Образовательная робототехника

Актуальность программы. В связи с активным внедрением новых технологий в жизнь общества постоянно увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистах. В ряде ВУЗов Свердловской области присутствуют специальности, связанные с робототехникой, но в большинстве случаев не происходит предварительной ориентации школьников на возможность продолжения учебы в данном направлении. Многие подростки стремятся попасть на специальности, связанные с информационными технологиями, не предполагая о всех возможностях этой области. Между тем, игры в роботов, конструирование и изобретательство присущи подавляющему большинству современных детей. Таким образом, появилась возможность и назрела необходимость в непрерывном образовании в сфере робототехники. Заполнить пробел между детскими увлечениями и серьезной подготовкой позволяет изучение робототехники в системе дополнительного образования на основе специальных образовательных конструкторов.

Кроме того изучение основ робототехники является одним из связующих элементов системного подхода реализации проекта по созданию базовых школ РАН, начиная с общего образования. Представленная программа предполагает создание необходимых условий для развития у обучающихся исследовательских умений, творческих способностей, системного мышления, готовности решать нестандартные задачи в области науки и высоких технологий.

Программа «Образовательная робототехника» разработана с учетом действующих нормативных правовых актов в сфере дополнительного образования:

1. Федеральный закон от 29 декабря 2012 года №273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».
2. Указ Президента Российской Федерации «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года». Дата публикации 21 июля 2020г.
3. Приказ Министерства просвещения РФ «Об утверждении Целевой модели региональных систем дополнительного образования детей» от 03 сентября 2019 года № 467. (Зарегистрировано в Минюсте России 06.12.2019 N 56722).
4. Проект Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года.
5. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 9 ноября 2018г. № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» (далее - Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам).
6. Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 30 сентября 2020 г. № 533 «О внесении изменений в Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»
7. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».
8. Письмо Минпросвещения России от 07.05.2020 г. № ВБ-976/04 «О реализации курсов внеурочной деятельности, программ воспитания и социализации, дополнительных общеразвивающих программ с использованием дистанционных образовательных технологий» (вместе с «Рекомендациями по реализации внеурочной деятельности, программы воспитания и социализации и дополнительных общеобразовательных программ с применением дистанционных образовательных технологий»).
9. Письмо Минобрнауки России от 29.03.2016 N ВК-641/09 "О направлении методических рекомендаций" (вместе с "Методическими рекомендациями по реализации адаптированных дополнительных общеобразовательных программ, способствующих социально-психологической реабилитации, профессиональному самоопределению детей с ограниченными возможностями здоровья, включая детей-инвалидов, с учетом их особых образовательных потребностей")
10. Приказ Министерства образования и молодежной политики Свердловской области от 26.02.2021 г. № 136-Д «О проведении сертификации дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ для включения в систему персонифицированного финансирования дополнительного образования детей Свердловской области в 2021 году».
11. Письмо Минобрнауки России № 09-3242 от 18.11.2015 «О направлении информации» (вместе с «Методическими рекомендациями по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)».

         Согласно ФЗ № 273 (ст. 12. п.5) образовательные программы самостоятельно разрабатываются и утверждаются организацией, осуществляющей образовательную деятельность, а именно  Уставом МАОУ Политехническая гимназия.

Отличительные особенности. В рамках инновационной программы ФЦПРО и РИП МАОУ Политехническая гимназия представленная программа включает подготовку и проведение социально-образовательных практик для обучающихся объединения: "Чаепитие с роботом", фестиваль "Бал роботов". В проведение данных мероприятий вовлекаются все учащиеся объединения, что позволяет стимулировать мотивацию к обучению и является эффективным средством успешной самореализации учащихся и стимулом к непрерывному самообразованию и дальнейшему профессиональному самоопределению. А созданные юными инженерами творческие и исследовательские проекты имеют своё продолжение в качестве представления результатов проектной и учебно-исследовательской деятельности обучающихся 2-4 и 5-9 классов в целях промежуточной (годовой) оценки достижения метапредметных результатов ООП НОО, ООП ООО Политехнической гимназии.

Адресатом программы являются младшие школьники и учащиеся подросткового возраста. Важную роль в подготовке к творческому труду играет начальная школа. Именно в младшем школьном возрасте продолжают развиваться воображение и фантазия, творческое мышление; воспитывается любознательность, формируются умения наблюдать и анализировать явления, проводить сравнения, обобщать факты, делать выводы, практически оценивать деятельность, активность, инициатива. Начинают складываться и дифференцироваться интересы, склонности, формируются потребности, лежащие в основе творчества. Высокий уровень развития предынженерного мышления младшего школьника предполагает сформированность у учащихся активной позиции исследователя, экспериментатора и проектировщика уже в основной и старшей школе. Особенностью работы с подростковым возрастом должно стать усиление внимания к методам познания, формированию навыков самостоятельной работы учащихся, к развитию интереса к проектно-исследовательской деятельности, внимание к изучению новинок в области науки, техники, производства, изучение передовых технологий в разных сферах жизнедеятельности человека, уже в целях осознанного выбора будущей профессиональной деятельности. Особое внимание следует обратить на использование современных методов познания и на изучение этих методов, на практическую ориентацию учебного процесса и результатов проектно-исследовательской деятельности учащихся.

Набор в группы свободный, состав групп является постоянным, количество обучающихся в группе – до 12 человек.  В случае увеличения количества учащихся производится деление на две и более групп.

Режим занятий. Занятия разделены на академические часы (45 минут) с перерывами между ними по 10 минут. Продолжительность занятий устанавливается с учетом требований соответствующих санитарных правил и нормативов, действующих на территории Российской Федерации.

Срок освоения и объём.  Представленная программа имеет долгосрочный характер и рассчитана на семь лет обучения и составляет 972 академических часа.

Модуль 1 рассчитан на 72 часав первый год обучения (2 часа в неделю). Модули 2, 3, 4 и 5– на 144 часа во второй, третий, четвертый и пятый года обучения соответственно (4 часа в неделю). Модуль 6 рассчитан на 108 часов (3 часа в неделю). Модуль 7 рассчитан на 216 часов (6 часов в неделю).

Уровневость. Процесс обучения разбивается на три уровня, содержание которых логически связано между собой в одну педагогическую цепочку: от простого к сложному.

Стартовый уровень обучения– изучение основ робототехники. Продолжительность этого этапа – один год. Группа формируется из обучающихся 7-8 лет. Формирование учебных групп проводится с предварительной беседой, которая выявляет степень развития детей и подготовленность их к техническому творчеству.

Базовый уровень обучения – конструирование и программирование робототехнических конструкций и решение инженерных задач. Этот уровень включает три года обучения. Группы формируются из учащихся, прошедших обучение на стартовом уровне, а также учащихся  8-12 лет, вновь поступивших и имеющих достаточные навыки в техническом творчестве и, возможно, опыт участия в различных соревнованиях.

Продвинутый уровень обучения – инженерные проекты и олимпиадная робототехника. Этот этап включает 5-й, ой и 7-ой года обучения. Группа 5-го года обучения формируется из учащихся, имеющих опыт участия в соревнованиях, конкурсах, олимпиадах различного уровня и имеющие результаты. Они работают, в основном, самостоятельно, изготавливая каждый свою модель и получая при необходимости консультации и рекомендации педагога. Практические занятия этой группы могут проходят одновременно с группами 2-4 года обучения. Присутствие опытных учащихся при работе младших групп дисциплинирует младших робототехников в работе над моделями. Помогая младшим товарищам в работе над моделью, указывая на допущенные ошибки, исправляя их, они получат практику инструкторов-инженеров.

Программа включает 7 логически завершенных и связанных между собой модулей: «Перворобот Start», «Инженерные проекты WeDo», «Задачи для робота», «Робот PRO» и «Олимпиадная робототехника», «Микроконтроллеры», «Модульная радиотехника». Практическая сторона каждого из модулей углублена различными проектными заданиями, решение которых направлено на развитие не только инженерного, но и системного мышления. Однако обучающиеся, освоившие модули базового уровня и "наигравшиеся с Лего", могут пропустить модуль 5 и приступить к изучению более сложного и не менее интересного набора Arduino, выбрав модуль 6. Таким образом, обучающимся предоставляется выбор направления, в котором бы они хотели углубить свои знания робототехники.