Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
Технической направленности
«Мастер Arduino. Начальный уровень»
Возраст учащихся: 11-13 лет
Срок реализации: 1 год
Автор-составитель:
Кульков Алексей Владимирович,
педагог дополнительного образования
г. Сафоново, 2022
Пояснительная записка
Направленность программы – техническая.
Вид программы – модернизированная.
Актуальность программы
Образовательная робототехника в настоящее время является предметом особого внимания. Актуальным вопросом является выявление и развитие молодых талантов, формирование инженерного мышления у обучающихся. В текущий момент специалисты в области микропроцессорных систем и робототехнических комплексов будут востребованы на рынке труда. В настоящее время увеличивается интерес к робототехнике. Направление «Робототехника» входит в число приоритетных соревнований в движении WorldSkills Russia (Ворлдскиллс Россия).
Образовательная робототехника является одним из способов инженерного мышления. Внедрение основ робототехники поможет сформирования у школьников целостное представления о мире техники, устройствах конструкций, механизмах и машинах.
Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации их в различных сферах человеческой деятельности. Современные робототехнические системы включают в себя микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащены развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся условиям внешней среды.
Объединение конструирования с программированием даёт возможность интегрировать предметные науки с развитием инженерного мышления через техническое творчество. Инженерное творчество и лабораторные исследования являются мощным инструментом синтеза знаний.
Педагогическая целесообразность программы
Педагогическая целесообразность дополнительной образовательной программы заключается в создании особой развивающей среды для выявления и развития общих и творческих способностей обучающихся, что может способствовать не только их приобщению к творчеству, причем не только к декоративно-прикладному, но и раскрытию лучших человеческих качеств. Дополнительная образовательная программа опирается на следующие педагогические принципы:
· принцип доступности обучения — учет возрастных и индивидуальных особенностей;
· принцип поэтапного углубления знаний — усложнение учебного материала от простого к сложному при условии выполнения обучающимся предыдущих заданий;
· принцип комплексного развития — взаимосвязь и взаимопроникновение разделов (блоков) программы;
· принцип совместного творческого поиска в педагогической деятельности;
· принцип личностной оценки каждого обучающегося без сравнения с другими детьми, помогающий им почувствовать свою неповторимость и значимость для группы.
Начальный уровень программы подразумевает наличие готовых программных кодом для работы, что позволяет обучающимся без владения на достаточном уровне языком программирования попробовать себя в качестве разработчика роботизированных технических устройств. Данный метод обучения способствует профориентации учащихся и направлен на выявление интереса к сфере робототехники.
Arduino даёт возможность ученику освоить основные приёмы конструирования и программирования управляемых электронных устройств и получить необходимые знания и навыки для дальнейшей самореализации в области инженерии, изобретательства, информационных технологий и программирования.
Адресат программы
Программа рассчитана для обучающихся 11-13 лет. Программа доступна для детей, проявивших выдающиеся способности (одаренные), детей с ограниченными возможностями здоровья (нарушение зрения и слуха), детей, находящихся в трудной жизненной ситуации.
Программа предназначена для обучающихся, интересующихся техникой и компьютерными технологиями, одаренных учащихся и направлена на обеспечение дополнительной теоретической и практической подготовки по направлению «Робототехника и программирование» и развитие творческих, интеллектуальных и исследовательских способностей.
Срок освоения программы: 1 год.
Объем программы: 34 академических часа.
Режим занятий: 1 академический час в неделю.
Учебная группа: 2 группы по 10 – 20 учащихся.
Форма организации образовательного процесса: очная.
Условия реализации программы
Техническое обеспечение образовательного процесса:
1. Персональный компьютер (ноутбук).
2. Колонки.
3. Проектор мультимедийный.
4. Электронный конструктор Arduino с набором сенсоров, датчиков и компонентов.
Формы проведения занятий:
· лекция;
· практическое занятие;
· самостоятельная работа.
Цель программы
Развитие научно-технического и творческого потенциала личности ученика посредством обучения основам робототехнике и изучения основ конструирования и программирования..
Задачи:
образовательные:
· познакомить учащихся с базовым кругом специальных знаний в области робототехники согласно программе: принципами и возможностями конструирования, проектирования, программирования объектов техники на базе набора Arduino;
· формировать и расширять кругозор учащихся в области робототехники, способствовать становлению устойчивого познавательного интереса к современным технологиям конструирования, программирования и использования роботизированных устройств;
· обучить приемам коллективного проектирования, конструирования и программирования объектов техники согласно программе с использованием набора Arduino;
· выработать навыки применения средств ИКТ в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов;
· обучить принципам сборки схем на макетных платах;
· обучить основам программирования в среде Arduino IDE;
развивающие:
· развитие конструкторских навыков;
· развитие логического мышления;
· развитие пространственного воображения;
· развивать познавательную активность учащихся посредством включение в проектную деятельность;
· развивать интерес учащихся к различным областям электроники, программирования и роботостроения;
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 и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.
·
Планируемые результаты.
Личностные результаты:
· 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, целеустремлённости, умения преодолевать трудности;
· развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления;
· освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах;
· формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве с другими обучающимися.
Метапредметные результаты:
· умение принимать и сохранять учебную задачу;
· умение планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;
· умение ставить цель (создание творческой работы), планировать достижение этой цели;
· умение осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;
· способность адекватно воспринимать оценку наставника и других обучающихся;
· умение различать способ и результат действия;
· умение вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи на основе её оценки и учёта характера сделанных ошибок;
· умение в сотрудничестве ставить новые учебные задачи;
· умение осуществлять поиск информации в индивидуальных информационных архивах обучающегося, информационной среде образовательного учреждения, федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;
· умение использовать средства информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;
· умение осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков;
· умение проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;
· умение устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;
· умение аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и критериев при выделении признаков, сравнении и классификации объектов;
· умение выслушивать собеседника и вести диалог;
· способность признавать возможность существования различных точек зрения и право каждого иметь свою;
· умение планировать учебное сотрудничество с наставником и другими обучающимися: определять цели, функции участников, способы взаимодействия.
Предметные результаты
· знать назначение модулей и датчиков конструктора Arduino;
· уметь собирать базовые модели на базе Arduino на макетной плате;
· иметь представления о механизме программирования в среде Arduino IDE;
· уметь подключать микроконтроллер к ПК, проводит компиляцию программного кода и его загрузку на микроконтроллер;
· знать основы электроники;
· уметь исправлять неисправности при работе устройств, собранных на базе Arduino.
·
Форма контроля
Наблюдение, устный опрос, письменный опрос, демонстрация.