Просмотр содержимого документа
«Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Лего»»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа р.п. Лазарев
Николаевского муниципального района Хабаровского края
Принято
на заседании
Педагогического совета
Протокол № 1 от
«31» августа 2021г.
Утверждено
Директор МБОУ
СОШ р.п.Лазарев
________ О.В.Волкова
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
«Лего»
(стартовый уровень)
Направленность: техническая
Возраст учащихся: 8-10 лет
Срок реализации: 1 год
Составитель:
Пяткова Екатерина Александровна,
учитель физики
р.п.Лазарев
2021г
Пояснительная записка
Программа разработана в соответствии с нормативными документами:
Федеральным законом от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об Образовании в Российской Федерации»;
приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 9 ноября 2018 года № 196 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;
письмом от 18 ноября 2015 г. № 09-3242 Министерства образования и науки Российской федерации, письмом Минобрнауки России от 11.12.2006 г. № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей»;
Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей», утвержденными постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 04 июля 2014 г. № 41;
Актуальность программы
Робототехника сегодня активно встраивается в образовательный процесс дополнительного образования. Всё больше и больше учеников погружаются в увлекательный мир конструирования и «оживления» роботов. Данная программа позволит наиболее эффективно организовать познавательно-творческую деятельность школьников после уроков и в каникулярный период, поможет развить навыки пространственного, технического и инженерного мышления у учащихся. Посредством дистанционных технологий ребёнок учится решать задачи с помощью роботов, которые он сам может спроектировать, защитить свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.
Новизна программы заключается в том, что она позволяет обучающимся в форме познавательной деятельности раскрыть практическую целесообразность конструирования, программирования, развить необходимые в дальнейшей жизни приобретенные умения и навыки. Интегрирование различных образовательных областей открывает возможности для реализации новых концепций, овладения новыми навыками и расширения круга интересов.
Отличительные особенности программы
В основу программы положено конструирование роботов как наглядного и актуального одновременно практически полезного материального и интеллектуального продукта. В процессе теоретического обучения обучающиеся знакомятся с назначением, структурой и устройством роботов, с технологическими основами сборки и монтажа, основами программирования, средствами отображения информации. Программа включает в себя проведение лабораторно-практических, исследовательских работ и изучение прикладного программирования. Содержание практических работ и виды проектов могут уточнятся в зависимости от наклонностей учащихся, наличия материалов, средств и др.
Педагогическая целесообразностьпрограммы
Программа направлена на формирование трудовых навыков и их постепенное совершенствование; создание благоприятных психолого-педагогических условий для полноценного развития личностного потенциала; снятие комплекса нерешительности, развитие чувства самоорганизации; выработку умения решать творческие, конструктивные и технологические задачи. В процессе конструирования и программирования, учащиеся получают дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.
Адресат программы
Дети набираются в кружок по желанию, без отбора. Возрастные требования от 8 до 10 лет. В этом возрасте воображение развито хорошо, в процессе обучения оно становиться произвольным и управляемым. У детей развивается повышенная познавательная и творческая активность, стремление узнать что-то новое, чему-то научиться, что позволяет, при правильном сочетании учебной и игровой деятельности, вовлечь ребенка в творческий процесс.
Объем программы
Уровень усвоения программы-стартовый. Курс рассчитан на 36 часов.
Формы организации образовательного процесса и виды занятий
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)
Формы организации учебных занятий.
Среди форм организации учебных занятий в данном курсе выделяются:
практикум;
урок-консультация;
урок-ролевая игра;
урок-соревнование;
выставка;
урок проверки и коррекции знаний и умений.
Традиционными формами проведения занятий являются: беседа, рассказ, проблемное изложение материала. Основная форма деятельности учащихся – это самостоятельная интеллектуальная и практическая деятельность учащихся, в сочетании с групповой, индивидуальной формой работы
Первоначальное использование конструкторов Lego требует наличия готовых шаблонов: при отсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство с различными видами соединения деталей, вырабатывается умение читать чертежи и взаимодействовать в команде.
В дальнейшем, учащиеся отклоняются от инструкции, включая собственную фантазию, которая позволяет создавать совершенно невероятные модели. Недостаток знаний для производства собственной модели компенсируется возрастающей активностью любознательности учащегося, что выводит обучение на новый продуктивный уровень. Основной формой проведения занятий- работа в парах.
Основные этапы разработки Lego -проекта:
Обозначение темы проекта.
Цель и задачи представляемого проекта.
Разработка механизма на основе конструктора Lego.
Составление программы для работы механизма в среде Lego Mindstorms (RoboLab).
Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.
При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников.
На каждом из вышеперечисленных этапов учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания.
Режим занятий: 1 раз в неделю по 1 часу.
Цели и задачи курса
Цель:
Популяризация научно-технического творчества и робототехники посредством развития у обучающихся интереса к техническому творчеству в области робототехники на основе приобретения знаний, умений и навыков в процессе конструирования и программирования, с использованием конструктора Lego WeDo.
Основные задачи:
Сформировать основные понятия робототехники;
Изучить основы алгоритмизации;
Развивать умения автономного программирования;
Способствовать изучению среды LEGO;
Развивать навыки работы со схемами.
Планируемые результаты согласно стандартам ФГОС
Личностные и метапредметные результаты:
Коммуникативные универсальные учебные действия:
формировать умение понимать других;
формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.
Познавательные универсальные учебные действия:
формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации;
формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.
Регулятивные универсальные учебные действия:
формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;
формировать умение составлять план действия;
формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.
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.
Предметные результаты реализации программы
У учащихся будут сформированы:
основные понятия робототехники;
основы алгоритмизации;
умения автономного программирования;
знания среды LEGO;
умения подключать и задействовать датчики и двигатели;
навыки работы со схемами.
Обучающиеся получат возможность научиться:
собирать базовые модели роботов;
составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;
использовать датчики и двигатели в простых задачах;
программировать на Lego;
использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих многовариантность решения;
проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы.
Ожидаемые результаты
УЧАЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания;
- создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.
УЧАЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:
- работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания);
-уметь критически мыслить.
Кроме того, одним из ожидаемых результатов занятий по данному курсу является участие школьников в различных в Lego- конкурсах и олимпиадах по робототехнике.
Условия реализации программы
Материально-техническое обеспечение программы
Учебное помещение
Набор «Простые механизмы»
Набор ресурсный LEGO MINDSTORMS Education EV3
Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3
Технические средства обучения:
Учебные видеофильмы
Интерактивная доска – 1
Принтер -1
Информационное обеспечение реализации программы
Инструкции
Методические материалы
Дополнительная литература
Интернет-сайты
Формы аттестации (контроля)
Система контроля:
1. Промежуточная аттестация учащихся: контроль над усвоением знаний, умений и навыков; диагностика формирования коммуникативных навыков, развития способностей.
2. Итоговая аттестация учащихся: полученные за учебный год умения и навыки.
Формы аттестации: устный опрос, письменный опрос, тестирование, анкетирование, контрольные занятия, зачёт, участие в конкурсах.
Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов: материалы анкетирования и тестирования, карта оценки результатов освоения программы.
Оценочные материалы
1.Текущий контроль:
оценочные материалы, контрольные тесты, контрольные задания по всем разделам программы.
2. Промежуточная и итоговая аттестация учащихся:
тесты промежуточной и итоговой аттестации, защита проекта, исследовательская работа.
Методические материалы
Дидактическое обеспечение реализации программы
наглядные пособия:
видеоматериалы;
таблицы, графики, плакаты
раздаточный материал для учащихся:
бланки тестов и анкет;
бланки диагностических и творческих заданий;
готовые шаблоны и трафареты;
карточки с заданиями по всем разделам программы.
памятки для учащихся.
дидактический материал:
дидактические игры;
упражнения и задания по разделам программы.
Содержание учебного предмета
Модуль 1. Вводный курс в робототехнику
Робот – что это? Робототехника – прикладная наука о создании роботов и автоматических устройств. Обзор популярных роботоплатформ. Робототехнический комплекс LEGO MINDSTORMS Education EV3. Знакомство с элементарной базой. Проект «Сортировщик». Три базисных задачи роботостроения: проектирование, программирование, сборка. Подвижная платформа (тележка). Обзор программного обеспечения. Знакомство с языком программирования EV3- G. Простейшие программы движения тележки. Регистрация и работа с данными. Пройденное расстояние. Скорость. Изучение работы датчиков: датчик касания, ультразвукового датчика, гироскопического датчика, датчика цвета/света.
Модуль 2. Тайный код Самюэля Морзе
Технологии кодирования и передачи информации. История кодирования информации. Телеграф. Код Морзе. Кодирование информации методом Морзе, азбука кодов. Сборка кнопочного звукового передатчика. Программирование передатчика. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Спасатели и потерпевшие». Текстовое представление информации. Модификация устройства до текстового шифратора. Программирование шифратора. тестирование устройства. Игровая ситуация «Туземцы и библиотекари».
Модуль 3. Секрет ткацкого станка.
Технология производства ткани. История ткачества. Ткацкий станок. Устройство автоматического ткацкого станка. Программирование автоматического ткацкого станка. Крепление нити и основы и утка. Создания тканого полотна. Перекрёстный и чередованный узоры. Создание уникальных украшений из ткани.
Модуль 4. Посторонним вход воспрещен!
Технологии контроля доступа. История развития систем контроля и управления доступом. Принцип работы системы контроля доступа. Сборка системы контроля доступа. Программирование системы контроля доступа. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Эвакуация».
Модуль 5. Человек – всему мера?
Технологии измерения пространства. История мер длины. Старинные меры длины на Руси. Устройство робота – измерителя. Тестирование устройства. Эксперимент: сравнение точности измерений с помощью древнерусских мер длины с показаниями робота-измерителя.
Модуль 6. Крутое пике.
Технологии авиации. Знакомство с устройством самолета. Главные части самолета. Крен и тангаж. Устройство авиасимулятора. Сборка авиасимулятора. Программирование авиасимулятора: переменные и начальные параметры, работа турбин, скорость, крен, тангаж, система сигнализации об опасном уровне тангажа, одометр, альтиметр, приборная панель. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Экипаж самолета».
Модуль 7. Охотник за сокровищами.
Технологии эхолокации и поиска объектов. История эхолокации. Полярная система координат. Устройство робота-искателя. Сборка робота-искателя. Программирование робота-искателя. Тестирование устройства. Игровая ситуация «За сокровищами!». Составление карты сокровищ.
Модуль 8. Часы с кукушкой.
Технологии измерения времени. История измерения времени. Устройство аналоговых часов. Редуктор. Сборка аналоговых часов с кукушкой. Программирование аналоговых часов с кукушкой. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Который час?»
Модуль 9. Робот – шпион.
Технология наблюдения. История шпионажа. Устройство робота-шпиона. Сборка робота-шпиона. Программирование робота-шпиона. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Подберемся по ближе».
Модуль 10. Робоуборщик.
Технологии автоматизации бытовых приборов. История уборочных машин и инструментов. Устройство робоуборщика. Сборка робоуборщика. Программирование робоуборщика. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Чтобы было чисто!».
Модуль 11. Спирограф.
Технология построения различных геометрических кривых. Спирографические кривые. Фракталы и все о них. Рекурсивные алгоритмы. Устройство спирографа. Программирование спирографа. Тестирование устройства. Игровая ситуация «Спирографический узор».
Учебно – тематический план
№
Наименование разделов, темы
Количество часов
всего
теория
практика
1
Вводное занятие
1
1
0
2
Вводный курс в робототехнику
8
3
5
3
Тайный код Самюэля Морзе
3
1
2
4
Секрет ткацкого станка
3
1
2
5
Посторонним вход воспрещен!
2
1
1
6
Человек – всему мера?
2
1
1
7
Крутое пике.
4
1
3
8
Охотник за сокровищами.
2
1
1
9
Часы с кукушкой.
3
1
2
10
Робот – шпион.
2
1
1
11
Робоуборщик.
2
1
1
12
Спирограф.
2
1
1
13
Итоговое занятие
2
1
1
Всего
36
15
21
Календарно-тематическое планирование.
№
Тема
Планируемая дата проведения занятия
Фактическая дата проведения занятия
1
Вводное занятие
2
Робот – что это?
3
Робототехнический комплекс LEGO MINDSTORMS Education EV3.
4
Знакомство с элементарной базой.
5
Проект «Сортировщик»
6
Три базисных задачи роботостроения: проектирование, программирование, сборка
7
Знакомство с языком программирования EV3- G.
8
Простейшие программы движения тележки.
9
Простейшие программы движения тележки.
10
Технологии кодирования и передачи информации. История кодирования информации.
11
Игровая ситуация «Спасатели и потерпевшие».
12
Игровая ситуация «Туземцы и библиотекари».
13
Технология производства ткани. История ткачества. Ткацкий станок.
14
Программирование автоматического ткацкого станка.
15
Создание уникальных украшений из ткани.
16
Технологии контроля доступа. История развития систем контроля и управления доступом.
17
Игровая ситуация «Эвакуация».
18
Технологии измерения пространства. История мер длины. Старинные меры длины на Руси.
19
Устройство робота – измерителя.
20
Технологии авиации. Знакомство с устройством самолета.
21
Сборка авиасимулятора.
22
Программирование авиасимулятора: переменные и начальные параметры, работа турбин, скорость, крен, тангаж, система сигнализации об опасном уровне тангажа, одометр, альтиметр, приборная панель.
23
Игровая ситуация «Экипаж самолета».
24
Технологии эхолокации и поиска объектов. История эхолокации.
25
Игровая ситуация «За сокровищами!». Составление карты сокровищ.
26
Технологии измерения времени. История измерения времени.
27
Сборка аналоговых часов с кукушкой. Программирование аналоговых часов с кукушкой.
28
Игровая ситуация «Который час?»
29
Технология наблюдения. История шпионажа. Устройство робота-шпиона.
30
Игровая ситуация «Подберемся по ближе».
31
Технологии автоматизации бытовых приборов. История уборочных машин и инструментов.
32
Игровая ситуация «Чтобы было чисто!».
33
Технология построения различных геометрических кривых. Спирографические кривые.
34
Игровая ситуация «Спирографический узор».
35
Итоговое занятие
Итого
Список литературы
1. Злаказов А.С. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 120с.: ил. ISBN 978-5-9963-0272-7
2. Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2001.
3. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286с.: ил. ISBN 978-5-9963-2544-5
4. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 87с. ISBN 978-5-9963-0545-2
5. ПервоРобот Lego WeDo. Книга для учителя.
6. ПервоРобот. Автоматизированные устройства. Книга для учителя. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., ил.
7. ПервоРобот LEGO® WeDoTM - книга для учителя (Электронный ресурс).
