Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Лаборатория робототехника» технической направленности для учащихся 2-4 классов

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
РЕСПУБЛИКА КАРЕЛИЯ
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Костомукшского городского округа
«Средняя общеобразовательная школа №2 имени А.С. Пушкина»
(МБОУ КГО «СОШ №2 им. А.С. Пушкина»)
«Согласовано»
на заседании МСШ
протокол №1
от 26.08.2024г.
Руководитель МСШ

«Принято»
педагогическим советом
протокол №1
от 27.08.2024г.
Директор школы

«Утверждено»
приказ по школе №154
от 30.08.2024г.
Директор школы
Герасимчук Н.Н.

Хинконен Л.И.

Герасимчук Н.Н.

Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
«Лаборатория робототехника»
технической направленности
для учащихся 2-4 классов
Срок реализации – 1 год

Составитель программы:
Алимпиева Надежда Валериевна,
учитель технологии

г. Костомукша
2024 г.

Пояснительная записка
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Лаборатория
робототехники» технической направленности (далее - Программа) разработана для обучающихся
2-4 классов. Занятия робототехникой дают хороший задел на будущее, вызывают у ребят интерес
к научно-техническому творчеству. Заметно способствуют целенаправленному выбору
профессии инженерной направленности. В наше время робототехники и компьютеризации
ребенка необходимо учить решать задачи с помощью механизмов, которые он сам может
спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е.
непосредственно сконструировать и запрограммировать. Программируемый робот как новое
средство обучения может улучшить качество образовательного процесса, повысить интерес
обучающихся к обучению в целом и к отдельным предметам, тесно связанным с робототехникой.
Программа
составлена на основе методических разработок научно-технического
направления «Робототехника» (составитель: Орлова Ю.А., Осипов А.А.), конструирования и
программирования (составитель Тихов Д.В.), а также на основании программы «Робототехника»
(составитель Костомаров Д.С.).
Программа предназначена для детей, которые впервые будут знакомиться с Lego
технологиями
и направлена на получение первого опыта конструирования,
программирования и моделирования технических конструкций, а также предполагает создание
проектов на основе Lego WeDo 2.0. Программа предоставляет возможность обучающимся
заниматься по индивидуальным образовательным маршрутам. Обучающиеся на занятиях
используют Lego-конструкторы, их использование на занятиях повышает мотивацию учащихся к
обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и
истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на
естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия
Lego WeDo 2.0 как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и
программирования. Работа с образовательными конструкторами Lego позволяет обучающимся в
форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей
жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей
знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным. Очень
важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного
технического творчества. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие
мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию,
изучают принципы работы многих механизмов. Преподавание Программы предполагает
использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами.
Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его
использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей.
Обучающиеся получают представление об особенностях составления программ управления,
автоматизации механизмов, моделировании работы систем.
Lego позволяет:
•
совместно обучаться в рамках одной команды; распределять обязанности в своей команде;
•
проявлять повышенное внимание культуре и этике общения; проявлять творческий
подход к решению поставленной задачи; создавать модели реальных объектов и процессов;
•
видеть реальный результат своей работы.
Актуальность Программы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются
нанотехнологии, электроника, механика и программирование. Созревает благодатная почва для
развития компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны будут определять не

природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем
самых передовых на сегодняшний день технологий.
Уникальность Программы заключается в возможности объединить конструирование и
программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания
информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного
мышления, через техническое творчество. Техническое творчество — мощный инструмент
синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом,
инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая
должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.
Педагогическая целесообразность этой Программы заключается в том, что она является
целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за
шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в современном мире. В
процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в
области физики, механики, электроники и информатики.
Цель Программы: Формирование у обучающихся основ алгоритмизации, конструирования и
программирования с помощью конструктора Lego WeDo 2.0, а также развитие технического и
творческого потенциала личности подростка.
Задачи Программы:
Обучающие:
- дать первоначальные знания о конструкции робототехнических устройств;
- научить приемам сборки и программирования робототехнических устройств;
- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;
- ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами.
Воспитывающие:
- формировать творческое отношение к выполняемой работе;
- воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.
Развивающие:
- развивать творческую инициативу и самостоятельность;
- развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание, способность логически
мыслить,
анализировать, концентрировать внимание на главном.
- Развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить
ответы на вопросы путем логических рассуждений.
При изучении Программы используются виды деятельности:
•
игровая деятельность;
•
познавательная;
•
проблемно-ценностное общение;
•
досуговое общение;
•
объяснительно-иллюстративная;
•
репродуктивная;
•
частично-поисковая;
•
проектно -исследовательская деятельность.

Формы организации обучающихся на занятии: групповая и индивидуальная, работа в парах,
работа в малых группах, самостоятельная
практическая работа,
лекции,
демонстрация
примеров работ, комплексное учебное занятие, мастер-класс.
Площадка реализации Программы:
специализированный кабинет Центра образования естественно-научной и технологической
направленностей "Точка роста".
В кабинете имеются:
- набор простых механизмов Lego;
- набор Lego WeDo 2.0;
- компьютеры;
- программный продукт – по количеству компьютеров в классе;
- стол-поле для проведения соревнования роботов;
- шкафы для хранения конструкторов;
- учебные столы;
- зарядный шкаф.
Режим занятий:
Продолжительность одного академического часа - 45 мин.
Общее количество часов в неделю – 2 часа.
Занятия проводятся 2 раза в неделю по 1 часу.
Планируемые результаты
Личностными результатами является формирование следующих умений:

оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных
ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки,
которые можно оценить как хорошие или плохие;

называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своѐ отношение к поступкам с
позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.

Метапредметными результатами является формирование следующих универсальных
учебных действий (УУД):
Познавательные УУД:

определять, различать и называть детали конструктора, конструировать по условиям,
заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.


ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.


перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы
всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;
Регулятивные УУД:

уметь работать по предложенным инструкциям.

умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку
зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем
логических рассуждений.


определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;

Коммуникативные УУД:

уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.


уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.



уметь реализовывать творческий замысел;



Предметными результатами является формирование следующих знаний и умений:
знание простейших основ механики;


уметь конструировать однодетальные и многодетальные, неподвижное соединение
деталей;


знать технологическую последовательность изготовления несложных конструкций;






с помощью учителя планировать, анализировать предстоящую практическую работу;
осуществлять контроль качества результатов собственной деятельности;
самостоятельно определять количество и виды деталей в конструкции моделей;
знать основы программирования в Scratch, Arduino.

Тематическое планирование для каждой группы (68 часов)

№
п/п

Название раздела.
Темы

Количество
занятий
всего

теория практика

Вводные занятия.
Знакомство. Виды
конструкторов по типу
соединения.

Введение в робототехнику.
Знакомство с понятиями
«Механизм», «Автомат»,
«Робот». Три закона
робототехники.

Знакомство с конструктором.
Виды деталей, крепежных
элементов, колес. Типы
соединений и креплений.

Деятельность учителя
с учетом программы
воспитания

Устанавливать
доверительные
отношения между
учителем и
обучающимися,
способствующих
позитивному
восприятию
обучающимися
требований и просьб
учителя.
Побуждать
обучающихся
соблюдать на уроке
общепринятые нормы
поведения, правила

Механизмы. Механическая
передача, виды механической
передачи. Ременная,
фрикционная передачи.

Моторные механизмы.
Источники питания.
Электродвигатель. Тягловые
машины. Обзоры
соревнований по
робототехнике

Управление роботом.
Знакомство с понятием
«Контроллер». Обзор среды
программирования, введение
понятия «Алгоритм».

Мобильный робот и его
управление. Знакомство с
датчиками.
7

Первые шаги. Сборка и
программирование
элементарных моделей

Помощник Майло. Первые
проекты. Сборка и
программирование моделей с
датчиками.

Создание проектов с пошаговой
инструкцией

общения со старшими
(учителями) и
сверстниками
(обучающимися).
Поддерживать в
детском коллективе
деловую, дружелюбную
атмосферу.
Строить
воспитательную
деятельность с учетом
культурных различий
детей, половозрастных
и индивидуальных
особенностей.
Привлекать внимание
обучающихся к
ценностному аспекту
изучаемых на уроке
явлений, понятий,
приемов.
Анализировать реальное
состояние дел в
учебном классе/ группе.
Побуждать
обучающихся
соблюдать на уроке
принципы учебной
дисциплины и
самоорганизации.
Организовывать
экскурсии, походы,
экспедиции и т.п.
Защищать достоинство
и интересы
обучающихся, помогать
детям, оказавшимся в
конфликтной ситуации
и/или неблагоприятных
условиях.

Решение открытых проектов на
базе материалов Lego WeDo 2.0

Проектно-конструкторская
деятельность.

10.

11.

Всего

Календарно-тематический план

Количество часов
№

Раздел, тема
Теоретическая
часть

Практи
чес
кая
час
ть

Всего
часов

Вводные занятия.
1
2

3
4
5
6

Знакомство.
0,5
Виды конструкторов по типу
0,5
соединения.
Введение в робототехнику.
Знакомство с понятиями
«Механизм», «Автомат»,
0,5
«Робот».
Три закона робототехники.
0,5
Знакомство с конструктором.
Виды деталей, крепежных
0,5
элементов, колес.
Типы соединений и креплений.
0,5

0,5

7
8
9
10
11
12

13
14
15
16

21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

Механизмы.
Механическая передача, виды
0,5
механической передачи.
Ременная, фрикционная
0,5
передачи.
Моторные механизмы.
Источники питания.
0,5
Электродвигатель.
0,5
Тягловые машины.
0,5
Обзоры соревнований по
0,5
робототехнике
Управление роботом.
Знакомство с понятием
0,5
«Контроллер».
Обзор среды программирования,
введение
0,5
понятия «Алгоритм».
Мобильный робот и его
0,5
управление.
Знакомство с датчиками.
0,5
Первые шаги.
Конструирование и
программирование модели
«Улитка-фонарик»
Конструирование и
программирование модели
«Вентилятор»
Конструирование и
программирование модели
«Движущийся спутник»
Конструирование и
программирование модели
«Робот-шпион»
Помощник Майло.
Майло, научный вездеход
Датчик перемещения Майло
Датчик наклона Майло
Майло - помощник
Создание проектов с пошаговой инструкцией.
Тяга
Скорость
Прочие конструкции
Метаморфоз лягушки
Растения и опылители
Предотвращение наводнения
Десантирование и спасение
Сортировка для переработки

0,5

0,5
0,5
0,5

1
1
1

0,5

1,5

0,5

1
1
1
1

2
2
2
2
2
2
2
2

33
34
35
36
37
38
40
41
42
43
44
45
46
47

Решение открытых проектов на базе материалов Lego WeDo 2.0
Хищник и жертва
2
Язык животных
2
Экстремальная среда обитания
2
Исследование космоса
2
Предупреждение безопасности
2
Очистка океана
2
Мост для животных
2
Перемещение материалов
2
Проектно-конструкторская деятельность.
0,5
Выбор проектной работы
0,5
Работа над проектом:
0,5
1,5
конструирование
Работа над проектом:
0,5
1,5
программирование
Усовершенствование модели
1
0,5
Подготовка презентации
1,5
Выставка и презентация
2
проектов
10
Итого:
58

Контроль и аттестация
Для отслеживания динамики освоения программы проводится промежуточная и итоговая
диагностика. Текущий контроль осуществляется в процессе проведения каждого
учебного занятия и направлен на закрепление теоретического материала по изучаемой
теме и на формирование практических умений.
Итоговая диагностика проводится в конце обучения при предъявлении ребенком (в
доступной ему форме) результата обучения, предусмотренного программой.

2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
1
2
2
68

Список литературы и перечень электронных ресурсов:
1) Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2013. -319с
2) Юревич, Е. И. Основы робототехники — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВПетербург, 2005. — 416 с.
3) Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов\ Д. Г.
Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 – 292 с.
4) Образовательная программа внеурочной деятельности «Основы робототехники»
[Электронный
ресурс]
/
Дьякова
Н.А.
Режим
доступа:
http://robot.unialtai.ru/metodichka/publikacii/ (дата обращения: 08.01.2014).
5) Lego Mindstorms education. Перворобот. NXT 2.0. Серия 9797. Руководство
пользователя. 2006. – 66с.
6) Возможности применения исследовательских проектов в обучении основам
робототехники [Электронный ресурс] / Соломатова Е.И, Тевс Д.П. Режим
доступа: http://robot.uni-altai.ru/metodichka/publikacii/ (дата обращения: 08.01.2014).
7) Образовательная робототехника [Электронный ресурс] / Кочетов В.А. – URL:
http://www.openclass.ru/node/170617 (дата обращения: 08.01.2014).
8)Идеи
робототехники
и
программы.
[Электронный
ресурс]
/
– URL: http://www.robotclub.ru/robot186.php (дата обращения: 08.01.2014).
9) Филиппов С.А. Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление —
М. : Лаборатория знаний, 2018193 с.
10) Программное обеспечение LEGO Mindstorms
EV3; 11) Материалы сайтов
http://www.prorobot.ru/lego.ph
p http://nau-ra.ru/catalog/robot
http://www.239.ru/robothttp://www.russianrobotics.r
u/actions/actions_92.html
https://files/proghramma-dopolnitiel-nogho-obrazovaniia-dietie-2.html
file:///C:/Users/nv.alimpieva/Downloads/podhod-k-podderzhke-vypolneniya-proektovraspredelennoy-razrabotki-programmnogo-obespecheniya-na-osnove-znaniy%20(5).pdf
https://ruobr.ru/media/program_dod_files/dba29e0398344d8ba51030b13ebb5128.pdf