Робототехника и информационные технологии (8-9 класс)

Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики соприкасаются с проблемами управления и искусственного интеллекта. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.


Программа рассчитана на получение углубленных знаний в информационных технологиях, задействуя программирование как один из основных инструментов в робототехнике. Теоретический материал усваивается в ходе практической работы по сборке моделей роботов и программированию модулей для них.  Практическая работа на занятиях позволяет постепенно глубже разобраться в предмете, тем самым эффективно дополняя традиционные теоретические курсы. Учащимся предоставляется возможность не только узнать, где и как можно применить полученные знания, но и при содействии преподавателя начать самостоятельную работу, попробовать свои силы в проектной работе по конструированию элементов робототехнических и мехатронных систем.

Содержание программы

  1. Введение в предметную область. Техника безопасности в компьютерном классе (Теория - 1 час);
  2. Основы программирования и конструирования роботов. Конструктор Vex (Теория - 5 часов, практика - 15 часов);
  3. Набор Arduino. Работа с датчиками и электронными компонентами. Сборка проектов-кейсов (Теория - 10 часов, практика - 11 часов);
  4. Разработка идеи проекта. Финальная сборка и апробация прототипа (Теория - 3 часа, практика - 27 часов).

Итого: 72 часа (Теория - 21 час, практика - 51 час)

Цели программы

Изучение робототехники и информационных технологий в среднем школьном возрасте направлено на достижение следующих целей:

  • Дополнение и углубление системы базовых знаний по информационным технологиям, а именно программированию; 
  • Развитие навыков программирования при работе с датчиками для роботов;
  • Развитие логического и критического мышления, а также способности к умственному эксперименту; 
  • Развитие самостоятельности и навыков поиска полезной информации для достижения поставленных целей; 
  • Ознакомление с информационными технологиями в процессе индивидуальной и коллективной учебной деятельности, а также приобретение опыта работы с ними в ходе проектной деятельности; 
  • Овладение навыками взаимодействия с современным аппаратным и программным обеспечением компьютера при работе с информационными технологиями; 
  • Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств информационных и коммуникационных технологий при изучении различных учебных предметов; 
  • Развитие представлений о робототехнике как форме описания и методе познания действительности, создание условий для приобретения первоначального опыта конструирования и программирования; 
  • Формирование общих способов интеллектуальной деятельности, характерных для компьютерной графики и информатики и являющихся основой познавательной культуры, значимой для различных сфер человеческой деятельности; 
  • Овладение знаниями и умениями в области робототехники и информационных технологий, необходимыми для продолжения образования, изучения смежных дисциплин, применения в повседневной жизни; 
  • Создание фундамента для инженерного развития, формирования механизмов мышления, характерных для компьютерной и информационной деятельности.

Результат программы

Программа позволяет добиваться следующих результатов освоения образовательной программы дополнительного образования:

в личностном направлении:

1) ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

2) формирования коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видах деятельности;

3) умение ясно, точно, грамотно излагать свои мысли в устной и письменной речи, понимать смысл поставленной задачи, выстраивать аргументацию, приводить примеры и контрпримеры;

4) критичность мышления, умение распознавать логически некорректные высказывания, отличать гипотезу от факта;

5) развитие представления о робототехнике как форме описания и методе познания действительности, создание условий для приобретения первоначального опыта конструирования и программирования

6) креативность мышления, инициатива, находчивость, активность при решении поставленных задач;

7) умение контролировать процесс и результат учебной деятельности;

8) формирования способности к эмоциональному восприятию задач, решений, рассуждений, двумерных и трехмерных объектов; 


в метапредметном направлении:

1) способности самостоятельно планировать альтернативные пути достижения целей, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

2) умения осуществлять контроль по образцу и вносить необходимые коррективы;

3) первоначальные представления об идеях и о методах робототехники и информационных технологий как о языке науки и техники;

4) умение видеть задачу в контексте проблемной ситуации в других дисциплинах, в окружающей жизни;

5) умение находить в различных источниках информацию, необходимую для решения проблем, и представлять ее в понятной форме; принимать решение в условиях неполной и избыточной информации;

6) умение понимать и использовать средства наглядности (таблицы, схемы и др.) для иллюстрации, интерпретации, аргументации;

7) умение выдвигать гипотезы при решении учебных задач и понимать необходимость их проверки;

8) умение применять индуктивные и дедуктивные способы рассуждений, видеть различные стратегии решения задач;

9) умение планировать и осуществлять деятельность, направленную на решение задач исследовательского характера;


в предметном направлении:

1) овладение базовым понятийным аппаратом по основным разделам содержания; представление об основных изучаемых понятиях как важнейших моделях, позволяющих описывать и изучать реальные процессы и явления;

2) умение извлекать необходимую информацию, точно и грамотно выражать свои мысли в устной и письменной речи с применением терминологии информационных технологий, проводить классификации, логические обоснования;

3) умение применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера с использованием при необходимости справочных материалов, калькулятора, компьютера.

Материально-техническая база

  • Компьютеры с установленным необходимым программным обеспечением (VEXcode IQ, Arduino IDE);
  • Проектор;
  • Интерактивная доска;
  • Робототехнические конструкторы VEX IQ;
  • Набор конструктора Arduino. Поле для проведения соревнований;
  • Источники питания.