МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИМНАЗИЯ № 176

Утверждена приказом от 02.09.2024 № 74/8-о

Дополнительная общеобразовательная
программа
технической направленности
«Робототехника»

Возраст обучающихся:
Нормативный срок обучения:
Форма обучения:
Язык обучения:

11-12 лет
1 год
очная
русский

ЕКАТЕРИНБУРГ, 2024
I.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа разработана в соответствии с нормативными документами: письмо департамента образования и науки от 27.09.2012 №4714800/12-14 «Об организации внеурочной деятельности в общеобразовательных учреждениях, реализующих ФГОС начального и основного
общего образования», приложения к письму №2 «Методические рекомендации по организации внеурочной деятельности в рамках реализации
ФГОС начального и основного общего образования в формате «интенсивов». Письмо департамента образования и науки 14.09.2011 №4714163/11-14 «Об особенностях организации внеурочной деятельности в классах общеобразовательных учреждений, реализующих
федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования». Письмо департамента образования и науки
09.11.2011 №47-17957/11-14 «О методических рекомендациях по оформлению программ внеурочной деятельности в рамках реализации ФГОС
ООО».
Рабочая программа проектной деятельности «Робототехника» предназначена для учащихся 5 классов. Настоящий курс предлагает
использование образовательных конструкторов LEGO и аппаратно - программного обеспечения как инструмента для обучения школьников
конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях LEGO -конструирования.
Использование LEGO-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются
знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия
опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия LEGO как нельзя лучше
подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом
информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.
Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении
модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими
руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.
Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками, развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают
принципы работы многих механизмов.
Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует
развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их
творческий потенциал. Ребята лучше понимают, когда они что-либо самостоятельносоздают или изобретают. При проведении занятий по
робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.
Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов LEGO и аппаратно - программного обеспечения, как инструмента
для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях LEGO-конструирования. LEGO®
MINDSTORMS® Education – новое поколение образовательной робототехники, позволяющей изучать естественные науки (информатику,
физику, химию, математику и др.), а также технологии (научно – технические достижения) в процессе увлекательных практических занятий.
Используя образовательную технологию LEGO MINDSTORMS в сочетании с конструкторами LEGO, учащиеся разрабатывают,
конструируют, программируют и испытывают роботов. В совместной работе дети развивают свои индивидуальные творческие способности,
коллективно преодолевают творческие проблемы, получают важные фундаментальные и технические знания. Они становятся более
коммуникабельными, развивают навыки организации и проведения исследований, что безусловно способствует их успехам в дальнейшем
школьном образовании,в будущей работе.
Основным содержанием данной курса являются занятия по техническому моделированию, сборке и программирования роботов с
использованием следующих материалов и источников:
На занятиях используются конструкторы наборов 8547, 9797, ресурсного набора серии LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 с программным
обеспечением ПервоРобот (CD-R диск с визуальной средой программирования NXT-G).
Используя персональный компьютер или ноутбук с программным обеспечением, элементы из конструктора, ученики могут конструировать

управляемые модели роботов. Загружая управляющую программу в специальный микрокомпьютер NXT, и присоединяя его к модели робота,
учащиеся изучают и наблюдают функциональные возможности различных моделей роботов. Робот NXT работает независимо от настольного
компьютера, на котором была написана управляющая программа. Получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, NXT
управляет работой моторов.
Итоги изученных тем подводятся созданием учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в
своих проектах, и защитой этих проектов.
Курс «Робототехника» ориентирован на учащихся 5 классов. Рабочая программа рассчитана на 68 часов. Занятия проводятся 1 раза в неделю,
согласно расписанию.
Объём часов: в течение года учебного – 1 час в неделю, за год - 34 часа.
Возрастная группа: учащиеся 5 классов.
Цель программы: заложить основы алгоритмизации и программирования с использованием робота LEGO Mindstorms NXT, научить
использовать средства информационных технологий, чтобы проводить исследования и решать задачи в межпредметной деятельности.
Задачи программы:
научить конструировать роботов на базе микропроцессора NXT;
научить работать в среде программирования Mindstorms NXT;
научить составлять программы управления LEGO - роботами;
развивать
творческие способности и
логическое мышлениеобучающихся;
развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученнымрезультатом;
развивать образное, техническое мышление и умение выразить свойзамысел;
развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборкемоделей;
развивать умения творчески подходить к решению задачи;
развивать применение знаний из различных областей знаний;
развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и
самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
получать навыки проведения физического эксперимента;
получить опыт работы в творческих группах.
Концепция программы основана на необходимости разработки учебно- методического комплекса для изучения робототехники, максимально
совместимого с базовым курсом ИКТ в основной школе. Изучения робототехники имеет политехническую направленность – дети
конструируют механизмы, решающие конкретные задачи. LEGO – технология на основе конструктора Mindstorms NXT позволяет развивать
навыки конструирования у детей всех возрастов, поэтому школы, не имеющие политехнического профиля, остро испытывают потребность
курсе робототехники и любых других курсах, развивающих научно- техническое творчество детей.
Учащиеся обычно изучают на уроках информатики программирование, опираясь на концепцию исполнителя – Черепаху, Робота, Чертежика и
т.д. Эти исполнители позволяют ребенку освоить достаточно сложные понятия – алгоритм, цикл, ветвление, переменная. Робот, собранный из
конструктора LEGO, может стать одним из таких исполнителей. Программирование робота некой стандартной и универсальной конструкции,
отвечающей всем поставленным перед учащимися задачам, снижает порог вхождения в робототехнику, позволяя учителю достигать в рамках
курса тех же целей, что и на традиционных уроках информатики. По сравнению с программированием виртуального исполнителя, LEGO робот вносит в решение задач элементы исследования и эксперимента, повышает мотивацию учащихся, что будет положительно оценено

учителем.
Методы обучения

Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимисянового материала с привлечением наблюдения готовых примеров,
моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа иобобщения демонстрируемых материалов);

Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков иумений в процессе разработки собственных моделей)

Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)

Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний,навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения
практических заданий)

Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, атакже при разработке проектов)
Формы организации внеурочной деятельности включают в себя: групповые учебно-практические и теоретические занятия,
комбинированные занятия, соревнованиях между группами, районные и школьные соревнования, поисковые и научные исследования,
презентации, работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты).
II. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
Введение (1 ч.)
Поколения роботов. История развития робототехники.
Применение роботов.
Развитие
образовательной
робототехники.
Цели и задачи курса.
Конструктор LEGO Mindstorms NXT (4 ч.)
Конструкторы LEGO Mindstorms NXT 2.0. 8547, 9797, ресурсный набор.
Основные детали конструктора. Микропроцессор NXT. Сервомоторы. Датчики. Подключение сервомоторов и датчиков. Меню NXT.
Программирование на NXT. Выгрузка и загрузка.
Программирование NXT (11 ч.)
Установка программного обеспечения. Системные требования.
Интерфейс ПО LEGO Mindstorms NXT. Самоучитель. Мой портал. Панель инструментов. Палитра команд. Рабочее поле. Окно подсказок.
Окно NXT. Панель конфигурации. Пульт управления роботом. Первые простые программы. Передача и запуск программ. Тестирование
робота.
Испытание роботов (6 ч.)
Движение, повороты и развороты. Воспроизведение звуков и управление звуком. Движение робота с ультразвуковым датчиком и датчиком
касания. Обнаружение роботом черной линии и движение вдоль черной линии.
Проектная деятельность (6 ч.)
Конструирование моделей роботов. Программирование. Испытаниероботов. Презентация проектов роботов. Выставка роботов.
Соревнование роботов (6 ч.)
Решение олимпиадных задач. Подготовка, программирование и испытание роботов в соревнованиях. Участие в краевых мероприятиях,
олимпиадах поробототехнике.
III. УЧЕБНЫЙ ПЛАН
№
1.

Период обучения
5а класс

Теория
1

Практика
33

5б класс
5в класс
5г класс
5д класс
ИТОГО:

2.
3.
4
5

1
1
1
1
5

33
33
33
33
165

IY.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ПЕРИОДАМ ОБУЧЕНИЯ
№

Период обучения

1.
2.
3.
4
5

5а класс
5б класс
5в класс
5г класс
5д класс
ИТОГО:

Общее
кол-во
часов
(в год)
34
34
34
34
34
170

Теория

Практика

1
1
1
1
1
5

33
33
33
33
33
165

Тематический план программы
№ Тема занятия,вид занятия
Содержание занятия
занятия
п/п
1
Введение в курс
1.1. История робототехники. Поколенияроботов.
«Робототехника». Чтотакое робот? (Лекция) 1.2. Цели и задачи курса «Робототехника»

2

Робот LEGO MindstormsNXT (Презентация) «Роботы LEGO: от простейших моделей допрограммируемых»
Презентация №2
« Появление роботов Mindstorms NXT в России, Краснодарском крае. Виды,
артикулы, комплектация конструкторов, стоимость
наборов»
Конструкторы LEGO Mindstorms NXT 2.0
Практическое занятие № 1
8547,
«Знакомство с конструкторами LEGO Mindstorms NXT 2.0 /8547, 9797.
9797, ресурсный набор.
Ресурсный набор/»
(Практическое занятие)

Кол-во
часов
1

1

3

Микрокомпьютер NXT(Лекция)

4

Датчики NXT(Лекция)

5

Сервомотор NXT(Лекция)

6

7,8

9

4.1. Характеристики NXT.Установка аккумуляторов в блок
микрокомпьютера.
4.2. Технология подключения к NXT (включение и выключение, загрузка и
выгрузка программ, порты USB, входа ивыхода).
4.3. Интерфейс и описание NXT (пиктограммы, функции, индикаторы).
4.4. Главное меню NXT (мои файлы, программы, испытай меня, вид,
настройки)
5.1. Датчик касания (Touch Sensor,
подключение и описание)
5.2. Датчик звука (Sound Sensor, подключение и описание)
5.3. Датчик освещенности (Light Sensor,
подключение и описание)
5.4. Датчик цвета (Color Sensor, подключение и описание)
5.5. Датчик расстояния (Ultrasonic Sensor,
подключение и описание)
6.1. Встроенный датчик оборотов (Измеренияв градусах и оборотах).
6.2. Скорость вращения колеса (Механизм зубчатой передачи и ступица)
6.3. Подключение сервомоторов к NXT.
Испытание программой меню Try Me.

1

Программное обеспечениеLEGO®
MINDSTORMS®
Education NXT
(Практическое занятие)
Основы программирования
NXT

Практическое занятие №2
«Установка программного обеспечения LEGOMindstorms NXT Software c CD
диска на персональный компьютер».

1

8.1. Общее знакомство с интерфейсом ПО
LEGO Mindstorms NXT

2

(Лекция)

8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
8.7.

Первый робот и перваяпрограмма
(Практическое занятие)

Практическое занятие № 3
«Сборка, программирование и испытаниепервого робота Castor Bot»

1

1

Самоучитель. Мой портал. Панельинструментов.
Палитра команд (Common palette,Complete palette, Custom palette)
Рабочее поле.
Окно подсказок. Окно NXT.
Панель конфигурации
Пульт управления роботом.
1

10,11 Движения и повороты
(Лекция)

Команда Move.
Настройка панели конфигурации команды Move.
Особенности движения робота по прямойи кривой линиям.
Повороты робота на произвольные углы.
Примеры движения и поворотов робота
Castor Bot.
12 Воспроизведение звуков иуправление звуком 11.1. Команда Sound. Воспроизведение звуков и слов.
(Лекция)
11.2. Настройка панели конфигурации команды Sound.
11.3. Составление программы и демонстрацияначала и окончания движения
робота Castor Bot по звуковому сигналу.
11.4. Составление программы и демонстрациядвижения робота
13,14 Движение робота с
12.1. Устройство и принцип работыультразвукового датчика.
ультразвуковым датчикоми датчиком касания 12.2. Команда Distance. Настройки в панели конфигурации для
(Лекция, практическая работа)
ультразвукового датчика.
12.3. Примеры простых команд и программ сультразвуковым датчиком.
12.4. Устройство и принцип работы датчика касания.
12.5. Команда Touch. Настройки в панели конфигурации для датчика касания.
12.6. Примеры простых команд и программ сдатчиком касания.
12.7. Демонстрация подключения к NXT
ультразвукового датчика.
12.8. Демонстрация подключения к NXT
датчика касания.
15,16 Обнаружение роботом
13.1. Алгоритм движения робота вдоль чернойлинии.
черной линии и движениевдоль черной линии 13.2. Команда Light. Применение и настройки датчик освещенности.
(Лекция, практическая работа)
13.3. Примеры программ для робота,движущегося вдоль черной линии.
13.4. Испытание робота на черной линии. 13.4.1.Установка на робота датчика
освещенности.
13.4.2. Настройка программы «Polinii».
13.4.3. Испытание робота при движении вдоль черной линии.
17 Проект «Tribot» .
Практическое занятие № 4
18 Программирование и
14.1. Конструирование робота.
19 функционирование робота
(Практическое занятие)
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.
10.5.

14.2. Программирование робота.
14.3. Испытание робота

.

2

1

2

2

3

20
21
22

Проект «Shooterbot».
Программирование и
функционирование робота
(Практическое занятие)

Практическое занятие № 5
15.1. Конструирование робота.
15.2. Программирование робота.
15.3. Испытание робота.

3

23
24
25

Проект «Color Sorter» .
Программирование и
функционирование робота
(Практическое занятие)

Практическое занятие № 6
16.1. Конструирование робота.
16.2. Программирование робота.
16.3. Испытание робота.

3

26
27
28

Проект «Robogator» .
Программирование и
функционирование робота
(Практическое занятие)

Практическое занятие № 7
17.1. Конструирование робота.
17.2. Программирование робота.
17.3. Испытание робота.

3

29
30
31
32
33
34

Решение олимпиадныхзаданий

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Кегельринг
Черная линия
Лабиринт
Сумо
Робобильярд
Траектория

6

Всего часов
Y. ФОРМА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
Не предусмотрена. После освоения программы документ об образовании не выдается.
YI. КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК

34

Учебный период

Дата
начало
01.09.2024
02.12.2024
01.03.2025

I триместр
II триместр
III триместр
Итого в учебном году
Нерабочими праздничными днями являются:
воскресенье
1, 2, 3, 4, 5, 6 и 8 января - Новогодние каникулы;
7 января - Рождество Христово;
23 февраля - День защитника Отечества;
8 марта - Международный женский день;
1 мая - Праздник Весны и Труда;
9 мая - День Победы;

окончание
01.12.2024
28.02.2025
25.05.2025

Продолжительность
количество учебных недель
12
11
11
34

YII. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Концепция курса «Робототехника» предполагает внедрение инноваций вдополнительное техническое образование учащихся. Поэтому
основными планируемыми результатами курса являются:
Развитие интереса учащихся к роботехнике и информатике
Развитие навыков конструирования роботов и автоматизированныхсистем;
Получение опыта коллективного общения при конструировании исоревнованиях роботов.
В результате обучения учащиеся должны знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающуюсреду и здоровье;

область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

основные источники информации;

виды информации и способы её представления;

основные информационные объекты и действия над ними;

назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода иобработки информации;

правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

конструктивные особенности различных моделей, сооружений имеханизмов;

компьютерную среду, включающую в себя графический языкпрограммирования;

виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;основные приемы конструирования роботов;

конструктивные особенности различных роботов;

как передавать программы;

как использовать созданные программы;

1.
2.
3.



самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий,самоконтроль,
применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и другихобъектов и т.д.);

создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному
замыслу;

создавать программы на компьютере для различных роботов;

корректировать программы при необходимости;

демонстрировать технические возможности роботов.
В результате обучения учащиеся должны уметь:

работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете(изучать и обрабатывать информацию);

самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий,самоконтроль,
применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

создавать программы на компьютере;

передавать (загружать) программы;

корректировать программы при необходимости;

демонстрировать технические возможности роботов.
Личностные,
метапредметные
и предметные
результаты
освоенияпрограммы «Роботехника».
Универсальными компетенциями учащихся на этапе основного общегообразования по формированию умения проектировать свою
деятельность являются:
—
умения организовывать собственную деятельность, выбирать ииспользовать средства для достижения её цели;
—
умения активно включаться в коллективную деятельность, взаимодействовать со сверстниками в достижении общих целей;
—
умения доносить информацию в доступной, логичной форме в процессе общения и взаимодействия со сверстниками и взрослыми
людьми.
Личностными результатами освоения учащимися программы являютсяследующие умения:
-умение выделять в потоке информации необходимый материал позаданной теме;
-активно включаться в общение и взаимодействие со сверстниками на принципах уважения и доброжелательности, взаимопомощи и
сопереживания;
-осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий с жизненными ситуациями в соответствии с традициями кубанскогонарода;
-проявлять дисциплинированность, трудолюбие и упорство вдостижении поставленных целей;
-оказывать бескорыстную помощь своим сверстникам, находить с нимиобщий язык и общие интересы.
Метапредметными результатами являются следующие умения:
Умение осмысливать задачу, для решения которой недостаточно знаний;
-Умение отвечать на вопрос: чему нужно научиться для решенияпоставленной задачи?
-Умение самостоятельно генерировать идеи, т.е. изобретать способдействия, привлекая знания из различных областей.
Умение самостоятельно находить недостающую информацию винформационном поле.
Умение находить несколько вариантов решения проблемы.
Умение устанавливать причинно-следственные связи.

-

Умение находить и исправлять ошибки в работе других участниковгруппы.
Умения и навыки работы в сотрудничестве. Навыки взаимопомощи вгруппе в решении общих задач.

ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Данный курс не предполагает промежуточной или итоговой аттестации учащихся. В процессе обучения учащиеся получают знания и опыт в
области дополнительной дисциплины «Робототехника».
Оценивание уровня обученности школьников происходит по окончании курса, после выполнения и защиты индивидуальных проектов.
Учащиеся получают похвальные листы за разработку индивидуальных моделей роботов. Тем самым они формируют свое портфолио,
готовятся к выбору своей последующей траектории развития, формируют свою политехническую базу.
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
№ п/п

Наименование объектов и средств материальнотехнического обеспечения

Количество

1

1.Библиотечный фонд (книгопечатная продукция)
«Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов», Д.Г. Копосов. 2012 г., БИНОМ.

1

2
3

Руководство
«ПервоРобот
NXT.
Введение
в робототехнику». 2006 г. The Lego Group.
«Уроки Лего – конструирования в школе», Злаказов А.С., Горшков Г.А., 2011 г., БИНОМ.

1
1

4

«Робототехника для детей и родителей», Филиппов С.А., 2010 г.

1

2. Печатные пособия
1
«Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов», Д.Г. Копосов. 2012 г., БИНОМ.
3. Технические средства обучения
1
Ноутбуки
(компьютеры)
2
3

Мультимедиа проектор
Программное
обеспечение

с

установленной

средой программирования NXT-G

2
1

«LEGO

Education

Инструкции по сборке (в электронном виде CD)
Фотоаппарат
4. Экранно-звуковые пособия
Интерактивная доска

WeDo Software»
1
1