Программа кружка робототехники на год: 36 занятий на WeDo 2.0

Программу кружка робототехники на год педагогу обычно приходится собирать самому. Официальных проектов хватает на несколько месяцев, а кружок работает до конца мая. Дальше занятия приходится придумывать каждую неделю заново. В этой статье — сетка из 36 занятий для младших школьников 7–10 лет на основе моделей из бесплатного каталога РобоГуру: от машинки без мотора в сентябре до соревнований и итоговой выставки весной. Сетка не привязана к типу организации: подойдёт и школьной внеурочке, и частному клубу. Перед ней — разбор, из чего состоит одно занятие и что понадобится на год, а после — пример конспекта «Вездеход Майло», по которому можно провести занятие хоть завтра.

Четыре этапа занятия

Каркас кружкового занятия — четыре этапа. Обсуждение: короткий разговор о задаче — почему дома рушатся при землетрясении, зачем вездеходу датчик; дети выдвигают догадки, педагог не спешит с ответом. Конструирование: сборка модели по схеме, самый долгий этап. Программирование: пара собирает на планшете цепочку блоков и проверяет её на модели. Рефлексия: дети обсуждают результат и внесённые изменения, затем объясняют поведение модели. На пятиминутной рефлексии ребёнок проговаривает, что сделал и зачем.

На 45-минутное занятие разбивка выходит примерно такой: семь минут на обсуждение, двадцать — на сборку, десять — на программу, остаток — на рефлексию и уборку. Это не норматив. В официальном курсе LEGO указано, что время можно варьировать. Если группа младше или схема длиннее, отведите на сборку больше времени.

Дети работают парами, один набор на двоих — так набор и задуман. Как рассадить группу, раздать роли и пронумеровать наборы, уже разобрано в статье WeDo 2.0 для педагога — здесь повторяться не будем.

Четыре этапа не стоит путать с официальным циклом LEGO «Исследование — Создание — Обмен»: цикл описывает проект целиком, на три часа, а этапы — одно занятие. «Создание» здесь разложено на сборку и программу, а вместо документирования с презентацией — короткая рефлексия.

Что понадобится на год

Наборов нужен один на пару: на группу из десяти детей — пять наборов. Комплектации различаются. В базовом наборе 280 деталей; мотор один, питание идёт от батареек AA. В других вариантах количество деталей может быть удвоено. Также встречаются комплектации со встроенным аккумулятором или вторым мотором. Различия между ними и рекомендации для класса собраны в разборе комплектаций WeDo 2.0. Батарейкам нужен запас на год, а наборы с аккумулятором ставьте на зарядку накануне занятия.

Приложение — официальное бесплатное LEGO Education WeDo 2.0; своего приложения у РобоГуру нет, модели каталога собираются и программируются в нём. Для кружка проще всего использовать компьютеры: настольные установщики для Windows 10/11 и macOS доступны и скачиваются с сайта LEGO. На планшетах способ установки зависит от платформы; установщики и пошаговые инструкции для каждой платформы собраны на странице «Скачать программу». Загляните туда до закупки техники. Устройств, как и наборов, нужно по одному на пару. На каждом должен быть Bluetooth 4.0, а СмартХаб — блок с кнопкой, который связывает модель с планшетом, — подключается внутри самого приложения, не через системные настройки. Проверьте заранее, что приложение обнаруживает хаб.

Во втором полугодии часть занятий можно перевести на Scratch 3.0 с расширением WeDo 2.0: хаб и мотор те же, но появляются экранные игры, в которых можно использовать спрайты и переменные. В сетке Scratch указан как резервный вариант; занятия можно провести и без него.

Первое занятие: правила и «что такое робот»

На первом занятии дети не собирают модель, а знакомятся с правилами и темой кружка.

Правила лучше сформулировать коротко и без канцелярита:

• детали не пробуем на вкус и не уносим в карманах;
• работа начинается и заканчивается по слову педагога;
• каждую деталь возвращаем в её ячейку лотка;
• СмартХаб не разбираем, батарейки не вынимаем;
• последние минуты занятия — уборка, набор сдаётся полным.

Дальше — разговор. Спросите, каких роботов дети уже видели. Обычно вспоминают робот-пылесос и игрушки, реже — руку-манипулятор с завода. Вместе сформулируйте определение, по которому робот — это машина, которая работает по программе, а не по взмаху руки. Пусть каждый нарисует робота, которого хотел бы собрать: к весенним свободным проектам эти рисунки ещё пригодятся.

В конце покажите набор: лоток с ячейками, мотор, датчики, СмартХаб с кнопкой. У хаба два порта — уже на следующих занятиях в них встанут мотор и датчик.

Программа на 36 занятий по блокам

Годовая программа кружка робототехники состоит из тематических блоков. В течение года дети переходят от сборки по схеме к собственным проектам. Осенью проходят вводные занятия и проекты с Майло, затем начинается блок физики. Зимой дети изучают инженерию и передачи. Весной идут проекты по биологии, за ними — соревнования и свободные работы. Тематические занятия привязаны к календарю: Новый год, 23 февраля, 8 марта, День космонавтики.

36 занятий в сетке не равны 36 отдельным проектам. Официальный проект WeDo 2.0 рассчитан примерно на три часа: исследование, сборка с программированием и презентация занимают по 45 минут и больше. На один проект уходит 3–4 занятия, а весь курс по полному циклу занял бы примерно вдвое больше времени, чем есть в учебном году. Поэтому занятие в сетке — сжатая версия проекта: обсуждение вместо полного исследования, рефлексия вместо документирования и презентации. Официальный курс прямо допускает менять время этапов. А 3–4 «якорных» проекта в году, например из блоков физики и инженерии, стоит провести целиком, с исследованием и презентацией: сетка сдвинется на несколько занятий, свободные занятия в конце года это выдержат. Заодно презентация якорного проекта станет репетицией итоговой выставки.

Число 36 взято из расчёта одного занятия в неделю в течение учебного года. Школьную внеурочную программу обычно рассчитывают на 33–34 часа; подробнее об этом — в нашем разборе рабочей программы и КТП. В кружках календарный график бывает длиннее. Часть занятий всё равно съедят каникулы и праздники, поэтому сетку удобно писать с запасом и резать с конца: последние занятия года — свободные, их сокращение не нарушает программу.

В таблице занятия сгруппированы в блоки, темы внутри блока идут от простого к сложному. Модели без ссылок ищите в каталоге поиском по названию.

Занятия	Блок	Чему учит	Модели из каталога
1	Вводное	правила, «что такое робот», знакомство с набором	без модели — лоток, СмартХаб, мотор и датчики
2–5	Вводные модели	рама и колесо; подключение хаба; первый мотор; кривошип	Джип (без мотора), Улитка-фонарик, Обезьяна на колёсах, Птица машет крыльями; запас — Пугало
6–8	Майло и датчики	первый робот с программой; датчик движения; датчик наклона — он различает шесть положений, включая тряску	Вездеход Майло, Майло с датчиком и цветком, Майло с датчиком наклона
9–12	Физика	тяга и трение; скорость; прочные конструкции; состязание машинок	Тянущий робот, Гоночная тележка с чёрными дугами, Землетрясение; состязание — на той же тележке
13–15	Инженерия	шлюз от наводнения; десантирование; сортировка	Шлюз, Спасательный вертолёт, Зелёный самосвал
16–17	Новый год	праздничные модели, программа со звуком	ёлка, Санта, олень — готовый план новогоднего занятия
18–20	Передачи	редуктор; червячная; ремённая — механика каждой уже разобрана в передачах WeDo 2.0	Паук с редуктором (нужны два набора), Зелёный тиранозавр, Касса с конвейерной лентой
21–22	Свободные проекты, часть 1	свои модели на пройденной механике	базовые механизмы Библиотеки проектирования: Толчок, Ходьба, Захват, Рычаг, Катушка, Ремённый лифт и другие — самые короткие схемы каталога
23	23 февраля	техника: винты и турбины	Вертолёт с витым проводом, Самолёт с турбинами
24–25	Биология	метаморфоз лягушки; растения и опылители	Головастик, за ним Лягушка на колёсах; Цветок и пчела
26	8 марта	подарочная модель к празднику	Цветок; запас — Лифт с цветком (нужны два набора)
27–36	Свободные проекты и соревнования	сумо, гонки, стрельба по мишени, космос к 12 апреля; занятие 36 — итоговая выставка	Робот-сумоист с боковыми толкателями, Гоночный родстер, Гоночный багги, Заводная катапульта, Катапульта с мишенью, Спутник, Марсоход с камерой, Луноход

Тянущий робот из блока «физика»: раму на тросах нагружают деталями, пока колёса не начнут буксовать

В сетку не вошли несколько тем:

• 9 мая. Под эту дату каталог держит только военную технику, мирных моделей к празднику нет — поэтому дата в сетку не вошла.
• Выпускной. Тематических моделей нет совсем. Вместо него занятие 36 — выставка свободных проектов для родителей: на неё идут модели последних недель, ничего нового собирать не нужно.
• Не всё собирается из одного набора. У части моделей в каталоге стоит отметка «два набора» или «два мотора» — такие есть и в этой сетке, в том числе в блоках инженерии и космоса. Перед тем как ставить модель в план, проверьте её фильтрами «Детали» и «Моторы» в каталоге схем.
• Гонок «по линии» не будет. В наборе два датчика — наклона и движения, датчика цвета нет, поэтому робот на WeDo 2.0 не может самостоятельно следовать по нарисованной линии. «Линия» в названиях каталога — просто трасса для заездов, которую рисуют дети.

Пример конспекта занятия «Вездеход Майло»

Шестое занятие сетки — первый робот, который едет по программе. Конспект построен в обычном для дополнительного образования формате: сначала указаны цель и оборудование, затем — ход занятия и рефлексия. По той же схеме удобно расписать любое другое занятие из таблицы.

Цель. Собрать первого робота, который поедет по программе, и составить эту программу самим. К концу занятия каждый ребёнок в паре самостоятельно подключает мотор к СмартХабу, а СмартХаб — к планшету или компьютеру.

Оборудование. Наборы (один на пару) со свежими батарейками или заряженным аккумулятором; планшеты или компьютеры с приложением WeDo 2.0; схема «Вездеход Майло» из каталога — открытая на экране или распечатанная.

Ход занятия, 45 минут.

1. Обсуждение, 7 минут. Где работают вездеходы: в Арктике, на других планетах. Почему туда не всегда можно отправить человека? Покажите собранного Майло. Спереди у него не датчик, а декоративный «прибор» с глазком и оранжевым куполом — датчики появятся на следующих занятиях. Вопрос группе: что нужно, чтобы Майло поехал?

2. Конструирование, 20 минут. Сборка по схеме — выведите её на общий экран или откройте на планшете каждой пары. Один участник пары находит детали, другой ставит их на модель. В середине сборки дети меняются ролями. Официальный курс отводит на сборку Майло около двадцати минут, закладывайте столько же.

3. Программирование, 12 минут. Подключите хаб: нажмите кнопку на самом хабе и выберите его в приложении. Если приложение не обнаружило хаб, проверьте, включён ли он и не сели ли батарейки. Первая цепочка:

   Начало → Мощность мотора [8] → Мотор в эту сторону → Мотор на [2] секунды → Мотор выключить

   Программа задаёт мощность 8 и вращение в одном направлении, а через две секунды останавливает мотор. Отдельной кнопки запуска в приложении нет — цепочка стартует нажатием на блок «Начало». Кто справился раньше, получает свободное задание: наклейте на стол полоску малярного скотча и подберите число секунд так, чтобы Майло останавливался точно у линии. Можно добавить блок «Воспроизвести звук» — Майло будет сигналить на финише.

4. Рефлексия, 6 минут. Спросите: что заставляет Майло ехать и откуда он «знает», когда остановиться? Что вы поменяли в программе и как изменилась поездка? Последние минуты — разобрать модель и разложить детали по ячейкам.

Если группа собирает первую цепочку медленно, это нормально для шестого занятия. Разбор первой программы по шагам — в основах программирования WeDo 2.0: пройдите его сами до урока, и вопросы детей не застанут врасплох.

Как удерживать интерес весь год

Кружки сталкиваются с текучкой: дети записываются осенью и бросают занятия к зиме, если они становятся одинаковыми. Несколько приёмов против этого описал казанский учитель Наиль Кашапов, который вёл школьный кружок на WeDo 2.0; они подходят для нашей сетки.

Первый приём — свободное задание после стандартного. Пара собрала модель по схеме и запустила программу? Теперь пусть её усовершенствует: другой корпус или новая функция в программе. Собирать строго по инструкции детям быстро надоедает, а возможность доработать модель поддерживает интерес. Объявите тему свободного занятия за неделю, чтобы дети пришли с готовыми идеями. Пригодятся и сентябрьские рисунки — весной предложите каждому собрать робота, которого он нарисовал на первом занятии.

Состязания помогают разнообразить занятия. Финал многих занятий сетки соревновательный: чья машинка быстрее, чей сумоист вытолкнет соперника с площадки. После финиша разберите, почему выиграла машина, которая выглядела самой медленной, и как на результат повлияла передача.

Пары время от времени перемешивайте — и когда в команде разлад, и просто ради смены ролей. Ребёнку, которому в паре тесно, можно давать индивидуальную сборку; некоторым детям комфортнее работать самостоятельно.

Если группы идут одна за другой, закладывайте между ними время на разборку моделей и проверку лотков — иначе следующая группа начнёт занятие с чужих недособранных машин.

Пары громко спорят о деталях и программе, потому что им интересно, и добиваться тишины на таком занятии не нужно.

Когда 36 занятий закончатся

Сетка выше рассчитана на один год, а материалов хватит и на следующий. В каталоге схем РобоГуру больше шестисот сборок с поиском по названию и фильтрами по теме, деталям и моторам. Там же весь официальный курс представлен отдельными схемами — Майло с датчиками, пошаговые проекты и все базовые механизмы Библиотеки проектирования, от «Толчка» с рабочей зубчатой рейкой до «Ремённого лифта». Базовые механизмы можно использовать в свободных проектах второго года. Короткая схема даёт рабочий узел, а корпус и сюжет дети придумывают сами. Для второго года распределите новые модели по тем же тематическим блокам.

С чего начать

Пройдите конспект «Вездеход Майло» сами, без детей. За час с набором и планшетом вы увидите, где группа может застрять на первом занятии. Потом разметьте сетку под свой календарь — сколько недель реально есть и какие занятия резать первыми. Программа кружка робототехники на год готова, остались наборы.

Если наборов на группу пока нет или их не хватает, оставьте заявку: поможем подобрать комплектации и посчитать, сколько наборов нужно именно вашей группе.