Пояснительная записка

Дополнительная общеразвивающая программа основывается на положениях основных законодательных и нормативных актов Российской Федерации и Московской области, которыми обусловлена актуальность данной рабочей программы.

Актуальность и социальная значимость

Изучение основ робототехники очень перспективно и важно именно сейчас. За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Переход экономики России на новый технологический уклад предполагает широкое использование наукоёмких технологий и оборудования с высоким уровнем автоматизации и роботизации.  Робототехника – это сегодняшние и будущие инвестиции и, как следствие, новые рабочие места. Одной из ключевых проблем в России является ее недостаточная обеспеченность инженерными кадрами в условиях существующего демографического спада, а также низкого статуса инженерного образования при выборе будущей профессии выпускниками школ. В последнее время руководство страны четко сформулировало первоочередной социальный заказ в сфере образования в целом. Необходимо активно начинать популяризацию профессии инженера, программиста уже в средней школе. Образовательная робототехника является популярным и эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования, интегрируется в учебный процесс средней школы, опираясь на такие школьные учебные дисциплины, как информатика, математика, технология, физика, химия и биология. Робототехника активизирует развитие учебно-познавательной компетентности учащихся. На занятиях робототехники следует подводить ученика к пониманию разницы между виртуальным и реальным миром. Для решения поставленной социальной задачи в рамках основной и средней школы необходим «комбинированный» вариант обучения, в котором виртуальная реальность и действительность будут тесно переплетены.

Необходимость вызвана стремительно увеличивающимся разрывом между постоянно развивающейся теоретической подготовкой учащихся и недостаточной практикой применения этих знаний. Необходимо сократить этот разрыв. Для этого предполагается постановка проблем для практического применения теоретических знаний, полученных на школьных занятиях. Создавая и программируя различные управляемые устройства, ученики получают знания о техниках, которые используются в настоящем мире науки, конструирования и дизайна. Они разрабатывают, строят и программируют полностью функциональные модели, учатся вести себя как молодые ученые, проводя простые исследования, просчитывая и изменяя поведение, записывая и представляя свои результаты. Общепризнанно, что ученик должен быть активным участником учебного процесса. Это становится возможным, если создана учебная среда, побуждающая ученика взаимодействовать и общаться в ходе решения различных задач с учителем, изучаемым материалом и другими учениками. Обучающий комплекс по робототехнике позволяет сделать это. Наше время требует нового человека – исследователя проблем, а не простого исполнителя. Сегодня и завтра обществу ценен человек-творец. Образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время. Программа «Робототехника» социально востребована, т.к.  отвечает желаниям родителей видеть своего ребенка технически образованным, общительным, психологически защищенным, умеющим найти адекватный выход в любой жизненной ситуации. Она соответствует ожиданиям обучающихся по обеспечению их личностного роста, их заинтересованности в получении качественного образования, отвечающего их интеллектуальным способностям, культурным запросам и личным интересам. Учащиеся вовлечены в учебный процесс создания моделей - роботов, проектирования и программирования робототехнических устройств и ежегодно участвуют в робототехнических соревнованиях, конкурсах, олимпиадах, конференциях.

Новизна

На занятиях дети учатся, играя и, играя, - учатся! Ребята в игровой форме развивают инженерное мышление, получают практические навыки при сборке робота. В ходе сборки школьник учится ориентироваться в чертежах, рационально организовывать работу. Общеразвивающая программа «Робототехника» направлена на поддержку среды для детского научно-технического творчества и обеспечение возможности самореализации учащихся. Современная школа меняется: важна не сумма тех знаний, которые получит ученик, а важен личностный рост.  Поэтому содержание программы направлено и на создание условий для развития личности ребенка, развитие мотивации личности к познанию и творчеству, обеспечение эмоционального благополучия ребенка, приобщение обучающихся к общечеловеческим ценностям и знаниям, интеллектуальное и духовное развитие личности ребенка.

Направленность

Дополнительная общеразвивающая программа по обучению основам робототехники, технической направленности, разработана на основе методических пособий, специально разработанных фирмой «Амперка» для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящий курс предполагает использование образовательных конструкторов на базе микроконтроллера Arduino как инструмента для обучения обучающихся конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях робототехники. 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.

Цели:

1. Пробудить творческие способности учеников, вызвав у них интерес к созданию универсальной рабочей программы.
2. Дать представление о сфере инновационных технологий на основе конструирования и программирования роботов Arduino.
3. Содействовать развитию технического творчества, развитие инновационной деятельности в образовательных учреждениях.
4. Создать условия для самоопределения, самовыражения и самореализации.
5. Выявление одаренных детей и обеспечение соответствующих условий для их образования и творческого развития.
6. Формировать навыки проектного мышления, работы в команде, эффективно распределять обязанности.

 Реализация целей программы идет через решение ее задач.

Задачи:

Предметные

Учащиеся научатся:

• современным разработкам по робототехнике в области образования;
• базовым технологиям, применяемым при создании роботов, основным принципам механики;
• основам программирования в компьютерной среде Scratch на платформе Arduino (использовать компьютеры, как средства управления моделью и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами, составление управляющих алгоритмов для собранных моделей);
• решать ряд кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением;

Учащиеся получат возможность научиться:

• развивать навыки инженерного мышления, умения работать по предложенным инструкциям, конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем;
• развивать креативное мышление и пространственное воображение, умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Метапредметные

Учащиеся научатся:

• использовать электронную таблицу в решении задач;
• представлять основные функции (математические, статистические), используемые при записи формул в электронную таблицу;
• использовать графические возможности табличного процессора;
• характеризовать логические величины, логические выражения;
• использовать логические операции, выполнение их;
• составлять простые алгоритмы и программы.

Учащиеся получат возможность:

• научиться грамотно выражать свою идею, проектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию;
• развивать мелкую моторику, внимательность, аккуратность и изобретательность;
• повысить мотивацию к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем;
• воспитывать стремление к получению качественного законченного результата.

Личностные

У ученика будут сформированы:

• умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей;
• умения самостоятельно контролировать своё время и управлять им

• навык работы в группе — устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми;
• собственное мнение и позиция, аргументирование своей позиции и координирование её с позициями партнёров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности;

Ученик получит возможность для формирования:

• деловых качеств: самостоятельности, ответственности, активности;
• навыка планировать пути достижения целей, устанавливать целевые приоритеты, адекватно оценивать свои возможности, условия и средства достижения целей;
• ценности здорового и безопасного образа жизни.

 Возрастные особенности группы - в объединение принимаются дети в возрасте 5-6 класса (11-13 лет), без специального отбора.

Форма обучения: очная.

Режим занятий.  Количество часов, при 5 дневной рабочей недели - 36 учебных недель, 72 часа в год.  Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа (90 минут, с перерывом на 10 минут).