Документ представляет курс по основам электроники для школьников, основанный на возрождении советских радиокружков. Цель курса — развить техническую грамотность и абстрактное мышление у детей через практическое изучение электронных компонентов. Курс включает 5 занятий, каждое с теоретической и практической частью, и имеет планы по созданию онлайн-курса и методички.

1. Круглый стол
«Кружок электроники для
школьников 21 века. Опыт,
проблемы и перспективы»
Руслан Тихонов,
Татьяна Волкова
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

2. Наша сверхзадача
• Возрождение советских
радиокружков с поправкой на
современные реалии
• Для этого мы разрабатываем курс
по основам электроники
• Он включает работу с реальными
радиодеталями (резисторы,
транзисторы, конденсаторы,
микросхемы) на макетной плате
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

3. Зачем учить школьников именно этому?
• Почему не использовать
конструктор «Знаток»?
• Почему не начать сразу с
Arduino, Raspberry Pi, Intel
Edison?
• Насколько этот курс вообще
современен, не устарел ли
материал?
• Почему не учить детей паять?
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

4. Возможный ответ на эти вопросы
• «Зачем учить школьника электронике? Это простой, надежный и нескучный
способ тренировки абстрактного мышления с раннего возраста, и при этом
дающий полезные навыки и даже возможное основание карьеры для
взрослого возраста. Ребенок довольно легко понимает концепции
электрического тока, функции сопротивления и конденсатора, работу диода
и транзистора как переключателя. Сначала можно потренироваться
собирать простые схемки с этими элементами на макетной плате, а потом
можно смело идти в цифровую электронику - вводить понятия логического
элемента (gate), синхросигнала (clock) и D-триггера (D-flip-flop), делать
всякие счетчики, мигающие огоньки, светофоры и сумматоры, а потом (для
старших школьников) перейти к дизайну на FPGA параллельно с
программированием микроконтроллеров для всяких роботов»
• Юрий Панчул, выпускник МФТИ, инженер-проектировщик
микропроцессоров. В настоящее время проживает и работает в США
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

5. Что дает наш курс ученикам?
• Профориентация школьников
• Часть обучения «мэйкера».
Развитие общей технической
грамотности
• Практикум к школьным урокам
физики
• Развитие внимания, мелкой
моторики, аккуратности,
усидчивости
• Развитие абстрактного
мышления и воображения
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

6. Пример: 5-дневный курс
• Возраст: 8-14 лет
• Предварительная подготовка не
требуется
• Длительность одного занятия: 1,5 - 2
часа
• Продолжительность курса: 5 занятий
• В каждом уроке есть простые,
средние и сложные схемы
• Курс протестирован на занятиях во
Дворце инженерного творчества
(«Лига роботов») в Москве
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

7. Электронные компоненты
• Резисторы (с проволочными выводами)
• Конденсаторы (керамические и электролитические)
• Светодиоды
• Тактовые кнопки
• Транзисторы (NPN)
• Диоды
• Зуммер
• Динамик
• 7-сегментный индикатор
• ИМС - Десятичный счетчик
• ИМС – Счетчик-дешифратор
• ИМС – Таймер 555
• Переменный резистор
• Фоторезистор
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

8. Другие важные составляющие набора
• Беспаечная макетная плата
• Пинцет
• Перемычки для макетирования
• Батарея питания
• Модуль питания с защитой от
перегрузок и короткого
замыкания
• Отвертка
• Коробка для набора
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

9. План 5-дневного курса
№ Теория Практика
1 Электрон, электричество, напряжение,
сопротивление, сила тока, резистор,
конденсатор
Макетная плата, светодиод, кнопка, светофор, глупый светильник,
изменение яркости светодиода, бочонок с электричеством
2 Транзистор, потенциометр Волшебные пальцы, простейшая охранная сигнализация, таймер
на одном транзисторе, умный светильник, мультивибратор на
транзисторах
3 Интегральные микросхемы. Таймер 555 Мультивибратор на 555 (железнодорожный светофор),
полицейская сирена, световой терменвокс, ловим воришку
4 Счетчик Бегущий огонек, автоматический светофор, полицейская мигалка,
кодовый замок
5 Семисегментный индикатор. Счетчик-
дешифратор
Счетчик нажатий на кнопку, генератор случайных чисел, счетчик
предметов, часы
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

10. Пример схемы из 4-го урока (счетчик)
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

11. Обстановка во время урока
• Видео обучения преподавателей
• Схема – полицейская сирена
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

12. Выводы из опыта 5-дневного курса
• Детям с трудом дается теория. Для самых
маленьких допустимы схемы без объяснений.
Необходимы презентации.
• К каждой схеме должны быть готовы материалы:
• Принципиальная схема
• Монтажная схема
• Список необходимых компонентов
• Текстовое объяснение работы схемы
• Трудности понимания макетной платы. Если есть
возможность, то нужно «растянуть» первый урок
• Трудности принципиальных схем. Необходимо
их детальное объяснение.
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

13. Наши ближайшие планы
• Выпуск онлайн-курса «Основы
электроники» на Coursera
• Выпуск в печатном виде
методички по нему
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016

14. Наши контакты
• Сайт: http://cyberphysica.ru
• Мозг нашей команды:
Руслан Тихонов
tikhonov@cyberphysica.ru
• Сердце нашей команды:
Татьяна Волкова
tatyana.a.volkova@gmail.com
• Добавляйтесь в друзья на Facebook!
Спасибо за внимание!
Поделитесь вашим мнением?
Всероссийская робототехническая олимпиада
Иннополис, 2016