Программа «Эврик УМ»

Дополнительная общеобразовательная программа «ЭврикУМ» технической направленности, реализуется в течение 3 лет и рассчитана на учащихся от 7 до 14 лет. Программа разработана с учётом возрастных особенностей детей. Включает в себя следующие виды деятельности: моделирование, проектирование, конструирование, программирование.

Актуальность

Переоценить актуальность и востребованность робототехники очень сложно. Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. В современном мире роботы и автоматические механизмы избавили человека от опасной и кропотливой работы. Сферы применения роботов различны: медицина, строительство, геодезия, метеорология и т.д. Очень многие процессы в жизни, человек уже и не мыслит без робототехнических устройств. В этих условиях, одним из важнейших аспектов деятельности современного учащегося становится развитие инженерных качеств, конструирования и моделирования, используя для этого современные средства и методы. Это способствует развитию логического, алгоритмического и системного мышление учащихся, которое, в свою очередь, активизирует освоение таких тем, как представление информации в виде схем и таблиц, алгоритмы, элементы формальной логики, а также других логически сложных разделов информатики и робототехники. Программа имеет общекультурный уровень и направлена на создание необходимых условий для формирования базовых знаний в области робототехники.

Новизна

Новизна программы заключается в занимательной форме знакомства учащихся с основами робототехники, радиоэлектроники и программирования. Избегая сложных математических формул, на практике, через эксперимент, учащиеся постигают физику процессов, происходящих в роботах, включая двигатели, датчики, источники питания и микроконтроллеры. Эти занятия дают детям представление о роботостроении и IT-технологиях, что является ориентиром в выборе будущей профессии.

Отличительные особенности программы

Программа предусматривает оптимальное построение педагогического процесса – попытка раскрытия межпредметных связей. Программа 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, а общество всегда испытывает потребность в людях, обладающих нестандартным мышлением.

Педагоги

Лапин Евгений Валентинович, педагог дополнительного образования первой квалификационной категории.

Образование: высшее, 2009 год НГПУ

Квалификация по диплому: «учитель информатики и математики» по специальности "Информатика с дополнительной специальностью "математика«.

Общий педагогический стаж работы: 8 лет.


Награды и достижения

Диплом лауреата
Регионального проекта профессионального мастерства педагогических работников в области дополнительного образования детей «Педагог-наставник» Министерства образования Новосибирской области – 30.05.2019


Грамота
МБУДО ДЮЦ «Гармония» за инициативу, профессионализм и успехи в организации и совершенствовании учебно – воспитательного процесса −27.08.2019

Благодарность
Управления образования администрации Чановского района Новосибирской области
за распространение инновационного педагогического опыта по решению актуальных вопросов развития технического направления в системе дополнительного образования детей Чановского района – 2о19 г.


Повышение квалификации:


- 2019 г., Общество с ограниченной ответственностью «Центр непрерывного образования и инноваций» г. Санкт-Петербург, по дополнительной профессиональной программе «Дополнительные общеразвивающие программы: разработка, оформление, реализация», 72 часа;

- 2020 г., Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Новосибирской области «Татарский педагогический колледж» по программе «Содержание и организация деятельности педагога с детьми с особыми возможностями здоровья» в объёме 108 часов.

 

Содержание программы

Первый год обучения:

  1. Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности. Введение в дополнительную общеобразовательную программу «„. Введение в робототехнику. История развития робототехники − 2 часа.
  2. Знакомство с ЛЕГО – 4 часа.
  3. Путешествие по ЛЕГО-стране. Изучение механизмов – 4 часа.
  4. Исследователи механизмов – 6 часов.
  5. Зубчатые колёса. Промежуточное зубчатое колесо.
  6. Коронные зубчатые колёса.
  7. Конструирование и программирование заданных моделей – 10 часов.
  8. Волшебные модели – 12 часов.
  9. Модели: автомобили – 6 часов.
  10. Автомобили – 6 часов.
  11. Проект „Рыцарский турнир“ – 8 часов.
  12. Проект „Школьный двор“ – 6 часов.
  13. Проект “ Дворец для принцессы» − 6 часов.
  14. Проект " Детская площадка« – 8 часов.
  15. Специальный транспорт – 8 часов.
  16. Водный транспорт – 6 часов.
  17. Проект «Водный транспорт» – 10 часов.
  18. Проект «Район, в котором я живу!». Симметричность LEGO- моделей – 8 часов.
  19. Устойчивость LEGO моделей.Военный транспорт – 8 часов.
  20. Главная площадь в Моделирование достопримечательностей – 6 часов.
  21. Любимый сказочный герой. Моделирование из LEGO WEDO – 4 часа.
  22. Моделирование сюжета из LEGO WEDO – 6 часов.
  23. Проект «LEGO и сказки» – 8 часов.
  24. Итоговое занятие. Диагностика – 2 часа.

Всего 144 часа.

Второй год обучения

1. Вводный инструктаж по ТБ. Введение. – 2 часа.
2. Простое Программирование. – 22 часа.
3. Звук и цвет – 4 часа.
4. Последовательные и параллельные действия. – 8 часов.
5. Скоростной робот. – 2 часа.
6. Состязание «Сумо» – 6 часов.
7. Космонавтика и автономное движение – 12 часов.
8. Алгоритмы и настройки. – 4 часа.
9. Тахометр и спидометр – 6 часов.
10. Счетчик – 8 часов.
11. Постоянное и переменное значение. – 6 часов.
12. Пропорции – 2 часа.
13. Вспомогательные алгоритмы. – 4 часа.
14. Ультразвуковой датчик. – 8 часов.
15. Цветовой датчик. – 8 часов.
16. Гироскопический датчик. – 4 часа.
17. Движение по линии. Суть управления. – 6 часов.
18. П-регулятор. – 4 часа.
19. ПД-регулятор. – 6 часов.
20. Дистанция. – 6 часов.
21. Время – 6 часов.
22. Равномерное движение. – 2 часа.
23. Равноускоренное движение. – 2 часа.
24. Ведущий и ведомый. – 4 часа.
25. Подведение итогов, вручение грамот. – 2 часа.

Всего 144 часа.

Третий год обучения


1. Инструктаж по ТБ. – 1 час.
2. Введение: информатика, кибернетика, робототехника. – 31 час.
3. Основы конструирования. – 16 часов.
4. Моторные механизмы. – 16 часов.
5.Трехмерное моделирование. – 4 часа.
6. Основы управления роботом. – 20 часов.
7. Удаленное управление. – 8 часов.
8. Игры роботов. – 8 часов.
9. Состязания роботов. – 24 часа.
10. Творческие проекты. - 10 часов.
11. Зачеты. - 6 часов.

Всего 144 часа.

Цели программы

Цель программы –формирование у учащихся навыков конструирования, начального программирования и управления роботами и техническими устройствами. 

 

Задачи:

Образовательные:

  • знакомство с образовательными конструкторами серии LEGO Mindstorms и языком программирования C++;
  • обучение основным приёмам сборки и программирования робототехнических средств;
  • знакомство с техническими чертежами, схемами и инструкциями.

Развивающие:

  • развитие творческой инициативы, самостоятельности, мелкой моторики рук;
  • развитие психофизиологических качества учащихся: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.

Воспитательные:

  • воспитание ценностного отношения к собственному труду, труду других людей и его результатам;
  • формирование навыков сотрудничества: работа в коллективе, в группе, в паре;
  • формирование основ безопасности собственной жизнедеятельности: формирование представления о правилах безопасного поведения при работе с компьютером, материалами и деталями, необходимыми для конструирования робототехнических моделей.

Результат программы

 

1 год обучения

знать:
· правила безопасной работы;
· основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
· конструктивные особенности различных роботов;
· основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ЭВМ.


уметь:
· использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;
· конструировать различные модели; использовать созданные программы;
· применять полученные знания в практической деятельности.


2 год обучения

знать:
- основы конструирования;
- основы проектирования;
- основы моделирования;
- основы программирования.

уметь:
- анализировать, обобщать, систематизировать;
- работать в режиме творчества;
- находить нестандартные пути решения поставленных задач;
- работать с литературой, с журналами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию).
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования (планирование предстоящих действий, самоконтроль)
- применять полученные знания на практике;
- создавать действующие модели.

3 год обучения

знать:
- теоретические основы создания робототехнических устройств;
- элементную базу при помощи, которой собирается устройство;
- порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;
- порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;
- правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

уметь:
- проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;
- создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов;
- использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;
- использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;
- соблюдать правила безопасной работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Планируемые результаты освоения программы


Личностные:

· критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;

· осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;
развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;

· развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической деятельности любого человека;

· развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления; воспитание чувства справедливости, ответственности;

· начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.

Метапредметные:

· принимать учебную задачу, планировать учебную деятельность, осуществлять итоговый и пошаговый контроль реализации поставленной задачи;

· адекватно воспринимать оценочные суждения педагога и товарищей;

· различать способ и результат действия;

· вносить коррективы в действия с учетом сделанных ошибок;

· в сотрудничестве с педагогом ставить новые учебные задачи;
проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;

· осуществлять поиск информации; использовать средства информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;

· осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков; проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;

· устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;

· синтезировать, составлять целое из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;

· аргументировать свою точку зрения, выслушивать собеседника и вести диалог, признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;

· планировать учебное сотрудничество с педагогом и сверстниками.

 

 

Особые условия проведения

 

Условия реализации программы

Материально- техническое обеспечение

· Наличие специально оборудованного кабинета

· Наличие отдельного рабочего места для каждого учащегося

· Комплект конструкторов:

o Lego Mindstorms EV3 45544 – 4 шт

o Lego Mindstorms EV3 45560 – 1 шт

o Lego Education Wedo 9585 – 5 шт

o Lego Education Wedo 9580 – 5 шт

o Lego Education Wedo 9589 – 3 шт

Информационное обеспечение

· Программное обеспечение Lego Wedo tm

· Программное обеспечение Lego Mindstorms tm

· Плакат со списком деталей Lego

Материально-техническая база

  1. Учащиеся работают с образовательными конструкторами серии LEGO Mindstorms:
    "LEGO MINDSTORMS EV3«, «LEGO Education 9585», «LEGO Education 9580», «LEGO Education 9689» на русском языке.

    · Комплект конструкторов:

    o Lego Mindstorms EV3 45544 – 4 шт

    o Lego Mindstorms EV3 45560 – 1 шт

    o Lego Education Wedo 9585 – 5 шт

    o Lego Education Wedo 9580 – 5 шт

    o Lego Education Wedo 9589 – 3 шт

  2. Эти конструкторы оснащены моторами, датчиками, LEGO коммутаторами, коробками передач и деталями LEGO для создания действующих роботов. Конструкторы предназначены для того, чтобы положить начало формированию у детей целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Учащиеся знакомятся с уникальными возможностями программирования в программе C++.
  3. Персональные компьютеры.
  4. Кабинет, оборудованные рабочие места.

Видео

[ "" ]