Lego-робототехника

Муниципальное автономное образовательное учреждение
лицей №110 им. Л.К.Гришиной

УТВЕРЖДЕНО
приказом директора
МАОУ лицея № 110 им.
Л.К.Гришиной
№ 152-К от 31.08.2023
Виноградовой И.Ю.

ПРИНЯТО
педагогическим советом
МАОУ лицея № 110
им. Л.К.Гришиной
протокол № 1 от 2.08.2023 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
« LEGO-РО БОТОТЕХНИКА»

НАПРАВЛЕНИЕ: общеинтеллектуальное
ВОЗРАСТ ОБУЧАЮЩИХСЯ: 10-15 лет
СРОК РЕАЛИЗАЦИИ: 1 ГОД
СОСТАВИТЕЛЬ: КОЖИН М.Г.,
УЧИТЕЛЬ ИТ МАОУ ЛИЦЕЯ № 110,
ПЕРВАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ КАТЕГОРИЯ

г. Екатеринбург
2023

ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
(«LEGO-РОБОТОТЕХНИКА»)
Раздел 1 . Пояснительнаязаписка
Направление общеинтеллектуальное.
Актуальност ь программы
Программа курса составлена с учетом требований Федерального
государственного образовательного стандарта общего образования и планируемых
результатов общего образования.
В настоящее время автоматизация достигла такого уровня, при котором
технические объекты выполняют не только функции по обработке материальных
предметов, но и начинают выполнять обслуживание и планирование.
Человекоподобные роботы уже выполняют функции секретарей и гидов.
Робототехника выделена в отдельную отрасль.
Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой и
эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для
реализации их в различных сферах человеческой деятельности. Она включает в себя
проектирование, конструирование и
программирование
всевозможных
интеллектуальных механизмов - роботов, имеющих модульную структуру и
обладающих мощными микропроцессорами.
Сегодня человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда
роботы будут использоваться во всех сферах жизнедеятельности. Поэтому курсы
робототехники и компьютерного программирования необходимо вводить в
образовательные учреждения.
Место курса в основной образовательной программе
Изучение робототехники позволяет решить следующие задачи, которые стоят
перед информатикой как учебным предметом. А именно, рассмотрение линии
алгоритмизация и программирование, исполнитель, основы логики и логические
основы компьютера. Также изучение робототехники возможно в курсе математики
(реализация основных математических операций, конструирование роботов),
технологии (конструирование роботов, как по стандартным сборкам, так и
произвольно).
Цель: создание условий для изучения основ алгоритмизации, развитие научнотехнического и творческого потенциала личности ребѐнка посредством организации
его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического
конструирования и основ робототехники.
Задачи:
 обучающие – развитие познавательного интереса к конструированию и
программированию роботов, включение в познавательную деятельность; освоить
среду программирования ПервоРобот EV3;
 воспитательные – формирование общественной активности личности,
гражданской позиции, культуры общения и поведения в социуме;
 развивающие – развитие личностных свойств: самостоятельности, умения
работать по предложенным инструкциям по сборке моделей, творческие способности
2

и логическое мышление обучающихся, ответственности, активности, аккуратности;
формирование потребности в самопознании, саморазвитии, развивать умение
выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом, развивать образное,
техническое мышление и умение выразить свой замысел, развивать умения творчески
подходить к решению задачи, развивать умения излагать мысли в четкой логической
последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и
самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
В качестве базы для создания роботов используется конструктор Lego Mindstorms
EV3. Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется
среду программирования ПервоРобот EV3.
Конструктор LEGO Mindstorms позволяет школьникам в игровой форме узнать
многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Lego-робот
помогает в рамках изучения данной темы понять основы робототехники, а так же
наглядно реализовать алгоритмы, рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией
производственных процессов и процессов управления. Робот рассматривается в рамках
концепции исполнителя, которая используется в курсе информатики при изучении
программирования. Однако в отличие от многих традиционных учебных
исполнителей, которые помогают обучающимся разобраться в довольно сложной теме,
Lego-роботы действуют в реальном мире, что не только увеличивает мотивационную
составляющую изучаемого материала, но вносит в него исследовательский компонент.
Курс предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно
отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его
использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных
моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ
управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические
особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития
индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать
в коллективе, работать в группе.
Форма организации образовательного процесса : групповая, техническая
мастерская.
Виды занятий семинарские занятия, лабораторные работы, соревнования.
Группа обучающихся, для которых актуальная программа - 10-15 лет.
Набор обучающихся в группу проводится без предварительного отбора.
Программа построена с учѐтом возрастных психофизических особенностей.
Формируется две группы обучающихся: 11-12 лет, 13 – 15 лет.
Объем программы: 54 часа.
Срок освоения: 27 недель, 1 учебный год.
Режим занятий в каждой группе: 2 часа в неделю (по 40 минут с перерывом)

Раздел 2. Планируемые результаты освоения курса внеурочной
деятельности
 Личностные
Обучающийся сможет приобрести следующие социально значимые знания:
 начало профессионального самоопределения,
 ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.
 осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;
У обучающихся могут быть развиты следующие социально значимые
отношения:
 воспитание чувства справедливости, ответственности;
 развитие любознательности, сообразительности при выполнении
разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;
 развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения
преодолевать трудности;
 развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности
мышления;
Обучающийся сможет приобрести опыт следующих социально значимых
действий:
 критическое отношение к информации и избирательность еѐ восприятия.


 Метапредметные
Обучающийся сможет овладеть следующими универсальными учебными
действиями:
 принимать и сохранять учебную задачу;
 планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;
 формировать умения ставить цель – создание творческой работы, планировать
достижение этой цели;
 осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;
 адекватно воспринимать оценку учителя;
 различать способ и результат действия;
 вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения
задачи на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;
 в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;
 проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;
 осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных
ситуациях;
 оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с изначальным
замыслом, выполнять по необходимости коррекции либо продукта, либо замысла.
Предметными результатами является:
простейшие основы механики;виды конструкций однодетальные и
многодетальные,неподвижносоединение деталей;
 технологическую последовательность изготовления несложных конструкций;
 с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую
работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической
4

деятельности;
 самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей;
 реализовывать творческий замысел.
Оценка достижения планируемых результатов производится на каждом занятии
посредством внутригрупповых соревнований. А так же либо в первом, либо во втором
полугодии обучающиеся принимают участие в городских товарищеских
соревнованиях. Планируются соревнования «Робобиатлон» на базе МАОУ СОШ
№22. Положение разрабатывается.

Раздел 3.Календарно – тематическое планирование для группы
обучающихся 10 – 15 лет.
№
п/п
1.

Дата
(число/
месяц/
год)

Количество часов

Наименование темы/раздела

Формы
аттеста
ции

теория практика
Введение. ТБ. Что такое "Робот".
2
Устный опрос
0
Роботы вокруг нас. Программа
курса. Ознакомление с
конструктором. Конструкция.
Основные свойства конструкции
при ее построении. Ознакомление
с принципами описания
конструкции.
Виды механических передач.
1
Внутригруппо
1
вые
Применение и построение
соревнования
ременных, червячных передач в
технике. Зубчатые передачи, их
виды, расчет передаточного числа.
Применение зубчатых передач в
технике. Волчек. Редуктор.
Подключение, интерфейс и
1
Внутригруппо
1
вые
основное меню блока EV3.
соревнования
Создание программ с помощью
меню EV3 Program. Датчики EV3.
Интерактивный сервомотор.
Двухмоторная тележка.
Одномоторная тележка.
0
Внутригруппо
2
вые
(скоростная модель с датчиком
соревнования
касания). Внутригрупповое
соревнование «ГОНКИ»
Одномоторная тележка. (Четыре 0
Внутригруппо
2
вые
колеса, полный привод).
соревнования
Внутригрупповое соревнование
«ПЕРЕВОЗКА ГРУЗА»
Двухмоторные роботы.
1
Внутригруппо
1
Внутригрупповое соревнование
вые
соревнования
"СУМО"
Двухмоторные роботы.
0
Внутригруппо
2
вые
Внутригрупповое соревнование
соревнования
"ПЕРЕТЯГИВАНИЕ КАНАТА"
Изучение программного
1
Внутригруппо
1
обеспечения для
вые
соревнования
программирования блока EV3
часть 1
Изучение программного
1
Внутригруппо
1
обеспечения для
вые
соревнования
программирования блока EV3
часть 2

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.
21.
22.

23.

24.

25.
26.

Изучение программного
обеспечения для
программирования блока EV3
часть 3
Изучение программного
обеспечения для
программирования блока EV3
часть 4
Изучение программного
обеспечения для
программирования блока EV3
часть 5
Простейшие алгоритмы.
"Квадрат", "Круг",
"Бесконечность", "Звезда"
Использование датчика звука в
простых алгоритмах движения
робота
Простейшие алгоритмы.
Управляемая модель
двухколесного робота (проводной
пульт, 2 датчика касания).
Прямолинейное движение.
Синхронизация моторов.
Релейный регулятор
Простейшие алгоритмы.
"Движение вдоль стенки". БЕЗ
регуляторов (датчик УЗ)
Простейшие алгоритмы
"Движение вдоль стенки". П
регулятор (датчик УЗ)
Простейшие алгоритмы
"Движение вдоль стенки". ПД
регулятор (датчики касания + УЗ)
Простейшие алгоритмы "Танец в
круге -1" (датчик освещѐнности)

Внутригруппо
вые
соревнования

Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые
соревнования

Простейшие алгоритмы "Танец в
круге - 2" (датчик освещѐнности)
Движение по черной линии с
одним датчиком освещѐнности.
БЕЗ регуляторов
Движение по черной линии с
одним датчиком освещѐнности. С
использованием релейного и П –
регуляторов.
Движение по черной линии с
одним датчиком освещѐнности. С
использованием ПД – регулятора.
Внутригрупповое соревнование
«Кегль-ринг»

Внутригруппо
вые

Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые
соревнования

Внутригрупповое соревнование
«Кегль-ринг»

Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригруппо
вые

Внутригруппо
вые
соревнования
Внутригрупп
овые
Внутригрупп
овые

27.

Соревнования

Итого 16

Внутригрупп
овые

Раздел 4. Содержание курса внеурочной деятельности
1. Введение в робототехнику
1.1.Теория: Введение. ТБ. Что такое "Робот". Роботы вокруг нас. Программа
курса. Ознакомление с конструктором. Конструкция. Основные свойства
конструкции при ее построении. Ознакомление с принципами описания
конструкции.
2. Конструирование роботов.
2.1.Теория:
Основы
конструирования
конструирования Lego – роботов.

роботов.

Особенности

2.2.Теория: Виды механических передач. Применение и построение
ременных, червячных передач в технике. Зубчатые передачи, их виды, расчет
передаточного числа. Применение зубчатых передач в технике. Волчек.
Редуктор.
2.3.Теория:
"СУМО"

Двухмоторные

роботы.

Внутригрупповое

соревнование

2.4.Теория: Зубчатые передачи, их виды, расчет передаточного числа.
2.5.Практика: Виды механических передач. Применение и построение
ременных, червячных передач в технике. Зубчатые передачи, их виды, расчет
передаточного числа. Применение зубчатых передач в технике. Волчек.
Редуктор.
2.6.Практика: Одномоторная тележка. (скоростная модель с датчиком
касания). Внутригрупповое соревнование «ГОНКИ»
2.7.Практика: Одномоторная тележка. (Четыре колеса, полный привод).
Внутригрупповое соревнование «ПЕРЕВОЗКА ГРУЗА»
2.8.Практика:
"СУМО"

Двухмоторные роботы. Внутригрупповое соревнование

2.9.Практика: Двухмоторные роботы. Внутригрупповое соревновании
"ПЕРЕТЯГИВАНИЕ КАНАТА"
2.10. Практика.
8

3. Программирование роботов
3.1.Теория: Подключение, интерфейс и основное меню блока EV3. Создание
программ с помощью меню EV3 Program. Датчики EV3. Интерактивный
сервомотор. Двухмоторная тележка.
3.2.Теория: Использование датчика звука в простых алгоритмах движения
робота
3.3.Теория: Прямолинейное движение. Синхронизация моторов. Релейный
регулятор
3.4.Теория: Простейшие алгоритмы. "Движение вдоль стенки". БЕЗ
регуляторов (датчик УЗ)
3.5.Теория: Движение по черной линии с одним датчиком освещѐнности.
БЕЗ регуляторов
3.6.Теория: Движение по черной линии с одним датчиком освещѐнности. С
использованием релейного и П – регуляторов.
3.7.Теория: Движение по черной линии с одним датчиком освещѐнности. С
использованием ПД – регулятора.
3.8.Практика: Подключение, интерфейс и основное меню блока EV3.
Создание программ с помощью меню EV3 Program. Датчики EV3.
Интерактивный сервомотор. Двухмоторная тележка.
3.9.Практика: Простейшие алгоритмы. "Квадрат", "Круг", "Бесконечность",
"Звезда"
3.10. Практика: Использование датчика звука в простых алгоритмах
движения робота
3.11.
Практика:
Простейшие
алгоритмы.
Управляемая
двухколесного робота (проводной пульт, 2 датчика касания).

модель

3.12. Практика: Прямолинейное движение. Синхронизация моторов.
Релейный регулятор
3.13. Практика: Простейшие алгоритмы. "Движение вдоль стенки". БЕЗ
регуляторов (датчик УЗ)
3.14.Практика: Простейшие алгоритмы "Движение вдоль стенки". П
регулятор (датчик УЗ)
3.15. Практика: Простейшие алгоритмы "Движение вдоль стенки". ПД
регулятор (датчики касания + УЗ)
9

3.16. Практика: Простейшие алгоритмы "Танец в круге -1" (датчик
освещѐнности)
3.17. Практика: Простейшие алгоритмы "Танец в круге - 2" (датчи
освещѐнности)
3.18. Практика: Движение
освещѐнности. БЕЗ регуляторов

по

черной

линии

одним

датчиком

3.19. Практика: Движение по черной линии с одним
освещѐнности. С использованием релейного и П – регуляторов.

датчиком

3.20. Практика: Движение по черной линии
освещѐнности. С использованием ПД – регулятора.

датчиком

одним

3.21. Практика.
4. Конструирование, программирование роботов
4.1.Теория: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 1
4.2.Теория: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 2
4.3.Теория: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 3
4.4.Теория: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 4
4.5.Теория: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 5
4.6.Практика: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 1
4.7.Практика: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 2
4.8.Практика: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 3
4.9. Практика: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 4
4.10. Практика: Изучение программного обеспечения для программирования
блока EV3 часть 5
10

5. Итоговые соревнования
5.1.Практика: Внутригрупповое соревнование «Кегль-ринг»
5.2.Практика: Внутригрупповое соревнование «Кегль-ринг»
5.3.Практика: Соревнования

Раздел 5. Условия реализации программы
1. Методическое обеспечение.
Реализация программы предполагает очные занятия формы организации
образовательной деятельности. При изучении материала предусмотрены разные
формы проведения занятий для формирования и совершенствования умений и
навыков: лекция, беседа, практика, творческая работа, работа в парах, создание
проблемной ситуации и поиск еѐ практического решения, поисковые и научные
исследования, комбинированные занятия.
Методы отслеживания и фиксирования образовательных результатов при
реализации программы: наблюдение за деятельностью детей в различных
ситуациях, устный опрос, видеофиксация. Аналитико-оценочные методы:
анализ и педагогический самоанализ занятия, анализ продуктов деятельности
учащихся, педагогическая и самооценка учащихся.
Параметры результативности образовательного процесса: усвоенные
знания, освоенные способы деятельности (умения и навыки), опыт
эмоционально-ценностных отношений, опыт творчества, опыт общения, опыт
самостоятельной деятельности, опыт социально-значимой деятельности.
2. Информационное обеспечение.
Для учителя:
Юрьевич Е.И. Основы робототехники. – BHV, 2020 г. – 302с.
Для обучающихся и родителей:
Филиппов С.А. Робототехника для детей. – СПб.Наука, 2013. - 319 с.
Интернет- ресурсы
 http://robotics.ru/
 http://ar.rise-tech.com/Home/Introduction
 http://robotor.ru
 http://robotbaza.ru/blogs/blog/instruktsii-po-sborke-lego- mindstorms-ev3
 http://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=502272&st=180
11

3. Материально-техническое обеспечение
Основным необходимым оборудованием является набор Lego Mindstorms
EV3. Так же для создания программы, по которой будет действовать модель
среда программирования LEGO® MINDSTORMS Education EV3, персональный
компьютер или планшетный компьютер. Поля для выполнения заданий и
отработки написанных программ. Проектор, экран или интерактивная доска,
столы и стулья.
4. Кадровое обеспечение.
Программа реализуется педагогом, имеющим профессиональное
образование в области, соответствующей профилю программы (технология,
физика, информатика), и повышающим уровень профессионального мастерства.