Рабочая программа по робототехнике фгос. Рабочая программа по робототехнике

Рыбакова Анастасия Владиславовна
Должность: Воспитатель
Учебное заведение: Частное дошкольное образовательное учреждение "Детский сад Сказочный"
Населённый пункт: Город Казань, Республика Татарстан
Наименование материала: Учебная программа
Тема: Рабочая программа по робототехнике
Дата публикации: 04.06.2018
Раздел: дополнительное образование

Частное дошкольное образовательное учреждение

«Детский сад Сказочный»

Принята на педагогическом совете

Частного дошкольного

образовательного учреждения

«Детский сад Сказочный»

Протокол №___

Августа 2017 г.

Утверждаю Заведующая

Частного дошкольного

образовательного учреждения

«Детский сад Сказочный»

Носова С.Р.

Приказ №___

от ____августа 2017 г.

Рабочая программа

кружка «Конструирование и роботехника»

Возрастная группа: 6-11 лет

Срок реализации программы: один год

г. Казань, 2017 г.

Пояснительная записка

Программа

представляет собой систему интеллектуально-развивающих занятий для детей от 6 до 11 лет. Программа

предусматривает 52 занятие частотою 1 занятие в неделю продолжительностью 90 минут (с сентября 2017 года по август 2018

На занятиях используются конструкторы:

Робототехнический набор LEGO Education WeDo – это эффективное образовательное решение для изучения технических

дисциплин

начальной

предназначено

программирования

ЛЕГО-моделей,

подключаются к компьютеру.

Комплект ЛЕГО WeDo 2.0 – это и робототехническая платформа, и программное обеспечение.

серии LEGO Education – наборы «Машины и механизмы: введение в тему», «Машины и механизмы: простые

механизмы», «Машины и механизмы: технология и физика» - они помоают открывать физические законы реального мира.

HUNA-MRT - линейка конструкторов этого бренда построена по принципу «от простого к сложному». В ней представлены

наборы начального, среднего и продвинутого уровня.

Fischertechnik - это уникальные механические и электронные обучающие конструкторы, созданные знаменитым немецким

ученым - профессором Артуром Фишером. Уникальность этих конструкторов заключается в том, что, сочетая элементы из

разных наборов, можно создавать любые, абсолютно любые механизмы, которые только возможно себе представить.

Направление программы: познавательно – исследовательское

Занятия конструированием и роботехникой, программированием, исследованиями, а также общение в процессе работы

способствуют

разностороннему

развитию

воспитанников.

Интегрирование

различных

образовательных

областей

программе «Робототехника в детском саду» открывает возможности для реализации новых концепций дошкольников, овладения

новыми навыками и расширения круга интересов.

Взаимосвязь программы с другими науками:

Естественные науки; задачи: познакомить с понятиями «энергия», «сила», «скорость», «трение», учить делать измерения,

Технология; задачи: познакомить с элементами механизмов: шестерни, колеса, оси, рычаги, учить проектировать и

конструировать модели, проводить их испытания, учить принимать решения в соответствии с поставленной задачей, выбирать

подходящие материалы, оценивать полученные результаты, пользоваться чертежами в инструкциях для построения моделей,

приобрести навык слаженной работы в парах и в команде.

Математика; задачи: освоить стандартные и нестандартные способы измерения расстояния, времени и массы, чтение

показаний измерительных приборов, учить производить расчеты, обрабатывать данные, строить графики и принимать решения.

В основе построения курса лежит принцип разнообразия творческо-поисковых задач и расширение кругозора детей.

построен

интеграции

окружающим

естественными

технологией,

математикой. Учащиеся знакомятся с темами проектов и на новой ступени развития, с постановкой новых учебных задач

выполняют работу по моделированию.

Проектная деятельность позволяет закрепить, расширить и углубить знания, полученные на занятиях в детском саду и на

уроках в школе, создаёт условия для творческого развития детей, формирования позитивной самооценки, навыков совместной

деятельности со взрослыми и сверстниками, умений сотрудничать друг с другом, совместно планировать свои действия

реализовывать

систематизировать

информацию.

стимулирует

развитие

познавательных

интересов детей, стремления к постоянному расширению знаний, совершенствованию освоенных способов действий. Содержание

программы направлено на развитие логического мышления, пространственного воображения.

Формированию умений распределять роли и обязанности, сотрудничать и согласовывать свои действия с действиями товарищей,

оценивать собственные действия и действия отдельных учеников (пар, групп).

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ : Моделирование логических отношений и объектов реального мира для всех возрастных групп

дошкольного

начального

школьного

возраста

развитие

познавательных

способностей

учащихся

развивающих

моделированию

конструкторов Legо, Huna,

овладение

навыками

начального

технического

конструирования,

развитие

моторики,

координацию

«глаз-рука»,

изучение

конструкций

основных

свойствах

(жесткости,

прочности

устойчивости),

физических

реального

приобретение

взаимодействия в группе.

Данная программа направлена на:

Помощь детям в индивидуальном развитии;

Мотивацию к познанию и творчеству:

К стимулированию творческой активности;

Развитию способностей к самообразованию;

Приобщение к общечеловеческим ценностям;

Организацию детей в совместной деятельности с педагогом

ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ :

1. Познавательная задача: развитие познавательного интереса детей дошкольного возраста к робототехнике.

2. Образовательная задача:

Формирование умений и навыков конструирования;

Приобретения первого опыта при решении конструкторских задач;

Знакомство с новыми видами конструкторов LEGO , LEGO WeDO, HUNA-MRT, Fischertechnik;

Ознакомление с окружающей действительностью и законами физики реального мира.

3. Развивающая задача:

Развитие творческой активности и формирование навыков творческого мышления;

Развитие познавательной активности и самостоятельной мыслительной деятельности учащихся,

самостоятельности в принятии

оптимальных решений в различных ситуациях;

Развитие мышления (логического, комбинаторного, творческого) в процессе формирования основных приемов мыслительной

деятельности: анализа, синтеза, сравнения, обобщения, классификации, умение выделять главное;

Развитие психических познавательных процессов: различных видов памяти, внимания, зрительного восприятия, воображения;

Развитие языковой культуры и формирование речевых умений: четко и ясно излагать свои мысли, давать определения понятиям,

строить умозаключения, аргументировано доказывать свою точку зрения;

Формирование и развитие коммуникативных умений: умение общаться и взаимодействовать в коллективе, работать в парах,

группах, уважать мнение других, объективно оценивать свою работу и деятельность одноклассников;

Формирование навыков применения полученных знаний и умений в процессе изучения школьных дисциплин и в практической

деятельности;

Формирование умения действовать в соответствии с инструкциями педагога и передавать особенности предметов средствами

различных конструкторов.

4. Воспитывающая задача: воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей.

Цели проектов программы:

Технология. Проектирование

Создание

действующих

Воспроизведение

иллюстраций

Понимание

животные

используют

различные части своих тел. Демонстрация умения работать со схемами и различными видами конструктров.

Технология. Реализация проекта

Сборка и исследование моделей. Изменение модели путём модификации её конструкции. Организация мозговых штурмов для

поиска новых решений. Обучение принципам совместной работы и обмена идеями.

Математика

Измерение времени, ориентирование в пространстве. Оценка и измерение расстояния. Усвоение понятия случайного события.

Использование чисел и числового ряда для задания продолжительности работы. Использование чисел при измерениях и при

оценке качественных параметров.

Развитие речи

Использование в устной речи специальных терминов. Подготовка и проведение демонстрации модели. Использование интервью,

чтобы получить информацию и составить рассказ. Описание логической последовательности событий, создание постановки с

главными героями и её оформление визуальными и звуковыми эффектами. Участие в групповой работе.

Особенности организации учебного процесса.

Материал каждого занятия рассчитан на 90 минут. Во время занятий у ребенка происходит становление

развитых

форм самосознания, самоконтроля и самооценки. На занятиях применяются

занимательные и доступные для понимания

задания и упражнения, задачи, вопросы, загадки, игры, ребусы, что привлекательно для дошкольников и младших школьников.

Основное время на занятиях занимает самостоятельное конструирование и моделирование с элементами программирования.

Благодаря этому у детей формируются умения самостоятельно действовать, принимать решения. На каждом занятии проводится

коллективное обсуждение выполненного задания. На этом этапе у детей формируется такое важное качество, как осознание

собственных действий, самоконтроль, возможность дать отчет в выполняемых шагах при выполнении любых заданий. Ребенок на

этих занятиях сам оценивает свои успехи. Это создает особый положительный эмоциональный фон: раскованность, интерес,

научиться

выполнять

предлагаемые

построены

деятельности

сменяется

различные

материала

чередуются

позволяет

сделать работу динамичной, насыщенной и менее утомляемой.

Методы стимулирования и мотивации деятельности

стимулирования

интереса

занятиям:

проектная

деятельность,

познавательные

дискуссии,

неожиданность,

создание

ситуации

гарантированного

самостоятельное

творчество.

стимулирования

сознательности,

ответственности,

настойчивости:

убеждение,

требование,

приучение, упражнение, поощрение.

Приемы и методы организации занятий.

Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно - объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы, продуктивный;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация,

т.е. методы как мыслительные операции.

4. Управленческий аспект:

а) методы учебной работы под руководством учителя;

б) методы самостоятельной учебной работы учащихся.

Освоение навыков робото–конструирования детей происходит в несколько этапов:

1.На первом этапе работы происходит знакомство с проектом, задачами, которые следует решить, обсуждение и предложение

различных решений.

2. На втором этапе мы с детьми проходим простые математические и физические понятия, которые нам встречаются при поиске

решения поставленных задач.

3. На третьем этапе работы происходит знакомство с конструктором и инструкциями по сборке, изучение технологии соединения

деталей, учимся собирать простые конструкции по образцу.

4. На четвертом этапе перед нами стоит задача познакомить детей с языком программирования и блок-схемами, а также правилами

программирования конструкторов Lego, Huna .

5. Этап усовершенствования предложенных разработчиками моделей, создание и программирование моделей с более сложными

конструкциями и поведением.

Юные конструкторы исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали,

проводят испытания, оценивают ее возможности, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, реализуют

сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели, устраивают состязания.

Ожидаемые результаты:

формирование устойчивого интереса к конструированию, моделированию и робототехнике;

формирование умения работать по предложенным инструкциям;

формирование умения творчески подходить к решению задачи;

формирование умения довести решение задачи до готовности модели;

формирование

излагать

логической

последовательности,

отстаивать

анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

формирование умения мыслить творчески самостоятельно (проект – самостоятельное творчество).

Для оценки эффективности занятий можно использовать следующие показатели:

– степень помощи, которую оказывает педагог детям при выполнении заданий: чем помощь педагога меньше, тем выше

самостоятельность детей и, следовательно, выше развивающий эффект занятий;

– поведение детей на занятиях: живость, активность, заинтересованность детей обеспечивают положительные результаты занятий;

косвенным

показателем

эффективности

повышение

успеваемости

школьным

дисциплинам, а также наблюдения воспитателей и учителей за работой детей на других уроках (повышение активности,

работоспособности, внимательности, улучшение мыслительной деятельности).

Формы подведения итогов реализации рабочей программы:

Конкурс детских построек на базе кружка

Совместная проектная деятельность детей и родителей

Совместная проектная деятельность детей и педагога

Открытые мастер-классы

Состязания по роботехнике среди детей

Проведение олимпиад.

Робототехника

динамично

развивающихся

областей

промышленности.

развития

совершенствования у каждого человека свой. Задача образования при этом сводится к тому, чтобы создать среду, облегчающую

ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала, позволит ему свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и

окружающий мир. Роль педагога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую образовательную среду и

побуждать ребёнка к познанию, к деятельности. Основными формами учебной деятельности являются: занятие с группой детей,

свободное занятие и индивидуальная помощь каждому ребенку. За этой технологией - большое будущее. Робототехника прекрасно

развивает техническое мышление, и техническую изобретательность у детей. Робототехника показала высокую эффективность в

воспитательном процессе, она успешно решает проблему социальной адаптации детей практически всех возрастных групп.

Соревнования по робототехнике – это яркие воспитательные мероприятия, объединяющие детей и взрослых.

Тематическое планирование по конструированию и роботехнике.

№ занятия.

Тема занятия

Материальные

Сентябрь

1 занятие

Кики, мой

Организационный момент.

Презентация «Робототехника и роботы»

Изучаем детали робота вместе с Кики. Каждая деталь имеет свое название.

Учимся соединять детали. Главная особенность конструктора – считать

зубчики деталей. Изучам шестеренки и колеса.

Изучаем электронные детали: матринская плата, электродвигатель,

аккумуляторная коробка. Как пользоваться материнской платой.

Поиграем? Соедините линией одинаковые детали.

Парная работа: собираем гоночный автомобиль, танк. Презентация моделей.

Рфлексия - подведение итогов.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 1 и 2.

Сентябрь

2 занятие

Организационный момент.

Проект – рассказ «Заяц и лягушка»: подумай дважды, прежде чем что-то

сказать или сделать. Чтение рассказа педагогом (на проектной доске).

Соберем робота: кролик, подключаем конструкцию к электронным деталям.

Задание «Я учусь»: покажите трусливому кролику и другим животным как

быть храбрым, выйдите к доске и расскажите о себе.

Собираем модели – героев сказки: храбрая лягушка.

Проигрывание (инсценировка) рассказа по ролям детьми.

Задание «Я учусь»: есть ли птицы или лягушки в воде? Наклейте подходящих

животных, исходя из прошедших событий.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3

Сентябрь

3 занятие

покатаемся!

Организациооный момент.

Проект-рассказ «Давайте покатаемся!»: поиграйте друг с другом и не будьте

жадными. Чтение рассказа педагогом, обсуждение поступков героев с детьми.

Соберем робота: самолет. Как заставить робота-самолет двигаться?

Задание «Поиграем»: самолет разломался на две части. Найдите недостающую

часть и соедините линией.

Собираем модели из рассказа – автомобиль. Задание «Поиграем» - раскрась

Собираем модель из рассказа – трехколесный велосипед. Задание «Поиграем»

Какой вид спорта вам нравится? Расскажите о нем.

Инсценировка рассказа детьми с использованием построенных моделей и

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3

Сентябрь

4 занятие

Транспорт.

Изучение трех принципов: рука, голова, сердце – проектирование, построение

и программирование.

Модифицирем вертолет из модели в робота. Пробуем собственные силы,

подключаем вертолет к двигателю без инструкции (самостоятельное

творчество или помощь педагога).

Знакомство с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: наборы

«Мотоциклы» и «Машинки».

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3,

Продвинутый

Рефлексия.

Сентябрь

5 занятие

Организационный момент.

Проект-сказка «Находка»: животные, откладывающие яйца действительно

знают своих детей. Чтение сказки педагогом и обсуждение с детьми.

Собираем гроев сказки: модель – корова. Задание «Я изучаю» - подпиши

картинки животных и найди корову.

Давайте соберем: модель – черепаха на суши и черепаха в воде. Работа по

подгруппам. 2 подгруппы собирают разные модели. Презентация черепах:

поиск ответов на вопросы «В чем сходство и в чем отличие?». Выступление

Задание «Давайте изучим» - люди и животные ведут себя определенным

образом. Пометьте правильные утверждения.

Соберем робота – лягушка. Управление лягушкой. Задание «Я изучаю» -

процесс роста лягушки.

Работа в парах. Соберем робота – крокодил. Управляем крокодилом. Задание

«Давайте сделаем» - найдите, у какого животного есть такая же способность,

как у крокодила. Он может плавать в воде и также перемещаться по земле.

Проигрывание сказки с героями и по ролям детьми.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4

6 занятие

Организационный момент.

Проект-сказка «Жадная собачка»: не будьте жадными. Чтение сказки педагогом

и обсуждение с детьми.

Собираем модель – рыба. Задание «Давайте сделаем» - подсчитайте количество

рыб на картинке ниже и напишите количество соответствующих видов рыб.

Управляем

роботом-собакой.

«Давайте

сделаем» - подсчитайте количество фигур, скрытых на картинке ниже. А ниже

раскрасьте фигуры, чтобы наглядно представить количество соответсвующих

Работа с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: наборы

«Космоглайдеры» и «Гоночные машины».

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4.

Продвинутый

7 занятие

Счастливое

Организационный момент.

Проект-сказка «Счастливое дерево»: принято делится вещами со своими

друзьями.

Собераем модель – качели, котрые крепятся к ветвям дерева. Задание «Я

изучаю» - впишите правильные числа.

Собираем модель – дом. Задание «Давайте сделаем» - Существует много

деревянных вещей вокруг нас. Посмотрите на картинки и найдите то, что не

сделано из древесины, и обведите это кругом.

Соберем робота – лодка. Управляем лодкой. Задание «Я изучаю» - Поставьте

соответствующие картинки в пустые прямоугольники.

Объединить постройки и представить проект. Групповое задание.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

8 занятие

Дом Улитки.

Организационный момент.

Проект-сказка «Дом Улитки»: что имеем – не храним, потерявши – плачем.

Чтение сказки педагогом и обсуждение с детьми. Поиск морали.

Работа по подгруппам. Дети делятся на две команды.

1 команда. Соберем робота – олень. Управляем роботом-оленем.

2 команда. Соберем робота – улитка. Управляем роботом-улиткой.

Презентация роботов от команд. Обмен впечатлениями и характеристиками

роботов между командами.

Задание «Давайте сделаем» - Посмотрите на картинки оленя. Отметье

картинку с таким же оленем, который находится в середине. Задание «Давайте

сделаем» - раскрасьте дом улитки.

Соберем робота – цыпленка. Управляем роботом-цыпленком. Устроим гонки с

друзьями на цыплятах. Задание «Давайте сделаем» - Следуйте по лабиринту,

чтобы найти части, принадлежащие каждому из животных.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

9 занятие

Лягушка и

Организационный момент.

Проект-сказка «Лягушка и мышка»: друзья должны понимать друг друга.

Чтение сказки педагогом и обсуждение с детьми. Поиск морали.

Соберем робота – мышь. Управляем роботом-мышью. Задание «Я изучаю» -

Конструктор

Серия Кики-

собери пазл.

Соберем робота – орел. Управляем роботом-орлом. Задание «Я изучаю» -

найдите соответствующий отпечаток лапы.

Постройка модели – лягушка по картинке (без инструкции, по памяти,

вспомнить ранее построенных лягушек). Работа в парах.

Инсценирование сказки по ролям.

Работа в парах с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: набор

«Тракторы».

Рефлексия.

уровень 6.

Продвинутый

10 занятие

Майло, начный

вездеход.

перемещения

Организационный момент.

Изучить различные способы, при помощи которых ученые и инженеры могут

достичь отдаленных мест.

Создать и запрограммировать научный вездеход Майло.

Описать, как Майло может помочь найти особый экземпляр растения.

Создать и запрограммировать манипулятор детектора объектов Майло,

используя данные с датчика движения.

Описать, как Майло нашел особый экземпляр растения.

Рефлексия.

11 занятие

Совместная

Организационный момент.

Создать и запрограммировать манипулятор отправки сообщений Майло,

используя датчик наклона.

Задокументировать процесс общения Майло с базой.

Создать и запрограммировать устройство для перемещения экземпляра

растения.

Задокументировать и представить миссию Майло в целом.

Рефлексия.

12 занятие

Организационный момент.

Изучить, что такое силы, и как они заставляют предметы перемещаться.

Создать и запрограммировать робота для изучения результатов действия

уравновешенных и неуравновешенных сил на движение предметов.

Подготовить отчет и представить свои выводы о силах.

Рефлексия.

13 занятие

Скорость.

Организационный момент.

Изучить особенности гоночного автомобиля.

Создать и запрограммировать гоночный автомобиль для изучения факторов,

влияющих на его скорость.

Задокументировать и представить способы увеличения скорости автомобиля.

Рефлексия.

14 занятие

конструкции.

Организационный момент.

Изучить происхождение и природу землетресений.

Создать и запрограммировать устройство, которое позволит испытывать

проеты зданий.

Задокументировать результаты испытаний и представить свои выводы о том,

какой проект или проекты наиболее сейсмоустойчивы.

Рефлексия.

15 занятие

Метаморфор

Организационный момент.

Изучить стадии жизненного цикла лягушки – от рождения до взрослой особы.

Создать и запрограммировать модель лягушонка, а затем и взрослой лягушки.

Задокументируйте изменяющиеся характеристики модели на разных этапах

жизни лягушки.

Рефлексия.

16 занятие

Растения и

опылители

Организационный момент.

Узнать, каким образом разные живые существа могут играть активную роль в

размножении растений.

Создать и запрограммировать модель пчелы и цветка для имитации

взаимосвязи между опылителем и растением.

Представить и описать различные модели, созданные вами.

Рефлексия.

17 занятие

Предотвращен

ие наводнения

Организационный момент.

Изучить, как характер осадков может меняться в зависимости от времени года

и каким образом вода может причинять ущерб, если ее не контролировать.

Создать и запрограммировать павоковый шлюз для контроля уровня воды в

Представить и задокументировать несколько решений, разработанных для

предотвращения изменений поверхности земли под воздействием воды.

Рефлексия.

18 занятие

Десантировани

е и спасение.

Организационный момент.

Изучить различные стихийные бедствия, которые могут повлиять на жизнь

населения в нашем районе.

Создать и запрограммировать устройство для перемещения людей и животных

безопасным, удобным и аккуратным способом или для эффективного сброса

материалов в этот район

Представить и оформить свое решение и объяснить, почему оно соответствует

критериям.

Рефлексия.

19 занятие

развлечений

Организационный момент.

Проект «Город развлечений»: дети делятся на две команды. Каждая команда

получает 4 инструкции: автомобиль, колесо обозрения, вращающиеся «чашки

чая», карусель.

Первый этап проекта – распределение ролей в команде, выбор капитана,

который руководит процессом и всем помогает, конструкторы, которые

отвечают за постройку роботов.

Второй этап проекта – сбор необходимых деталей командам для постройки

Третий этап проекта – конструирование, моделирование, программирование

роботов и «Города развлечений», самостоятельное творчество –

дополнительные постройки для общей задумки проекта.

Презентация проекта. Дети самостоятельно придумывают описание своего

города, выбирают капитана команды, который расскажет о проекте.

Выполнение заданий «Давайте сделаем» - история развития транспорта, какой

блок не требуется, чтобы собрать колесо, заполни недостающие числа на

стульях, найти примеры вращения, как у карусели.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

20 занятие

Семинар –

свободное

творчество.

Организационный момент.

Презентация «Ветряная мельница». Ветряная мельница использует

естественный ветер для вращения, чтобы производить энергию. Цель проекта-

семинара: узнать как работает ветряная мельница, посмотреть на различные

ветряные мельницы и создать ветряную мельницу самим.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

Вспомнить принцип работы колеса обозрения для конструирования ветряной

мельницы.

Сбор робота – ветряная мельница по картинке, без инструкции

(самостоятельное творчество). Презентовать своего робота коллективу.

«Универсальный набор 3»: вентилятор, ветряное колесо, ветряная мельница с

молотком.

Рефлексия.

Продвинутый

21 занятие

Ферменная

конструк-ция.

Организационный момент.

Переход с базового уровня набора Кики на средний уровень. Задание

«Поиграем» – соедините линией одинаковые детали.

Изучение научного принципа 1. Ферменная конструкция.

Что такое ферменная

конструкция? Для поддержки тяжелой массы и сохранения прочной

конструкции используется треугольная структура.

Собираем модель – пляжные кресла, используя ферменную конструкцию. У

пляжных кресел есть стабильная ферменная конструкция, которая

распределяет вес, чтобы удерживать тяжелую массу.

Задание «Поиграем» - найти наиболее прочные конструкции.

Собираем модель – подставка для книг, используя ферменную конструкцию.

Задание «Поиграем» - найти все треугольные конструкции на рисунках.

Парная работа: собираем пожарную машину, поезд. Презентация моделей.

Испытания – кто быстрее доедет до финиша.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 1.

22 занятие

Три бычка.

Организационный момент.

Проект – сказка «Три бычка»: не будь ленивым! Чтение сказки педагогом.

Обсуждение: какие бывают дома и из чего их строят?

Соберем модель – волк. Задание «Поиграем?» - расставьте картинки по

Соберем модель – дом. Задание «Поиграем?» - определить названия домов.

Изучаем электронные детали. Маеринская плата среднего уровня.

Веселая игра. Соберем робота – рулетка. Изучение датчика прикосновения -

Тоuсh Sensor. Управление рулеткой.

Соберем модель – три бычка (корова из предыдущих занятий) по картинке, без

Конструктор

Серия Кики-

уровень 1.

инструкции (самостоятельное творчество).

Инсценировка сказки.

Рефлексия.

23 занятие

Организационный момент.

Изучение научного принципа 2. Рычаг. Принципы рычага вокруг нас. Что

значит опора? Меньшие объекты нуждаются в меньшей силе. Главным

образцом являются подъёмные инструменты.

Принципы рычага - если точка

опоры находится рядом с тяжёлым грузом, то поднять его легче. Разобрать что

такое «сила», «точка опоры» и «груз».

Соберем модель – весы. Посмотрим как работают весы (где сила. Где точка

опоры). Задание «Поиграем» - подняться на гору по весам.

Соберем робота – водяная мельница. Посмотреть где сила, где точка опоры, где

груз. Изучаем ИК датчик. Управляем роботом. Задание «Поиграем» - какие

научные принципы лежат в основе работы водяной мельницы?

Работа в парах. Соберем модель – катапульта. Задание «Поиграем» - узнаем

что такое эластичность.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 2.

24 занятие

Организационный момент.

Проект-рассказ «Качели»: играть с друзьями всегда веселее. Чтение сказки

педагогом и обсуждение с ребятами.

Соберем модель – качели. Задание «Поиграем» - сравниваем вес животных на

Соберем робота – качели, которые могут раскачиваться от электродвигателя.

Управляем качелями. Использование ИК датчика.

Соберем модель – горка. Задание «Поиграем» - Скользкая горка держится на

устойчивой треугольной конструкции. Какие два рисунка имеют одинаковую

опору? Напишите их номера в скобках.

Соберем все постройки в проект «Игровая площадка», подготовим

презентацию от двух желающих ребят.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 2.

25 занятие

Вес. Шкивы.

Организационный момент.

Изучение научного принципа 3. Вес. Принцип шкива вокруг нас. Какова цель

шкива? Припомощи колеса и цепи можно передвигать большие и тяжелые

Конструктор

Серия Кики-

предметы.

Подробное изучение неподвижного и подвижного шкива. Поиск примеров для

их использования совместно с детьми.

Работа в командах. 2 команды. Соберем роботов – кран и эвакуатор. Обмен

опытом при работе крана и эвакуатора между командами. Задания «Поиграем»

Какие транспортны средства могут поднимать тяжелые грузы, а какие могут

перемещать грузы. Благодаря какому научному принципу?

Соберем робота – лифт. Управление лифтом. Задание «Поиграем» - В лифтах

используется неподвижный шкив. Посмотрите вокруг. Какие предметы

работают при помощи неподвижного шкива.

Рефлексия.

уровень 3.

26 занятие

хвостом рыбу

Организационный момент.

Проект-рассказ «Как тигр хвостом рыбу ловил»: как одурачить того, кто

сильнее тебя. Чтение рассказа педагогом. Обсуждение прочитанного.

Соберем робота – кролик. Управление кроликом. Работа с двумя тач

сенсорами. Задание «Поиграем» - дорисуй животным хвосты.

Соберем робота – удочка. Управление удочкой. Работа с двумя тач сенсорами.

Задание «Поиграем» - поймайт рыбок с буквой А.

Работа в парах. Соберем робота – рыба. Управление рыбой. Работа с двумя тач

сенсорами. Задание «Поиграем» - обведи нужное количество рыбок.

«Заплыв» рыб на скорость. Испытание удочки – поймай как можно больше

рыбы за 2 минуты.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 3.

27 занятие

Сортировка

переработки

Организационный момент.

Изучить, как усовершенствованные методы сортировки для переработки могут

помочь в сокращении количества выбрасываемых отходов.

Создать и запрограммировать устройство, которое будет сортировать годные

для переработки материалы в соответствии с их размером и формой.

Представить и описать свое решение.

Рефлексия.

28 занятие

Организационный момент.

Изучить различные стратегии, которые используют животные, чтобы поймать

добычу или убежать от хищников.

Создать и запрограммировать хищника или жертву для изучения

взаимоотношений между ними.

Представить и описать свою модель животных, объяснив взаимоотношения

между двумя видами и то, как они приспособлены для выживания.

Рефлексия.

29 занятие

животных

Организационный момент.

Изучить различные способы общения между животными. В том числе

уникальные способы, используемые животными и насекомыми, которые

светятся в темноте.

Создать и запрограммировать животное ли насекомое, чтобы

проиллюстрировать социальное взаимодействие особей одного вида.

Представить и записать выводы по свой модели, объяснив, как животное

общается и как это ему помогат.

Рефлексия.

30 занятие

Эксремальная

среда обитания

Организационный момент.

Изучить различные типы среды обитания по всему миру и в разное время и

объясните, что они могли бы рассказать нам об образе жизни и успешном

выживании видов.

Создать и запрограммировать животное ил рептилию, которое могло бы жить в

конкретной среде обитания.

Представить и записать выводы по своему животному или рептилии и еого

седее обитания, объяснив, как оно приспособилось для выживания.

Рефлексия.

31 занятие

Исследование

Организационный момент.

Изучить реальные миссии космиеских вездеходов и попытаться представить их

возможности в будущем.

Создать и запрограммировать космический вездеход для выполнения

конкретной задачи.

Представить и описать свой прототип и то, что удалось обнаружить, выполняя

эти миссии.

Рефлексия.

32 занятие

Предупрежден

Организационный момент.

Изучить опасные погодные явления, о которых должен знать каждый, узнать о

опасности

внедренных системах предупреждения, предназначенных для защиты

населения.

Создать и запрограммировать устройство, которое может предупреждать

людей о приближении опасного природного явления.

Представить и описать свое решение и объяснить, как оно помогает

уменьшить пследствия опасных природных явлений для населения.

Рефлексия.

33 занятие

Организационный момент.

Изучить, почему так важно заботиться о мировом океане и очищать его от

пластикового мусора.

Создать и запрограммировать утройство, которое может механическим

способом собирать из океана предметы из пластика определенных типов и

Представить и описать свое устройство и объяснить его цели и принципы

Рефлексия.

34 занятие

животных

Организационный момент.

Изучить влияние строительства дорог на жизнь животных и растений и

представить свои предложения для сокращения этого влияния.

Создать и запрограммировать устройство, которое позволит животным

пересекать опасные зоны.

Представить и описать, объяснить свою модель моста на примере конкретного

животного.

Рефлексия.

35 занятие

Перемещение

материалов

Организационный момент.

Изучить различные способы транспортировки и сборки материалов.

Создать и запрограммировать устройство, которое поможет перемещать и

собирать объекты разного размера с учетом требований безопасности,

эффективности и хранения.

Представить и описать свое устройство, объяснить, почему оно является

безопасным и эффективным.

Рефлексия

Шестеренка.

Организационный момент.

Конструктор

36 занятие

Танцующая

Научный принцип 4. Шестеренка. Найдите вещи в нашей жизни, которые

используют принцип передаточного механизма. Что такое передаточный

механизм? Две или более оси вращаются в устройстве для передачи движения.

Задание: узнайте направление вращения шестеренок. Соберите простой

механизм, 2 варианта. Узнайте опытным путем какой механизм вращается

быстрее. Почему?

Соберем робота – танцующая кукла. "Танцующая кукла" использует

передаточный механизм для передачи движения между двумя или более осями.

Управляем роботом. Работа с двумя ИК датчиками. Задание «Давайте сделаем»

Определить направление вращения шестеренок.

Работа парами на скорость и слаженность команды с конструктором MRT

exciting, его инструкциями: конструкция «Робот-вездеход №5».

Организация забега – чей робот быстрее (управление от пульта).

Рефлексия.

Серия Кики-

уровень 4.

37 занятие

Шестеренка.

Организационный момент.

Продолжаем изучение научного принципа 4 – принципа передаточного

механизма. Шестеренка. Соберем робота – блендер. Управляем роботом.

Работа с ИК датчиком. Задание «Давайте сделаем» - смешивание цветов.

Соберем робота – топспин и юла. Управление роботом. Работа с ИК датчиком.

Задание «Давайте сделаем» - вращение шестеренок.

Прокт «Футбольное поле». Построить футболистов-роботов (управление от

пульта), футбольные ворота и табло, где цифры будут менятся как на часах с

помощью шестеренок. Провести дружеский матч.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4.

38 занятие

Я помогу тебе! 1.

Организационный момент.

Проект-рассказ «Я помогу тебе!»: друзья должны помогать друг другу. Чтение

рассказа педагогом. Обсуждение прочитанного с детьми.

Соберем робота – летающий корабль. Управление роботом. Работа с тач

датчиком. Задание «Давайте сделаем» - найдите соответствие для каждого

движущегося объекта.

Соберем робота – карусель. Управление роботом. Задание «Давайте сделаем» -

какой передаточный механизм используется для медленного вращения?

Работа в парах. Соберем робота – бампер-автомобиль. Управление роботом.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 4.

Работа с двумя тач датчиками. Задание «Давайте сделаем» - расставить

недостающие номера на автомобилях.

Устроить соревнования на бампер-автомобилях.

Общая работа над проектом. Собрать построенных роботов в прект «Парк

развлечений». Достроить недостоющие модели для реализации проекта.

Рефлексия.

39 занятие

Колеса и ось.

Организационный момент.

Научный принцип 5. Колеса и ось. Найдите вещи в нашей жизни, которые

используют прнцип колес на оси.

Рассмотреть наиболее легкий способ перемещения камня.

Соберем робота – детская коляска. Управление роботом. Работа с ИК-

датчиком. Задание «Давайте сделаем» - отметим объекты без колес.

Соберем робота – мотоцикл. Управление роботом. Задание «Давайте сделаем» -

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

40 занятие

Приберись в

своей комнате!

Организационный момент.

Проект-рассказ «Приберись в своей комнате!»: друзья должны помогать друг

другу. Чтение рассказа педагогом. Обсуждение прочитанного с детьми.

Соберем робота – танцующий робот. Управление роботом. Задание «Давайте

сделаем» - Есть много роботов, которые выполняют определенные задачи.

Обсудите, какие задачи могут выполнять роботы на картинках.

Соберем робота – Экскаватор. Управление роботом. Задание «Давайте

сделаем» - дорисовать недостающие части машин.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

41 занятие

автомобиль.

Организационный момент.

Соберем гоночный автомобиль. Устроить соревнования – работа в парах.

Соберем длинный поезд. Работа с ИК-датчиком. Управление робота.

Прокладка различных маршрутов для поездов. Задание «Давайте сделаем» -

вписать недостающие цифры.

Закрепление теории по теме «Колеса и ось». Выполнение заданий в тетради.

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 5.

42 занятие

Подъемник для

автомобилей.

1. Организационный момент.

2. Соберем робота – краб. Изучите появление и особенности жизни морского

Конструктор

краба. Создайте своего робота-краба. Управление роботом.

Задание «Давайте сделаем» - отметить животных с твердой ракивиной.

3. Биплан. Узнайте об истории первого биплана братьев Райт. Создайте такой

биплан, который может двигаться. Работа с ИК-датчиком. Задание «Давайте

сделаем» - история создания самолета.

Работа в парах – постройка робота Подъемник для автомобилей. Работа с

тач – датчиками. Задание «Давайте сделаем» - отметить правльные ответы в 4

заданиях.

Рефлексия.

Серия Кики-

уровень 6.

43 занятие

помогает

Организационный момент.

Соберем робота – автомобиль-уборщик. Управление роботом. Задание

«Давайте сделаем» - распределение мусора по онтейнерам.

Соберем робота – автомобильный каток. Управление роботом. Задание

«Давайте сделаем» - соедини каток с соответствующим следом.

Работа командами с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: набор

«Гоночный автомобиль»

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

Продвинутый

44 занятие

Грузоподъемни

Организационный момент.

Соберем робота – грузоподъемник. Управление роботом с тач-датчиком.

Задание «Давайте сделаем» - сосчитайт коробки.

Творческое задание «Машина, которая помогает людям в работе».

Работа командами с конструктором Fischertechnik, его инструкциями: набор

«Колесо обозрения».

Рефлексия.

Конструктор

Серия Кики-

уровень 6.

Продвинутый

45 занятие

Колебания.

Организационный момент.

Создать и запрограммировать устройство: робот-тягач и дельфин.

Рефлексия.

46 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип езды.

Создать и запрограммировать устройство: гоночный автомобиль и вездеход.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

47 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип рычага.

Создать и запрограммировать устройство: землетрясение и динозавр.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

48 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип ходьбы.

Создать и запрограммировать устройство: лягушки и горилла.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

49 занятие

Вращение.

Организационный момент.

Изучить принцип вращения.

Создать и запрограммировать устройство: цветок и подъемный кран.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

50 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип изгиба.

Создать и запрограммировать устройство: паводковый шлюз и рыба.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

51 занятие

Организационный момент.

Изучить принцип катушки.

Создать и запрограммировать устройство: вертолет и паук.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Рефлексия.

52 занятие

Организационный момент.

Изучить колебания различного вида

Создать и запрограммировать устройство: грузовик для переработки отходов и

мусоровоз.

Представить и описать схожие признаки двух моделей при конструировании и

Комитет по образованию и молодежной политике

Администрации Павловского района Алтайского края

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Арбузовская средняя общеобразовательная школа»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Робототехника 2 - 4 класс

на 2016-2017 учебный год

Начальное общее образование

Составила:

Пушкарева Анастасия Игоревна,

учитель начальных классов,

ст. Арбузовка

Пояснительная записка

Программа «Робототехника и легоконструирование » разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта общего образования и планируемых результатов общего образования. Данная программа представляет собой вариант программы организации урочной деятельности обучающихся средней школы.

Курс рассчитан на 3 года занятий, объем занятий - 34 ч, в год Программа предполагает проведение регулярных еженедельных занятий со школьниками 2- 4 классов (в расчете 1ч. в неделю)

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности

Характерная черта нашей жизни - нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.

Сегодняшним школьникам предстоит

работать по профессиям, которых пока нет,

использовать технологии, которые еще не созданы,

решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

Образовательные конструкторы LEGO WeDo представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". Причем, в процессе игры и обучения ученики собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира. Таким образом, ребята знакомятся с техникой, открывают тайны механики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течении всей будущей жизни.

С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.

В начальной школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в начальной школе это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.

Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.

Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники. Цели программы:

Организация занятости школьников во внеурочное время.

Всестороннее развитие личности учащегося:

Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.

Ознакомление учащихся с основами конструирования и моделирования.

Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.

Развитие познавательного интереса и мышления учащихся.

развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;
развитие логического мышления;
развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла.

Овладение навыками начального технического конструирования и программирования

Задачи программы

Задачи:

расширение знаний учащихся об окружающем мире, о мире техники;
учиться создавать и конструировать механизмы и машины, включая самодвижущиеся;
учиться программировать простые действия и реакции механизмов;
обучение решению творческих, нестандартных ситуаций на практике при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;
развитие коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения;

Обучающие:

Ознакомление с комплектом LEGO Wedo;

Ознакомление с основами автономного программирования;

Ознакомление со средой программирования LEGO Wedo;

Получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;

Получение навыков программирования;

Развитие навыков решения базовых задач робототехники.

Развивающие:

Развитие конструкторских навыков;

Развитие логического мышления;

Развитие пространственного воображения.

Воспитательные:

Воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;

Развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;

Развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;

Формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.

Основными принципами обучения являются:

Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.

Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.

Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.

Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.

Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.

Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.

Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.

Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.

Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

В процессе обучения используются разнообразные методы обучения.

Традиционные:

Объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и т.п.);

Репродуктивный метод;

Метод проблемного изложения;

Частично-поисковый (или эвристический) метод;

Исследовательский метод.

Современные:

Метод проектов:

Метод обучения в сотрудничестве;

Метод портфолио;

Метод взаимообучения.

Планируемые личностные и метапредметные результаты освоения

обучающимися программы курса

1. Коммуникативные универсальные учебные действия: формировать умение слушать и понимать других; формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе; формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

2. Познавательные универсальные учебные действия: формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации; формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.

3. Регулятивные универсальные учебные действия: формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей; формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя; формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.

4. Личностные универсальные учебные действия: формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности, формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.

Ожидаемые предметные результаты реализации программы

Первый уровень

у обучающихся будут сформированы:

Основные понятия робототехники;

Основы алгоритмизации;

Умения автономного программирования;

Знания среды LEGO

Основы программирования

Умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

Навыки работы со схемами.

Второй уровень

Собирать базовые модели роботов;

Составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;

Использовать датчики и двигатели в простых задачах.

Третий уровень

обучающиеся получат возможность научиться:

Программировать

Использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих

многовариантность решения;

Проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы

Место курса «Роботехника» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 35 часов (1 часов в неделю) в первом классе и на 35 часов (1 час в неделю) во 2 - 4 классах.

Обоснование выбора данной примерной программы.

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

На каждом уроке, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота. В ходе изучения курса учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как Естественные науки, Технология, Математика, Развитие речи.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач :

творческое мышление при создании действующих моделей;

развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

установление причинно-следственных связей;

анализ результатов и поиск новых решений;

коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

проведение систематических наблюдений и измерений;

использование таблиц для отображения и анализа данных;

написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

Структура и содержание программы на 4 года обучения

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Забавные механизмы Звери

1. Танцующие птицы 1.Голодный аллигатор

2. Умная вертушка 2. Рычащий лев

3. Обезьянка-барабанщица 3. Порхающая птица

Футбол Приключения

1.Нападающий 1.Спасение самолета

2. Вратарь 2. Спасение от великана

3. Ликующие болельщики 3. Непотопляемый

4. парусник

Решение прикладных задач. 19 часов

Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка) Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование (сборка) Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка) Звери. Голодный аллигатор. Конструирование (сборка) Звери. Рычащий лев. Конструирование (сборка) Звери. Порхающая птица. Конструирование (сборка) Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка) Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка) Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение самолета. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка) Разработка, сборка и программирование своих моделей Приключения. Непотопляемый парусник. Рефлексия (создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели) Написание и обыгрывание сценария "Приключение Маши и Макса" с использованием трех моделей (из раздела "Приключения") Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Курс носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические умения и навыки работы на компьютере и с конструктором.

Изучение каждой темы предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей).

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Установление взаимосвязей. При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев - Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.

Конструирование. Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия. Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг любителей Лего, в первую очередь, младших школьников ценителей TECHICS. Он ориентирован на учащихся 2 - 4 классов.

В программе «Робототехника» включены содержательные линии:

Аудирование - умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции;

Чтение - осознанное самостоятельное чтение языка программирования;

Говорение - умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления;

Пропедевтика - круг понятий для практического освоения детьми с целью ознакомления с первоначальными представлениями о робототехнике и программирование;

Творческая деятельность- конструирование, моделирование, проектирование.

Формы организации занятий

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно- объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские - дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции..

На занятиях кружка «Робототехника» используются в процессе обучения дидактические игры , отличительной особенностью которых является обучение средствами активной и интересной для детей игровой деятельности. Дидактические игры, используемые на занятиях, способствуют:

Развитию мышления (умение доказывать свою точку зрения, анализировать конструкции, сравнивать, генерировать идеи и на их основе синтезировать свои собственные конструкции), речи (увеличение словарного запаса, выработка научного стиля речи), мелкой моторики;

Воспитанию ответственности, аккуратности, отношения к себе как самореализующейся личности, к другим людям (прежде всего к сверстникам), к труду.

Обучению основам конструирования, моделирования, автоматического управления с помощью компьютера и формированию соответствующих навыков.

Основными формами учебного процесса являются:

групповые учебно-практические и теоретические занятия;
работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);
участие в соревнованиях между группами;
комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6. Формирование и совершенствование умений и навыков

(изучение нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

II Методы стимулирования и мотивации деятельности

Методы стимулирования мотива интереса к занятиям:

познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д.

Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение.

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;

участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;
участие в школьных и районных научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;
развитие коммуникативных качеств;
приобретение уверенности в себе;
формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В области конструирования, моделирования и программирования:

знание основных принципов механической передачи движения ;
умение работать по предложенным инструкциям;
умения творчески подходить к решению задачи;
умения довести решение задачи до работающей модели;
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

Учащийся должен знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;
область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);
основные источники информации;
виды информации и способы её представления;
основные информационные объекты и действия над ними;
назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;
правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);
создавать и запускать программы для забавных механизмов;
основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню, панель инструментов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий

Тематическое планирование

№ занятия	Наименование разделов и тем занятий	Количество часов	Основные виды учебной деятельности обучающихся	Дата проведения	Корректировка
Робототехника. Основы конструирования. (16) Отвечают на вопросы, работают с текстом Учатся слушать и понимать других; умению строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами. Участвуют в социальных проектах.
	Робототехника. История робототехники. Основные определения. Законы робототехники: три основных и дополнительный «нулевой» закон. Манипуляционные системы.
	Классификация роботов по сферам применения: промышленная, экстремальная, военная. Роботы в быту. Роботы-игрушки. Участие роботов в социальных проектах.
	Детали конструктора LEGO		Проводят исследовательскую деятельность, работают с моделями Учатся умению 14согласованно р1аботать в группах и 1коллективе; ум1ению слушать и понимать других;
	Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо
	Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача.
	Датчик наклона. Шкивы и ремни
	Перекрестная переменная передача. Шкивы и ремни
	Снижение скорости. Увеличение скорости
	Датчик расстояния.
	Коронное зубчатое колесо
	Червячная зубчатая передача
	Блок "Цикл"
	Блок "Прибавить к экрану"
	Блок "Вычесть из Экрана"
	Блок "Начать при получении письма"
	Маркировка
Решение прикладных задач. 19 Учатся умению извлекать информацию из текста и иллюстрации; умению на основе анализа рисунка- схемы делать выводы. Учатся умению мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными. Конструируют и собирают забавные механизмы
	Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка
	Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование (сборка)
	Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка)
	Звери. Голодный аллигатор. Конструирование (сборка)
	Звери. Рычащий лев. Конструирование (сборка)
	Звери. Порхающая птица. Конструирование (сборка)
	Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка)
	Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка)
	Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка)
	Приключения. Спасение самолета. Конструирование (сборка)
	Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка)
	Разработка, сборка и программирование своих моделей1
	Разработка, сборка и программирование своих моделей
	Приключения (фокус: развитие речи). Непотопляемый парусник. Знакомство с проектом (установление связей)
	Приключения. Непотопляемый парусник. Конструирование (сборка)
	Приключения. Непотопляемый парусник. Рефлексия (создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
	Написание и обыгрывание сценария "Приключение Маши и Макса" с использованием трех моделей (из раздела "Приключения")
	Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица, голодный аллигатор, рычащий лев (сборка, программирование, измерения и расчеты)
	Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 10 шт.

2. Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »

3. Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4. Книга для учителя (в электронном виде CD)

5. Компьютер

6. Проектор.

Список литературы

В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный Дистанционный курс «Конструирование и робототехника» - ЛЕГО-лаборатория (Control Lab):Справочное пособие, - М.: ИНТ, 1998, 150 стр.
Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. - М.: NT Press, 2007, 345 стр.
ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. - Институт новых технологий;
Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. - М.: ПКГ «РОС», 2012;
Программное обеспечение LEGO Education NXT v.2.1.;Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. - СПб, 2001, 59 стр.
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. С-Пб, «Наука», 2011г. Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2001. - 125 с.
Энциклопедический словарь юного техника. - М., «Педагогика», 1988. - 463 с.

Рабочая программа внеурочной деятельности в рамках реализации общеинтеллектуального направления «Робототехника» разработана на основе:

Закон № 273-ФЗ от 29.12.12 г.« Об образовании РФ»;

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Сан-Пин 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях», зарегистрированные в Минюсте России 03 марта 2011 года, регистрационный номер 193;

Методические рекомендации по формированию учебных планов образовательных учреждений Воронежской области - региональных инновационных площадок по направлению « Введение федеральных государственных образовательных стандартов основного общего образования»;

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 07 сентября 2010 г. №1570-р « Об утверждении плана действий по модернизации общего образования на 2011-2015 года»;

Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897 (зарегистрирован Минюстом России 1 февраля 2011 г., регистрационный № 19644) «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования»;

Приказом департамента образования, науки и молодежной политики Воронежской области «Об утверждении плана действий по модернизации общего образования на 2011-2015 годы в Воронежской области» (от 14 декабря 2010 г. № 974) в образовательных учреждениях Воронежской области (региональных инновационных площадках по направлению «Введение ФГОС ООО») началось поэтапное введение федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (далее ФГОС ООО).

Разъяснения по отдельным вопросам применения федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования ФГОС ООО от 29.05.2015г. №80-11/4360.

В соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования обучающийся должен владеть универсальными учебными действиями, способностью их использовать в учебной, познавательной и социальной практике, уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, использовать ИКТ.

Для достижения требований стандарта к результатам обучения учащихся, склонных к естественным наукам, технике или прикладным исследованиям, важно вовлечь их в такую учебно-познавательную деятельность уже в начальной школе и развить их способности на следующих этапах школьного образования.

Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Использование конструкторов значительно повышает мотивацию к изучению отдельных образовательных предметов на ступени основного общего образования, способствует развитию коллективного мышления и самоконтроля.

Цели работы курса:

Организация занятости школьников во внеурочное время.

Всестороннее развитие личности учащегося:

Развитие навыков конструирования

Развитие логического мышления

Мотивация к изучению наук естественно – научного цикла: окружающего мира, краеведения, физики, информатики, математики.

Познакомить детей со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах

Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.

Основными задачами занятий являются:

Обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;

Развивать творческие способности и логическое мышление детей;

Развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

Развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

Развивать умения творчески подходить к решению задачи;

Развивать , анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений младшие школьники осваивают , а также передачи движения внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию.

Обучающая среда позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В то же время новым для учащихся является работа над проектами. И хотя этапы работы над проектом отличаются от этапов, по которым идет работа над проектами в средней школе, но цели остаются теми же. В ходе работы над проектами дети начинают учиться работать с дополнительной литературой. Идет активная работа по обучению ребят анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала. В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей. Повышается мотивация к учению. Занятия помогают в усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а так же в усвоении других математических знаний, так как для создания проектов требуется провести простейшие расчеты и сделать чертежи. У учащихся, занимающихся конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно влияет на мелкую моторику), речь становится более логической.

Образовательная система предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения.

2. Общая характеристика курса

Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся 5 классов образовательных учреждений, которые впервые будут знакомиться с LEGO – технологиями. Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Обоснование курса

Применение конструкторов LEGO во внеурочной деятельности в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Целью использования «Робототехники» в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе.

Формы и приемы работы с учащимися:

Ролевая игра
Познавательная игра
Задание по образцу (с использованием инструкции)
Творческое моделирование (создание модели-рисунка)
Викторина

Знания и умения, полученные учащимися в ходе реализации программы:

Умения работать по предложенным инструкциям;

Умения творчески подходить к решению задачи;

Умения довести решение задачи до работающей модели;

Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

3. Место курса в плане внеурочной деятельности

Курс предназначен для обучающихся 5 классов. Срок реализации 1 год (по 1 часа в неделю), всего 35 часа.

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса

Личностные результаты.

формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности,

формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения,

умение работать самостоятельно и нести ответственность за собственные действия,

умение работать в команде и находить оптимальные общие решения.

Межпредметные результаты.

формировать умение слушать и понимать других;

формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе;

формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации;

формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.

умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;

формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя;

формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.

Предметные результаты.

у обучающихся будут сформированы:

основные понятия робототехники;

основы алгоритмизации;

умения автономного программирования;

знания среды LEGO

основы программирования

умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

навыки работы со схемами.

Обучение с LEGO Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Установление взаимосвязей. При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.

Подготовка учебного кабинета для проведения занятий по курсу внеурочной деятельности «LEGO Education».

На компьютерах установлено программное обеспечение 2000095 LEGO Education WeDo.

Элементы каждого конструктора 9580 WeDo. Сложены в контейнер.

Для каждого учащегося или группы организовано рабочее место с компьютером и свободным местом для сборки моделей.

Имеется комплект измерительных инструментов: линейки или рулетки, секундомеры, а также бумага для таблицы данных.

Каждый набор WeDo Construction Set пронумерован. Это позволяет закрепить за каждым учащимся или командой конкретный набор и следить за его сохранностью.

Оборудован отдельный шкаф для хранения наборов.

Незавершённые модели хранятся в контейнерах или на отдельных полках.

Предусмотрено место, где можно разместить дополнительные материалы: книги, фотографии, карты – всё, что относится к изучаемой теме.

Результаты работы фиксируются в виде фотографий, видео клипов, презентаций и т.д.

Разделы комплекта заданий

Комплект включает 12 заданий, которые разбиты на четыре раздела, по три задания в каждом.

В каждом разделе учащиеся занимаются технологией, сборкой и программированием, а также упражняются во всех четырех предметных областях. Однако каждый раздел имеет свою основную предметную область, на которой фокусируется деятельность учащихся.

Забавные механизмы

В разделе «Забавные механизмы» основной предметной областью является физика. На занятии «Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами. На занятии «Умная вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка.

Занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Учащиеся изменяют количество и положение кулачков, используя их для передачи усилия, тем самым заставляя руки обезьянки барабанить по поверхности с разной скоростью.

В разделе «Звери» основной предметной областью является технология, понимание того, что система должна реагировать на свое окружение. На занятии «Голодный аллигатор» учащиеся программируют аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней «пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик расстояния обнаруживает приближение земли.

Раздел Футбол сфокусирован на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета. На занятии «Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях.

Приключения

Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто?, Что?, Где?, Почему?, Как? и описывают приключения пилота – фигурки Макса. На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. На занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макс.

6. Тематическое планирование.

№ п/п

Тема занятия

Кол-во часов по теме

Основной вид учебной деят-ти

Метапредметные результаты (УУД)

Дата проведения

Введение. Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника?

Л.

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение основных принципов механики

Л.

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знакомство с программным обеспечением конструктора LEGO WE DO

Знакомство с основами программирования

Л. развитие любознательности, сообразительности

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знание основных принципов механики

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К.

Изучение механизмов конструктора LEGO WE DO .

Знание основных принципов механики

Л.

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р.

К. Включаться в групповую работу

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей)

Знание основных принципов механики.Знакомство с основами программирования

Л. Отношение к школе, учению и поведение в процессе учебной деятельности.

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели)

Знание основных принципов механики. Знакомство с основами программирования

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Передача движения внутри конструкции.

Л. развитие любознательности, сообразительности

П.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Конструирование (сборка)

Понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Составление плана решения

Р.

К. Включаться в групповую работу

Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

Л.

П. Осуществление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности

Л.

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

Прикидки результата и его оценки

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Включаться в групповую работу

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Конструирование через создание простейших моделей

Л. Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Звери. Голодный аллигатор. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

Умение работать по предложенным инструкциям по сборке моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Составление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Включаться в групповую работу

Вратарь, нападающий, болельщики. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

П. Составление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Шлагбаум »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Непотопляемый парусник »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Составление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Непотопляемый парусник »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

Включаться в групповую работу

Проект «Непотопляемый парусник »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Голодный лев »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Голодный лев »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Включаться в групповую работу

Проект «Голодный лев »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Порхающая птица »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Порхающая птица »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Порхающая птица »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Мельница »

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Составление плана решения

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Мельница »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Составление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Мельница »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Я создаю собственный проект

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Я создаю собственный проект

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Я создаю собственный проект

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Представление проектов. Подведение итогов.

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Обсуждение

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

7. Используемая литература:

Руководство для учителя LEGO Education WeDo
Руководство практических работ с конструктором LEGO
Программное обеспечение LEGO Education WeDo v.1.2 (книга учителя)

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Конструкторы ЛЕГО, технологические карты, книга с инструкциями

Конструктор Лего, LEGO WeDO.

Компьютер, проектор, экран

Планируемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

развитие коммуникативных качеств;

приобретение уверенности в себе;

формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В области конструирования, моделирования и программирования:

знание основных принципов механической передачи движения;

умение работать по предложенным инструкциям;

умения творчески подходить к решению задачи;

умения довести решение задачи до работающей модели;

умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

·умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

Ученик или ученица научится:

понимать влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

понимать область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

понимать основные источники информации;

понимать виды информации и способы её представления;

понимать основные информационные объекты и действия над ними;

понимать назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

понимать правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

создавать и запускать программы для забавных механизмов;

основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню, панель инструментов.

Выпускник получит возможность научиться:

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Внеурочная деятельность "Основы робототехники"

Для организации занятий с детьми с использованием конструктора Lego Education.

Рабочая программа «Основы робототехники»

направление: научно-познавательное

для 1-5 классов

(внеурочная деятельность)

Составитель: Тютерев Сергей Александрович, учитель информатики

Пояснительная записка

Курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе, рассчитан на научно-познавательную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследовательской и творческой деятельности.

Изучать в школах необходимо не только достижения прошлого, но и те способы и технологии, которые пригодятся в будущем. Ребята должны быть вовлечены в исследовательские проекты, творческие занятия, спортивные мероприятия, в ходе которых они научатся изобретать, понимать и осваивать новое, быть открытыми и способными выражать собственные мысли, уметь принимать решения и помогать друг другу, формулировать интересы и осознавать возможности. Национальная образовательная инициатива «НАША НОВАЯ ШКОЛА»

Назначение внеурочной деятельности в соответствии с ФГОС НОО.

Внеурочная деятельность учащихся, как и деятельность в рамках уроков, направлена на достижение результатов освоения основной образовательной программы школы. Особое внимание в ФГОС НОО второго поколения акцентируется на достижении личностных и метапредметных результатов, что и определяет специфику внеурочной деятельности, в ходе которой обучающийся не только и даже не столько должен узнать, сколько научиться действовать, чувствовать, принимать решения и др.

Цель организации внеурочной деятельности в соответствии с ФГОС НОО - создание условий для достижения учащимися необходимого для жизни в обществе социального опыта и формирования принимаемой обществом системы ценностей, создание условий для многогранного развития и социализации каждого учащегося в свободное от учёбы время; создание воспитывающей среды, обеспечивающей активизацию социальных, интеллектуальных интересов учащихся, развитие здоровой, творчески растущей личности, с формированной гражданской ответственностью и правовым самосознанием, подготовленной к жизнедеятельности в новых условиях, способной на социально значимую практическую деятельность, реализацию добровольческих инициатив.

Внеурочная деятельность школы направлена на достижение воспитательных результатов:

приобретение учащимися социального опыта;
формирование положительного отношения к базовым общественным ценностям;
приобретение школьниками опыта самостоятельного общественного действия.

Представленная программа внеурочной деятельности «Основы робототехники» направлена на развитие научно-познавательных способностей учеников, включает в себя элементы таких дисциплин как электроника, механика и программирование. Кроме этого, данный курс способствует:

получению младшими школьниками навыков конструирования и эксплуатации автоматизированных технических устройств;
развитию умения у учащихся классифицировать задачи по типам с последующим решением и выбором определенного технического устройства;
формулированию понимания сущности технологического подхода к реализации творческой деятельности,
ориентированию в мире современной техники.

Для организации занятий с детьми использован конструктор Lego Education. Занятия проходят в компьютерном классе в небольших группах таким образом, что каждый ученик имел возможность индивидуально работать с конструктором, собирая предложенную учителем модель и самостоятельно программируя её.

Основным элементом конструктора является блок с пазами и выступом типа «ласточкин хвост». Такая форма дает возможность соединять элементы практически в любых комбинациях.

Конструктор позволяет развить следующие навыки у учащихся:

Развитие мелкой моторики

Любое конструирование предполагает разнообразные манипуляции руками. Все это требует активной работы рук. Развитие же мелкой моторики напрямую связано с развитием мышления.

Развитие мышления

Собирание из частей целого требует сложной мыслительной деятельности. Чтобы получилось логически правильно законченное произведение, нужно хорошенько подумать. При конструировании активизируется логическое и образное мышление.

Развитие внимания

Только при внимательном изучении инструкции можно правильно собрать модель. Порой даже незначительное отклонение от задачи может испортить весь замысел. Нередко ребенку приходится переделывать, исправлять, корректировать уже собранное сооружение.

Развитие воображения

Из деталей Lego Education можно собрать свое неповторимое творение. Придумывать что-то новое из блоков с пазами - это так интересно!

Развитие познавательного интереса, пожалуй, одно из важных предназначений конструктора. Ведь умение из частей собирать целое непременно пригодится в будущем, например, при ремонте автомобиля. Детский конструктор благодаря своей цветовой привлекательности, разнообразию форм и размеров позволяет в игровой форме познавать окружающую действительность. Готовый результат приносит удовлетворение и желание создавать все более сложные модели окружающего мира.

Особое внимание хочется уделить программированию роботов. Даже небольшие и простые программы заставляют собранного робота демонстрировать заданное ему поведение, например, движение двери или работа дворников. Результат работы ученика виден уже на первых уроках курса «Робототехники», и ребята с гордостью демонстрируют друг другу возможности своего первого робота.

Надо отметить, что занятия робототехникой в начальных классах способствуют появлению у детей интереса к изучению информатики и технических наук. Это первый этап. Далее интерес детей можно поддерживать, используя более сложные модели конструкторов таких как LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.

Конечно же, курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе не приведет к тому, что все дети захотят стать программистами и робот строителями, инженерами и исследователями. В целом занятия рассчитаны на общенаучную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследовательской и творческой деятельности.

Предполагаемые результаты реализации программы

Личностными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих умений:

оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить, как хорошие или плохие;
, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

Метапредметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Познавательные УУД:

определять, различать и называть детали конструктора,
конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.
ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.
перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, ;

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.
уметь работать над проектом в команде,

Предметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений:

ЗНАТЬ:

правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;
конструктивные особенности различных роботов;
как передавать программы в RCX;
как использовать созданные программы;
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);
создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;
создавать программы на компьютере для различных роботов;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов;

Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.
Прогнозировать результаты работы.
Планировать ход выполнения задания.
Рационально выполнять задание.
Руководить работой группы или коллектива.
Высказываться устно в виде сообщения или доклада.
Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.
Получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);
Осуществлять простейшие операции с файлами;

10.запускать прикладные программы, редакторы, тренажеры;

Представлять одну и ту же информацию различными способами;
Осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации, используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.
Устройство компьютера на уровне пользователя;
Основные понятия, использующие в робототехнике: микрокомпьютер, датчик, сенсор, порт, разъем, ультразвук, USB-кабель, интерфейс, иконка, программное обеспечение, меню, подменю, панель инструментов;
Интерфейс программного обеспечения Mindstorms NXT.

Учебно-информационные умения:

Понимать и пересказывать прочитанное (после объяснения).
Находить нужную информацию в учебнике.
Выделять главное в тексте.
Работать со справочной и дополнительной литературой.
Представить основное содержание текста в виде тезисов.
Усваивать информацию со слов учителя.
Усваивать информацию с помощью диска.
Усваивать информацию с помощью компьютера.

Форма контроля

В качестве домашнего задания предлагаются задания для учащихся по сбору и изучению информации по выбранной теме;
.Выяснение технической задачи,
.Определение путей решения технической задачи

Контроль осуществляется в форме творческих проектов, самостоятельной разработки работ.

2. Условия реализации программы

Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся 1-3 классов МКОУ «Светловская СОШ Завьяловского района», которые впервые будут знакомиться с LEGO - технологиями. Занятия проводятся индивидуально и в группах (3-5 человек) 1 раза в неделю по 45 минут для 2, 3 классов, 35 минут для 1 класса.

Виды и направления внеурочной деятельности

Основные методы обучения, применяемые в прохождении программы в начальной школе:

Устный.
Проблемный.
Частично-поисковый.
Исследовательский.
Проектный.

Основные формы и приемы работы с учащимися:

Беседа
Ролевая игра
Познавательная игра
Задание по образцу (с использованием инструкции)
Творческое моделирование (создание модели-рисунка)
Викторина
Проект

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Конструктор Lego Education, технологические карты, книга с инструкциями

Компьютер, проектор, экран, интерактивная доска

Этапы изучения

Обучение с LEGO® Education состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,
Конструирование,
Рефлексия
Развитие.

Установление взаимосвязей

При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев - Маши и Макса. Используйте эти анимации, чтобы проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия. В «Рекомендациях учителю» к каждому занятию предлагаются и другие способы установления взаимосвязей.

Конструирование

Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе».

Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа

«Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции. При желании можно специально отвести время для усовершенствования предложенных моделей, или для создания и программирования своих собственных.

Рефлексия

Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом.

В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуют в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие

Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

На занятиях учащиеся могут работать как индивидуально, так и небольшими группами, или командах - это зависит от доступного количества компьютеров и наборов 9580 WeDo.

Методы обучения

Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений, и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)

Календарно-тематическое планирование

	Тема занятия и дата проведения	Требования к результатам освоения курса							Формы совзаимодействия
		Предметные		Метапредметные			Личностные
Введение
	Введение. История ЛЕГО. Знакомство с ЛЕГО	Приобретение первоначальных представлений о истории робототехники		Определять. Различать и называть детали конструктора	Называть и объяснять свои чувства и ощущения				коллективная
	Знакомство с ЛЕГО продолжается. Изучение механизмов	Знакомство с простейшими механизмами							индивидуальная
	Знакомство с ЛЕГО продолжается.	Использовать начальные знания для описания и объяснения		Овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности	Формирование уважительного отношения к иному мнению				групповая
	Мотор и ось. Изучение программного обеспечения	Приобретение начальных представлений о программировании		Конструировать по заданным условиям	Развитие мотивов учебной деятельности				фронтальная
	Обобщающее занятие по теме: «Введение»				Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы				фронтальная
Забавные механизмы
	Сборка модели «Умная вертушка»	Изучение зубчатой передачи и установление взаимосвязи между параметрами зубчатого колеса (диаметром и количеством зубьев) и продолжительностью вращения волчка.	Создание, программирование и испытание модели. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям.					индивидуальная
	Сборка модели «Танцующие птицы»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Знакомство с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели.	Анализ влияния смены ремня на направление и скорость движения модели «Танцующие птицы».			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками		групповая
	Сборка модели «Обезьянка барабанщица»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение рычажного механизма и влияние конфигурации кулачкового механизма на ритм барабанной дроби.	Освоение способов решения проблем поискового характера. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели			Наличие мотивации к творческому труду, работе на результат		коллективная
	Обобщающее занятие по теме «Забавные механизмы»	Систематизация учебных навыков	Ориентироваться в своей системе знаний.			Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы		фронтальная
Звери
	Сборка модели «Голодный аллигатор»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней (ременных передач) и механизма замедления, работающих в модели. Изучение жизни животных.	Конструировать по условиям, заданным взрослым по образцу			Умение не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций		индивидуальная
	Сборка модели «Рычащий лев»	Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Ориентироваться в своей системе знаний. Отличать новое от уже известного			Отмечать конкретные поступки, которые можно оценивать, как хорошие или как плохие.		групповая
	Сборка модели «Порхающая птица»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение рычажного механизма, работающего в данной модели. Изучение потребностей животных	Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Формирование личностного смысла учения. Развитие самостоятельности и личной ответственности		коллективная
	Обобщающее занятие по теме «Звери»	С помощью учителя осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности	Эффективно распределять обязанности.			Самостоятельно и творчески реализовывать свои собственные замыслы.		фронтальная
Футбол
	Сборка модели «Нападающий»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение системы рычагов, работающих в модели.	Определять и формулировать цель деятельности с помощью учителя Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Понимание и сопереживание чувствам других учеников			Работа в парах
	Сборка модели «Вратарь»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней, работающих в модели. Понимание того, как сила трения влияет на работу модели.	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель						фронтальная
	Сборка модели «ликующие болельщики»	Планирование предстоящей работы. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Контролировать и оценивать учебные знания в соответствии с поставленной задачей			Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы			групповая
	Обобщающее занятие по теме «Футбол»					Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы			фронтальная
Приключения
	Сборка модели «Спасение самолёта»	Знать технологическую последовательность изготовления несложных конструкций Овладение основами логического и алгоритмического мышления	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях			индивидуальная
	Сборка модели «Непотопляемый парусник»	Умение действовать в соответствии с алгоритмом, исследовать, распознавать. Анализировать данные	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях			работа в парах
	Сборка модели «Спасение великана»	Овладевать основами наглядного представления данных и процессов.	Обмениваться мнением. Слушать друг друга						групповая
	Обобщающее занятие по теме «Приключения»	Использование начальных знаний для описания и объяснения процессов, а также оценки их количественных и пространственных отношений	Формирование умения понимать причины успеха /неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуации неуспеха.						фронтальная
Программы для исследований
	Исследование программы «Случайное ожидание»	Приобретение первоначальных представлений о программировании				Называть и объяснять свои чувства и ощущения			коллективная
	Исследование программы «лотерея»	Реализация творческого замысла. Знакомство с простейшими программами	Перерабатывать поученную информацию. Уметь работать в паре и коллективе			Оценивать ситуацию с точки зрения собственных ощущений			групповая
		Овладение основами логического и алгоритмического мышления, пространственного воображения, наглядного представления данных и процессов	Определять, различать и называть составляющие алгоритма			Освоение способов решения проблем творческого и поискового характера			индивидуальная
	Исследование программы «Джойстик»	Умение действовать в соответствии с алгоритмом и строить простейшие алгоритмы	Формирование умения планировать, контролировать и оценивать свою деятельность			Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки. В том числе в информационной деятельности			коллективная
	Обобщающее занятие по теме «Программы для исследований»	Извлекают необходимую информацию. Дополняют и расширяют имеющиеся знания	Осуществлять пошаговый контроль своих действий			Осознают свои возможности в учении. Способны адекватно судить о причинах своего успеха/неуспеха			фронтальная
Ресурсы
	Случайный выбор фона экрана. Все фоны	Знать о случайном выборе фона	Перерабатывать полученную информацию. Сравнивать и группировать предметы и их образы. Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях			работа в парах
	Случайный порядок воспроизведения звуковых файлов. Все звуки. Попугай	Знать о воспроизведении звуковых файлов	Уметь работать над проектом в команде. Эффективно распределять обязанности.			Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки. В том числе в информационной деятельности			групповая
	Обратный отчет. Свистящий мотор. Хранилище.	Использование начальных знаний для описания и объяснения процессов, а также оценки их количественных и пространственных отношений	Формирование умения понимать причины успеха /неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуации неуспеха.			Осознание своих возможностей в учении. Желание заниматься конструированием. Положительно отзываться о школе			фронтальная
	Обобщающий урок	Систематизировать знания	Освоение форм познавательной и личностной рефлексии			Формирование личностного смысла учения			групповая
	Конструирование моделей на свободную тему	Реализация творческого замысла	Использование различных средств для решения познавательной задачи			Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки			индивидуальная

Введение. История Лего.
Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильмов о роботизированных системах. История развития технологий: от механических устройств до современных роботов

2-3 Знакомство с Лего продолжается.

Спецификация конструктора. Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики. Порты подключения. Сбор простых непрограммируемых моделей. Алгоритм построения простейших непрограммируемых моделей.

Знакомство со средой программирования. Понятие «программа», «алгоритм». Чтение языка программирования. Символы. Термины. Интерфейс программного обеспечения. Принципы составления программы. Запуск программы

Обобщающий урок.

6-8. Забавные механизмы. Учащиеся должны сконструировать модели. На занятии «Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами. На занятии

«Умная вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка. Занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Учащиеся изменяют количество

и положение кулачков, используя их для передачи усилия, тем самым заставляя руки обезьянки барабанить по поверхности с разной скоростью.

Обобщающий урок.

10-12. Звери

обнаруживает в ней «пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона

обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик расстояния обнаруживает приближение земли.

обобщающий урок

14-16. Футбол. Раздел Футбол сфокусирован на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета. На занятии «Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях.

Обобщающий урок.

18-20. Приключения. Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто? Что? Где? Почему? Как? и описывают приключения пилота - фигурки. На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. На занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макса.

Обобщающий урок.

22-25. Программы для исследований Испытывание показанных здесь программ, чтобы исследовать возможности программного обеспечения LEGO® Education . Программы для некоторых поведений могут быть значительно сложнее, и поэтому они требуют экспериментирования и многократного повторения. Какие модели можно создать, чтобы они управлялись этими программами?

Супер случайное ожидание. Как долго может длиться ожидание звука?
Управление с клавиатуры. При помощи клавиш со стрелками можно управлять мощностью мотора.
Управление голосом. Скажите что-нибудь и посмотрите, как будет изменяться мощность мотора.
Джойстик. Поворачивайте датчик наклона «носом» вверх и вниз и наблюдайте, как будет меняться

направление вращения мотора.

Управление мощностью мотора при помощи датчика наклона. Наклоняйте датчик в разные стороны и наблюдайте, как изменяется мощность мотора.
Случайный порядок воспроизведения звуковых файлов. Воспроизведение звуков 1-10 в случайном порядке.
Все звуки. Воспроизведение всех доступных звуков.
Случайный выбор фона экрана. Фоны экрана 1-10 сменяются в случайном порядке.
Обратный отсчёт. Запустите эту программу и посмотрите, что произойдёт, когда отсчёт дойдёт до 0.
Хранилище. Запустите программу и введите свой секретный код. Сможете ли вы отпереть замок?

31-33. Проектная деятельность в группах. Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.

Обобщающий урок.

Литература

Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

2 Книга для учителей ПервоРобот LEGO Education

3.Наборы образовательных Лего-конструкторов:

4.Индустрия развлечений. ПервоРобот. В наборе: 216 ЛЕГО-элементов, включая RCX-блок и ИК передатчик, датчик освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

5.Автоматизированные устройства. ПервоРобот. В наборе: 828 ЛЕГО-элементов, включая Лего-компьютер RCX, инфракрасный передатчик, 2 датчика освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

Интернет ресурсы

http://learning.9151394.ru
http://www.asahi-net.or.jp

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Голышмановская средняя общеобразовательная школа № 4»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

составитель:

Кузьминых И. Г.

учитель физики МАОУ

«Голышмановская СОШ № 4»

р. п. Голышманово

рецензенты:

Парунина Л. В.

канд. пед. наук, заведующая

школьным отделением ГАПОУ ТО

Байтимерова Л. С.

канд. пед. наук, заведующая

цикловой комиссией математических

и естественных дисциплин ГАПОУ ТО

«Тюменский педагогический колледж»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

Пояснительная записка

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции, подготовки высококвалифицированных кадров. Внешние условия служат предпосылкой для реализации творческих возможностей личности, имеющей в биологическом отношении безграничный потенциал.

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать. Предмет робототехники – это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на привлечение учащихся к современным технологиям конструирования , программирования и использования роботизированных устройств.

Введение дополнительной образовательной программы «Робототехника» в школе неизбежно изменит картину восприятия учащимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных. Применение детьми на практике теоретических знаний, полученных на математике или физике, ведет к более глубокому пониманию основ, закрепляет полученные навыки, формируя образование в его наилучшем смысле.

Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа:

учебного плана МАОУ «ГСШО № 4»;

закона об образовании.

Место программы «Роботехника и лего конструирование» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 34 часа (1 час в неделю) во 2 – 4 классах и на 34 часа (1 час в неделю) во 5 – 8 классах.

Для реализации программы д анный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название:WeDo™ RoboticsConstructionSet Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием. В качестве базового оборудования для старшей группы используются конструкторы Lego Mindstorms NXT, 0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT которые позволяют через занятия робототехникой познакомить подростка с законами реального мира и особенностями функционирования восприятия этого мира кибернетическими механизмами.

Цель образовательной программы

формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования

Задачи образовательной программы

Образовательные

Использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся

Реализация межпредметных связей с физикой, информатикой и математикой

Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Развивающие

Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем

Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности

Развитие креативного мышления и пространственного воображения учащихся

Воспитательные

Повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем

Формирование у учащихся стремления к получению качественного законченного результата

Формирование навыков проектного мышления, работы в команде

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе способствует развитию коммуникативных способностей обучающихся, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Новизна программы заключается в изменении подхода к обучению подростков, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, сенсорное развитие интеллекта учащихся, который реализуется в телесно-двигательных играх, побуждающих учащихся решать самые разнообразные познавательно-продуктивные, логические, эвристические и манипулятивно-конструкторские проблемы.
В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Возраст детей, участвующих в реализации данной программы

8 - 10 лет – основная группа

11 -15 лет – старшая группа

Основная группа

Цель – обучение основам робототехники

Для эффективного развития технического мышления школьников, целенаправленного развития способностей инженерно-технического направления.

1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка

2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда

3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление

На каждом занятии, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота . В ходе изучения курса учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач :

творческое мышление при создании действующих моделей;

развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

установление причинно-следственных связей;

анализ результатов и поиск новых решений;

коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

проведение систематических наблюдений и измерений;

использование таблиц для отображения и анализа данных;

написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Конструирование. Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия . В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO® - коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

Формы организации занятий

комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы в начальной школе:

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6.. Формирование и совершенствование умений и навыков (изучение нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

защита итоговых проектов;

участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

развитие коммуникативных качеств;

приобретение уверенности в себе;

формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

знание основных принципов механической передачи движения ;

умение работать по предложенным инструкциям;

умения творчески подходить к решению задачи;

умения довести решение задачи до работающей модели;

умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Учащийся должен знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

основные источники информации;

виды информации и способы её представления;

основные информационные объекты и действия над ними;

назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

создавать и запускать программы для забавных механизмов;

основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB -кабель, меню, панель инструментов.

для:

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1.Введение

Раздел 2. Изучение механизмов

Раздел 3. Изучение датчиков и моторов

Раздел 4. Программирование WeDo

Раздел 5. механизмов.

Раздел 6. Разработка, сборка и программирование своих моделей

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Вводное занятие

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма об использовании роботов. Техника безопасности

Введение. Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение механизмов

Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания.

Изучение датчиков и моторов

Среда конструирования. О сборке и программировании.

Мотор и ось. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая и повышающая зубчатые передачи. Датчики наклона, касания, расстояния. Увеличение и снижение скорости

Программирование WeDo

Среда программирования. О сборке и программировании.

Блок «Цикл».

Блок «Прибавить к экрану», «Вычесть из Экрана». Блок «Начать при получении письма»

Забавные механизмы

1. Танцующие птицы

2. Умная вертушка 3. Порхающая птица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, порхающая птица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Звери 1.Голодный аллигатор 2. Рычащий лев

3.Обезьянка-барабанщица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Голодный аллигатор, рычащий лев обезьянка-барабанщица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Футбол

1.Нападающий

2.Вратарь

3.Ликующие болельщики

Создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели.

Создание и программирование моделей. Создание моделей с использованием ресурсных

Приключения 1.Спасение самолета 2. Спасение от великана 3. Непотопляемый парусник

Написание и обыгрывание сценария «Приключение Маши и Макса» с использованием трех моделей (из раздела «Приключения»)

Развитие (создание и программирование) модели с более сложным поведением.

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Разработка индивидуальных моделей с использованием ресурсных моделей ЛЕГО.

Старшая группа

Конструктор LEGO Mindstorms позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Занятия по программе формируют специальные технические умения, развивают аккуратность, усидчивость, организованность, нацеленность на результат. Работает Lego Mindstorms на базе компьютерного контроллера NXT, который представляет собой двойной микропроцессор, Flash-памяти в каждом из которых более 256 кбайт, Bluetooth-модуль, USB-интерфейс, а также экран из жидких кристаллов, блок батареек, громкоговоритель, порты датчиков и сервоприводов. Именно в NXT заложен огромный потенциал возможностей конструктора lego Mindstorms. Память контроллера содержит программы, которые можно самостоятельно загружать с компьютера. Информацию с компьютера можно передавать как при помощи кабеля USB, так и используя Bluetooth. Кроме того, используя Bluetooth можно осуществлять управление роботом при помощи мобильного телефона. Для этого потребуется всего лишь установить специальное java-приложение.

Цель : развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:
1. Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем.

2. Реализация межпредметных связей с информатикой и математикой

3. Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Обоснование выбора данной программы.

Р еализация программы осуществляется с использование методических пособий, специально разработанных фирмой "LEGO" для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов Lego Mindstorms NXT как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на уроках робототехники. Курс предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

Структура и содержание программы

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Знакомство с конструктором, основными деталями и принципами крепления.

Создание простейших механизмов, описание их назначения и принципов работы. Создание трехмерных моделей механизмов в среде визуального проектирования. Силовые машины. Использование встроенных возможностей микроконтроллера: просмотр показаний датчиков, простейшие программы, работа с файлами.

Знакомство со средой программирования Robolab.

Базовые команды управления роботом, базовые алгоритмические конструкции. Простейшие регуляторы: релейный, пропорциональный. Использование регуляторов. Решение задач с двумя контурами управления или с дополнительным заданием для робота (например, двигаться по линии и объезжать препятствия).

Освоение текстового программирования в среде RobotC.

Исследовательский подход к решению задач. Использование памяти робота для повторения комплексов действий. Элементы технического зрения. Расширения контроллера для получения дополнительных возможностей робота. Работа над творческими проектами. Участие в учебных состязаниях.

Формы организации занятий

Основными формами учебного процесса являются:

групповые учебно-практические и теоретические занятия;

работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);

участие в соревнованиях между группами;

комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы, основываются на педагогических технологиях:

Сотрудничество.

Проектный метод обучения.

Технологии использования в обучении игровых методов.

Информационно-коммуникационные технологии.

Частично-поисковый.

Исследовательский.

Создание ситуаций творческого поиска.

Стимулирование (поощрение).

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;

участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;

участие в школьных конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Самостоятельная подготовка к состязаниям, стремление к получению высокого результата.

В области конструирования, моделирования и программирования:

Знакомство с языком Си. Расширенные возможности текстового программирования. Умение составить программу для решения многоуровневой задачи. Процедурное программирование. Использование нестандартных датчиков и расширений контроллера. Умение пользоваться справочной системой и примерами.

Способность к постановке задачи и оценке необходимых ресурсов для ее решения. Планирование проектной деятельности, оценка результата. Исследовательский подход к решению задач, поиск аналогов, анализ существующих решений.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

По окончанию курса обучения учащиеся должны

Знать :

Теоретические основы создания робототехнических устройств;

Элементную базу при помощи которой собирается устройство;

Порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

Порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

Правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

Уметь:

Проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

Создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1. Введение: информатика, кибернетика, робототехника. Инструктаж по ТБ

Раздел 2. Основы конструирования Изучение механизмов

Раздел 3. Программирование

Раздел 4. Разработка, сборка и программирование моделей.

Раздел 5. Творческие проекты. Разработка, сборка и программирование своих моделей.

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Робототехника для начинающих, базовый уровень

Основы робототехники.

Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания

Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах

Твой конструктор (состав, возможности)

Основные детали (название и назначение)

Датчики (назначение, единицы измерения)

Двигатели

Микрокомпьютер NXT

Аккумулятор (зарядка, использование)

Как правильно разложить детали в наборе

Компьютерная база ФМЛ, Конструктор 9797 ”Lego Mindstorms NXT”

ПО ”Lego Mindstorms NXT Edu”, дополнительные датчики.

Соединительные элементы.
Конструкционные элементы.
Специальные детали.

Электронные компоненты
Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком.
Три мотора со встроенными датчиками.
Ультразвуковой датчик (датчик расстояния).
Датчик касания.
Датчик звука – микрофон.
Датчик освещенности.

Моя первая программа

Программное обеспечение NXT

Требования к системе.

Установка программного обеспечения.

Интерфейс программного обеспечения.

Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр.

Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.

Ознакомление с визуальной средой программирования

Палитра программирования. Панель настроек.

Понятие «среда программирования», «логические блоки».

Программирование и робототехника.

Показ написания простейшей программы для робота.

Интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу

Робот в движении.

Сборка модели по технологическим картам.

Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ)

Написание линейной программы.

Понятие «мощность мотора», «калибровка». Применение блока «движение» в программе.

Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой.

Программа с циклом

Написание программы с циклом. Понятие «цикл».

Использование блока «цикл» в программе.

Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке»

Робот движется по окружности, в произвольном направлении

Понятие «генератор случайных чисел». Использование блока «случайное число» для управления движением робота

Создание программы для движения робота по случайной траектории

Робот движется по заданной линии

Теория движения робота по сложной траектории

Написание программы для движения по контуру треугольника, квадрата

Робот, повторяющий воспроизведенные действия

Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения»

Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий

Робот, определяющий расстояние до препятствия

Ультразвуковой датчик

Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия. Робот-охранник

Ультразвуковой датчик управляет роботом

Робот, реагирующий на звук.

Цикл и прерывания. Применение регуляторов.

Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.

Робот-прилипала

Программа с вложенным циклом. Подпрограмма.

Поиск объектов.

Слежение за объектом.

Основы технического зрения.

Команды управления движением.

Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние. Настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика

Использование нижнего датчика освещенности

Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.

Робот, останавливающийся на черной линии. Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет.

Движение вдоль линии

Калибровка датчика освещенности

Робот, движущийся вдоль черной линии.

Соревнования роботов

Робототехнические соревнования

Соревнования роботов. Зачет времени и количества ошибок

Робот с несколькими датчиками

Датчик касания, освещения, звука.

Создание робота и его программы с задним датчиком касания и передним ультразвуковым.

Футбол роботов

Программирование коллективного поведения и удаленного управления. Простейший искусственный интеллект.

Командные игры с использованием инфракрасного мяча и других вспомогательных устройств.

Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»

Трехмерное моделирование.

Удаленное управление по bluetooth.

Создание собственных роботов учащимися и их презентация.

Список литературы

Для педагога

Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я.А. – М.: Машиностроение, 2002.

Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.

http:// www. legoeducation. info/ nxt/ resources/ building- guides/

http://www.legoengineering.com/

Для детей и родителей

Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.