по естественно-научной направленности для9 класса

«Информационные технологии»

 

 

 2021 – 2022 учебный год

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ..................................................................................................................... 4

1.1. Цель изучения курса........................................................................................................... 4

1.2. Образовательные результаты............................................................................................ 4

2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.............................................. 9

3. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ................................................................................. 11

3.1. Объем изучаемого материала и его распределение по темам...................................... 11 3.2. Календарно-тематический план курса внеурочной деятельности «Компьютерная графика и дизайн».........................................................................................................12

1. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

На базе центра «Точка роста» обеспечивается реализация образовательных программ технологической направленности, разработанных в соответствии с требованиями законодательства в сфере образования и с учётом рекомендаций Федерального оператора учебного предметов «Информатика» и «Технология».

Образовательная программа позволяет интегрировать реализуемые подходы, структуру и содержание при организации обучения информатике и технологии в 9 классе, выстроенном на базе любого из доступных учебно-методических комплексов (УМК).

Так, среди предметных результатов освоения предметной области «Технология» перечислены: развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач; совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности; овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда.

Использование оборудования центров «Точка роста» позволяет организовывать и проводить учебные занятия с учётом указанных требований, с активным включением проектной деятельности обучающихся в процесс освоения предмета «Технология», что отражено в содержании примерной рабочей программы.

Использование оборудования «Точка роста» при реализации данной ОП позволяет создать условия:

− для расширения содержания школьного образования по информатике и технологии;

− для повышения познавательной активности обучающихся в технической области;

− для развития личности ребёнка в процессе обучения информатики и технологии, его способностей, формирования и удовлетворения социально значимых интересов и потребностей;

− для работы с одарёнными школьниками, организации их развития в различных областях образовательной, творческой деятельности.

1.1. Цель изучения курса

Основной целью изучения курса внеурочной деятельности «Информационные технологии для инженера» является интегрированное освоение базовых понятий и методов предметов «Информатика» и «Технология» в области компьютерной инженерии, используя материально-техническую базу центра «Точка роста», которая позволяет реализовывать проектные задания разных типов: от программирования устройств на основе микроконтроллеров и создания роботов до проектирования трёхмерной модели.

1.2. Образовательные результаты

Основным результатом обучения является формирование вектора развития обучающихся с упором на формирование у них алгоритмического, абстрактного и инженерного мышления.

Личностные результаты

Обучающийся получит возможность для формирования следующих личностных результатов:

− готовность и способность обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

− готовность и способность осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

− сформированность ответственного отношения к учению; уважительного отношения к труду, наличие опыта участия в социально значимом труде;

− сформированность целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое, духовное многообразие современного мира;

− готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания (идентификация себя как полноправного субъекта общения, готовность к конструированию образа партнёра по диалогу, готовность к конструированию образа допустимых способов диалога, готовность к конструированию процесса диалога как конвенционирования интересов, процедур, готовность и способность к ведению переговоров);

− готовность и способность к осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

− повышение своего образовательного уровня и уровня готовности к продолжению обучения с использованием ИКТ;

− 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;

− навыки взаимо- и самооценки, навыки рефлексии.

Метапредметные результаты

Обучающийся получит возможность для формирования следующих регулятивных УУД:

− анализировать существующие и планировать будущие образовательные результаты;

− ставить цель и формулировать задачи собственной образовательной деятельности с учётом выявленных затруднений и существующих возможностей;

− выстраивать жизненные планы на краткосрочное будущее (определять целевые ориентиры, формулировать адекватные им задачи и предлагать действия, указывая и обосновывая логическую последовательность шагов);

− выбирать из предложенных вариантов и самостоятельно искать средства/ресурсы для решения задачи/достижения цели;

− составлять план решения проблемы (описывать жизненный цикл выполнения проекта, алгоритм проведения исследования);

− определять потенциальные затруднения при решении учебной и познавательной задачи и находить средства для их устранения;

− описывать свой опыт, оформляя его для передачи другим людям в виде алгоритма решения практических задач;

− планировать и корректировать свою индивидуальную образовательную траекторию;

− оценивать свою деятельность, анализируя и аргументируя причины достижения или отсутствия планируемого результата;

− фиксировать и анализировать динамику собственных образовательных результатов;

− соотносить реальные и планируемые результаты индивидуальной образовательной деятельности и делать выводы о причинах её успешности/эффективности или неуспешности/неэффективности, находить способы выхода из критической ситуации;

− перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;

− самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель;

− использовать общие приёмы решения задач;

− контролировать и оценивать процесс и результат деятельности;

− выбирать действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации;

− умение выполнять учебные действия в устной форме;

− формулировать собственное мнение и позицию.

Обучающийся получит возможность для формирования следующих познавательных УУД:

− излагать полученную информацию, интерпретируя её в контексте решаемой задачи;

− создавать абстрактный или реальный образ предмета и/или явления;

− строить модель/схему на основе условий задачи и/или способа её решения;

− переводить сложную по составу (многоаспектную) информацию из графического или формализованного (символьного) представления в текстовое и наоборот;

− строить схему, алгоритм действия, исправлять или восстанавливать неизвестный ранее алгоритм на основе имеющегося знания об объекте, к которому применяется алгоритм;

− анализировать/рефлексировать опыт разработки и реализации учебного проекта, исследования (теоретического, эмпирического) с точки зрения решения проблемной ситуации, достижения поставленной цели и/или на основе заданных критериев оценки продукта/результата;

− определять необходимые ключевые поисковые слова и формировать корректные поисковые запросы;

− осуществлять взаимодействие с электронными поисковыми системами, базами знаний, справочниками;

− формировать множественную выборку из различных источников информации для объективизации результатов поиска.

Предметные результаты

Обучающийся научится:

− называть и характеризовать актуальные и перспективные технологии материальной и нематериальной сферы;

− производить мониторинг и оценку состояния и выявлять возможные перспективы развития технологий в произвольно выбранной отрасли на основе работы с информационными источниками различных видов;

− выявлять и формулировать проблему, требующую технологического решения;

− определять цели проектирования субъективно нового продукта или технологического решения;

− готовить предложения технических или технологических решений с использованием методов и инструментов развития креативного мышления, в том числе с использованием инструментов, таких как дизайн-мышление, ТРИЗ и др.;

− планировать этапы выполнения работ и ресурсы для достижения целей проектирования;

− применять базовые принципы управления проектами;

− следовать технологическому процессу, в том числе в процессе изготовления субъективно нового продукта;

− прогнозировать по известной технологии итоговые характеристики продукта в зависимости от изменения параметров и/или ресурсов, проверять прогнозы опытно-экспериментальным путём, в том числе самостоятельно планируя такого рода эксперименты;

− в зависимости от ситуации оптимизировать базовые технологии, проводить анализ возможности использования альтернативных ресурсов, соединять в единый

технологический процесс несколько технологий без их видоизменения для получения сложносоставного материального или информационного продукта;

− проводить оценку и испытание полученного продукта;

− проводить анализ потребностей в тех или иных материальных или информационных продуктах;

− описывать технологическое решение с помощью текста, схемы, рисунка, графического изображения и их сочетаний;

− анализировать возможные технологические решения, определять их достоинства и недостатки в контексте заданной ситуации;

− проводить и анализировать разработку и/или реализацию продуктовых проектов;

− проводить анализ конструкции и конструирование механизмов, простейших роботов с помощью материального или виртуального конструктора;

− выполнять чертежи и эскизы, а также работать в системах автоматизированного проектирования;

− выполнять базовые операции редактора компьютерного трёхмерного проектирования;

− определять, различать и называть детали конструктора;

− знать принципы действия электронных и электромеханических элементов;

− понимать назначение элементов, их функцию;

− владеть основами разработки алгоритмов и составления программ управления роботом;

− знать правила соединения деталей в единую электрическую цепь;

− понимать написанный программный код управления устройством, вносить незначительные изменения, не затрагивающие структуру программы (например, значения констант) переменных;

− проводить настройку и отладку конструкции робота;

− записывать отлаженный программный код на плату Arduino, наблюдать и анализировать результат работы;

− проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы;

− характеризовать группы профессий, относящихся к актуальному технологическому укладу; − характеризовать ситуацию на региональном рынке труда, называть тенденции её развития;

− разъяснять социальное значение групп профессий, востребованных на региональном рынке труда;

− анализировать и обосновывать свои мотивы и причины принятия тех или иных решений, связанных с выбором и реализацией образовательной траектории;

− анализировать свои возможности и предпочтения, связанные с освоением определённого уровня образовательных программ и реализацией тех или иных видов деятельности.

Обучающийся получит возможность научиться:

− осуществлять анализ и давать аргументированный прогноз развития технологий в сферах, рассматриваемых в рамках предметной области;

− осуществлять анализ и производить оценку вероятных рисков применения перспективных технологий и последствий развития существующих технологий;

− модифицировать имеющиеся продукты в соответствии с ситуацией/заказом/потребностью/задачей деятельности и в соответствии с их характеристиками разрабатывать технологию на основе базовой технологии;

− технологизировать свой опыт, представлять на основе ретроспективного анализа и унификации деятельности описание в виде инструкции или иной технологической документации;

− оценивать коммерческий потенциал продукта и/или технологии;

− предлагать альтернативные варианты образовательной траектории для профессионального развития;

− характеризовать группы предприятий региона проживания;

− получать опыт поиска, извлечения, структурирования и обработки информации о перспективах развития современных производств и тенденциях их развития в регионе проживания и в мире, а также информации об актуальном состоянии и перспективах развития регионального и мирового рынка труда.

2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Раздел 1. Введение в мир профессий

Тема 1. Кто такой инженер и чем он занимается

Профессия «инженер». История становления профессии, виды инженерных специальностей. Актуальные профессии в области инженерии. Профессии, которые используют роботов. Инженеры будущего в сельском хозяйстве.

Тема 2. Как стать инженером

Первые шаги в инженерном деле (пути знакомства и получение образования). Характеристика профессионально важных качеств, необходимых для построения успешной карьеры.

Раздел 2. Робототехника

Тема 3. Знакомство с Arduino

Микроконтроллер Arduino; применение Arduino; основные комплектующие для схем с Arduino (провода, светодиоды, резисторы, пьезоэлемет, кнопки и т. д.); состав платы Arduino.

Тема 4. Основы программирования в Tinkercad для Arduino Онлайн-сервис Tinkercad, возможности Tinkercad, принципы работы в Tinkercad.

ЛР № 1. Первые шаги в Tinkercad.

Тема 5. Создание схем в Tinkercad

Электронная схема, библиотеки компонентов, параметры компонентов, виртуальные проводники, элементы, стартовые наборы.

ЛР № 2. Написание программы для Arduino.

ЛР № 3. Мигающий светодиод. ЛР № 4. RGB-светодиод.

ЛР № 5. Кнопка – датчик нажатия. ЛР № 6. Светофор на Arduino.

Тема 6. Приложение Arduino IDE Интерфейс приложения. Основные настройки.

ЛР № 7. Управление сервоприводом.

ЛР № 8. Пьезоэлемет на Arduino.

ЛР № 9. Подключение датчика температуры и влажности.

Раздел 3. 3D-моделирование и прототипирование

Тема 7. Введение в 3D-моделирование и прототипирование

3D-моделирование. Полигональное моделирование. Системы автоматизированного проектирования. Прототипирование. 3D-печать.

Назначение графического редактора КОМПАС-3D LT.

Запуск программы. Основные элементы рабочего окна программы КОМПАС-3D LT. Изменение размеров изображения (масштабирование). Выбор формата чертежа и основной надписи.

Правила работы за компьютером и комплекс упражнений по профилактике заболеваний.

Тема 8. Знакомство с операциями твердотельного моделирования

Геометрические тела, предметы окружающего мира. Порядок создания трехмерной модели детали при помощи операции твердотельного моделирования. Требования к эскизам. Операции твердотельного моделирования.

ЛР № 10. Создание эскиза. Использование инструмента Extrude.

ЛР № 11. 3DSketch (операции Loft, Sweep, Pipe и др.).

ЛР № 12. Вкладка Modify (Fillet и др. инструменты).

ЛР № 13. Режим Sculpt.

ЛР № 14. Функции Render во Fusion360.

ЛР № 15. Drawing – делаем чертежи и сечения.

ЛР № 16. Режим Patch (сплайновое моделирование).

ЛР № 17. Анимация объектов в AutodeskFusion 360.

Раздел 4. Компьютерная графика

Тема 9. Компьютерная графика и сферы ее применения

Компьютерная графика: основные понятия, виды компьютерной графики, средства работы с компьютерной графикой. Сферы применения. Возможности компьютерной графики. Базовые способы обработки.

ЛР № 18. Отрисовка эскиза декора изделия. ЛР № 19. Обработка фотографий готового изделия.

Раздел 5. Инженерный дизайн

Тема 10. Введение в инженерный дизайн

Инженерный дизайн САПР (CAD). AutodeskFusion 360 при создании сборок. Принцип создания сборок.

Принцип создания соединений в сборке.

ЛР № 20. Создание сборки в AutodeskFusion 360. ЛР № 21. Исследование сборки и создание фотореалистичного изображения.

 

3. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

3.1. Объем изучаемого материала и его распределение по темам

№ Тема Количество часов Всего в том числе: Лабораторные работы

Раздел 1. Введение в мир профессий (2 часа)

1 Кто такой инженер и чем он занимается 1

2 Как стать инженером 1

Раздел 2. Робототехника (13 часов)

3 Знакомство с Arduino 1

4 Основы программирования в Tinkercad для Arduino 2 1

5 Создание схем в Tinkercad 6 5

6 Приложение Arduino IDE 4 3

Раздел 3. 3D-моделирование и прототипирование (10 часов)

7 Введение в 3D-моделирование и прототипирование 1

8 Знакомство с операциями твердотельного моделирования 9 8

Раздел 4. Компьютерная графика (3 часа)

9 Компьютерная графика и сферы ее применения 3 2

Раздел 5. Компьютерная графика (5 часов)

10 Введение в инженерный дизайн 5 4

Всего 33 23

Основной формой работы при освоении данного курса внеурочной деятельности является выполнение практических работ с использованием изучаемого оборудования и программного обеспечения