Пояснительная записка
В настоящее время на рынке труда одними из самых востребованных являются инженерные кадры высокого профессионального уровня, поэтому необходимость популяризации профессии инженера очевидна. Быстро растущая потребность в создании роботизированных систем, используемых в экстремальных условиях, на производстве и в быту, предполагает, что даже обычные пользователи должны владеть знаниями в области робототехники. Но эффективное освоение таких знаний невозможно без чёткого понимания того, как устроен материальный мир, каковы законы, определяющие взаимодействия тел и принципы конструирования механизмов. Получение таких знаний позволит обучающимся болtе эффективно решать задачи создания робототехнических устройств, получить опыт познавательной и творческой деятельности; понять смысл основных научных понятий и законов физики, усвоить взаимосвязи между ними.
Направленность программы
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Физические основы робототехники» имеет естественнонаучную направленность.
Актуальность настоящей программы определяется повышенным спросом на профессии hi-tech сектора, одновременно связанные с традиционной инженерией и программированием устройств. Роботы являются основой современного массового производства, а умение их грамотно строить постепенно замещает традиционные навыки конструкторов и технологов.
Программа разработана на основе следующих нормативных документов:
- Федеральный закон Российской Федерации от 29.12.2012 № 273-Ф3 «Об образовании в Российской Федерации»;
- Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.22 №629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;
- Распоряжение Правительства РФ от 31 марта 2022 г. N 678-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 г. и плана мероприятий по ее реализации»;
- Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 23 августа 2017 года N 816 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»;
- Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) (Приложение к письму Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 №09-3242);
- Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ, адаптированные к системе образования Московской области кафедрой дополнительного образования и сопровождения детства ГБОУ ВО МО «Академия социального управления» (Письмо Министерства образования Московской области № Исх-3597/21в от 24.03.2016).
- Письмо Минобрнауки РФ от 11 декабря 2006 г. № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей»).
- Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи (утверждено постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4. 3648-20»).
- СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»;
- Образовательная программа МАОУДО Центр «Диалог»;
- Учебный план МАОУДО Центр «Диалог».
Цель программы: изучение основ физики с использованием лабораторного и робототехнического оборудования.
Задачи:
обучающие:
- дать первоначальные знания о физических законах и процессах;
- сформировать элементарные умения, связанные с выполнением учебного лабораторного эксперимента (исследования);
- сформировать у обучающихся устойчивый интерес к предметам естественнонаучного цикла и грамотному проектированию устройств;
воспитательные:
- воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности;
- воспитывать творческое отношение к выполняемой работе.
развивающие:
- развивать творческую инициативу и самостоятельность;
- развивать психофизиологические качества воспитанников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.
- развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Отличительная особенность данной дополнительной общеразвивающей общеобразовательной программы от уже существующих в этой области является то, что она нацелена на вовлечение детей и молодежи в техническое творчество, воспитание инженерной культуры, выявление и продвижение перспективных инженерно-технических кадров.
Адресат программы Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Физические основы робототехники» рекомендуется для обучающихся 11-13 лет
Возрастные особенности, иные медико-психолого-педагогические характеристики
Период 11-13 лет характеризуется становлением избирательности, целенаправленности восприятия, становлением устойчивого, произвольного внимания и логической памяти, время перехода от мышления, основанного на оперировании конкретными представлениями к мышлению теоретическому. Данный этап можно охарактеризовать как время овладения самостоятельными формами работы, время развития интеллектуальной, познавательной активности обучающихся.
Так как ведущей деятельностью обучающихся данного возраста является общение, то наибольшие изменения во внутренней позиции связаны с взаимоотношениями с другими людьми, прежде всего со сверстниками. Резко возрастает значение коллектива, его общественного мнения, отношений со сверстниками, оценки ими его поступков и действий. Он стремится завоевать в их глазах авторитет, занять достойное место в коллективе. Заметно проявляется стремление к самостоятельности и независимости, возникает интерес к собственной личности, формируется самооценка, развиваются абстрактные формы мышления.
В этом возрасте ребята склонны к творческим и спортивным играм, где можно проверить волевые качества: выносливость, настойчивость, выдержку. Поэтому использование на занятиях проектных методик, рекомендуемых данной программой, так важно для детей 11-13 лет.
Данный возраст 11-13 лет наиболее благоприятен для развития таких важных для всей последующей учебы и жизни обучающегося психических процессов, как рефлексия, внутренний план действий, которые, в свою очередь, являются основой для формирования алгоритмического стиля мышления.
Объем и срок освоения программы
Предполагаемый объем учебного времени на весь период обучения и необходимый для освоения программы составляет 1 год обучения 45 часов.
Форма обучения: очная. Занятия проводятся в форме лекций, дискуссий, практических работ.
Особенности организации образовательного процесса
Данная программа предполагает занятия в группе с основным составом обучающихся одного возраста. Состав группы - постоянный.
Режим занятий, периодичность и продолжительность занятий
Общее количество учебных часов в год - 45. Одно занятие в неделю. Продолжительность одного занятия 1,5 учебных часа (40 минут + 10 минут перерыв + 20 минут).
Планируемые результаты: у обучающихся должны быть сформированы основы общекультурных, общеучебных и предметных (естественнонаучных) компетенций, которые обеспечат них комфортное вхождение в образовательную и социальную среду на следующем этапе обучения и жизнедеятельности.
Обучающиеся должны знать:
- физические явления;
- основы молекулярно-кинетической теории строения вещества;
- агрегатные состояния вещества;
- основные физические величины: расстояние, скорость, площадь, объём, масса, плотность, сила, момент, температура, давление;
Обучающиеся должны уметь:
- излагать мысли в четкой логической последовательности
- творчески подходить к выполняемой работе
- обращаться с простейшим физическим оборудованием;
- производить простейшие измерения;
- снимать показания со шкалы прибора;
- применять полученные знания при конструировании роботов;
- уметь работать в коллективе и эффективно распределять обязанности
Формы контроля могут быть следующие:
- при текущем контроле: беседа; индивидуальные задания; самостоятельные и практические работы;
- при промежуточном контроле: тестирование по пройденным темам и выполнение зачетных работ;
- при итоговом контроле: соревнования роботов.
Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов: Грамота, свидетельство (сертификат), готовая работа, журнал посещаемости, материал анкетирования и тестирования, протокол соревнований, фото
Формы предъявления и демонстрации образовательных результатов: Практические и лабораторные работы
Материально-техническое обеспечение:
- Помещение площадью не менее 24 м2, оборудованное доской и помещением для хранения оборудования.
- Лабораторные весы
- Бытовые весы
- Секундомер
- Рулетка
- Мензурка
- Динамометр
- Термометр
- Термопара для подключения к контроллеру EV3
- Набор LEGO «Технология и Физика»
Информационное обеспечение
Для занятий по программе необходим высокоскоростной Интернет для участия обучающихся в дистанционных конкурсах различного уровня, а также для доступа к дистанционным образовательным ресурсам.
Кадровое обеспечение
Реализацию данной общеобразовательной общеразвивающей программы осуществляют педагоги дополнительного образования Центра "Диалог". Реализовывать программу может педагог дополнительного образования, имеющий высшее или среднее профессиональное образование без предъявления к стажу педагогической работы, обладающий достаточным практическим опытом, знаниями, умениями и выполняющий качественно и в полном объеме возложенные на него должностные обязанности.
Список литературы
Литература для педагога
- Асламазов А.Г., Варламов А.А. Удивительная физика. - М.: Добросвет, 2002.
- Гальперштейн Л.Я. Здравствуй, физика, - М.: 2007.
- Мартемьянова Т.Ю. PRO-ФИЗИКА 5-6. Учебно-методическое пособие для учителей, детей и родителей. СПб: СМИО Пресс, 2015.
- Большая книга экспериментов для школьников/ Под редакцией Антонеллы Мейяни: Пер. с ит. Э.И.Мотылевой.- М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2011.
- Хуторской А.В. Увлекательная физика. Сборник заданий и опытов для школьников и абитуриентов с ответами.- М.: АРКТИ, 2001.
Литература для обучающихся и родителей
- Перельман Я.И. Занимательные опыты и задачи по физике. – г. Москва, 2020.
Интернет-ресурсы
- http://simplescience.ru/video/about:physics– «Простая наука» - увлекательные видеоопыты по физике для детей.
- http://www.diagram.com.ua/tests/fizika- занимательные опыты по физике дома.
- http://elkin52.narod.ru – Физика для любознательных в вопросах и ответах.
- http://thephysics.org.ua – «Физика - это просто!» - увлекательное путешествие в мир физики.
- http://yandex.ru/video - фильмы по физике.
- http://uchifiziku.ru– «Учи физику!» - опыты, эксперименты, теория, практика, решения задач.