ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа направлена на привлечение учащихся к современным технологиям конструирования,
программирования и использования роботизированных устройств.
Актуальность программы: воспитать поколение свободных, образованных, творчески мыслящих
граждан возможно только в современной образовательной среде. Программа представляет учащимся
современные технологии. Сегодняшним школьникам предстоит работать по профессиям, которых пока
нет, использовать технологии, которые еще не созданы, решать задачи, о которых мы можем лишь
догадываться. Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для
этого в школе должно быть обеспечено изучение не только достижений прошлого, но и технологий,
которые пригодятся в будущем, обучение, ориентированное как на знание, так и деятельностный
аспекты содержания образования. Таким требованиям отвечает робототехника.
Одним из динамично развивающихся направлений программирования является программное
управление робототехническими системами. В период развития техники и технологий, когда роботы
начинают применяться не только в науке, но и на производстве, и быту, актуальной задачей для занятий
по «Робототехнике» является ознакомление учащихся с данными инновационными технологиями.
Робототехника - сравнительно новая технология обучения, позволяющая вовлечь в процесс
инженерного творчества детей, начиная с младшего школьного возраста, что позволит обнаружить и
развить навыки учащихся в таких направлениях как мехатроника, искусственный интеллект,
программирование и т.д. Использование методик этой технологии обучения позволит существенно
улучшить навыки учащихся в таких дисциплинах как математика, физика, информатика.
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.
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.
Нормативно правовое обеспечение дополнительной
общеразвивающей программы на 2025-2026 учебный год.
Программа основывается на положениях основных законодательных и нормативных актов Российской
Федерации и Московской области:
1. Федеральный Закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 № 273-ФЗ (с
изменениями).
2. Федеральный Закон «О внесении изменений в Федеральный закон «Об образовании в Российской
Федерации» по вопросам воспитания обучающихся» от 31.07.2020 № 403-ФЗ.
3. Проект Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 г.
4. Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года (утверждена
распоряжением Правительства РФ от 25 мая 2015 г. № 996-р).
5. План мероприятий по реализации Стратегии развития воспитания в Российской Федерации на
период до 2025 года (утверждён распоряжением Правительства РФ от 12 ноября 2020 г. № 2945-р)
6. Концепция развития дополнительного образования детей, утвержденная Правительством
Российской Федерации от 04.09.2014 г. 1726-р.
7. Федеральный проект Патриотического воспитания граждан Российской Федерации от 01.01.2021 г.
8. Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным
общеобразовательным программам (утвержден приказом Минпросвещения России от 09.11.2018 г. №
196).
9. 06 Приказ Министерства просвещения Российской Федерации «Об Целевой модели развития
региональных систем утверждении дополнительного образования детей» от 03.09.2019 г. № 467.
10. Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и
оздоровления детей и молодежи (утверждено постановлением Главного государственного санитарного
врача РФ от 28.09.2020 г. № 28).
11, Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ
(включая разноуровневые программы) (Приложение к письму Департамента государственной политики
в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 № 09-3242).
12. Примерные требования к программам дополнительного образования детей (Приложение к письму
Департамента молодежной политики, воспитания и социальной поддержки детей Министерства
образования и науки РФ от 11,12, 2006 №06-1844).
13. Устав МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
Цель: создание условий развития конструктивного мышления ребёнка средствами робототехники,
формирование интереса к техническим видам творчества, популяризация инженерных специальностей
Задачи:
Личностные
воспитание коммуникативных качеств посредством творческого общения учащихся в группе,
готовности к сотрудничеству, взаимопомощи и дружбе;
•
воспитание трудолюбия, аккуратности, ответственного отношения к осуществляемой деятельности;
•
формирование уважительного отношения к труду;
•
развитие целеустремленности и настойчивости в достижении целей.
метапредметные
•
умение организовать рабочее место и соблюдать технику безопасности;
•
умение сопоставлять и подбирать информацию из различных источников (словари, энциклопедии,
электронные диски, Интернет-источники);
•
умение самостоятельно определять цель и планировать алгоритм выполнения задания; умение
проявлять рационализаторский подход при выполнении работы, аккуратность;
умение
анализировать причины успеха и неудач, воспитание самоконтроля.
•
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою
•
точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем
логических рассуждений;
•
понимание основ физики и физических процессов взаимодействия элементов конструктора.
предметные
•
познакомить с конструктивными особенностями и основными приемами конструирования
различных моделей роботов, компьютерной средой, включающей в себя графический язык
программирования LEGO Education SPIKE Prime;
•
научить самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов
(планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные
•
знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других
объектов и т.д.);
•
научить создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по
разработанной схеме, по собственному замыслу,
•
научить разрабатывать и корректировать программы на компьютере для различных роботов;
уметь демонстрировать технические
ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
В процессе реализации образовательной программы, обучающиеся получают определенный объем
знаний, приобретают специальные умения и навыки, происходит воспитание и развитие личности.
- личностные результаты:
•
проявляет такие коммуникативными качествами как готовность к сотрудничеству и взаимопомощи
и умение к созидательной коллективной деятельности;
•
проявляет трудолюбие, ответственность по отношению к осуществляемой деятельности;
•
проявляет целеустремленность и настойчивость в достижении целей.
- метапредметные результаты:
•
умеет организовать рабочее место и содержит конструктор в порядке, соблюдает технику
безопасности; умеет работать с различными источниками информации;
• умеет самостоятельно определять цель и планировать пути ее достижения;
•
проявляет гибкость мышления, способность осмысливать и оценивать выполненную работу,
анализировать причины успехов и неудач, обобщать;
•
умеет проявлять рационализаторский подход и нестандартное мышление при выполнении
работы, аккуратность;
•
умеет с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и
условиями коммуникации;
• проявляет настойчивость, целеустремленность, умение преодолевать трудности.
- предметные результаты:
•
знает основную элементную базу (светодиоды, кнопки и переключатели, потенциометры,
резисторы, конденсаторы, соленоиды, пьезодинамики)
•
знает виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе, принципы работы
простейших механизмов, видов механических передач;
• умеет использовать простейшие регуляторы для управления роботом;
•
владеет основами программирования в компьютерной среде моделирования LEGO Education
SPIKE Prime;
• понимает принципы устройства робота как кибернетической системы;
•
умеет собрать базовые модели роботов и усовершенствовать их для выполнения конкретного
задания;
• умеет демонстрировать технические возможности роботов.
Отличительные особенности Программы
Программа имеет ряд отличий от уже существующих аналогов, которые предполагают
поверхностное освоение элементов робототехники с преимущественно демонстрационным подходом к
интеграции с другими предметами. Особенностью данной программы является нацеленность на
конечный результат, т.е. обучающийся создает не просто внешнюю модель робота, дорисовывая в своем
воображении его возможности, он создает действующее устройство, которое решает поставленную
задачу.
Программа построена на обучении в процессе практики и позволяет применять знания из разных
предметных областей, которые воплощают идею развития системного мышления у каждого учащегося,
так как системный анализ — это целенаправленная творческая деятельность человека, на основе
которой обеспечивается представление объекта в виде системы. Творческое мышление - сложный
многогранный процесс, но общество всегда испытывает потребность в людях, обладающих
нестандартным мышлением.
Учебный план Программы связан с мероприятиями в научно-технической сфере для детей
(турнирами, соревнованиями), что позволяет, не выходя за рамки учебного процесса, принимать
активное участие в конкурсах различного уровня.
Адресат программы
Возраст детей, участвующих в реализации данной программы 10-14 лет. Основным видом
деятельности детей этого возраста является обучение, содержание и характер которого существенно
изменяется. Ребёнок приступает к систематическому овладению основами разных наук и особенно ярко
проявляет себя во внеучебной деятельности, стремится к самостоятельности. Он может быть
настойчивым, невыдержанным, но, если деятельность вызывает у ребёнка положительные чувства
появляется заинтересованность, и он более осознанно начинает относиться к обучению.
Учащиеся начинает руководствоваться сознательно поставленной целью, появляется стремление
углубить знания в определенной области, возникает стремление к самообразованию. Учащиеся
начинают систематически работать с дополнительной литературой.
В объединение принимаются мальчики и девочки 10-14 лет, проявившие интерес к изучению
робототехники, специальных способностей в данной предметной области не требуется.
Срок реализации программы 34 часа
На обучение отводится 34 часа - 1 занятие в неделю по 1 часу.
В первый год учащиеся проходят курс конструирования, построения механизмов с электроприводом, а
также знакомятся с основами программирования контроллеров базового набора, основами теории
автоматического управления. Изучают интеллектуальные и командные игры роботов.
Форма обучения очная.
Форма проведения занятий планируется как для всей группы (групповая) - для освещения общих
теоретических и других вопросов, передача фронтальных знаний, так и мелкогрупповые по 2-3
человека для индивидуального усвоения полученных знаний и приобретения практических
навыков.
Это
позволяет
дифференцировать
процесс
обучения,
противоположности, как массовость обучения и его индивидуализацию
Материально-техническое оснащение Программы
•
учебная аудитория №12;
•
столы учебные - 12 шт;
•
стулья ученические - 12 шт;
объединить
такие
•
доска учебная - 1 шт;
•
компьютеры (ноутбуки) - шт.;
•
набор конструктор LEGO Education SPIKE Prime
•
Стем мастерская Applied Pobotics
•
Часть 1 Прикладная робототехника
•
Часть 2 Техническое зрение роботов с использованием Trackingcam
•
Комплект учебный робот SD1-4-320
•
Конструктор программируемых моделей инженерных систем
Информационное обеспечение:
•
-Аудио-, видео, фотоматериалы, интернет источники.
•
Организационно-педагогические
средства
(учебно-программная
документация:
образовательная программа, дидактические материалы).
Материалы сайта https://education.lego.com/ru-ru/lessons
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
1. Вводное занятие:
Информатика, кибернетика, робототехника. Инструктаж по ТБ.
2. Основы конструирования
Теория: Простейшие механизмы. Хватательный механизм. Принципы крепления деталей. Рычаг. Виды
механической передачи: зубчатая передача: прямая, коническая, червячная. Передаточное отношение.
Ременная передача, блок. Повышающая передача. Волчок. Понижающая передача. Силовая «крутилка».
Редуктор. Осевой редуктор с заданным передаточным отношением. Колесо, ось. Центр тяжести.
Практика: Решение практических задач. Строительство высокой башни. Измерения.
3. Введение в робототехнику
Теория: Знакомство с контроллером Smart hub. Встроенные программы. Датчики. Среда
программирования Scratch. Стандартные конструкции роботов. Колесные, гусеничные и шагающие
роботы. Следование по линии. Путешествие по комнате. Поиск выхода из лабиринта.
Практика: Решение простейших задач. Цикл, Ветвление, параллельные задачи.
Кегельринг
4. Основы управления роботом
Теория: Релейный и пропорциональный регуляторы. Эффективные конструкторские и программные
решения классических задач. Эффективные методы программирования: регуляторы, защита от
застреваний, траектория с перекрестками, события, пересеченная местность. Обход лабиринта по
правилу правой руки. Синхронное управление двигателями.
Практика: параллельные задачи, подпрограммы, контейнеры и пр. Анализ показаний разнородных
датчиков. Робот-барабанщик
5. Состязания роботов. Игры роботов.
Теория: Футбол с инфракрасным мячом (основы).
Практика: Боулинг, футбол, баскетбол, командные игры с использованием инфракрасного мяча и
других вспомогательных устройств. Использование удаленного управления. Проведение состязаний,
популяризация новых видов робото-спорта. «Царь горы». Управляемый футбол роботов. Теннис
роботов
Теория: Использование микроконтроллера Smart hub.
Практика: Подготовка команд для участия в состязаниях (Сумо. Перетягивание каната. Кегельринг.
Следование по линии. Слалом. Лабиринт) Регулярные поездки.
6. Творческие проекты
Теория: Одиночные и групповые проекты.
Практика: Разработка творческих проектов на свободную тему. Роботы помощники человека. Роботыартисты
7. Безопасное поведение на дорогах.
Теория: Беседа о ситуации на дорогах, виде транспортных средств.
Практика: Викторины, настольные игры по безопасному поведению на дорогах («Мы спешим в
школу», «Веселый пешеход»).
ОБЖ. Темы бесед.
1. Вредные привычки и их влияние на здоровье.
2. Профилактика ДДТП
3. Поведение во время пожара.
4. О терроризме
5. Поведение на водоеме.
Инструктаж по ТБ.
Теория: Цикл бесед о правилах поведения на занятии и работы на компьютере.
Практика: Зачёт по прослушанному материалу.
Итоговое занятие Обсуждение работы объединения за учебный год. Демонстрация изготовленных
конструкций.
Итоговая аттестация: Обсуждение работ за учебный год. Демонстрация изготовленных конструкций.
Календарный учебный график
№
Дата
п/п
1
Время
Форма занятия
Беседа,
видеоролики,
демонстрация
конструктора
Кол-во
Тема
часов
Вводное занятие
1
Что такое "Робот". Виды,
значение в современном мире,
основные направления
применения. Состав
конструктора, правила работы.
Место
проведения
Форма контроля\
аттестации
Ответы на вопросы
во время беседы.
Зачет по ТБ
2
Беседа,
демонстрация
СП
3
Ознакомление с визуальной
средой программирования
Scratch. Интерфейс. Основные
блоки.
Индивидуальный,
фронтальный опрос
Введение в робототехнику. Знакомство с роботами LEGO Education SPIKE Prime
3
Беседа,
демонстрация
модуля EV3
4
Беседа,
демонстрация
сервомоторов
EV3
4
Обзор модуля Smart hub. Экран,
кнопки управления, индикатор
состояния, порты.
Практическая работа
4
Обзор сервомоторов EV3, их
характеристика. Сравнение
основных показателей (обороты
в минуту, крутящий момент,
точность). Устройство, режимы
работы.
Индивидуальный,
фронтальный опрос
Основы управления роботом
5
Беседа,
Демонстрация
датчика
4
Обзор гироскопического
датчика. Устройство, режимы
работы.
Практическая работа
6
7
Беседа,
Демонстрация
датчика
Беседа,
демонстрация
робота
4
4
Обзор ультразвукового
датчика. Устройство, режимы
работы.
Проверочная работа на тему:
"Характеристики и режимы
работы активных компонентов"
Проверочная работа
Движения по прямой
траектории. Точные повороты.
Практическая
работа, собранная
модель,
выполняющая
предполагаемые
действия
Состязания роботов. Игры роботов.
8
Беседа,
демонстрация
робота
10
Движения по кривой
траектории. Расчёт длинны
пути для каждого колеса при
повороте с заданным радиусом
и углом.
Практическая
работа, собранная
модель,
выполняющая
предполагаемые
действия
Список использованной литературы.
I.
Литература для педагога.
1. Немов Р.С. Психология. Т. 2, М: Владос, 2018.
2. Селевко Г.К. Энциклопедия образовательных технологий: В 2 т - М.: НИИ школьных технологий,
2017г.
3. Столяров Ю.С. Развитие технического творчества школьников. -М.: Просвещение, 2016.
4. Филиппов С. А. программа «Робототехника: конструирование и программирование» (Сборник
программ дополнительного образования детей Санкт-Петербургского института). 2019г.
5. Шиховцев В.Г. Программа «Радиотехника» (Сборник программ дополнительного образования
детей Московского института открытого образования). 2018г.
II.
Специальная литература.
1. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов Д. Г. Копосов. - М.:
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017- 292 с.
2. Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота EV3 в среде Lego Mindstorms EV3, Д.Н.
Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. 2-е изд., перераб. И доп - М.: Издательство «Перо», 2016. -300с.
3. Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс].
4. Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и графический язык
программирования
роботов
[Электронный
ресурс]
http://learning.9151394.ru/course/
view.php?id=280#program_blocks
5.
Программы для робота [Электронный ресурс] http://service.lego.com/ enus/helptopics/?questionid=2
Интернет-ресурс:
1. http://www.mindstorms.su
2. https://education.lego.com/ru-ru
3. http://robototechnika.ucoz.ru
4. http://www.nxtprograms.com/projects1.html
5. http://www.prorobot.ru/lego.php
6. https://education.lego.com/ru-ru/lessons?pagesize=24
7. https://robot-help.ru/lessons/lesson-1.html
8. http://www.prorobot.ru
Литература для родителей, детей
1. Клаузен Петер. Компьютеры и роботы. – М.: Мир книги, 2017.
2. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2018
3. Макаров И. М., Топчеев Ю. И. Робототехника. История и перспективы. – М.: Наука, Изд-во МАИ,
2017.
