Робототехника (10-15 лет)

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЕНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
ИМЕНИ ГРИГОРЕНКО БОРИСА ФЕДОРОВИЧА»
БАХЧИСАРАЙСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

РАССМОТРЕНО
на заседании ШМО
Руководитель ШМО
________О.В.Дубинюк
протокол №4
от «29» августа 2024г.

СОГЛАСОВАНО
Заместитель директора
по УВР
________ Е.В.Сошенкова
«30» августа 2024г.

УТВЕРЖДЕНО
Директор
____________Н.Н.Ермолина
приказ от «30» августа № 276

Ермолина
Наталья
Николаевна

Подписан: Ермолина Наталья Николаевна
DN: C=RU, OU=Директор школы, O="
МБОУ ""Железнодорожненская СОШ
имени Григоренко Б.Ф.""", CN=Ермолина
Наталья Николаевна,
E=school_bachisaray-rayon22@crimeaedu.r
u
Основание: Я являюсь автором этого
документа
Местоположение: место подписания
Дата: 2024.11.26 13:16:36+03'00'
Foxit Reader Версия: 10.1.1

Дополнительная общеобразовательная программа
«Робототехника»
(с использованием оборудования «Точка Роста»)

Направленность: научно-техническая
Срок реализации программы:
Вид программы: модифицированная
Уровень программы: базовый
Возраст обучающихся: 10-15 лет
Составитель: Мирный Евгений Викторович, Учитель математики и информатики

с. Железнодорожное
2024

1. КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОГРАММЫ
1.1.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Сегодня без робототехники трудно представить какую-либо сферу
человеческой деятельности. Роботы прочно вошли в нашу жизнь. Интенсивное
использование роботов на производстве и в быту требует, чтобы пользователи
обладали современными знаниями в области управления роботами. Этопозволит
развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные
системы.
Место и роль программы в образовательной программе учреждения:
Данная
дополнительная
общеобразовательная
общеразвивающая
программа направлена на развитие интереса детей к инженерно-техническим и
информационным технологиям, научно-технической и конструкторской
деятельности.
Направленность (профиль): научно-техническая
Новизна программы:
Состоит в том, что обучение построено на чередовании упражнений
прикладного характера и решения занимательных и логических задач.
Это позволяет с одной стороны разнообразить деятельность учащихся, с другой
- развивает мобильность и гибкость мышления. Такое сочетание дает
возможность качественно формировать предметные навыки и способности к
логическому мышлению, поддерживать на высоком уровне познавательный
интерес учащихся, готовность к творческой и умственной деятельности.
Актуальность программы:
Обучение по Программе дает возможность школьникам закрепить и
применить на практике полученные знания по дисциплинам: математике,
физике, информатике, технологии. За счет использования специальных терминов
и технических понятий расширяются коммуникативные функции, углубляются
возможности лингвистического развития обучающихся.
Педагогическая целесообразность:
Данная программа педагогически целесообразна, т.к. ее реализация
органично вписывается в единое образовательное пространство данной
образовательной организации. Программа соответствует новым стандартам
обучения, которые обладают отличительной особенностью, способствующей
личностному росту учащихся, его социализации и адаптации в обществе.

Отличительные особенности программы:
Освоение знаний и приобретение практических навыков происходит в
процессе выполнения заданий. Причем углубление происходит незаметно по
мере усложнения последующих заданий и привлечения новых операций и
действий. В результате учащиеся не только выполняют задания, но и овладевают
основным инструментарием изучаемой программной среды.
Адресат программы:
Программа предназначена для обучения детей (подростков) в возрасте 1517.
Уровень освоения программы: базовый
Наполняемость группы: 10-15 человек
Объем программы: 72 часа
Срок освоения программы:1года
Форма реализации: групповая
Форма обучения: очная
Особенности организации образовательного процесса:
При реализации программы используются в основном групповая форма
организации образовательного процесса и работа по подгруппам, в отдельных
случаях – индивидуальная в рамках группы. Занятия по программе проводятся
в соответствии с учебными планами в одновозрастных группах обучающихся,
являющихся основным составом объединения. Состав группы является
постоянным.
1.2.

Цель и задачи программы

Цель программы: Развитие мотивации личности ребенка к познанию и
техническому творчеству через формирование практических умений и навыков
в области робототехники.
Задачи программы:
Образовательные:
- Сформировать первоначальные знания по устройству робототехнических
устройств;
- Научить основным приемам сборки и программирования робототехнических
средств;
- Ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами, необходимыми
при конструировании робототехнических средств.
Развивающие:
- Выявить и развить способности детей, помогающие достичь успеха в
техническом творчестве;

- Развить творческую инициативу и самостоятельность;
- Развить творческие способности и логическое мышление.
Воспитательные:
- Сформировать творческое отношение к выполняемой работе;
- Сформировать умение работать в коллективе;
- Научить доводить дело до конца.

1.3.

Планируемые результаты освоения программы

Предметные образовательные результаты:
- Сформированы первоначальные знания по устройству робототехнических
устройств;
- Обучены основным приёмам сборки и программирования робототехнических
средств;
- Ознакомлены с правилами безопасной работы с инструментами,
необходимыми при конструировании робототехнических средств.
Метапредметные результаты:
- Сформировано развитие способностей детей, помогающих достичь успеха в
техническом творчестве;
- Сформировано развитие творческой инициативы и самостоятельности;
- Сформировано развитие творческих способностей и логического мышления.
Личностные результаты:
- Сформировано творческое отношение к выполняемой работе;
- Сформировано умение работать в коллективе;
- Сформировано умение доводить дело до конца.
Критерии и способы определения результативности: педагогическое
наблюдение, тестирование, защиты проектов.
Формы подведения итогов: тест, выставка, показ достижений обучающихся.
Учебно-тематический план

Введение в робототехнику

Количество часов

Практик
а

Название разделов, тем

Всего

№
п/
п

Теория

1.4.

Формы
аттестаци
и/
контроля
Собеседование,
опрос

Знакомство с роботами
APPLIED ROBOTICS PRO

Датчики APPLIED ROBOTICS PRO
и их параметры

Основы программирования и
компьютерной логики

Практикум по сборке
роботизированных систем

Проектные работы и соревнования

Всего

1.5.

Опрос,
выполнение
практических
заданий
4
Решение задач,
выполнение
практических
заданий
8
Выполнение
практический
заданий, решение
задач, опрос
16
Выполнение
практических
заданий, решение
задач, решение
тестов
16
Опрос,
выполнение
практической
работы,
соревнование,
защита проекта
48
4

Содержание учебно-тематического плана

Раздел 1. Введение в робототехнику
Тема 1.1. Виды роботов
Практика:
Инструктаж по технике безопасности на занятиях. Собеседование с целью
выяснения возможности детей для занятия данным видом деятельности. Роботы.
Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления
применения роботов. Искусственный интеллект. Правила работы с платой
Arduino.
Тема 1.2. Правила обращения с роботами
Теория:
Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами.
Правила обращения с роботами. Управление роботами. Методы общения с
роботом.
Раздел 2. Знакомство с роботами APPLIED ROBOTICS PRO
Тема 2.1. Конструктор APPLIED ROBOTICS PRO
Теория:

Знакомство с языками программирования, их основные назначения и
возможности. Команды управления роботами. Среда программирования Arduino
IDE.
Практика:
Основные механические детали конструктора, их название и назначение.
Тема 2.2. Модуль EV3
Теория:
Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор
состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение
модуля EV3.
Практика:
Запись программы и запуск ее на выполнение.
Тема 2.3. Сервоприводы
Теория:
Общие сведения, сравнение моторов. Мощность и точность мотора.
Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их
свойства.
Тема 2.4. Сборка и программирование роботов
Практика:
Сборка роботов. Сборка модели робота по инструкции. Программирование
движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для
прохождения заданного расстояния.
Раздел 3. Датчики APPLIED ROBOTICS PRO и их параметры
Тема 3.1. Датчик касания
Теория:
Датчики. Датчик касания. Устройство датчика.
Практика:
Решение задач на движение с использованием датчика касания.
Тема 3.2. Датчик цвета
Теория:
Датчик цвета, режимы работы датчика.
Практика:
Решение задач на движение с использованием датчика цвета.
Тема 3.3. Датчик расстояния
Теория:
Ультразвуковой датчик. Практика:
Решение задач на движение с использованием датчика расстояния.
Тема 3.4. Датчик приближения
Теория:
Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения,
режим маяка.
Практика:
Решение задач на движение с использованием датчика приближения.
Тема 3.5. Подключение датчиков и моторов

Теория:
Интерфейс Arduino. Приложения модуля. Представление порта.
Практика:
Подключение датчиков и моторов. Управление мотором.
Тема 3.6. Проверочная работа
Практика:
Проверочная работа по темам разделов «Знакомство с роботами APPLIED
ROBOTICS PRO», «Датчики APPLIED ROBOTICS PRO и их параметры».
Раздел 4. Основы программирования и компьютерной логики
Тема 4.1. Среда программирования Arduino IDE
Теория:
Среда программирования Arduino IDE.
Практика:
Создание программы. Выполнение программы.
Сохранение и открытие программы.
Тема 4.2. Методы принятия решений роботом
Теория:
Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений
роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.
Тема 4.3. Программное обеспечение Arduino IDE
Теория:
Программное обеспечение платы arduino. Основное окно.
Свойства и структура проекта.
Практика:
Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование
циклов при решении задач на движение.
Тема 4.5. Движение по кривой
Практика:
Решение задач на движение по кривой. Независимое управление
моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.
Тема 4.6. Движение с остановкой на черной линии
Теория:
Использование нижнего датчика освещенности.
Практика:
Решение задач на движение с остановкой на черной линии. Решение задач
на движение вдоль линии. Калибровка датчика освещенности.
Тема 4.7. Программирование модулей
Практика:
Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из
клеток. Соревнование роботов на тестовом поле.
Раздел 5. Практикум по сборке роботизированных систем
Тема 5.1. Распознавание цветов
Теория:

Использование конструктора APPLIED ROBOTICS PRO в качестве
цифровой лаборатории.
Практика:
Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов.
Тема 5.2. Сканирование местности
Практика:
Измерение расстояний до объектов. Сканирование местности.
Тема 5.3. Подъемный кран. Счетчик оборотов
Практика:
Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость
вращения сервомотора. Мощность.
Тема 5.4. Управление роботом с помощью внешних воздействий
Практика:
Управление роботом с помощью внешних воздействий. Реакция робота
на звук, цвет, касание. Таймер.
Тема 5.5. Движение по замкнутой траектории
Практика:
Движение по замкнутой траектории. Решение задач на криволинейное
движение.
Тема 5.6. Использование нескольких видов датчиков в роботах
Практика:
Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием
нескольких видов датчиков.
Тема 5.7. Ограниченное движение
Практика:
Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное движение.
Тема 5.8. Проверочная работа
Практика:
Проверочная работа по темам разделов «Основы программирования и
компьютерной логики», «Практикум по сборке роботизированных систем».
Раздел 6. Проектные работы и соревнования
Тема 6.1. Правила соревнований
Теория:
Работа над проектами «Движение по заданной траектории»,
«Кегельринг». Правила соревнований.
Тема 6.2. Конструирование и программирование собственной модели
робота
Практика:
Конструирование собственной модели робота. Программирование и
испытание собственной модели робота.
Тема 6.3. Соревнование роботов на тестовом поле
Практика: Соревнование роботов на тестовом поле.
Тема 6.4. Защита проекта «Мой уникальный робот»
Практика:

Подведение итогов работы учащихся. Подготовка презентаций. Защита
проекта «Мой уникальный робот».
2. КОМПЛЕКС ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ
Календарный учебный график

2.1.

№
п/п

Тема занятия

Колво
часо
в

Введение в
робототехнику

2
3

Знакомство с
роботами
APPLIED
ROBOTICS PRO
Датчики
APPLIED
ROBOTICS PRO и
их параметры

Форм
а
занят
ия

Форма
контроля

Месяц

Очная

Собеседование,
опрос

Сентябрь

Очная

Основы
программирования
и компьютерной
логики

Очная

Практикум по
сборке
роботизированны
х систем

Очная

Проектные
работы и
соревнования

Очная

Всего

Опрос,
выполнение
практического
задания
Решение
задач,
выполнение
практических
заданий,
решение
тестов
Выполнение
практический
заданий,
решение задач,
опрос
Выполнение
практических
заданий,
решение задач,
решение
тестов
Опрос,
выполнение
практической
работы,
соревнование,
защита
проекта

СентябрьОктябрь
ОктябрьНоябрь

ДекабрьФевраль

ФевральАпрель

АпрельМай

Примечани
е

3. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
3.1. Формы аттестации/контроля
Формы аттестации/контроля для выявления предметных и
метапредметных результатов:
Тестирование, практическая работа, творческий проект, конкурс,
дискуссия, соревнования и турниры.
Формы аттестации/контроля формы для выявления личностных
качеств:
Наблюдение, беседа, опросы, анкетирование, портфолио.
Особенности организации аттестации/контроля:
Для отслеживания результативности на протяжении всего процесса
обучения осуществляются:
• входная диагностика (сентябрь) в форме собеседования – позволяет
выявить возможности детей для занятия данным видом деятельности
(проводится на первом занятии данной Программы);
• текущий контроль (в течение всего учебного года) – проводится после
прохождения каждой темы, чтобы выявить пробелы в усвоении материала и
развитии обучающихся, заканчивается коррекцией усвоенного материала;
• промежуточная аттестация – проводится 2 раза в течение учебного года
по изученным темам и разделам для выявления уровня усвоения содержания
Программы и своевременной коррекции учебно- воспитательного процесса
(форма проведения: решение тестов, выполнение практической работы);
• итоговая аттестация - проводится в конце учебного года (май) и
позволяет оценить уровень результативности усвоения Программы за год (форма
проведения: соревнование, защита проекта).
3.2. Оценочные материалы
Входная диагностика.
Раздел. Введение в робототехнику. Собеседование.
Итоговая диагностика.
Раздел. Защита проекта "Мой уникальный робот"
3.3.

Методическое обеспечение программы

Формы проведения занятий:






инструктаж;
беседа;
лекция-диалог;
практическое занятие;
индивидуальная сборка робототехнических средств;

 тренировки в учебном кабинете;
 соревнования роботов на тестовом поле.
Основные принципы обучения:
1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым
только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе
которых учитываются новейшие достижения науки и техники.
2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины
учебного материала уровню общего развития обучающихся в
данныйпериод.
3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы
учащиеся могли сознательно применять приобретенные ими знания
на практике.
4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является
воспитывающим, учащийся не только приобретает знания и
нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные
и моральные качества.
5. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических
средств на конкретных изделиях и программных продукта.
6. Систематичность и последовательность. Учебный материал
дается по определенной системе и в логической последовательности
с целью лучшего его освоения (от простого к сложному, от частного
к общему).
7. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество
обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания,
умения и навыки учащихся.
8. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог
исходит из индивидуальных особенностей обучающихся.
3.4. Условия реализации программы
Для эффективной реализации настоящей программы необходимы
определённые условия:
- Наличие помещения для учебных занятий, рассчитанного на 15 человек
и отвечающего правилам СанПин;
- Наличие ученических столов и стульев, соответствующих возрастным
особенностям обучающихся;
- Шкафы стеллажи для оборудования, а также разрабатываемых и
готовых прототипов проекта;
- Наличие необходимого оборудования согласно списку;
- Наличие учебно-методической базы: научная и справочная литература,
наглядный материал, раздаточный материал, методическая литература.

Материально-техническое обеспечение программы:
Наименование

Количество

Учебный кабинет, оборудованный в
соответствии с санитарногигиеническими требованиями

Ноутбук, с установленным программным
обеспечением для APPLIED ROBOTICS
PRO

Область применения

Для программирования робототехническихсредств,
программирования контроллеров конструкторов,
настройки самих конструкторов, отладки программ,
проверка совместной работоспособности программного
продукта и модулей
конструкторов

Столы (размер 2000х4000 мм)

Для испытаний роботов

Листы ватмана

Для нанесения трассы и препятствий

Черная и цветная изоляционные ленты
разной ширины

Скотч

Двойной скотч

Ножницы

Набор конструкторов APPLIED
ROBOTICS
Программное обеспечениеArduino IDE

2
1

Календарный учебный план-график

№п/п

Число

Время
Кол- во
проведен
Форма занятий
Тема занятий
часов
ия
занятий
Раздел 1. Введение (2 ч.)
Вводное занятие. Техника безопасности. Роботманипулятор
Индивидуальная/
1
DOBOT
групповая
Правила работы с конструктором
APPLIED ROBOTICS
индивидуальная/
Робототехника для начинающих.
1
групповая
Управление джойстиком DOBOT
Раздел 2. Знакомство с конструктором APPLIED ROBOTICS (8 ч.)
Знакомство с конструктором
индивидуальная/
8
APPLIED ROBOTICS
групповая
История развития робототехники
Раздел 3. Изучение механизмов (12ч.)

4-5

индивидуальная/
групповая

Конструирование легких механизмов(змейка;
гусеница; фигура: треугольник, прямоугольник,
квадрат; автомобильный аварийный
знак)

Место
проведения

Форма
контроля

Кабинет
физики

беседа

Кабинет
физики

практическая

Кабинет
физики

беседа
практическая

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Конструирование механического
большого «манипулятора»

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Конструирование модели
автомобиля

Кабинет
физики

практическая

Зубчатая передача. Повышающая и
понижающая зубчатая передача

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Механический «сложный
вентилятор» на основе зубчатойпередачи

Кабинет
физики

практическаяя

Ременная передача. Повышающая и
понижающая ременная передача

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Механический «сложный вентилятор» на основе
ременной
передачи

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Реечная передача

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Механизм на основе реечной
передачи

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
1
групповая

Червячная передача

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Механизм на основе червячной
передачи

Кабинет
физики

практическая

18
19

Раздел 4. Знакомство с программным обеспечением и оборудованием (4 ч.)
APPLIED ROBOTICS (среда
индивидуальная/
программирования Scratch,приложение Scratch
2
Кабинет
групповая
физики
v1.4)
Виртуальный конструктор. Программирование в
индивидуальная/
2
Кабинет
DOBOT
групповая
физики
STUDIO
Раздел 5. Изучение специального оборудования набора APPLIED ROBOTICS (6ч.)
индивидуальная/
Средний М мотор APPLIED
2
Кабинет
групповая
ROBOTICS
физики
индивидуальная/ 2

USB хаб APPLIED ROBOTICS

Кабинет
физики

практическая

практическая
беседа

групповая
индивидуальная/
2
групповая

(коммутатор)
Кабинет
физики

практическая

Раздел 6. Конструирование заданных моделей (20 ч.)
индивидуальная/
2
Малая «Яхта - автомобиль»
групповая

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Движущийся автомобиль

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Движущийся малый самолет

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Движущийся малый вертолет

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Движущаяся техника

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Весѐлая Карусель

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
2
групповая

Большой вентилятор

Кабинет
физики

индивидуальная/
3
групповая

Комбинированная модель «Ветряная
Мельница»

Кабинет
физики

практическая

индивидуальная/
3
групповая

«Волчок» с простым автоматическим
пусковым устройством

Кабинет
физики

практическая

Кабинет
физики

практическая

30-32

Датчик наклона. Датчик движения.

Раздел 7. Индивидуальная проектная деятельность
(20ч.)
индивидуальная/
Создание собственных моделей в
5
групповая
парах

индивидуальная/
5
групповая

Создание собственных моделей в
группах

индивидуальная/ 10

Соревнование на скорость по
созданию моделей с определенными
характеристиками и задачами

Кабинет
физики
Кабинет
физики

практическая
практическая

4. Список литературы
1.

Антон Спрол. Думай как программист. Креативный подход к созданию
кода. C++ версия. Издательство: Бомбора, 2018 г.

Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов/
Д.Г. Копосов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 г.

Воронин, Воронина. Программирование для детей. От основ к созданию
роботов. Издательство: Питер, 2018 г.

Крупник А.Б. Поиск в Интернете: самоучитель. СПБ.: Питер, 2004 г.

Эрик Шернич. Arduino для детей. Издательство: ДМК-Пресс, 2019 г.
Информационное обеспечение программы:
Наименование

Ссылка

Учебные пособия и
инструкции по APPLIED
ROBOTICS

https://appliedrobotics.ru/?page_id=670

Официальный сайт Arduino
для скачивания Arduino IDE

https://www.arduino.cc/en/software