Дополнительная общеобразовательная программа робототехнического моделирования «RoboSkills»
рабочая программа

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования

 «Центр дополнительного образования» г.Мирный

 муниципального образования «Мирнинский район» Республики Саха (Якутия)

Дополнительная общеобразовательная программа

технической направленности

робототехнического моделирования

«RoboSkills»

Тип программы: модифицированный

Срок реализации: 2 года

Возраст обучающихся: 10-12 лет

                                                                                                                                                                     Составитель:

Мухин Николай Андреевич,

                                                                                         педагог дополнительного образования

Мирный, 2021

Содержание

1.  ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА                                                         3                                
2. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН                                                                        5

3. ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ        7                                 7

4.  СИСТЕМА УСЛОВИЙ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ                                        8

5. ЛИТЕРАТУРА                                                                                                             10

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дополнительная общеобразовательная программа составлена с учетом:

Федерального Закона Российской Федерации от 29.12.2012 273-Ф3 «Об образовании в Российской Федерации» с изменениями от 26.07.2019;

Приказ Министерства просвещения Российской Федерации "Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам" от 09.11.2018 №196;

Постановление Главного государственного санитарного врача РФ 04.07.2014 № 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологических требований к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного детей»;

Письма Министерства образования и науки Российской Федерации от 08.11.2015 № 09-3242 «О направлении информации вместе с «Методическими рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)».

 Направленность программы

Современный период развития общества характеризуется масштабными изменениями в окружающем мире, влекущими за собой пересмотр социальных требований к образованию, предполагающими его ориентацию не только на усвоение обучающимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, а также овладение метапредметными компетенциями. Большими возможностями в развитии личностных ресурсов школьников обладает подготовка в области робототехники.

Дополнительная общеобразовательная программа робототехнического моделирования спортивная робототехника «RoboSkills» относится к программам технической направленности и предусматривает развитие творческих способностей детей, формирование начальных технических ЗУНов, а также овладение «soft» и «hard» компетенциями.

        Актуальность программы обусловлена социальным заказом общества на технически грамотных специалистов в области робототехники, максимальной эффективностью развития технических навыков со школьного возраста; передачей сложного технического материала в простой доступной форме; реализацией личностных потребностей и жизненных планов; реализацией проектной деятельности школьниками на базе современного оборудования. А также повышенным интересом детей школьного возраста к робототехнике.

        Использование современных педагогических технологий, методов и приемов; различных техник и способов работы; современного оборудования, позволяющего исследовать, создавать и моделировать различные объекты и системы из области робототехники, машинного обучения и компьютерных наук обеспечивает новизну программы.

        Педагогическая целесообразность данной программы заключается в том, что она отвечает потребностям общества и образовательным стандартам второго поколения в формировании компетентной, творческой личности. Программа носит сбалансированный характер и направлена на развитие информационной культуры обучающихся.

Содержание программы определяется с учётом возрастных особенностей обучающихся, широкими возможностями социализации в процессе общения.

Целью программы является развитие пространственного мышления детей, навыков командного взаимодействия, моделирования, прототипирования, программирования, освоения «hard» и «soft» компетенций и передовых технологий в области конструирования, робототехники, компьютерных технологий.

Задачи программы:

Обучающие:

• изучать принципы работы робототехнических элементов, состояние и перспективы робототехники в настоящее время;
• осваивать «hard» и «soft» компетенции; формировать умение ориентироваться на идеальный конечный результат;
• обучать владению технической терминологией, технической грамотности;
• формировать умение пользоваться технической литературой;
• формировать целостную научную картину мира.

Развивающие:

• формировать интерес к техническим знаниям; развивать у обучающихся техническое мышление, изобретательность, образное, пространственное и критическое мышление;
• формировать учебную мотивацию и мотивацию к творческому поиску;
• развивать волю, терпение, самоконтроль, внимание, память, фантазию;
• развивать способности осознанно ставить перед собой конкретные задачи, разбивать их на отдельные этапы и добиваться их выполнения;
• стимулировать познавательную активность обучающихся посредством включения их в различные виды конкурсной деятельности.

Воспитательные:

- формировать организаторские и лидерские качества;

• воспитывать трудолюбие, уважение к труду;
• воспитывать        дисциплинированность,        ответственность, самоорганизацию;
• формировать чувство коллективизма и взаимопомощи;
• воспитывать чувство патриотизма, гражданственности, гордости за достижения отечественной науки и техники.

          Отличительные особенности программы

Ценность, новизна программы состоит в том, что в ней уделяется большое внимание практической деятельности обучающихся. Программа основана на принципах развивающего обучения, способствует повышению качества обучения, формированию алгоритмического стиля мышления и усилению мотивации к обучению.

        Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы от 10 до 12 лет.

        Объем программы

Нормативный срок освоения программы - 288 академических часов по 144 часа в каждом году обучения.

        Срок реализации программы

Срок реализации программы – 2 года (4 часа в неделю).

В учебном году 144 часа.

Режим занятий: 4 занятия в неделю.

Продолжительность 1 занятия: 1 академических час.

Занятия проводятся в очной и очно-заочной формах обучения с учетом санитарно-эпидемиологической ситуации.

Формы проведения занятий

Основным методом организации учебной деятельности по программе является метод кейсов.

Кейс – описание проблемной ситуации понятной и близкой обучающимся, решение которой требует всестороннего изучения, поиска дополнительной информации и моделирования ситуации или объекта, с выбором наиболее подходящего.

Преимущества метода кейсов:

• Практическая направленность. Кейс-метод позволяет применить теоретические знания к решению практических задач.
• Интерактивный формат. Кейс-метод обеспечивает более эффективное усвоение материала за счет высокой эмоциональной вовлеченности и активного участия обучаемых. Участники погружаются в ситуацию с головой: у кейса есть главный герой, на место которого ставит себя команда и решает проблему от его лица. Акцент при обучении делается не на овладение готовым знанием, а на его выработку.
• Конкретные навыки. Кейс-метод позволяет совершенствовать «гибкие навыки» (softskills), которым не учат в школах, но которые оказываются крайне необходимы в реальном рабочем процессе.

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ

Требования к результатам освоения программы

После завершения 1 года обучения по программе спортивная робототехника «RoboSkills», обучающиеся будут владеть следующими навыками:

• умение правильно поставить цель, работать с информацией;
•  умение мыслить образно, технически, логически;
•  умение работать по предложенным инструкциям;
• умение творчески подходить к решению поставленной задачи;
• умение самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей (планирование предстоящих действий, самоконтроль, умение применять полученные знания, приемы и опыт в конструировании других объектов и т.д.).

 После завершения 2 года обучения по программе спортивная робототехника «RoboSkills», обучающиеся будут владеть следующими навыками:

Умение разрабатывать специализированные алгоритмы управления и встраиваемого программного обеспечения;

Умение разрабатывать и эксплуатировать управляющую электронику, информационные и сенсорные системы;

Умение проектировать и конструировать узлы и механизмы роботов.

После освоения вводного модуля обучающиеся смогут декомпозировать работу систем автоматизации, освоят понятие о CAM-системах, приобретут навыки работы с системами технического зрения.

 Способы и формы проверки результатов освоения программы

Виды контроля:

• вводный, который проводится перед началом работы и предназначен для закрепления знаний, умений и навыков по пройденным темам;
• текущий, проводимый в ходе учебного занятия и закрепляющий знания по данной теме.

Формы проверки результатов:

• наблюдение за детьми в процессе работы;

• игры;
• индивидуальные и коллективные творческие работы.

Формы подведения итогов: выполнение практических работ (например: «Создания алгоритма движения объекта»; «Движение объекта клавиатурой»; «Взаимодействие нескольких объектов»; «Обработка событий»; «Движение по времени и на расстояние»; «Поворот на определенный градус»; «Захват объекта в пространстве»; «Определение цвета объекта»; «Движение по линии»).

II. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

1й год обучения

2й год обучения

III. ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

1й год обучения программы нацелен на изучение среды программирования MINDSTORMS Education, получение  навыков сборки роботов, построение программ, создание простых конструкций и выполнение действий направленных на решение задач по робототехнике.

2й год обучения программы нацелен на повышение «hard» - компетенций, сборку и программирование собственных моделей роботов по заданным темам, ознакомление с правилами соревнований и требованиям к роботу, подготовке к соревнованиям.

ТЕМАТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

1й год обучения

2й год обучения

IV. СИСТЕМА УСЛОВИЙ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Для полноценной реализации программы необходимо:

• создать условия для разработки проектов;
• обеспечить удобным местом для индивидуальной и групповой работы
• обеспечить обучающихся аппаратными и программными средствами.

Учебно-методическое обеспечение программы

Процесс обучения и воспитания основывается на личностно-ориентированном принципе обучения детям с учетом их возрастных особенностей.

Организация педагогического процесса предполагает создание для обучающихся такой среды, в которой они полнее раскрывают свои творческие способности и чувствуют себя комфортно и свободно. Этому способствуют комплекс методов, форм и средств образовательного процесса.

Формы проведения занятий разнообразны. Это и лекция, и объяснение материала с привлечением обучающихся, и самостоятельная тренировочная работа, и эвристическая беседа, практическое учебное занятие, самостоятельная работа, проектная деятельность.

На занятиях предусматриваются следующие формы организации учебной деятельности: индивидуальная (обучающемуся даётся самостоятельное задание с учётом его возможностей), фронтальная (работа со всеми одновременно, например, при объяснении нового материала или отработке определённого технологического приёма), групповая (разделение обучающихся на группы для выполнения определённой работы).

Материально-технические условия реализации программы

Литература

Литература для педагогов

• Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – Челябинск: ИП Мякотин И.В., 2014. – 204 с.
• Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Накуа, 2013. 319 с. [электронный
• Робототехника для начинающих на базе конструктора ПервоРобот LEGO WeDo / Иванченко. О.В., 2013. [электронный
• Конструируем роботов на Arduino. Первые шаги/ Дж.Бейктал; пер. с англ. О.А. Трефиловой.-М.: Лаборатория знаний, 2016.-320с

Литература для обучающихся

• Первый шаг в робототехнику : практикум для 5-6 классов / Д.Г. Копосов. – 2 изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 288 с.
• Первый шаг в робототехнику : рабочая тетрадь для 5-6 классов /Д.Г. Копосов. – 2 изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 88 с.
• Lego MindStorms Руководство пользователя [электронный

Интернет - ресурсы

• http://lego.rkc-74.ru/
• http://www.lego.com/education/
• http://www.wroboto.org/
• http://www.roboclub.ruРобоКлуб. Практическая робототехника.
• http://www.robot.ru Портал Robot.Ru Робототехника и Образование.
• http://learning.9151394.ru
• Сайт Министерства образования и науки Российской Федерации/Федеральные государственные образовательные стандарты: http://mon.gov.ru/pro/fgos/
• Сайт Института новых технологий/ ПервоРобот LEGO WeDo: http://www.int-     edu.ru/object.php?m1=3&m2=62&id=1002
• http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792
• www.uni-altai.ru/info/journal/vesnik/3365-nomer-1-2010.html
• http://confer.cschool.perm.ru/tezis/Ershov.doc  
• http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792