Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Специальная коррекционная общеобразовательная школа №7»

РАССМОТРЕНО

на педагогическом совете

протокол № 3 от 31.03.2023 г.

СОГЛАСОВАНО

заместитель директора по УВР

А.Д. Шадрина

УТВЕРЖДЕНО

директор МКОУ «СКОШ№7»

А.С. Макеева

приказ № 115 от 03.04.2023г

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса внеурочной деятельности

«Робототехника»

направление: общеинтеллектуальное возраст учащихся: 7,8 классы

(68 часов)

Составил:

ВоронцоваТ.В

учитель технологии

2023-2024г.

1.Пояснительная записка

Одной из важных проблем в России являются её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Сейчас необходимо вести популяризацию профессии инженера. Интенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы. Необходимо прививать интерес учащихся к области робототехники и автоматизированных систем.

Также данный курс даст возможность школьникам закрепить и применить на практике полученные знания по таким дисциплинам, как технология, математика, физика, информатика. На занятиях по техническому творчеству учащиеся соприкасаются со смежными образовательными областями. За счет использования запаса технических понятий и специальных терминов расширяются коммуникативные функции языка, углубляются возможности лингвистического развития обучающегося.

При ознакомлении с правилами выполнения технических и экономических расчетов при проектировании устройств и практическом использовании тех или иных технических решений школьники знакомятся с особенностями практического применения математики. Осваивая приемы проектирования и конструирования, ребята приобретают опыт создания реальных и виртуальных демонстрационных моделей.

Подведение итогов работы проходит в форме общественной презентации (выставка, состязание, конкурс, конференция и т.д.).

Для реализации программы используется образовательный набор КЛИК с деталями Lego technic. Он представляет собой набор, состоящий из деталей, схожих по инженерному решению с деталями Lego technic, но имеющих ряд разнообразных преимуществ и электрокомпонентами, разработанными на базе плат Arduino и датчиков с модулями, совместимых с платами Arduino который управляет всей построенной конструкцией. С набором КЛИК с деталями Lego technic идет необходимое программное обеспечение.

Место курса «Робототехника» в учебном плане

Занятия будут проводиться в МКОУ «СКОШ№7» «Точка роста».

Режим занятий, периодичность и продолжительность занятий

Программа «Робототехника» рассчитана на 2 года обучения. Длительность и количество занятий - по 1 часу 1 раз в неделю, 34 часа в год. Общий объем 68 часов.

Цель курса: развитие интереса школьников к технике и техническому творчеству.

Задачи:

Познакомить с практическим освоением технологий конструирования

механи

з

мов,

изготовления простейших технических моделей и их программирования.

Развивать творческие способности и логическое

мышление.

Выявить и развить природные задатки и способности обучающихся, помогающие достичь успеха в техническом

творчестве.

 

Планируемый результаты

 

освоения курса внеурочной

 

деятельности

В ходе изучения курса формируются и получают развитие метапредметные результаты, такие как:

умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных

задач;

умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее

решения;

умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных

задач;

владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной

деятельности;

умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе; находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое

мнение;

формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее

ИКТ-компетенции).

Личностные результаты, такие как:

формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности, обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учетом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом

труде;

формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов

деятельности.

Предметные результаты: формирование навыков и умений безопасного

целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете.

Учебно-тематическое планирование 1год обучения

№

Наименование разделов и тем

Кол.ч

по пл.

Фактич

Прим

1.

Введение в робототехнику

1

06-07.09

Инструктаж ТБ

2

Знакомство с деталями конструктора КЛИК.

1

13-14.09

3

Краткий обзор программного обеспечения

1

20-21.09

4

Программирование в среде mBlock5.

Панель инструментов: возможности и функции

1

27-28.09

5

Программирование в среде mBlock5. Циклы: конечные и бесконечные

1

04-05.10

6

Конструирование.

1

18-19.10

7

DC Моторы

1

25-26.10

8

Сервопривод

1

08-09.11

9

Ультразвуковой датчик расстояния

1

15-16.11

10

Датчики линии

1

22-23.11

11

Датчик цвета

1

29-30.11

12

Повторение. Конструирование.

1

06-07.12

13

Механика конструкции. Простые механизмы.

1

13-14.12

14

Зубчатая передача

1

20-21.12

15

Гусеничная передача

1

27-28.12

16

Кулачковая передача

1

10-11.01

17

Мобильная робототехника

1

17-18.01

18

Робоплатформа NikiRobot

1

24-25.01

19

Повторение. Конструирование.

1

31.01,01.02

20

Объезд препятствий

1

07-08.02

21

Поиск объекта

1

14-15.02

22

Движение по линии

1

21-22.02

23

Микроконтроллер.

1

28-29.02

24

Блок CyberPi

1

06-07.03

25

Модули беспроводной связи Wi-Fi и Bluetooth

1

13-14.03

26

Первые шаги в программировании. Arduino

1

20-21.03

27

Программирование в среде Arduino

1

27-28.03

28

29

30,31

Датчик цвета. Обнаружение черты и плавное движение по линии.

Закрепление.

Практическая работа.

1

1

2

03-04.04

10-11.04

17-18.04,24-25.04

32,33

34

Творческий проект: соревнование роботов по заданным правилам.

Практическая работа.

2

1

08-09.05,15-16.05

22-23.05

ВСЕГО

34

Учебно-тематическое планирование 2 год обучения

№

Наименование разделов и тем

Кол.ч

по пл.

Фактич

Прим

1.

Введение в робототехнику

1

Инструктаж ТБ

2

Программирование в среде mBlock5.

Панель инструментов: возможности и функции

1

3

Программирование в среде mBlock5. Циклы: конечные и бесконечные

1

4

Конструирование.

1

5

DC Моторы Сервопривод

1

6

Ультразвуковой датчик расстояния

1

7

Датчики линии

1

8

Датчик цвета

1

9

Повторение. Конструирование.

1

10

Механика конструкции. Простые механизмы.

1

11

Зубчатая передача

1

12

Гусеничная передача

1

13

Кулачковая передача

1

14

Мобильная робототехника

1

15

Робоплатформа NikiRobot

1

16

Повторение. Конструирование.

1

17

Объезд препятствий

1

18

Поиск объекта

1

19

Движение по линии

1

20

Микроконтроллер.

1

21

Блок CyberPi

1

22

Модули беспроводной связи Wi-Fi и Bluetooth

1

23

IR приёмник

1

24

Первые шаги в программировании. Arduino

1

25

Программирование в среде Arduino

1

26

Программирование в среде mBlock5.

1

27

28

29,30

Датчик цвета. Обнаружение черты и плавное движение по линии.

Закрепление.

Практическая работа.

1

1

2

31,32,33

34

Творческий проект: соревнование роботов по заданным правилам.

Практическая работа.

3

1

ВСЕГО

34

 

Формы контроля

Проверочные

работы

Практические

занятия

Творческие

проекты

При организации практических занятий и творческих проектов формируются малые

группы, состоящие из 4-х учащихся. Для каждой группы выделяется отдельное рабочее место, состоящее из компьютера и конструктора.

Преобладающей формой текущего контроля выступает проверка работоспособности робота:

выяснение технической

задачи,

определение путей решения технической

задачи

Контроль осуществляется в форме творческих проектов, соревнований, презентации работ.

Методы обучения

Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися

нового

материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения материалов);

Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)

Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических

заданий)

Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке

проектов)

Формы организации учебных занятий

урок-консультация;

практикум;

урок-проект;

урок проверки и коррекции знаний и

умений.

соревнование;

Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения конструирования и программирования модели робота для решения предложенной задачи

Примерные темы проектов:

Конструирование технических объектов на основе простейших

механизмов

Конструирование технических объектов на основе

передач:

зубчатой;

ременной;

червячной;

кулачковой;

реечной.

Разработка робота, который может

передвигаться:

на расстояние 30

см

используя хотя бы один

мотор

используя для передвижения

колеса

а также может выполнять

повороты

Спроектируйте,

 

постройте

 

и

 

запрограммируйте

 

робота,

 

который

 

может

передвигаться по траектории, которая образует повторяемую геометрическую фигуру (например: треугольник или квадрат).

Спроектируйте и постройте более умного робота, который реагирует на окружающую обстановку. Запрограммируйте его для использования датчиков цвета, касания, и ультразвукового датчика для восприятия различных

данных.

Спроектируйте, постройте и запрограммируйте роботизированное существо, которое может воспринимать окружающую среду и реагировать следующим

образом:

издавать звук;

или отображать что-либо на экране модуля.

Презентация группового проекта

Процесс выполнения итоговой работы завершается процедурой презентации действующего робота.

Презентация сопровождается демонстрацией действующей модели робота и представляет собой устное сообщение (на 5-7 мин), включающее в себя следующую информацию:

тема и обоснование актуальности

проекта;

цель и задачи

проектирования;

этапы и краткая характеристика проектной деятельности на каждом из

этапов.

Оценивание

выпускной

работы

осуществляется

по

результатам

презентации

робота на основе определенных

критериев.

4.Основное содержание курса

Введение в робототехнику (

1

ч)

Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Искусственный интеллект. Правила работы с конструктором КЛИК. История робототехники от глубокой древности до наших дней. (Презентации, с использованием ИКТ)

Знакомство

 

с

 

деталями

 

конструктора

КЛИК

.

 

Основы конструирования.

1год

обучения

(

5

 

ч

)

, 2год обучения (2ч)

Состав конструктора КЛИК. Основные механические детали конструктора. Их название и назначение. Правила техники безопасности при работе с конструктором. Умение слушать иструкцию педагога.

3.Механика конструкции Конструирование.CD моторы, сервомоторы, датчики. (6 ч)

СD моторы, сервомоторы, ультразвукового датчика расстояния, подключении и настройки работы датчика линии, датчика цвета.

4.Конструирование. Простые механизмы. (4 ч)

История появления простых механизмов. Определение. Принцип действия. Экспериментальные практические работы. Технические конструкции на основе простейших механизмов, зубчатой, ременной, реечной, кулачковой и червячной передач.

5.Мобильная робототехника. Первые шаги в программировании. (8 ч)

Отработка и закрепление навыков в области конструирования и программирования колёсных роботов. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля. Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы. Запись программы и запуск ее на выполнение. Блок CyberPi, модули беспроводной связи Wi-Fi и Bluetooth

6.Программное обеспечение Arduino uno. 1 год обучения (2 ч), 2 год обучения(4ч)

Программные блоки и палитры программирования. Страница аппаратных средств. Редактор контента. Инструменты. Устранение неполадок. Перезапуск модуля. Блок

«Движение». Рулевое управление. Независимое управление. Создание программы, сохранение, запись на микроконтроллер. Проверка в действии. Отладка. Решение задач на движение.

7. Движение с поворотами. (1 ч)

Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота. Решение задач на движение вдоль линии. Программирование модулей. Сборка роботов. Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния. Использование циклов при решении задач на движение. Решение задач на прохождение по полю из клеток. Соревнование роботов на тестовом поле.

8.Датчик касания. (1 ч)

Датчики. Датчик касания. Устройство датчика. Практикум. Решение задач на движение с использованием датчика касания.

9.Датчик ультразвука. (1 ч)

Ультразвуковой датчик. Решение задач на движение с использованием датчика расстояния.

Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.

Подключение датчиков и моторов.

10.Датчик цвета. (1 ч)

Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с использованием датчика цвета. Интерфейс модуля. Приложения модуля. Представление порта.

Управление мотором. Определение цветов. Распознавание цветов. Использование робототехнического набора КЛИК в качестве цифровой лаборатории.

11. Обнаружение черты и плавное движение по линии. (1 ч)

Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии. Калибровка датчика освещенности.

Движение по замкнутой траектории. Решение задач на криволинейное движение.

Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков. Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное движение.

Творческий проект

. 1год обучения

(3

 

ч)

. 2 год обучения (4ч)

Правила соревнований. Работа над проектами «Движение по заданной траектории». Соревнование роботов на тестовом поле. Программирование и испытание модели робота. Подведение итогов работы учащихся. Подготовка докладов, презентаций, стендовых материалов для итоговой конференции.

В результате изучения курса учащиеся должны: знать/понимать

роль и место робототехники в жизни современного

общества;

основные сведение из истории развития робототехники в России и

мире;

основных понятия робототехники, основные технические термины, связанные с процессами конструирования и программирования

роботов;

правила и меры безопасности при работе с

электроинструментами;

общее устройство и принципы действия

роботов;

основные характеристики основных классов

роботов;

общую методику расчета основных кинематических

схем;

порядок отыскания неисправностей в различных роботизированных

системах;

методику проверки работоспособности отдельных узлов и

деталей;

основы популярных языков

программирования;

правила

 

техники

 

безопасности

 

при

 

работе

 

в

 

кабинете

 

оснащенным

электрооборудованием;

основные законы электрических цепей, правила безопасности при работе с электрическими цепями, основные радиоэлектронные

компоненты;

определения

 

робототехнического

 

устройства,

 

наиболее

 

распространенные

ситуации, в которых применяются

роботы;

иметь

 

представления

 

о

 

перспективах

 

развития

 

робототехники,

 

основные

компоненты программных

сред;

основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных

исполнительных

устройств;

различные способы передачи механического воздействия, различные виды шасси, виды и назначение механических

захватов;

уметь

собирать простейшие модели с использованием

 

CyberPi

;

самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и роботов различного

назначения;

использовать для программирования микрокомпьютер

(программировать на дисплее

EV3)

владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня

сложности;

разрабатывать и записывать в визуальной среде программирования типовые управления

роботом

пользоваться компьютером, программными продуктами, необходимыми для обучения

программе;

подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и отлаживать конструкции базовых

роботов

правильно выбирать вид передачи механического воздействия для различных технических ситуаций, собирать действующие модели роботов, а также их основные узлы и системы

вести индивидуальные и групповые исследовательские

работы.

Общие учебные умения, навыки и способы деятельности Познавательная деятельность

Использование для познания окружающего мира различных методов (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент, моделирование и др.). Определение структуры объекта познания, поиск и выделение значимых функциональных связей и отношений между частями целого. Умение разделять процессы на этапы, звенья; выделение характерных причинно- следственных связей.

Определение адекватных способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов. Комбинирование известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не

предполагающих стандартное применение одного из них.

Сравнение, сопоставление, классификация, ранжирование объектов по одному или нескольким предложенным основаниям, критериям. Умение различать факт, мнение, доказательство, гипотезу, аксиому.

Исследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике. Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих работ.

Творческое решение учебных и практических задач: умение мотивированно отказываться от образца, искать оригинальные решения; самостоятельное выполнение различных творческих работ; участие в проектной деятельности.

Информационно-коммуникативная деятельность

Адекватное восприятие устной речи и способность передавать содержание прослушанного текста в сжатом или развернутом виде в соответствии с целью учебного задания.

Осознанное беглое чтение текстов различных стилей и жанров, проведение информационно-смыслового анализа текста. Использование различных видов чтения (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др ).

Владение монологической и диалогической речью. Умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение). Создание письменных высказываний, адекватно передающих прослушанную и прочитанную информацию с заданной степенью свернутости (кратко, выборочно, полно). Составление плана, тезисов, конспекта. Приведение примеров, подбор аргументов, формулирование выводов. Отражение в устной или письменной форме результатов своей деятельности.

Умение перефразировать мысль (объяснять «иными словами»). Выбор и использование выразительных средств языка и знаковых систем (текст, таблица, схема, аудиовизуальный ряд и др.) в соответствии с коммуникативной задачей, сферой и ситуацией общения.

Использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет-ресурсы и другие базы данных.

Рефлексивная деятельность

Самостоятельная организация учебной деятельности (постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств и др.). Владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть возможные последствия своих действий. Поиск и устранение причин возникших трудностей. Оценивание своих учебных достижений,

поведения, черт своей личности, своего физического и эмоционального состояния. Осознанное определение сферы своих интересов и возможностей. Соблюдение норм поведения в окружающей среде, правил здорового образа жизни.

Владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого поведения (лидер, подчиненный и др.).

Оценивание своей деятельности с точки зрения нравственных, правовых норм, эстетических ценностей. Использование своих прав и выполнение своих обязанностей как гражданина, члена общества и учебного коллектива.

Список литературы

Колосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику. Практикум для

6-8

классов\ Д. Г. Колосов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 - 292

с.

Блог-сообщество любителей роботов Лего с примерами программ [Электронный ресурс] /

http://nnxt.blogspot.ru/2010/l 1/blog-post

 

21.html

Лабораторные практикумы по программированию [Электронный

ресурс]

http://www.edu.holit.ua/index,php?option=com content&view=

categorv&lavout=blog&id=72&Itemid=159&lang=ru

Образовательная программа «Введение в конструирование роботов» и графический язык программирования роботов [Электронный ресурс] /

http://learning.9151394,ru/course/view.php?id=280#program

blocks

Примеры конструкторов и программ к ним [Электронный ресурс] / Режим

доступа:

http://www.nxtprograms.com/index2.html

Программы для робота [Электронный ресурс] /

http://service.lego.com/en-

us/helptopics/?questionid=2655

Учебник по программированию роботов (wiki) [Электронный ресурс]

/

Материалы сайтов

http://www.prorobot.ru/lego.php

http://nau-ra.ru/catalog/robot

http://www.239.ru/robot

http://www.russianrobotics.ru/actions/actions 92.html http://habrahabr.ru/company/innopolis universitv/blog/210906/5ТЕМ-робототехника http://www.slideshare.net/odezia/2014-39493928

http://www.slideshare.net/odezia/ss-40220681 http://www.slideshare.net/odezia/180914-39396539