Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 2»
Дополнительная общеобразовательная программа
технической направленности
«Робототехника»
Возраст обучающихся: 13-14 лет
Срок реализации: 1 год
г. Артемовский
2026
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Общеразвивающая рабочая программа дополнительного образования
детей 1 года обучения 13 – 14 лет «Ардуино – Старт» имеет техническую
направленность, составлена на основе Общеобразовательной программы
«Роботехника», п.д.о. Попова Валерий Владимировича.
Современное
производство
невозможно
представить
без
роботизированных конвейеров, во многих областях (опасных для здоровья и
жизни живых существ) роботы уже заменили человека. Программа «Ардуино
– Старт» направлена на повышение интереса учащихся к инженерным и
техническим специальностям, на формирование потребности в техническом
творчестве, а также, находить и самостоятельно решать проблемы.
Актуальность программы «Ардуино – Старт» заключается в том, что
сегодня России требуются высокопрофессиональные инженерные и научные
кадры, которые бы позволили развивать в стране новые технологии. Одной
из важнейших задач дополнительного образования является формирование у
школьников инженерного подхода к решению практических задач, развитие
творческого мышления и развитие компетентности в микроэлектронике.
Новизна программы заключается в том, что в рамках курса «Ардуино
– Старт» учениками 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.
Педагогическая
целесообразность программы
дополнительного
образования детей «Ардуино – Старт» заключается в том, что применение
робототехники на базе микропроцессоров Ардуино, различных электронных
компонентов (датчиков и модулей расширения) в учебном процессе
формирует инженерный подход к решению задач, дает возможность развития
творческого мышления у детей, привлекает школьников к исследованиям в
межпредметных областях.
Отличительная особенность образовательной программы «Ардуино
– Старт» от уже существующих программ заключается в том, что большую
часть теоретической части занятий учащиеся осваивают самостоятельно на
сайте роботехника18.рф. Эффективность усвоения информации оценивается
онлайн с помощью тестов.
ЦЕЛЬ
Привлечение школьников к техническому творчеству, новым
технологиям и исследованиям в межпредметных\смежных областях.
ЗАДАЧИ:
образовательные задачи
Знакомство учащихся со школьной программой физики;
Включение учащихся в проектную деятельность.
2
развивающие задачи
Развитие творческого и конструкторского мышления;
Развитие аналитического склада ума у учащихся.
воспитательные задачи
Формирование у учащихся потребности в саморазвитии;
Развитие потребности участия в кружковой деятельности.
Адресат программы
Программа рассчитана на обучение детей от 13 до 14 лет, сориентирована
как на девочек, так и на мальчиков.
Формы и режим занятий
Основной формой обучения является самостоятельная практическая
работа, которая выполняется малыми (до 10 человек) группами.
Форма организации учебных и практических занятий в кружке
«Ардуино – Старт» (индивидуальная, индивидуально-групповая,
фронтальная).
Занятия группы 1 года обучения проводятся в кружке «Ардуино –
Старт» 1 раз в неделю (всего 36 часов).
Занятия кружка строятся (методы проведения занятий, организация
коллективной работы, время для теории и практики) в полном соответствии с
возрастными особенностями учеников. Каждое занятие кружка включает в
себя теорию, демонстрацию учебных пособий и видеороликов и
практическую деятельность. Основу теоретической части общеразвивающей
программы составляют материалы, размещенные на интернет-сайте
роботехника18.рф.
Программа построена на принципах:
Доступности – при изложении нового материала учитываются
возрастные особенности детей, в зависимости от возраста и опыта детей,
один и тот же материал преподается по-разному. Занятия распределены в
программе по принципу: от простого к сложному. При необходимости
допускается повторение пройденного ранее материала через некоторое
время.
Наглядности – на занятиях кружка активно используется
мультимедийная доска, проектор, видео ролики и обучающие программы,
поскольку через органы зрения человек получает в 5 раз больше
информации, чем через слух.
Сознательности и активности – для активизации самостоятельной
деятельности обучающихся на кружке используются такие формы обучения,
как конкурсы, совместные обсуждения вопросов и дни свободного
творчества.
Формы подведения итогов реализации программы: промежуточная
и итоговая аттестация.
3
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения
курса: Личностными результатами изучения является формирование
следующих умений:
самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.
повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к
продолжению обучения с использованием ИКТ.
навыки взаимо - и самооценки, навыки рефлексии;
сформированность представлений о мире профессий, связанных с
робототехникой,
и
требованиях,
предъявляемых
различными
востребованными профессиями, такими как инженер-механик, конструктор,
архитектор, программист, инженер-конструктор по робототехнике;
Предметные образовательные результаты:
определять, различать и называть детали конструктора,
способность реализовывать модели средствами вычислительной
техники;конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по
чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.
владение основами разработки алгоритмов и составления программ
управления роботом;
умение проводить настройку и отладку конструкции робота.
Метапредметными результатами изучения является формирование
следующих универсальных учебных действий (УУД):
Познавательные УУД:
ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже
известного.перерабатывать полученную информацию:
делать выводы в результате совместной работы всего класса,
сравнивать и группировать предметы и их образы;
умение устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным
предметам (математике, физике, природоведения, биологии, анатомии,
информатике, технологии и др.) для решения прикладных учебных задач по
Робототехнике.
Регулятивные УУД:
уметь работать по предложенным инструкциям.
умение излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно
находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
определять и формулировать цель деятельности на занятии с
помощью учителя; Коммуникативные УУД:
уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о
постройке.
4
уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять
обязанности.
КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
№
п/п
Кол-во
часов
1.
2
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
Тема занятия
Вводное занятие, инструктаж по ТБ. Чтение и сборка схем на
конструкторе Микроник
Алгоритмы в робототехнике, логические операции
Включение светодиода, пьезоизлучателя на Ардуино
Аналоговый и цифровой выход на Ардуино
Чтение и сборка электрических схем на Ардуино
Подключение RGB светодиода к Ардуино
Аналоговые порты на Ардуино
Подключение датчика воды к Ардуино
Подключение фоторезистора к Ардуино
Чтение и сборка электрических схем на Ардуино
Сборка схем с транзистором
Эксперимент 17. Пантограф
Эксперимент 18. Тестер батареек
Эксперимент 19. Светильник, управляемый по USB
Эксперимент 20. Перетягивание каната
Содержание занятий
1.
Теория. Введение в образовательную программу. Знакомство с платой
Ардуино, проектами на платформе Ардуино. Инструктаж по ТБ. Знакомство
с электронным конструктором Микроник, назначение, принцип работы и
условные обозначения радиоэлементов.
Практика. Чтение и сборка электрических схем: «Лампа», «Бочонок с
электричеством», «Диммер», «Светофор», «Волшебные пальцы».
2.
Теория. Что такое алгоритм в робототехнике. Виды алгоритмов:
линейные, разветвляющиеся и циклические.
Практика. Написание линейных, разветвляющихся и циклических
алгоритмов.
3.
Теория. Плата Arduino, как пользоваться платформой: устройство и
программирование микропроцессора
на языке
C++. Устройство
пьезоизлучателей, назначение процедуры void setup и void loop, а также
свойство функции tone () в языке C++.
Практика.Сборка схемы с мигающим светодиодом на Arduino,
пьезоизлучателем, программирование микропроцессора.
4.
Теория. Цифровые и аналоговые выходы Arduino, чем отличается
цифровой сигнал от аналогового сигнала. Операторы int и if в языке C++.
5
Практика.Сборка электрической схемы из двух светодиодов, плавное
регулирование яркости свечения светодиодов.
5.
Практика.Чтение и сборка различных электрических схем на Ардуино с
последующим программированием микропроцессора.
6.
Теория. Аналоговые выходы с «широтно импульсной модуляцией» на
плате Arduino. Устройство и распиновка полноцветного (RGB) светодиода.
Практика.Сборка электрической схемы с RGB светодиодом.
Использования директивы #define в языке программирования C++.
7.
Теория. Аналоговые порты на плате Arduino A0-A5. Принцип работы
аналоговых портов.
Практика.Сборка электрической схемы светильника с управляемой
яркостью от потенциометра на макетной плате.
8.
Теория. Как подключить датчик к аналоговому порту на Arduino.
Команды Serial.begin и Serial.print в языке программирования C++.
Практика.Написание скетча для вывода показаний датчика протечки
воды на серийный монитор порта Arduino.
9.
Теория. Принцип работы полупроводниковых приборов и
фоторезисторной автоматики.Тип данных unsigned intв языке C++.
Практика.Сборка электрической схемы светильника с автоматическим
включением, а также с автоматическим изменением яркости светодиода.
10. Практика.Чтение и сборка различных электрических схем на Ардуино с
последующим программированием микропроцессора.
11. Теория. Устройство и назначение транзисторов. Применение
транзисторов в робототехнике.
Практика. Сборка электрической схемы с использованием
транзисторов.
12. Теория. Принцип работы, устройство сервопривода.
Практика. Эксперимент 17. Пантограф.
13. Теория. Подключение LCD дисплея к Ардуино.
Практика. Эксперимент 18. Тестер батареек.
14. Теория. Функция while в языке программирования C++.
Практика. Эксперимент 19. Светильник, управляемый по USB.
15. Теория. Функция int в языке программирования C++.
Практика. Эксперимент 20. Перетягивание каната.
16. Теория. Аналоговые порты на плате Arduino A0-A5. Принцип работы
аналоговых портов.
Практика.Сборка электрической схемы с датчиком звука.
17. Теория. Подключение монитора порта и отправка показаний на
компьютер с Ардуино. Устройство датчика DHT11.
Практика.Сборка электрической схемы с датчиком DHT11.
18. Практика.Чтение и сборка различных электрических схем на Ардуино с
последующим программированием микропроцессора.
19. Практика.Чтение и сборка различных электрических схем на Ардуино с
последующим программированием микропроцессора.
6
20. Практика.Чтение и сборка различных электрических схем на Ардуино с
последующим программированием микропроцессора.
7
Материально-технические условия реализации программы
Использование
оборудования
центра
естественнонаучной
и
технологической направленности «Точка роста» Общее оборудование,
информатика, ноутбуки.
Аппаратные средства
1. Компьютерный класс с персональными компьютерами.
2. Конструктор «Ардуино» с датчиками и радиодеталями;
3. Проектор и мультимедийная доска для демонстрации учебных фильмов,
улучшения наглядности излагаемого материала и организации выступлений.
4. Телекоммуникационные устройства для доступа к сети Интернет.
5. Материалы для изготовления светильника (плата Ардуино УНО, макетная
плата, ИК-приемник, светодиоды, резисторы, провода папка-папка)
Программные средства
1. Операционная система 10 и выше;
2. Пакет Microsoft Office 2010 и выше;
3. Интернет-браузеры: Opera, Chrome и прочие;
4. Программа ArduinoIDE.
Перечень рекомендуемых источников
1. Дистанционный
курс
на
сайте
amperka.ru
http://wiki.amperka.ru/конспект-arduino
2. «Основы программирования микроконтроллеров» Учебник для
образовательного набора «Амперка», Москва 2013
3. Список
ссылок
на
сайте
Arduino,
do
it!
https://sites.google.com/site/arduinodoit/
4. Онлайн программа на сайте роботехника18.рф
5. Справочник по C++ на сайте http://wiki.amperka.ru
6. Справочник по Arduino на сайте http://wiki.amperka.ru
8
