Популяризация и развитие научно-технического творчества детей средствами робототехники

Карабан Инга Анатольевна, учитель информатики и ИКТ

Разделы: Информатика, Дополнительное образование

Название программы

«Популяризация и развитие научно-технического творчества детей средствами робототехники»
(программа работы районного ресурсного центра по робототехнике «Robofriends»)

Цель программы

Организация инновационной деятельности РЦ по дополнительному образованию в области робототехники и научно-технического творчества для учащихся и педагогов ОО и ДОО Алданского района.

Задачи проекта

- Организация дополнительного образования учащихся на базе РЦ по робототехнике и научно-техническому творчеству;
- Привлечение внимания школьников и педагогов образовательных учреждений района к сфере высоких технологий и инновационной деятельности;
- Выявление способных, творческих детей и подростков с активной жизненной позицией, готовых заниматься исследовательской, проектной работой;
- Создание лаборатории по робототехнике.

Целевая аудитория

Дошкольники, дети младшего школьного возраста, дети среднего школьного возраста, дети старшего школьного возраста. Педагоги.

Масштаб проекта

Алданский район

Ожидаемые результаты

- Организация районных соревнований по робототехнике в соответствии с регламентами республиканских и российских соревнований.
- Популяризация научно-технического творчества и робототехники через организацию районных соревнований по робототехнике.
- Формирование у школьников компетенций в конструировании и программировании робототехнических систем.
- Формирование компетенций педагогов района в области образовательной робототехники.

Срок реализации

1 год

Руководитель РЦ

Карабан Инга Анатольевна

Источники финансирования

Реализация проекта обеспечивается за счет бюджетных средств и дополнительно привлеченных средств (спонсорские средства).

Дорожная карта реализации проекта

Сроки реализации

Ожидаемый результат

Нормативный документ (при наличии)

Обучение педагогов на КПК по робототехнике в г.Якутск

29.09.-3.10.

Повышение компетенций педагогов в области образовательной робототехники

Свидетельство о КПК

Создание лаборатории по робототехнике

В течение года

Создание МТБ

Паспорт лаборатории

Апробация программы дополнительного образования «Образовательная робототехника» для учащихся школ района

В течение года

Формирование компетенций учащихся в конструировании и программирование робототехнических систем

программа

Организация и проведение районных соревнований по робототехнике по регламентам республиканских и российских соревнований

По плану соревнований, в течение года

Формирование компетенций учащихся в конструировании и программирование робототехнических систем

Положения, протоколы соревнований

Семинар для педагогов района по регламентам соревнований по робототехнике. Презентация лаборатории по робототехнике.

Январь

Формирование компетенций педагогов в области образовательной робототехники

приказ

Подготовка научно-технических проектов с учащимися гимназии

В течение года

Формирование компетенций учащихся в конструировании и программирование робототехнических систем

Участие в фестивалях и конкурсах республиканского уровня с целью апробации разработок учащихся

По плану республиканских соревнований

Формирование компетенций учащихся в конструировании и программирование робототехнических систем

Организация и проведение районной выставки «Мой робот» с применением конструкторов и самособранных авторских роботов

Апрель

Формирование компетенций учащихся в конструировании и программирование робототехнических систем

Положения, протоколы соревнований

Освещение работы РЦ на сайте гимназии

В течение года

Информационное сопровождение работы РЦ

Выпуск газеты, посвященной робототехнике

май

Информационное сопровождение работы РЦ

газета

Обобщение опыта, заявка на участие во Всероссийской программе «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России»

Июнь-сентябрь

Обобщение опыта, вступление во всероссийскую программу

Кадровое обеспечение проекта

Для реализации проекта важное значение имеет кадровый потенциал. Организационная структура образовательным процессом представлена несколькими звеньями:

Управленческий аппарат: директор (высшая квалификационная категория, менеджер образования ); заместители директора по УВР - 1; учителя информатики - 2.

Критерии оценки предполагаемых результатов

- количество учащихся района, принявших участие в работе ресурсного центра;
- количество педагогов, принявших участие в подготовке учащихся к районным соревнованиям по робототехнике;
- количество проведенных соревнований, выставок, количество призовых мест;
- позитивное отношение учащихся, родителей, педагогов к работе РЦ.

Финансовое обеспечение проекта: источники и объемы финансирования (бюджетное, внебюджетное)

Основными источниками финансирования являются бюджетные ассигнования, а также внебюджетные поступления от государственных и общественных организаций и целевых взносов юридических и частных лиц.

Статья расходов	Сумма, руб.	Источник финансирования
Статья расходов	Сумма, руб.	бюджет, руб.	внебюджет, руб.
Закупка робототехнического оборудования и литературы	647 600		647 600
Курсы ПК для педагогов	28 400	28 400	10 000
Расходные материалы для проведения мероприятий, призы	12 000	2 000	10 000
Дополнительное оборудование для конструирования	10 000		10 000
Поля для соревнований	30 000		30 000
Итого:	728 000	30 400	696 600

Условия реализации проекта

Для успешной реализации проекта определены основные требования к инфраструктуре и программному обеспечению (ПО) в гимназии:
- Наличие информационно-образовательной среды.
- Достаточный уровень оснащения средствами ИКТ.

Материально-техническое обеспечение проекта

Все учебные кабинеты оборудованы ПК, проекторами. Это дает возможность работать с тетрадью на учебной доске.

Содержание модулей занятий с детьми

1 модуль

Обзор конструктора Лего WeDo.

Робототехнический набор LEGO Education WeDo - это эффективное образовательное решение для изучения технических дисциплин в начальной школе. Оно предназначено для сборки и программирования простых ЛЕГО-моделей, которые подключаются к компьютеру.

В состав решения входят электромоторы, датчики движения и наклона, мультиплексор LEGO USB Hub, а также специальное программное обеспечение и комплект проектных работ.

Ознакомление со средой программирования.

Интуитивно-понятное программное обеспечение, основанное на визуальном языке программирования, предоставляет ученикам удобное пространство для оттачивания навыков системного мышления.

Изучение регламента соревнований по Легофутболу.

Команда, участвующая в соревнованиях должна иметь оригинальное название, эмблему или форму, состоять из 2 человек и представлять трех Лего-футболистов и одного Лего-вратаря из коллекции Lego WeDo 9580. Модели роботов должны быть собраны заранее и представлены судьям до начала соревнований.

Практическая работа с конструктором (сборка моделей «Нападающий» и «Вратарь»).

2 модуль

Обзор конструктора Lego Mindstorms Education EV3.

Образовательная робототехническая платформа LEGO → MINDSTORMS → Education EV3 позволит легко и просто совершенствовать свои знания в области информатики, физики, технологии и математики. Кроме того, ученики с легкостью выполнят поставленные учебные задачи и разовьют критически важные для XXI века навыки и умения.

Основанная на простой в использовании роботизированной технологии, платформа LEGO → MINDSTORMS → Education EV3 представляет собой универсальное образовательное средство, готовое как для урочного, так и для внеурочного применения на ключевых предметах основной школы.
Ознакомление со средой программирования.

Простое в освоении и использовании мультиплатформенное образовательное программное обеспечение EV3 создано специально для применения в учебной деятельности. ПО позволяет программировать созданные учениками робототехнические модели с помощью графического языка программирования LabVIEW, в котором программа состоит из перемещаемых пользователем программных блоков - процедур и функций.

Изучение регламента соревнований по «Сумо».

Главная задача робота-сумоиста состоит в том, чтобы вытолкнуть за пределы ринга своего соперника. Существует множество вариантов правил проведения этого состязания, накладывающих различные ограничения в первую очередь на размеры и конструкцию роботов, тем не менее, базовые алгоритмы поведения робота при этом очень похожи.

Практическая работа с конструктором Lego Mindstorms Education EV3 (сборка авторских моделей).

3 модуль

Обзор конструктора Lego Mindstorms Education EV3. Ознакомление со средой программирования. Изучение регламента соревнований по «Робосквош».

За отведенное время робот должен совершить максимальное количество поочередных ударов «ракеткой» по мячу, который должен ударяясь о стену возвращаться обратно к роботу.

Практическая работа с конструктором Lego Mindstorms Education EV3 (сборка авторских моделей).

4 модуль

Практическая работа с конструкторами Lego Mindstorms Education EV3, Lego WeDo, FISCHERTECHNIK, Arduino (сборка авторских моделей и моделей по инструкции).

Материально-техническое обеспечение

LEGO Mindstorms Education EV3 - 15
LEGO Mindstorms Education EV3 (ресурсный) -2
LEGO WeDo - 25
LEGO WeDo (ресурсный) - 4
Робофутболист - 2
Космические проекты LEGO- 1
FISCHERTECHNIK - 2
ТЕХНОLab - 1 (4 набора в комплекте)
Arduino (Йотик) - 5
Поля для соревнований.

План реализации программы

Мероприятия	Участники	Организаторы
Сентябрь
Встреча с руководителями кружков робототехники д/с и школ	Педагоги детских садов	Карабан И.А., Митрохина Т.Б.
Проведение занятий по подготовке к соревнованиям по «Легофутболу». 1 модуль	воспитанники д/с, учащиеся 1-4 классов	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Создание страницы на сайте гимназии для освещения работы РЦ		Карабан И.А.
Октябрь
Проведение районных соревнований «Легофутбол» для участников 0-4 классов п.Нижний Куранах	воспитанники д/с, учащиеся 1-4 классов	Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.
Проведение занятий по подготовке к соревнованиям по регламенту «Сумо». 2 модуль	Учащиеся 5-8 классов школ района	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Обучение на курсах по робототехнике КФЕН СВФУ	Гуленкова И.А., Бредихин В.В.
Ноябрь
Участие обучающихся в районной НПК «Шаг в будущее»	Учащиеся гимназии	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Проведение районных соревнований роботов по регламенту «Сумо»	Учащиеся 5-8 классов школ района	Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.
Декабрь
Подготовка семинара для педагогов района по регламентам соревнований по робототехнике.		Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.
Подготовка учащихся к республиканским соревнованиям по робототехнике	Учащиеся гимназии	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Январь
Участие в республиканском отборочном туре «Робофест - Якутск»	Учащиеся гимназии	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Семинар для педагогов района по регламентам соревнований по робототехнике. Презентация лаборатории по робототехнике	Педагоги района	Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.
Проведение занятий по подготовке к соревнованиям по регламенту «Робосквош». 3 модуль	Учащиеся 9-11 классов школ района	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Февраль
Проведение районных соревнований роботов по регламенту «Робосквош»	Учащиеся 9-11 классов школ района	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Проведение занятий по разработке и сборке роботов по инструкции и авторских моделей. 4 модуль	Воспитанники д/с и школьники района	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Март
Участие в республиканском фестивале по робототехнике «РобоОТС»	Учащиеся 9-11 классов гимназии	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Проведение занятий по разработке и сборке роботов по инструкции и авторских моделей. 4 модуль	Воспитанники д/с и школьники района	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Апрель
Участие в межрегиональной НПК «РоботоБУМ» и соревнованиях по робототехнике в г.Нерюнгри	Учащиеся гимназии	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Проведение районной выставки по робототехнике «Мой робот» (авторские модели, модели по инструкции)	Воспитанники д/с и школьники района	Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.
Май
Подведение итогов работы РЦ за год		Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.
Освещение на сайте гимназии работы РЦ, результатов районных соревнований	Ежемесячно	Карабан И.А., Бредихин В.В.
Выпуск газеты «Robofriends»	Воспитанники д/с и школьники района, педагоги	Карабан И.А., Бредихин В.В., Митрохина Т.Б.

Список литературы

В.В.Тарапата, Н.Н.Самылкина «Робототехника в школе: методика, программы, проекты», Москва «Лаборатория знаний» 2017.
Л.Г.Белиовская, Н.А.Белиовский «Использование Lego-роботов в инженерных проектах школьников», Москва «ДМК», 2016.
Дж.Бейктал «Конструируем роботов от А до Я», Москва, «Лаборатория знаний» 2018.

13.09.2022