожидаемые результаты по разделам

Раздел «Вводный»

Знать: оборудование конструктора LEGO NXT Mindstorms 9797: электронные компоненты, соединительные и конструкционные элементы.

Уметь: читать специальную литературу

Раздел «Основы конструирования»

Знать: назначение основных элементов конструктора

Уметь: пользоваться основными элементами компьютера

Раздел «Знакомство с программой LEGO Mindstorms Eduсation NXT 2.1»

Знать: общие сведения об автоматизированных системах управления

Уметь: составлять с помощью пиктограмм программы для определенного набора переменных

Раздел «Программируем серводвигатель»

Знать: технологическую последовательность изготовления сложных конструкций

Уметь: использовать в модели робота датчики для решения поставленной задачи

Раздел «Создание и программирование роботов»

Знать: систему управления робота

Уметь: подготовить проект робота с автоматизированной системой управления

Раздел «Интегрированная среда программирования и отладки BricxCC»

Знать: основные этапы программирования модели робота

Уметь: реализовывать творческий замысел.

Мониторинг изучения образовательных результатов учащихся.

Мониторинг образовательных достижений учащихся (уровень метапредметных результатов и социального опыта учащегося).

1. Морально-этическая ориентация: уровень формирования этических чувств, доброжелательности и эмоционально-нравственной отзывчивости, понимания и сопереживания чувствам других людей, развитие толерантности.
2. Уровень развития навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях, умения не создавать конфликтов и находить выходы из спорных и конфликтных ситуаций.
3. Умение слушать собеседника и вести диалог готовность признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою точку зрения и оценку событий.
4. Степень мотивации к творческому труду.
5. Уровень саморазвития творческого и интеллектуального потенциала.
6. Уровень развития умений публичного выступления.
7. Сформированность умения понимать причины успеха/неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуациях неуспеха.
8. Уровень развития стремления к новым видам деятельности (участие в социальном проектировании, научно-исследовательской деятельности, КТД).
9. Уровень формирования эстетических потребностей, ценностей и чувств.
10. Уровень формирования установки на безопасный, здоровый образ жизни.

Мониторинг составляется на основе оценки тестовых конкурсных и проектных работ.

Учебно-тематическое планирование первого года обучения

Учебно-тематическое планирование 2 года обучения.

СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ

для педагога

1. Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт-диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., илл.
2. Безбородова Т.В. «Первые шаги в геометрии», - М.: «Просвещение», 2009
3. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. - Воронеж: изд-во воронежского университета, 2002 г.
4. Возобновляемые источники энергии. Книга для учителя. LEGO Group, перевод ИНТ, -122 с., илл.
5. С. И. Волкова «Конструирование», - М: «Просвещение», 2010г.
6. Перебаскин А.В.  Бахметьев А.А.  Маркировка электронных компонентов. М: Додэка-XXI, 2003.
7. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.
8. Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.
9. Поташник М. М. Управление развитием школы - М.: Знание, 2001 г.  
10. Технология и информатика: проекты и задания. ПервоРобот. Книга для учителя. – М:ИНТ. – 80 с.
11. Технология и физика. Книга для учителя. LEGO Educational/ Перевод на русский - ИНТ
12. Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» – www.eidos.ru.
13. Хуторской А.В. Современная дидактика. – М., 2001
14. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб: Наука, 2010
15. Чехлова А. В., Якушкин П. А. «Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.

ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ

1. Александр Барсуков. Кто есть кто в робототехники. – М., 2005 г.
2. Крайнев А.Ф. Первое путешествие в царство машин. – М., 2007 г.
3. Макаров И.М., Топчеев Ю.И. Робототехника. История и перспективы. М., 2003г.
4. Рыкова Е. А. Lego-Лаборатория (Lego Control Lab). Учебно-методическое пособие. — СПб, 2000г.
5. Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2000г.

Интернет-ресурсы:

• Сайт - ФГОС - http://standart.edu.ru/catalog  
• www.fizika.ru
• http://www.lego.com/education/
• http://www.wroboto.org/
• http://www.roboclub.ru/
• http://robosport.ru/
• http://lego.rkc-74.ru/
• http://legoclab.pbwiki.com/
• http://www.int-edu.ru/lego/catalog/techno.htm 
• http://www.home-edu.ru/&r=class&p=robolab
• http://sch1311.msk.ort.ru/our/technology/robo