ДООП Конструирование в робототехнике с элементами 3D - 2024

СОДЕРЖАНИЕ
1.Основныехарактеристики……………………………………………………...3
1.2 Цели и задачи программы……………………………………………………9
1.3. Содержание общеразвивающей программы…………………………….11
1.3.2 Учебно-тематический план первого года обучения……........………..11
1.3.2 Учебно-тематический план второго года обучения………….……….13
1.3.3. Содержание программы первого года обучения……………………...17
1.3.4 Содержание программы второго года обучения……………………...19
2. Планируемые результаты и освоение программы………………………..23
3 Условия реализации программы……………………………………………...25
3.1 Форма аттестации …………………………………………………………...27
Список литературы………………………...……………………………………33
Приложение №1…………………………………………………………………34

1.Основные характеристики
1.1 Пояснительная записка
Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа
по «Конструирование в робототехнику с элементами 3D моделирования»
включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования и
моделирования, программирования и решения различных технических задач.
Программа рассчитана на 2 года обучения и дает объем технических и
естественно-научных компетенций, которыми вполне может овладеть
современный школьник, ориентированный на научно-техническое и или
технологическое

направление

дальнейшего

образования

сферу

профессиональной деятельности. Программа ориентирована, в первую
очередь на ребят, желающих основательно изучить сферу применения
роботизированных

технологий

получить

практические

навыки

конструировании и программировании робототехнических устройств на базе
конструкторов LEGO ЕВ-3 и прикладных программ три Dмоделирования.
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
«Конструирование в робототехнику с элементами три D моделирования»
(далее Программа) имеет научно техническую направленность, базовый
уровень освоения.
Актуальность: Данной программы, обусловлена тем, что полученные
на

занятиях

знания,

становятся

для

обучающихся

необходимой

теоретической и практической основой их дальнейшего участия в
техническом творчестве, выборе будущей профессии, в определении
жизненного пути. Овладев же навыками творчества сегодня, они, в
дальнейшем, сумеют применить их с нужным эффектом в своих трудовых
делах.
Особенность данной программы помогает раскрыть творческий
потенциал

обучающегося,

определить

его

резервные

возможности,

осознать свою личность в окружающем мире, способствует формированию
3

стремления стать мастером, исследователем, новатором.
На занятиях по данной программе осуществляется работа с
образовательными конструкторами серии LEGO Mindstorms. Для создания
программы,

по

которой

будет

действовать

модель,

используется

специальный язык программирования.
С его помощью воспитанники программируют робота на выполнение
определенных функций.
Отличительные особенности данной образовательной программы имеет
ряд отличий от уже существующих аналогов.
Элементы кибернетики и теории автоматического управления адаптированы
для уровня восприятия детей, что позволяет начать подготовку
инженерных кадров уже с 5 класса школы.
Существующие аналоги предполагают поверхностное освоение элементов
робототехники с преимущественно демонстрационным подходом к
интеграции с другими предметами. Особенностью данной программы
является нацеленность на конечный результат, т.е. ребенок создает не
просто внешнюю модель робота, дорисовывая в своем воображении его
возможности. Ребенок создает действующее устройство, которое решает
поставленную задачу.
Программа плотно связана с массовыми мероприятиями в научнотехнической сфере для детей (турнирами, состязаниями, конференциями и
проектной деятельностью), что позволяет, не выходя за рамки учебного
процесса, принимать активное участие в конкурсах различного уровня: от
муниципального до международного.
Дополнительным

преимуществом изучения робототехники

является создание команды единомышленников и ее участие в олимпиадах
по робототехнике, что значительно усиливает мотивацию детей и
подростков к получению знаний.
4

Нормативно-правовые основания разработки ДООП
Федеральный уровень
- «Конвенция о правах ребенка» (одобрена Генеральной Ассамблеей
ООН 20.11.1989) (вступила в силу для СССР 15.09.1990);
- Федеральный закон от 29.12.2012 № 273 – ФЗ «Об образовании в
Российской Федерации»;
- Концепция развития дополнительного образования детей (утверждена
распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 марта 2022 г. №
678-р).
-

Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от

07.07.2022. № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления
образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам»

(далее

Порядок

организации

осуществления

образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам).
- Приоритетный проект «Доступное дополнительное образование для
детей» (утвержден президиумом Совета при Президенте Российской
Федерации по стратегическому развитию и приоритетным проектам
(протокол от 30.11.2016 № 11);
- Федеральный проект «Успех каждого ребенка» от 07.12.2018 №3 ;
-

Национальный проект «Образование» (утвержден президиумом

Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию
и национальным проектам (протокол от 24.12.2018 № 16);
- Постановление Правительства Российской Федерации от 10 июля 2013
г. № 582 «Об утверждении правил размещения на официальном сайте
образовательной организации в информационно-телекоммуникационной
сети

«Интернет»

обновления

информации

организации»;

об

образовательной

- Распоряжение Правительства РФ от 29.05.2015 N 996-р «Об
утверждении Стратегии развития воспитания в Российской Федерации на
период до 2025 года»;
- Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от
28.09.2020 N28 "Об утверждении Санитарных правил СП 2.4. 3648-20
"Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и
обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи".
Региональный уровень.
- Закон Свердловской области от 15 июля 2013 года №78–ОЗ "Об
образовании в Свердловской области";
- Постановление Правительства Свердловской области от 01.08.2019 г.
№

461

ПП

«О

региональном

модельном

центре

дополнительного

образования детей Свердловской области»;
- Постановление Правительства Свердловской области от 06.08.2019 г.
№

503

ПП

«О

системе

персонифицированного

финансирования

дополнительного образования детей на территории Свердловской области»;
-

Приказ

Министерства

образования

Свердловской области от 30.03.2018

№

молодежной

162-Д

«Об

политики

утверждении

Концепции развития образования на территории Свердловской области на
период до 2035 года»;
-

Приказ

Министерства

образования

молодежной

политики

Свердловской области от 26.06.2019 № 70-Д «Об утверждении методических
рекомендаций

«Правила

персонифицированного

финансирования

дополнительного образования детей в Свердловской области»;
- Государственная программа Свердловской области «Развитие системы
образования в Свердловской области до 2024 года» Постановлением
Правительства Свердловской области от 29 декабря 2016 года N 919-ПП (с
изменениями на 20.12.2018 г.).
- Региональный проект «Успех каждого ребенка»;
Местный уровень
6

Муниципальная

программа

«Развитие

системы

образования

Артемовского городского округа на период 2019 – 2024 годов утв.
Постановлением Администрации АГО от 31.10.2018 №1185-ПА;
Устав муниципального автономного образовательного учреждения

центра

дополнительного образования

ДО

«Фаворит»;

утверждённого

приказом Управления образования Артемовского городского округа от 22.03
2017г. №77
- Положение МАОУ ЦДО «Фаворит» «Требования к дополнительным
общеразвивающим программам и порядок их утверждения».
Адресат программы
Данная Программа ориентирована на детей в возрасте от 13 до 14 лет. В
творческое объединение могут быть приняты все желающие, группы могут
быть как одновозрастные, так и разновозрастные. Наполняемость учебных
групп составляет 10 человек.
Возрастные особенности обучающихся.
При комплектовании групп следует учитывать возраст детей. В одну группу
рекомендуется записывать детей с разницей в возрасте не более 1-2 года.
Творческие способности ребенка развиваются в ходе взаимодействия его со
средой, под влиянием обучения и воспитания. Средний школьный возраст –
самый благоприятный для творческого развития. Необходимость развития
творческих

способностей

определяется

их

учащихся

среднего

личностно-эмоциональными

школьного
и

возраста

интеллектуальными

возможностями.
Развитие творческих способностей помогает школьникам самоутвердиться,
проявлять инициативу и творческий подход в различных видах деятельности.
Преподавание
компьютеров

курса

специальных

объёме

предполагает

интерфейсных

блоков

использование
совместно

конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство
управления моделью; его использование направлено на составление
7

управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают
представление

об

особенностях

составления

программ

управления,

автоматизации механизмов, моделировании работы систем.
Наполняемость групп:
Группы

обучающихся

могут

быть

как

одновозрастные,

так

разновозрастные. Состав группы постоянный, от 10-12 человек, но так как у
обучающиеся в течение учебного года могут измениться интересы, и
расписание уроков в школе, состав группы может меняться.
Режим занятий
– 2 раза в неделю по 2 часа для первого и второго года обучения.
Продолжительность занятий 40 минут с 10 - минутными перерывами.
Объём программы: Полный объем программы составляет в количестве
144для первого года и 144 часов для второго года освоение 2 год и является
базовым уровням.
Формы обучения
Фронтальная, групповая.
Виды занятий
Комбинированные, лабораторное занятие, практическое занятие, экскурсии,
мастер классы, творческие мастерские, лекции.
Методы обучения:
Словесные, наглядные, практические, исследовательские.
Формы подведения итогов
Собеседование - устный опрос; тест; анализ работ. Взаимоанализ работ,
викторина, проект, лабораторная работа, выставка работ, квест игра.
Занятия проходят в очной форме, в том числе с применением дистанционных
образовательных технологий и электронного обучения.

Обучение в дистанционном формате с применением дистанционных
образовательных технологий и электронного обучения предусмотрено во
время когда:
− обучающиеся находятся на карантине;
− временное прекращения очных занятий в связи с неблагоприятными
погодными условиями;
− в иных случаях, по уважительным причинам, которые могут быть
рассмотрены учебным отделом в индивидуальном порядке по заявлению
родителей (законных представителей).
В этом случае, продолжительность занятия сокращается до 30 минут.
В процессе занятий используются здоровье сберегающие технологии, что
позволяет сочетать задачи по укреплению соматического и психического
здоровья обучающихся.
1.2.Цели и задачи программы
Цель

программы

развитие

творческих

способностей

формирование раннего профессионального самоопределения подростков и
юношества

процессе

конструирования

проектирования

робототехнике.
Задачи образовательной программы
Обучающие:
- ознакомление с комплектом LEGO Mindstorms ЕВ-3
- ознакомление с основами автономного программирования;
- ознакомление со средой программирования LEGO Mindstorms; ЕВ-3
- получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;
- получение навыков программирования;
- развитие навыков решения базовых задач робототехники и элементов 3D
моделирования.
Развивающие:
- развитие конструкторских навыков;
- развитие логического мышления;
9

- развитие пространственного воображения.
Воспитательные:
- воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;
- развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в
коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
-развитие

социально-трудовой компетенции: воспитание

трудолюбия,

самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;
- формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы
с различными источниками информации, умения самостоятельно искать,
извлекать

отбирать

необходимую

для

решения

учебных

задач

информацию.

1.3.Содержание программы.
1.3.1. Учебно-тематический план первого года обучения
№
п/
п

Наименование
раздела/темы

1
2
2.1
2.2

Инструктаж по ТБ
Введение в лето- конструирование .
Введение
Виды деталей набора

4.3

Первые шаги по сборки моделей из
конструктора ev-3
Виды моделей
Сборка простых моделей по инструкции.
Определение надёжности модели
Отладка модели на правильную работу.
Набор Lego Mindstorms
ЕВ-3
Работа микроконтроллера ЕВ-3
Палитра интерфейса ЕВ-3
Условие подключения микроконтроллера и
программирование

4.4

.Управление удалённый доступ.

3.1
3.2
3.3
3.3
4
4.1
4.2

Количество часов 144
всего теорет практиче форма контроля/
аттестации
ическ
ские
ие
тест
1
1
3
1
2
2
1
1
Опрос
1
обучающихся
Устный опрос
8
4
4

2
2
2
2
8

1
1
1
1
4

Групповой опрос

2
2
Общие понятия надёжности конструкции
2
Ветроустойчивость конструкции.
2
Жёсткость конструкции робота.
Виды деталей для укрепления жёсткости.
Испытание робот конструкции
8
Виды ременных передач в моделях
2
Общие понятия о Ремневых передачах
2
Способ передачи механической энергии.
Основные характеристики.
2
Проектирование конструкций с различными
2
ремнями
Зубчатые колеса в конструкциях моделей из 8
набора. Mindstorms ЕВ-3

1
1
1
1

1
1
1
1
1

4
1
1

1
1

1
1
1
1

1
1
1
1
5

1
1
1
1
1
5

1
1
1
1

Основы построения конструкции при
проектирование моделей.
5.1
5.2
5..3
5.4
5.5
6
6.1
6.2
6.3
6.4

2
Зубчатые передачи.
2
Конструкция зубчатого колеса
2
Шпоночный паз.
2
Передаточное число.
8
Освоение простых истин программы в среде 9
Lego Mindstorms ЕВ-3
Основы алгоритмизации.
2
8.1
Загрузка
программ.
2
8.2
Звук.
Работа
с
динамиком.
2
8.3
2
8.4 Операции с данными.
8.5 Создание программ.
9
Использование датчика
10
освещённости. Калибровка
7.1 датчика.
9.1 Обнаружение черты.
2
9.2. Калибровка и установка датчика.
2
9.3 Движение до черной линии.
2
9.4 Движение только при включенном свете в 2
комнате.
9.5 Определения яркости отраженного света.
2
7.1
7.2
7.3
7.4

Фронтальный
опрос

Устный опрос

Групповой опрос

Фронтальный
опрос

Групповой опрос

10
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5

11
11.1
11.2
11.3
11.4

Составление программ с двумя датчиками
освещённости. Движение по линии.
Обнаружение черты с двумя датчиками.
Калибровка и установка датчиков.
Движение до черной линии, два датчика.
Движение только при включенном лучу света.
Определения яркости отраженного света, два
датчика.

2
2
2
2

1
1
1
1

Использование датчика
расстояния. Создание
многоступенчатых программ.
Калибровка и установка датчика расстояния.
Написание программы.
Движения до препятствия и обратно.

2
2
2
2

1
1
1
1

Фронтальный
опрос

Устный опрос

11.5 Используем УЗ датчик.

Групповой опрос

2
2
2
2

1
1
1
1

группа 5

Фронтальный
опрос

1
1
1

12.1
12.2
12.3
12.4

13
13.1
13.2
13.3
13.4

Изготовление робота
исследователя.
Датчик расстояния и
освещённости.
Выбор конструкции.
Создание и условие проектирования.
Отладка конструкции.
Составление программы согласно заданию.

Собираем по инструкции робота10
сумоиста из набора EV-3
Выбор конструкции по заданию изучение
2
принципа работы.
Сборка модели по инструкции.
2
Оснащение модели необходимыми датчиками. 2
Отладка модели с условиями программирования. 2

Соревнования моделей по группам.

13.5

14 Трехмерное моделирование Blender.
16
14.1 Знакомство с основными принципами 3D- 2
моделирова-ния
14.2 Настройки объектов сцены.
2
Работа
с
материалами
и
точными
параметрами.
14.3
2
2
14.4 Создание простейшей модели на основе Mesh-

6
2

Устный опрос

2
2
2

объектов

14.5
14.6
14.7
14.8
14.9

Настройки объектов сцены.
Булевы операции в 3D-моделировании.
Экструдирование как метод моделирования.
Основы анимации в Blender.
Мини-проект

2
2
2
2
2

15
15.1
15.2
15.3
15.4

Общие понятия элементов мехатроники
Введение в мехатронику.
Методы имитационного моделирования (ИМ),
Определение мехатронных систем.
Мехатронные устройства

8
2
2
2
2

4
1
1
1
1

Групповой опрос

Фронтальный
опрос

2
1
2

1
1
2

Работа в Интернете. Поиск
информации о Лего-состязаниях, описаний.
Модели состязаний
16.1 Правильность работы в поисковых системах
16.2 Поиск по фото в интернете по фото
16.3 Создание презентаций по соборному материалу.
16

2
2
2
2
2

Разработка конструкций для
соревнований согласно заданию.

17.1
17.2
17.3
17.4
17.5
17.6
18

Выбор полей движения согласно заданию.
2
Выбор и разработка конструкции
2
Сборка модели по группам.
2
Сборка модели по группам.
2
Программирование модели.
2
Отладка движения по полям.
2
Решение инженерных задач при создании 12
творческого проекта

18.1
18.2
18.3
18.4
18.5

Выбор темы работ в группе.
Разработка робототехнической модели
Конструирование модели
Составление программы и отладка модели.
Составление презентации.

18.6 Предварительная защита проекта по группам.
19 итоговый урок
итого

2
2
2
2
2
2
2
144

2
2
2
2
2
8

2
2

2
2
2
2

1
64

1
80

Фронтальный
опрос

тест

итоговый зачёт

1.3.2. Содержание программы первого года обучения
1.Тема: Инструктаж по ТБ теория Инструктаж техники безопасности
на рабочем месте и правила поведения в учреждении.
2Ттема Введение в лето - конструирование. Теория Дать объяснения о
лего конструировании с помощью интерактивной доски. 1.Познакомить с
лего –конструкторам Lego Mindstorms ЕВ-3, его основными частями.
2.Определить значимость лего-роботов в жизни людей.
Теория:

Посмотреть

видео

Международных

лего-соревнований.

Практика: Отработка познавательных действий с лего –конструкторами на
практике название деталей частей и механизмов при сборки..
3 Тема Первые шаги по сборки моделей из конструктора ЕV-3 Теория:
Дать понятия: сборки по инструкции, деталей и способов соединения
согласно инструкции к набору. Практика: Отработка и освоение навыков
сборки по инструкциям конструктора ЕV-3.
4 Тема Набор Lego Mindstorms

ЕV-3специальные возможности.

Теория: Дать объяснения: общим понятия что такое микроконтроллер его
управление условия подключения малого и среднего сервер мотора к
микроконтроллеру.
Практика: Отработка и освоение навыков работы с микроконтроллером
подключения малого и среднего сервер мотора.
5 тема Основы построения конструкции при проектирование моделей
.Теория: Дать объяснения: что такое прочность надёжность конструкции
виды и условия проверки на надёжность. Практика: Отработка и освоение
навыков прочности при сборки модели.

6 Тема Виды ременных передач в моделях Теория: Дать объяснения,
какие существуют ремевые передачи понятия сила, упругость, структура
ремня
· с плоскими ремнями;
· с круглыми ремнями;
· с клиновыми и полу клиновыми ремнями.
Практика: Отработка и освоение навыков при сборке моделей с
использованием ремневых передач в моделях.
Тема 7 Зубчатые колеса в конструкциях моделей из набора. Mindstorms
ЕV-3
Теория: Дать объяснения понятия использования зубчатого колеса в
конструкциях моделей (гусеничная тяга) Практика: Отработка и освоение
навыков при сборки моделей с использованием зубчатых колёс(модели на
гусеницах).
8 Тема Освоение простых истин программы в среде Lego Mindstorms
ЕV-3 теория Дать основные понятия простого программирования в среде
Mindstorms ЕV-3 (блок мотор и рулевое управление).Практика Отработка и
освоение навыков программирование в среде Mindstorms ЕV-3 движения по
отрезкам.
9 Тема Использование датчика освещённости. Калибровка датчика.
Обнаружение черты. Теория: Дать основные понятия калибровки
датчиков
,различные виды и условия калибровки. Практика Отработка и
освоение
навыков калибровки датчиков при движение модели по чёрной линии.
15

10 Тема Составление программ с двумя датчиками освещённости.
Движение по
линии. Теория. Дать основные понятия условия программирования с
двумя датчиками освещённости. Практика Отработка и освоение навыков
работы модели с двумя датчиками. Движение по чёрной линии.
11Тема:

Использование

датчика

расстояния.

Создание

многоступенчатых программ. Теория. Дать основные понятия условия
программирования многоступенчатых программ. Практика: Отработка и
освоение навыков программирования многоступенчатых программ в среде
Mindstorms ЕV12.Тема: Изготовление робота исследователя. Датчик расстояния и
освещённости.

Теория:

Дать

основные

понятия

условия

программирования многоступенчатых программ. Практика: Отработка и
освоение навыков программирования программ в среде Mindstorms ЕV-3.
13.Тема: Собираем по инструкции робота-сумоиста из набора EV-3
Теория: Дать основные понятия по

сборки робота объяснить его

возможности и особенности при программирование. Практика: Отработка и
освоение навыков сборки робота сумоиста из набора EV-3 по инструкции.
14. Тема. Трехмерное моделирование Blender.Теория: Дать основные
что такое трехмерная модель? В чем отличие 3-х мерной от 2-х мерной
модели?
В каком редакторе мы изучаем 3D моделирование? В чем его
преимущество над мы изучаем 3D моделирование? В чем его преимущество
над остальными? Что такое рендеринг? Как можно посмотреть трехмерность
объект. Практика: Отработка и освоение навыков трёхмерное моделирование
в программе Blender.
16

15.Тема Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-состязаниях,
описаний.
Моделей. Теория: Дать основные понятия по поиску информации о
робототехнических соревнованиях проводимых в области и регионе.
Практика: Отработка и освоение навыков: работа в Интернете. Поиск
информации о Лего-состязаниях.
16 Тема: Разработка конструкций для соревнований согласно заданию.
Теория: Дать основные понятия: конструкций для соревнований согласно
заданию. Практика: Отработка сборка робот машин для участия в
соревнованиях.
17. Тема Решение инженерных задач при создании творческого проекта
Теория: Дать основные понятия: конструкций для соревнований согласно
заданию. Практика: Отработка навыкав создания творческих проектов
18 Тема: Итоговый урок Защита творческих заданий по группам.

1.3.3 Учебно-тематический план второго года обучения
№
п/
п

Наименование
раздела/темы

1
2

Инструктаж по ТБ

Количество часов 144
всего теорет практиче форма контроля/
аттестации
ическ ские
ие
1
1
3
2
1

Исполнительные устройства для контроллера
ЕВ-3
2
Использование устройства ЕВ-3
1
Работа и эксперимент.
8
Интерфейсы

3.1
3.2
3.3
3.4

Виды интерфейсов.
Машинная часть интерфейса
Командный интерфейс
Простой графический интерфейс,

2.1
2.2

4
4.1
4.2
4.3
4.4
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
6
6.1
6.2
6.3
6.4

Датчики для контроллера.
Интерфейсы подключения
Эксперимент с температурным датчиком.
Эксперимент с датчиком цвета.
Эксперимент с ультразвуковым датчиком.
Использование нескольких датчиков.

1
1

2
2
2
2

1
1
1
1

2
2
2
2

1
1
1
1

Организация рабочего места конструктора по 9
робототехнике.
Планировка и организация рабочего места.
2
.Размещение систем отображения информации.
2
Освещенность
2
Отработка и создание рабочего места на базе
2
ЕВ-3.
Эксперимент проектирования рабочего места. 1
Роботы в быту. Узнаем, как роботы могут
8
помочь человеку в быту
Виды проектирования роботов в быту.
Составление программы умный робот.
Проектирование робота уборщика.
Проектирование робота уборщик снега.

2
2
2
2

4
1
1
1
1

Опрос
обучающихся
тест

Опрос
обучающихся

Устный опрос

1
1
1
1
1

1
1
1
1

Групповой опрос

1
1
1

7.4

Профессия «Инженер». Инженер конструктор в 8
робототехники
2
Перспективная профессия инженер
2
Тенденции в области занятости
2
С чего начать и какие навыки важны для
инженера робототехника
Мобильный робототехник.
2

Конструируем более сложного робота

8.1
8.2
8.3
8.4
8.5

Трёхколёсный робот сборка по инструкции.
Отладка конструкции.
Программирование более сложного робота.
Сортировщика цветов
Эксперимент работы сложного робота.

2
2
2
2
1

1
1
1
1

1
1
1
1
1

Поиск инженерных идей для построения робота 10
полезного в быту

9.1

Тележка для доставления лицевых масок
клиентам
Разработка конструкции
Сборка изделия
Разработка и составление программы.
Отладка программы

2
2
2
2

1
1
1

Искусственный интеллект. Интеллектуальные 9
роботы. Справочные системы.

2
2
2
1

1
1
1

1
1
1
1

7.1
7.2
7.3

9.2
9.3
9.4
9.5
10

10.1 Искусственный интеллект
10.2
10.3
10.4
10.5

Общие сведения- интеллектуальные роботы.
Управление интеллектуальным роботом.
Распознавание и сенсорные устройства
Эксперимент сенсорного управления

11
Сборка
моделей
с
тепловым
датчиком(регулировка тепла в проектах умный
дом)

Фронтальный
опрос

1
1
Устный опрос

Групповой опрос

Фронтальный
опрос

Групповой опрос

Мы пассажиры. Сигналы светофора.

12.1
12.2
12.3
12.4

Создать из набора ЕВ-3 умный светофор.
Выбор трассы и движение робота.
Проектирование программы.
Испытание модели и взаимосвязи с
светофором.

2
2
2
2

1
1
1
1

12.5 Устранение неполадок и отладка программы.

Учимся создавать интересные и сложные 10
программы

13.1
13.2
13.3
13.4
13.5

Создание массива .при написание программы.
Запись массива в переменную.
Формирование числового массива
Формирование логического массива
Отладка программ с массивом.

1
1
1
1

1
1
1
1
2

Промышленный дизайн и техническая эстетика 16
в оформлении моделей роботов
2
2
Бытовые роботы дизайн.
2
Служебные роботы
2
Техническая эстетика
2
Параметрический анализ
2
Игровые автоматические устройства .
2
Оформление моделей роботов.
2
Создание мини проекта по группам

1
1
1
1
1
1

1
1
1
1
1
1
2
2

Творческое конструирование собственной
модели.

2
2
2
2

1
1
1
1

2
2
2

1
1
1

14.1
14.2
14.3
14.5
14.6
14.7
14.8
15

15.1
15.2 Выбор темы работ в группе.
15.3 Разработка робототехнической модели
15.4 Составление программы и отладка модели.
Составление презентации.
16

Разработка проектов по группам

16.1 Говорящий робот пылесос.
16.2 Самодельный таймер мытья рук.
16.3 Теоретическое исследование роботов и
робототехники
16.4 Автоматический шестиногий транспортный
вездеход.
16.5 Сборка модели по группам и разработка и
прописанные программ
16.6 Составление презентации по группам.

2
2
2
2
2

Фронтальный
опрос

Устный опрос

Групповой опрос

Фронтальный
опрос

Устный опрос

Проектирование в программе КОМПАС-3D LT 12
Понятие об инженерных объектах.
2
Проектирование инженерных объектов.
2
КОМПАС-График.
2
Проекционное черчение.
2
Моделирование объектов способом
2
Выдавливание
2
18 Передовые направления в робототехнике XXI 4
века.
18.1 Роботы, используемые в современном мире
2
18.2 Основные тенденции развития современной 2
12
робототехники:
17
17.1
17.2
17.3
17.4
17.5

2
1
1

10
1
1
2
2
2
2

Групповой опрос

Фронтальный
опрос

4
2
2

Итоговый зачёт

итого

144

итоговый

1.3.4. Содержание программы второго года обучения
1 Тема: Инструктаж по ТБ Теория: Инструктаж техники безопасности на
рабочем месте и правила поведения в учреждении.
2 Тема: Исполнительные устройства для микроконтроллера ЕV-3теория:
Дать объяснения: общим понятия

что такое микроконтроллер его

управление условия подключения Через USB – кабель С помощью
встроенного модуля Bluetooth Через Wi – Fi приемника. Практика::
Отработка взаимодействия для работы и возможности.
3.Тема : Интерфейсы Теория: Дать объяснения: общим понятиям, что
такое

интерфейс модуля EV3. Выбор файла представление порта,

Управление моторами. Практика: Выполнения работы с интерфейсом
модуля.
4.Тема:. Датчики для контроллера. Интерфейсы подключения Теория: Дать
объяснения: общим понятиям, что такое интерфейс модуля EV3. Выбор
файла представление порта, Управление моторами. Практика: Отработка
движения модели управления с различными датчиками по траектории
трассы.
21

5.Тема Организация рабочего места конструктора по робототехнике.
Теория: Дать объяснения: что такое рабочие место, что должно входить
при разработки рабочего места на базе конструктора

EV3.Практика:

Отработка и создание рабочего места при конструирование модели на
базе конструктора EV3.
6.Тема Роботы в быту. Теория: Дать объяснения,: какие существуют
роботы в быту, продемонстрировать модели электронная рука, модель
помощника при уборки квартиры, робот сторож. Практика :Отработка
сборки моделей и программирование.
7.Тема Профессия «Инженер». Инженер конструктор в робототехники.
Теория: Дать объяснения: должностной инструкции робототехника, что
входят следующие обязанности, создание моделей роботизированных
систем,
разработка

необходимого

электромеханического

оборудования

идентификация динамических свойств отдельных элементов. Практика:
Моделирование рабочего места согласно составленной карты при создание
моделей на базе конструктора EV3.
8.Тема: Конструируем более сложного робота. Теория: Дать общие
понятия,

объяснения

создание

сложного

робота

комплекса

робототезированых систем. Практика: Отработка сборки сложных моделей
на базе конструктора EV3.
9. Тема: Поиск инженерных идей для построения робота полезного в быту
Теория: Объяснение как рождаться идеи при создание робота и где взять
идею. Практика :Отработка поиска идей в интернете.
10

Тема:

Справочные

Искусственный
системы.

интеллект.

Теория:

Дать

Интеллектуальные
объяснения

роботы.

:Технологии

искусственного интеллекта Архитектура и структура интеллектуальных
22

роботов Система распознавания Система планирования действий робота.
Практика :Отработка поиска работы в справочной системе способы
распознания. Составление программ планирования.
11.Тема Сборка моделей с тепловым датчиком(регулировка тепла в
проектах умный дом)Теория: Дать объяснения работы и сборки моделей с
присутствием теплового датчика. Практика: Отработка навыка сборки
моделей с использованием теплового датчика без инструкции.
Программирование модели.
12.Тема Мы пассажиры. Сигналы светофора. Теория: Дать объяснения
моделирования конструкций (движение и светофор). Практика: Отработка
навыка сборки моделей с использованием машины робота и светофор .
13.Тема :Учимся создавать интересные и сложные программы. Теория:
Дать объяснения создания сложных программ в среде Mindstorms ЕV3.Практика: Отработка навыка работы со сложными программами..
14.Тема: Промышленный дизайн и техническая эстетика в оформлении
моделей роботов. Теория: Дать объяснения промышленный дизайн и
техническая
Отработка

эстетика

навыка

оформлении
составление

моделей

роботов.

промышленного

Практика:
дизайна

роботизированных систем.
15. Творческое конструирование собственной модели, модели. Теория
Дать объяснения что такое творчество и творческое конструирование
моделей при создании робота не ухудшая технических параметров.
Практика: Отработка навыков творчества при проектирование моделей.
16. Тема: Разработка проектов по группам. Теория Дать объяснения
разработки робототехнических проектов что для этого нужно, видео
проект.
23

17. Проектирование в программе КОМПАС-3D LT. Теория: Дать
объяснения

программе

выстроена

логике

«3D

моделирование,

организации

КОМПАС-3D

компьютерного

LT»

учебного

проектирования: создания моделей и чертежей объектов инженерного
назначения разной степени сложности. Практика: Отработка навыка
работы в программе
«3D моделирование, КОМПАС-3D LT» графического моделирования
чертежей узлов и машин.
18.Тема: Передовые направления в робототехнике XXI века. Разработка
проектов по группам. Теория: Дать объяснения передовые направления в
робототехнике XXI века. Практика:. Отработка навыка групповой работы
разработка проектов по тематике (нас оценят в XXI века.).
19.Тема: Итоговый зачёт. Практика: Защита творческих заданий по
группам.
2.Планируемый результат освоение программы.
Личностные:
развитие чувства личной ответственности за качество;
окружающей информационной среды;
способность увязать учебное содержание с собственным;
жизненным опытом, понять значимость подготовки в области лего
конструирования и робототехники в условиях развивающегося общества;
способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни
за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических
условий безопасной эксплуатации средств лего-конструирования и
робототехники;
24

Метапредметные
Регулятивные:
владение основами самоконтроля, самооценки, принятия;
решений

осуществления

осознанного

выбора

учебной

познавательной деятельности;
Коммуникативные:
способность и готовность к общению, сотрудничеству со сверстниками и
взрослыми, в процессе образовательной, учебно исследовательской,
творческой деятельности.
Познавательные:
поиск и выделение необходимой информации, применение методов
информационного поиска.
Предметные:
конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу,
по заданной схеме и самостоятельно строить схему.
Основным

результатом

познавательных
творческой,

обучения

интересах,
технической

будем

обучающихся
деятельности,

являться
к
в

изменение

исследовательской

профессиональных

направлениях.
В психических механизмах (мышление, воображение). Способности
договариваться, учитывать интересы и чувства других, сопереживать
неудачам и радоваться успехам других, способности к волевым усилиям
при решении технических задач. В практических умениях и навыках, в
проявлении стремления к техническому творчеству и овладение приемами
создания роботов посредством конструктора Lego Miпdstorms.
25

2. Комплекс организационно-педагогических условий
2.1 Календарный учебный график
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Основные
характеристики
образовательного процесса
Количество учебных недель
Количество учебных дней
Количество часов в неделю
Количество часов
Недель в полугодии
Недель в 2 полугодии
Начало занятий
Выходные дни
Окончание учебного года

36
36
2
72
16
20
1 сентября
1 января - 8 января
31 мая

2.2 Условия реализации программы.
Материально-техническое обеспечение
Реализация программы осуществляется в учебном кабинете № 209.
Для реализации программы в кабинете должно иметься следующее
оборудование:
Мебель:
 стол преподавателя – 1 шт;
 столы ученические – 6 шт;
 стулья ученические – 13шт;
 шкафы – 3шт.
Оборудование учебного кабинета:
 Набор для изучения робототехники LEGO Mindstorms NXT. – 8 шт.;
 Ресурсный набор NXT.– 2 шт.;
 Дополнительные датчики к набору LEGO Mindstorms NXT – 5 шт.;
 Персональный компьютер с установленной программой LEGO
Mindstorms NXT – 8 шт.;
 Интерактивная доска;
27

 Поля для соревнований роботов.
Методическое обеспечение:
 Презентация (ЦОР «Основы робототехники»);
 Технологические карты – 15 шт.;
 Видео, аудиоматериалы:
a. Руководство пользователя ПервоРобот NXT Lego Mindstorms
Education
b. Компакт-диски: “Индустрия развлечения”.
c. Интерактивный практикум ROBOLAB.
d. Перворобот NXT. Введение в робототехнику. Книга проектов. CD –
диск. LEGO, Carnegie Mellon Robotics Academy, 2007
 Цифровые ресурсы:
e. Сайт разработчиков конструктора ПервоРобот NXT Lego mindstorms
education http://www.mindstorms.su/
f. http://robotics.ru/
g. http://edurobots.ru/
h. http://www.russianrobotics.ru/
 https://www.firstinspires.org/robotics/ftc
Кадровое обеспечение:
Реализацию

программы

обеспечивает

педагог

дополнительного

образования, обладающий профессиональными знаниями и компетенциями в
организации и ведении образовательной деятельности.
 Уровень

образования

педагога:

среднее

профессиональное

образование, высшее образование – бакалавриат, высшее образование
– специалитет или магистратура.
 Уровень

соответствие

квалификации:

образование

педагога

соответствует профилю программы.
 Профессиональная категория: без требований к категории.
2.3 Формы аттестации/контроля и оценочные материалы.
28

Вводный мониторинг: Проводится в начале учебного года с

целью определения с форсированности мотивации у обучающихся к
занятиям робототехникой (анализ сохранности контингента, диагностика
потребностей и интересов, анкетирование обучающихся и родителей,
беседы с обучающимися и родителями и др.);
2.

Промежуточный мониторинг: Проводится в конце второй

четверти с целью определения в ходе обучения степени усвоения учебного
материала, своевременного вскрытия недостатков. В качестве такой
системы выступает система контрольных вопросов, тестов, анкетирование,
выполнение обучающимися диагностических заданий;
3.

Итоговый мониторинг: Проводится в конце учебного года в

целях определения качества результатов образовательной программы
(анализ участия обучающихся в конкурсах, фестивалях, профильных
сменах, турнирах).
Формы отслеживания результатов:
1. Педагогическое наблюдение;
2. Педагогический анализ и оценка;
3. Дискуссия;
4. Беседа;
5. Опрос;
6. Контрольные тесты по учебным темам;
7. Конкурсы различного уровня;
8. Создание моделей роботов.
Основными видами отслеживания результатов освоения учебного
материала являются входной, промежуточный и итоговый контроль.
Осуществляется контроль следующим образом:
Входной

контроль

проводится

начале

учебного

года.

Отслеживается уровень подготовленности обучающихся по следующим
критериям:
29

 Развитая речь. Умение представлять и защищать свои творчески
работы;
 Развитие регулятивных действий (планирование, контроль, оценка);
 Владение первоначальными умениями передачи, поиска,
 преобразования,

хранения

информации,

использования

компьютера;
 Владение терминологией по предмету деятельности;
 Умение

понимать

связь

событий,

устанавливать

причинно-

следственные связи.
Контроль проводится в форме собеседования и выполнения
практических заданий. После анализа результатов первоначального
контроля

проводится

корректировка

тематических

планов,

пересматриваются учебные задания, если это необходимо. По окончании
1-го полугодия по тем же критериям проводится промежуточный
контроль. В процессе его проведения выявляется степень усвоения
обучающимися нового материала, отмечаются типичные ошибки, ведется
поиск способов их предупреждения и исправления. Внимание каждого
ребенка обращается на четкое выполнение работы и формирование
трудовых

навыков.

Формы

проведения:

опрос

обучающихся,

собеседование с ними, наблюдения во время выполнения практических
заданий, просмотр и оценка выполненных работ.
По

результатам

контроля

(при

необходимости)

проводится

корректировка тематических планов.
Итоговый контроль проводится в конце учебного года.
Цель его проведения – определение уровня усвоения программы
каждым обучающимся. Формы проведения: районные выставки роботов,
защита проектов и их демонстрация, проведение соревнований по
робототехнике среди школ Артёмовского района Свердловской области

3.Список литературы
Список литературы для педагога:
1. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов\ Д.
Г. Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012;
2. Копосов Д.Г.

«Робототехника 5-6-7-8 класс. Учебное пособие». М.:

Бином. Лаборатория знаний, 2017;
3. Копосов Д.Г., Панкратова Л. П. Примерная рабочая программа

учебному пособию «Технология. Робототехника». 5-8 классы. М.: Бином.
Лаборатория знаний , 2019;
Список литературы для учащихся и родителей:
1. Учебник по программированию роботов (wiki) [Электронный ресурс] /
Режим доступа:
2. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и их родителей». Руководство
пользователя ЛЕГОMINDSTORMS EV3.
3. Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим
доступа:http://www.nxtprograms.com/index2.html
Перечень цифровых образовательных ресурсов
1. Авторская мастерская Копосова [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://metodist.lbz.ru/authors/robototehnika/1/
2. Блог-сообщество любителей роботов Лего с примерами программ
[Электронный ресурс] / URL: http://nnxt.blogspot.ru/2010/11/blog-post_21.html
3. Лабораторные практикумы по программированию [Электронный ресурс] /
URL:

http://www.edu.holit.ua/index.php?option=com_content&view=

category&layout=blog&id=72&Itemid=159〈=ru

4. Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и
графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] / URL:
http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#program_blocks
5. Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим
доступа: http://www.nxtprograms.com/index2.html
6. Программы для робота [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://service.Лего.com/en-us/helptopics/?questionid=2655

Приложение №1
Для оценки предметных и метжпредметных результатов рекомендуется проводить
входной, промежуточный и итоговый контроль по критериям.

№ п/п
1.

Критерии
Мотивация
трудовой деятельности
и творчества

Уровень сформированности действия
0 — отсутствие у обучающегося желания
осуществлять трудовую деятельность.
1 — выполняет трудовую деятельность, следуя прямым
указаниям педагога.
2 — включается в творческую трудовую деятельность,
но по устной просьбе педагога или инструкции.
3 – самостоятельно выполняет трудовую
деятельность, но обращаются за помощью к педагогу.
4 – самостоятельно выполняет трудовую
деятельность.
5 – самостоятельно инициирует трудовую
деятельность, создает творческие работы.

Владение
компьютером,
работа с
программным
обеспечением
с программным
обеспечением

0 — обучающийся совершенно не владеют
компьютером (нет умения).

1 — выбирает и использует ИКТ-ресурсы только при
помощи педагога.
2 — понимает характер и назначение данного действия,
при выборе и использовании ИКТ- ресурсов обращается
за помощью к педагогу.
3 — использует предусмотренные в рамках
изучения курса (отдельного урока) ИКТ-ресурсы
(плагины браузера, установленные программы).
4 — для использования предусмотренные в
рамках изучения курса (отдельного занятия) ИКТресурсов умеет выполнить установку программы с диска,
найти информацию в Интернете.
5 — самостоятельно выбирает ИКТ-ресурсы для решения
учебно-познавательных и учебно- практических задач, а
также для творческой
работы.

Конструирование
0 — обучающийся совершенно не владеют
моделей с
данным действием (нет умения работать с
помощью набора конструктором).
Lego
1 — знаком с конструированием, выполняет модели,
следуя прямым указаниям педагога.
2 — умеет выполнять модели по образцу, схеме, но
часто обращаются за помощью к педагогу.
3 – умеет собирать модели по инструкции, но допускает
ошибки при сборке.
4 – самостоятельно собирает модели по инструкции.
5 – самостоятельно создает модели без инструкции.

Теоретические
знания в области
конструирования

0 — обучающийся не имеет теоретических знаний в
области конструирования.
1 – отличает данное явление (объект) от их
аналогов, показывая при этом формальное знакомство с
ним, с его поверхностными характеристиками.
2 – обучающийся способен рассказать содержание текста,
правила, дать определение основным
понятиям.
3 – находит существенные признаки и связи
изучаемых
явлений, предметов на основе анализа, синтеза,
логического умозаключения, определяет
сходство, сопоставляет
полученную информацию с имеющимися
знаниями.
4 – умеет применять в практической деятельности свои
теоретические знания, может решать задачи с
применением усвоенных ранее знаний, выявляет
причинно-следственные связи при изучении
теоретического материала, умеет находить в
окружающей действительности изучаемые законы и
явления.

5 – умеет обобщать и творчески использовать
полученные в ходе обучения знания в новой
нестандартной ситуации,
находит оригинальные решения поставленной
перед ним задачи.