Раздел 1. «Комплекс основных характеристик программы»
1.1. Пояснительная записка
Данная
программа
является
модифицированной
краткосрочной
дополнительной
общеобразовательной
общеразвивающей
технической
направленности, дистанционной формы обучения, сроком реализации 16 часов, для
детей 11-14 лет стартового уровня освоения. Язык реализации программы русский.
Программа составлена в соответствии с государственными требованиями к
образовательным программам системы дополнительного образования детей на
основе следующих нормативных документов:
1.Федеральный закон от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ «Об образовании в
Российской Федерации»;
2.Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27 июля 2022
года № 629 «Об утверждении порядка организации и осуществления
образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам»;
3.Письмо Минобрнауки РФ от 18.11.2015 № 09-3242 «О направлении
рекомендаций» (вместе «Методические рекомендации по проектированию
дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые
программы)»;
4.Распоряжение Правительства Российской Федерации от 31 марта 2022
года № 678-р «Концепция развития дополнительного образования детей»;
5. Приоритетный проект «Доступное дополнительное образование для детей»;
6. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 мая 2015 года №
996-р «Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025
года»;
7. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28
сентября 2020 г. №28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648 - 20
«Санитарно -эпидемиологические требования к организациям воспитания и
обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»
8. Постановление Правительства Калужской области от 29 января 2019 года
№38 «Об утверждении Государственной программы Калужской области
«Развитие общего и дополнительного образования в Калужской области.
9.Подпрограмма «Дополнительное образование» Государственной программы
Калужской области «Развитие общего и дополнительного образования в
Калужской области»
10. Устав МКОУ ДО « Медынский Дом творчества».
Актуальность программы заключается в том, что учащимися на практике
рассматривается процесс проектирования и изготовления роботизированных систем.
Учащиеся постигают принципы работы радиоэлектронных компонентов, электронных
схем и датчиков. На доступном уровне изучаются основы работы техники и
микроэлектроники, иллюстрируется применение микроконтроллеров в быту и на
производстве.
Новизна программы.
В современных требованиях к обучению, воспитанию и подготовке детей к труду
важное место отведено формированию активных, творческих сторон личности.
Применение робототехники на базе микропроцессоров Arduino, различных электронных
компонентов (датчиков и модулей расширения) в учебном процессе формирует
инженерный подход к решению задач, дает возможность развития
творческого мышления у детей, привлекает обучающихся к исследованиям в
межпредметных областях
Отличительной особенностью данной программы является:
формирование инженерного подхода к решению практических задач по изготовлению
роботизированных систем с использованием платы Arduino; Получение образования
обучающихся с ограниченными возможностями здоровья может быть
организовано совместно с другими обучающимися.
Обеспечение образовательных прав детей с ОВЗ и инвалидов при реализации
ДООП - организация образовательного процесса по дополнительной
общеобразовательной программе с учетом особенностей психофизического
развития категорий обучающихся согласно медицинским показаниям, для
следующих нозологических групп:
- нарушения опорно-двигательного аппарата (сколиоз, плоскостопие)
- логопедические нарушения (фонетико-фонематическое недоразвитие речи,
заикание)
- соматически ослабленные (часто болеющие дети).
Формы организации образовательного процесса: групповые. Виды занятий
определяются содержанием программы. Основной формой обучения является
самостоятельная практическая работа, которая выполняется малыми группами. В
основном используются лекции, практические занятия, мастер-классы и эксперименты.
В качестве итоговых занятий проводятся защита проектов, опрос, тестирование.
В программе используются различные виды педагогических технологий:
группового обучения, проблемного обучения и технология проектной деятельности.
Адресат программы.
Обучение рассчитано на детей 11-14 лет
Объем и срок освоения программы
Объѐм программы-16 часов
Срок освоения программы – 4 месяца
Форма обучения – очная.
Особенности организации образовательного процесса
Количество обучающихся в группе: 12-15 человек
Уровень освоения программы – стартовый
Режим занятий: 1 раз в неделю по 1 часу
Набор детей в объединение – свободный
Формы организации образовательного процесса – творческая работа,
практическая работа.
1.2 Цель и задачи программы
Цель программы: знакомство с азами программирования через использование
платы Arduino
Задачи:
Предметные: Объяснить принцип работы электронных устройств:
•
ознакомление с комплектами конструкторов Ардуино и их аналогами;
•
ознакомление с основами автономного программирования;
•
ознакомление со средой программирования Scratch;
•
получение навыков работы с датчиками и двигателями;
•
получение навыков программирования;
•
развитие навыков решения базовых задач робототехники.
Метапредметные: Развить базовые навыки проектирования автоматизированных
платформ:
•
развитие конструкторских навыков;
развитие логического мышления;
•
развитие пространственного воображения.
Личностные: Обеспечить необходимые условия для всестороннего развития
школьника.
•
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.
•
1.3 Содержание программы
УЧЕБНЫЙ ПЛАН
№
П
Название разделов и тем
Количество часов
Теория
Практи
ка
Формы
аттестации и
Всег контроля
о
/
П
1
Вводное
занятие.
Техника
безопасности
Введение «Знакомство с
Arduino»
1
1
2
2
Основы электричества
Мини-проекты
с
Arduino.
Элементы
умного
объекта.
2
4
6
2
4
6
2
2
11
16
3
4
Проектная деятельность
5
Анкетирование
и
опрос
Самостоятельная
практическая
Работа
Самостоятельная
практическая
работа
Самостоятельная
практическая
работа.
Защита проекта.
ВСЕГО
Раздел 1. Введение «Знакомство с Arduino» (2 часа).
Теория.
Вводное занятие. Техника безопасности при работе в компьютерном классе.
Общий обзор курса. Современное состояние робототехники и микроэлектроники
в мире и в нашей стране.
Практика.
Знакомство с платой Arduino Uno.Структура и состав микроконтроллера. Пины.
Раздел 2. Основы электричества. Мини-проекты с Arduino (6 часа). Теория.
Теоретические основы электричества. Управление электричеством.
Законы электричества. Как быстро строить схемы: макетная плата.
Знакомство со средой программирования
Практика.
Чтение электрических схем. Управление светодиодом. Мультиметр. Электронные
измерения. Проект «Маячок». Сборка схем. Программирование: функция digital
write. Проект «Маячок с нарастающей яркостью». Проект «Светильник с
управляемой яркостью» Подключение потенциометра. Аналоговый вход. Проект
«Терменвокс» . Воспроизведение звука. Последовательное и параллельное
подключение резисторов. Фоторезистор. Проект «Кнопка + светодиод».
Особенности подключения и программирования кнопки. Проект «RGB
светодиод». Подключение и программирование RGB- светодиода. Проект
«Пульсар». Знакомство с устройством и функциями транзистора.
Подключение и программирование устройств с транзисторами и светодиодной
шкалой.
Раздел 3. Элементы умного объекта. (6 часа).
Теория.
Логические переменные и конструкции. Нулевые переменные и константы, логические
операции. Роль сенсоров в управляемых системах. Сенсоры и переменные резисторы.
Делитель напряжения. Потенциометр. Аналоговые сигналы на входе Arduino.
Практика.
Проект «Бегущий огонек». Подключение и программирование устройств с
транзисторами и светодиодной шкалой. Проект «Мерзкое пианино». Использование
монитора последовательного порта для наблюдений за параметрами системы.
Раздел 4. Проектная деятельность (2 часа).
Практика.
Проектная деятельность. Защита проекта.
1.4. Планируемые результаты
Ожидается, что в результате освоения навыков работы с платой Arduino учащиеся будут
Знать:
основы программирования микроконтроллеров
принцип работы и назначение электрических элементов и датчиков
Уметь:
читать принципиальные схемы и собирать их;
программировать микроконтроллер Arduino
Личностные:
учащийся знает и соблюдает технику безопасности при работе с электронными
устройствами;
умеет выступать перед аудиторией;
развиты навыки сотрудничества со взрослыми и сверстниками.
Метапредметные:
оперирует понятиями такими как: «алгоритм», «исполнитель» «робот»,
«объект», «система», «модель»;
умеет самостоятельно планировать пути достижения целей, корректировать свои
действия в соответствии с изменяющейся ситуацией и оценивать правильность
выполнения поставленной задачи.
Раздел 2. «Комплекс организационно-педагогических условий»
2.1Календарный учебный график
Год
Г
обуче р
ния
у
п
п
а
Нач
ало
заня
тий
4 мес. 1
4 мес. 1
Окон
чани
е
занят
ий
Кол
-во
уче
бны
х
дне
й
Кол
-во
уче
бны
х
нед
ель
Колво
часо
в по
прог
рамм
е
Уче
бны
е
пер
иод
ы
04.09 18.12
16
16
16
1
25.12 15.04
16
16
16
1
Даты
начала
и
оконча
ния
учебны
х
период
ов
04.0918.12
Даты
проведе
ния
промеж
ут.
аттеста
ции
Даты
проведени
я
итоговой
аттестаци
и
ноябрь
декабрь
25.1215.04
март
апрель
Календарный учебный график 1 группы
№ Месяц
1
2
3
4
5
6
сентябрь
сентябрь
сентябрь
сентябрь
октябрь
октябрь
7
октябрь
Тема занятия
Введение. ТБ.
Знакомство с Arduino
Проект «Маячок»
Проект «Светильник»
Проект «Терминвокс»
Проект «Кнопка +
светодиод»
Проект «Пульсар»
Колич
ество
часов
1
1
1
1
1
1
Форма занятий
1
Практическая работа
Зачет
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
8
октябрь
9
10
11
12
13
14
15
16
октябрь
ноябрь
ноябрь
ноябрь
декабрь
декабрь
декабрь
декабрь
№ Месяц
1
2
3
4
5
6
январь
январь
январь
январь
февраль
февраль
7
8
февраль
февраль
9
10
11
12
13
14
15
16
март
март
март
март
апрель
апрель
апрель
апрель
Проект «Маячок с
нарастающей яркостью»
Проект «Бегущий огонек»
Проект «Бегущий огонек»
Проект «Бегущий огонек»
Проект « Пианино»
Проект « Пианино»
Проект» Пианино»
Проектная деятельность
Проектная деятельность
1
Практическая работа
1
1
1
1
1
1
1
1
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
Практическая работа
Защита проекта
Защита проекта
Календарный учебный график 2-ой группы обучения
Тема занятия
Колич Форма занятий
ество
часов
Введение. ТБ.
1
Зачет
Знакомство с Arduino
1
Практическая работа
Проект «Маячок»
1
Практическая работа
Проект «Светильник»
1
Практическая работа
Проект «Терминвокс»
1
Практическая работа
Проект «Кнопка +
1
Практическая работа
светодиод»
Проект «Пульсар»
1
Практическая работа
Проект «Маячок с
1
Практическая работа
нарастающей яркостью»
Проект «Бегущий огонек»
1
Практическая работа
Проект «Бегущий огонек»
1
Практическая работа
Проект «Бегущий огонек»
1
Практическая работа
Проект « Пианино»
1
Практическая работа
Проект « Пианино»
1
Практическая работа
Проект» Пианино»
1
Практическая работа
Проектная деятельность
1
Защита проекта
Проектная деятельность
1
Защита проекта
2.2. Условия реализации программы.
Материально техническое обеспечение.
- Наличие кабинета для занятий кружка площадью 72 м2.
Оборудование кабинета:
- рабочее место педагога, оснащенное персональным компьютером или ноутбуком с
установленным лицензионным программным обеспечением;
- столы и стулья для обучающихся;
- шкафы для хранения таблиц, дисков, пособий справочных материалов;
Аппаратное и техническое обеспечение:
наборы конструктора Ардуино(Матрешка) – 6 шт.;
робототехнический комплект "Makeblock" - 6 шт. ;
мобильный класс;
презентационное
оборудование (проектор с экраном) с возможностью
подключения к компьютеру;
аккумуляторы для микропроцессорного блока робота;
блок питания для аккумуляторов;
дополнительные детали к конструктору Ардуино;
Программное обеспечение:
свободно распространяемое программное обеспечение: Arduino IDE, ArduBlock,
mBlock.
Кадровое обеспечение
Реализация программы обеспечивается педагогическими кадрами, имеющими
среднее
профессиональное
образование
или
высшее
образование,
соответствующее направленности дополнительной общеобразовательной
программы.
Требования к педагогам дополнительного образования:
среднее профессиональное образование - программы подготовки специалистов
среднего звена или высшее образование - бакалавриа´т, направленность
(профиль) которого, как правило,
соответствует направленности
дополнительной общеобразовательной программы;
дополнительное
профессиональное
образование
–
профессиональная
переподготовка по направленности дополнительной общеобразовательной
программы.
Рекомендуется обучение по дополнительным профессиональным программам
по профилю педагогической деятельности не реже 1 раз в 3 года.
2.2. Формы аттестации (контроля)
анкетирование и опрос;
самостоятельная практическая работа;
защита проекта.
2.3. Оценочные материалы
Оценочные материалы представляют собой пакет диагностических методик,
позволяющих определить достижение учащимися планируемых результатов в
соответствии с целью и задачами программы.
Зачетные работы построены таким образом, что перед выполнением
самостоятельного задания учащиеся повторяют и выполняют вместе с педагогом
подобные задания из зачетной работы. На втором занятии дети работают
самостоятельно. Проверочные задания выдаются учащимся на распечатанных
листочках, а так же в электронном виде.
Самостоятельные практические работы учащимся выполняются по определенному
заданию/макету (эталону) педагога согласно пройденным темам/разделам.
Данная краткосрочная программа не предусматривает выдачу документа об
обучении.
Методические материалы
Методы образовательной деятельности:
объяснительно-иллюстративный;
эвристический метод;
метод устного изложения, позволяющий в доступной форме донести до
обучающихся сложный материал;
метод проверки, оценки знаний и навыков, позволяющий оценить
переданные педагогом материалы и, по необходимости, вовремя внести
необходимые корректировки по усвоению знаний на практических
занятиях;
исследовательский метод обучения, дающий обучающимся возможность
проявить себя, показать свои возможности, добиться определенных
результатов.
проблемного изложения материала, когда перед обучающимся ставится
некая задача, позволяющая решить определенный этап процесса обучения и
перейти на новую ступень обучения;
закрепления и самостоятельной работы по усвоению знаний и навыков;
диалоговый и дискуссионный.
Методическое
обеспечение
дополнительной
общеобразовательной
общеразвивающей программы включает в себя обеспечение образовательного
процесса согласно учебно-тематическому плану различными методическими
материалами.
На занятиях используются инструкции по ТБ, задания из учебника, теоретический
материал по ведению занятий, интернет-ресурсы по темам занятий, дидактические
игры.
За основу разработки, дополнительной общеобразовательной общеразвивающей
программы, используется Вики от Амперки.
Для подготовки материала к уроку (презентации, задания для самостоятельно
работы, творческой работы, теоретический материал) используется Интернетресурс: «Амперка _ Вики» http://wiki.amperka.ru/
Перечень методических пособий:
1. Онлайн программа на сайте роботехника18.рф
2. Справочник по C++ на сайте http://wiki.amperka.ru
3. Справочник по Arduino на сайте http://wiki.amperka.ru
Перечень методических материалов:
1. Канал об Ардуионо на youtube.com «Заметки Ардуинщика»
2. Канал об Ардуионо на youtube.com «Учимся программировать Arduino на
визуальном языке Scratch с командой робототехников Карандаш и
Самоделкин».
Список литературы
1.
Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino", У.
Соммер, СПб.: БХВ-Петербург, 2021. — 256 с
2.
«Arduino, датчики и сети для связи устройств», Том Иго, СПб.: БХВПетербург 2020.- 544 с.
3.
«Делаем сенсоры. Проекты сенсорных устройств на базе Arduino и
Raspberry Pi», Теро Карвинен, Киммо Карвинен, Вилле Валтокари, Вильямс 2022,
448 с.
4.
«Изучаем Arduino. Инструменты и методы технического волшебства»,
Джереми Блум, СПб.: БХВ-Петербург 2015. – 336 с.
5.
«Первый шаг в робототехнику» практикум для 5 - 6 классов, Д.Г.
Копосов, Москва БИНОМ. Лаборатория знаний 2019. - 286 с.
6.
«Электроника для начинающих», Чарльз Платт, 2012 – 480 с.
7.
Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2021. - 125 с.
Список литературы для педагога:
1.
2.
Справочник по Arduino на сайте http://wiki.amperka.ru
Онлайн программа на сайте роботехника18.рф
Список литературы для учащихся:
1.
2.
Справочник по Arduino на сайте http://wiki.amperka.ru
Онлайн программа на сайте роботехника18.рф