Программа курса внеурочной деятельности "Лего-конструирование"
Программа курса внеурочной деятельности "Лего-конструирование"
Жизнь современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет серьёзные требования к ним. Как добиться того, чтобы знания, полученные в школе, помогали детям в жизни?
Одним из вариантов помощи являются междисциплинарные занятия, где дети комплексно используют свои знания. Материал по программе «Лего-конструирование» строится так, что 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. Конструкторы Лего позволяют заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений).
Цель программы: создание условий для творческой самореализации ребенка.
Задачи программы:
- ознакомление с основными принципами механики;
- формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации на основе реализации предметно-преобразующей деятельности;
- формирование внутреннего плана деятельности на основе поэтапной отработки предметно-преобразовательных действий;
- формирование умений искать и преобразовывать необходимую информацию на основе различных информационных технологий;
- развитие регулятивной структуры деятельности, включающей целепологание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекцию и оценку;
- развитие умения излагать мысли в чёткой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путём логических рассуждений;
- развитие коммуникативной компетентности младших школьников на основе организации совместной продуктивной деятельности;
- развитие индивидуальных способностей ребёнка;
- повышение интереса к учебным предметам посредством работы с конструктором Лего.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Программа курса внеурочной деятельности "Лего-конструирование"»
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
дополнительного образования детей
«Лего-конструирование»
Срок реализации программы: 2 года
Возраст детей, на которых рассчитана
дополнительная образовательная программа: 11-12 лет
Пояснительная записка
Жизнь современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет серьёзные требования к ним. Как добиться того, чтобы знания, полученные в школе, помогали детям в жизни?
Одним из вариантов помощи являются междисциплинарные занятия, где дети комплексно используют свои знания. Материал по программе «Лего-конструирование» строится так, что 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. Конструкторы Лего позволяют заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений).
Цель программы: создание условий для творческой самореализации ребенка.
Задачи программы:
- ознакомление с основными принципами механики;
- формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации на основе реализации предметно-преобразующей деятельности;
- формирование внутреннего плана деятельности на основе поэтапной отработки предметно-преобразовательных действий;
- формирование умений искать и преобразовывать необходимую информацию на основе различных информационных технологий;
- развитие регулятивной структуры деятельности, включающей целепологание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекцию и оценку;
- развитие умения излагать мысли в чёткой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путём логических рассуждений;
- развитие коммуникативной компетентности младших школьников на основе организации совместной продуктивной деятельности;
- развитие индивидуальных способностей ребёнка;
- повышение интереса к учебным предметам посредством работы с конструктором Лего.
Данная программа рассчитан на 2 года для учеников 5-6 классов (11 – 12 лет), занятия проводятся 1 раз в неделю продолжительностью 2 часа.
В результате освоения программы учащиеся должны уметь:
- определять, называть и различать детали конструктора;
конструировать по условиям, заданным взрослыми, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему;
ориентироваться в системе знаний: отличать новое от уже известного;
перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всей группы, сравнивать и группировать предметы и их модели.
уметь работать по предложенным инструкциям;
уметь излагать мысли в чёткой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию, самостоятельно находить ответы путём логических рассуждений;
- работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Предметными результатами изучения программы «Лего-конструирование» является формирование следующих знаний и умений:
Знать:
- основы механики;
- виды конструкций с применением рычагов, ременных и зубчатых передач;
- технологическую последовательность изготовления конструкций.
- основы программирования в Robolab
Уметь:
- анализировать, планировать предстоящую практическую деятельность, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности;
- реализовывать собственный творческий замысел;
- составлять программы в Robolab;
- собирать модели с использованием RCX.
Формами подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы является участие в ежегодно проводимых мероприятиях: Олимпиаде по научно-техническому творчеству для младших школьников, Международных соревнованиях Лего–роботов и др.
Учебно-тематический план
1 год обучения
№
Наименование разделов и тем
Всего часов
Количество часов
теоретические
практические
Часть 1. Конструируем
10
2,5
7,5
Тема 1. Техника безопасности. Роботы вокруг нас. Среда конструирования.
2
1
1
Тема 2. Простые соединения
2
0,5
1,5
Тема 3. Три модели с одним мотором
4
0,5
3,5
Тема 4. Простые механизмы.
2
0,5
1,5
Часть 2. Программируем
8
2
6
Тема 5. Микропроцессор RCX и правила работы с ним.
Тема 8. Программируем движение машинки. Повороты. Исследование различных способов поворота.
2
1
1
Тема 9. Танцующие роботы. Творческое конструирование, использование в программе ламп, музыкального сопровождения, различных движений робота. Фестиваль танцующих роботов.
6
1
5
Тема 10. Знакомство с зубчатой передачей. Способы увеличения скорости автомобиля. Полноприводный автомобиль. Использование редуктора для создания скоростной модели автомобиля. Соревнования «Формула 1»
4
1
3
Тема 11. Использование зубчатой передачи для увеличения мощности робота. Робот-сумоист. Соревнования.
4
1
3
Тема 12. Датчик касания. Проект Автомобиль. Соревнования «Лабиринт».
4
0,5
3,5
Тема 13. Музыкальная шкатулка. Творческое конструирование модели. Знакомство с программированием музыки.
4
0,5
3,5
Тема 14. Знакомство с датчиком освещенности.
4
1
3
Тема 15. Траектория с одним датчиком освещенности
2
0,5
1,5
Тема 16. Траектория с двумя датчиками освещенности. Соревнования «Траектория» и «Кегельбан»
4
1
3
Часть 3. Проектируем
14
4
10
Тема 17. Творческий проект. Этапы создания проекта. Поиск информации по проекту.
2
1
1
Тема 18. Проект помощник диск-жокея. Сбор конструкции и программирование.
4
1
3
Тема 19. Создание совместного творческого проекта.
6
1
5
Резерв
2
1
1
Итого:
68
16,5
51,5
2 год обучения
№
Наименование разделов и тем
Количество часов
Количество часов
теоретические
практические
Тема 1. Техника безопасности. Задачи работы кружка. Постановка целей на второй год обучения. Знакомство с материалами региональных и международных соревнований.
2
2
-
Тема 2. Знакомство с червячной передачей. Сбор и программирование, работа с контейнерами. Проект Шлагбаум.
6
1
5
Тема 3. Шагающий робот. Робот на гусеницах. Особенности конструирования и программирования движения и поворотов.
Фестиваль шагающих роботов.
6
1
5
Тема 4. Работа с почтой. Проект «Регулировщик»
6
1
5
Тема 5. Проект «Светофор»
4
0,5
3,5
Тема 6. Проект «Рисующие роботы» Фестиваль рисующих роботов.
4
0,5
3,5
Тема 7. Проект «Игровой автомат»
4
1
3
Тема 8. Проект «Робокросс». Соревнования
4
0,5
3,5
Тема 9. «Траектория «перекрестки»
4
1
3
Тема 10. «Штрих-код»
4
1
3
Тема 11. «Робот-баскетболист»
4
1
3
Тема 12. Проект «Гонка роботов». Соревнования
4
1
3
Тема 13. Режим исследователь и его особенности
4
1
3
Тема 14. Создание творческого проекта. Описание и защита модели.
8
1
7
Резерв
4
1
3
Итого:
68
14,5
53,5
Содержание изучаемого курса
1 год обучения
Тема 1. Техника безопасности. Роботы вокруг нас. Среда конструирования.
Введение. Цели и задачи работы кружка. Правила поведения в кабинете ИВТ. Правила работы с конструктором Lego. Робот, электроника, механизмы. Основные детали конструктора Lego - RCX, моторы, лампы, датчики касания и освещения. Названия деталей. Спецификация конструктора. Принципы работы.
Тема 2. Простые соединения
Правила и различные варианты скрепления деталей. Прочность конструкции.
Практическая работа №1 «Конструируем модель автомобиля».
Тема 3. Три модели с одним мотором
Правила и различные варианты крепления мотора к пластине. Правила скрепления лопастей. Прочность конструкции.
Практическая работа № 2 «Создание модели вертолета»
Практическая работа № 3 «Создание модели миксера»
Практическая работа № 4 «Создание модели мельницы»
Тема 4. Простые механизмы.
Зубчатая и ременная передачи, принципы работы. Примеры различных зубчатых и ременных передач.
Тема 5. Микропроцессор RCX и правила работы с ним.
Микропроцессор, кнопки запуска программы, включения, выключения микропроцессора, выбора программы. Порты входа и выхода. Клеммы и контакты, жидкокристаллический дисплей, индикаторы выполнения программы, номера программы, порта.
Практическая работа № 5 «Сборка по технологической карте первой простейшей модели»
Работа с интерактивным практикумом. Пиктограмма, программа, визуальное изображение команд. Соединение пиктограмм. Панели инструментов, палитра команд. Рабочее поле. Сохранение программы в файл. Передача программы. Передатчик ИК-сигнала. USB-порт. Индикаторы передачи программы.
Практическая работа № 6 «Создание простейших программ в уровне программирования Invertor 4».
Тема 7. Конструируем и программируем карусель.
Карусель. Использование зубчатой передачи для ее создания. Использование автоматического управления. Программирование вращения на заданное количество времени.
Практическая работа № 8 «Создание модели карусель»
Тема 8. Программируем движение машинки. Повороты. Исследование различных способов поворота.
Программирование движения машины. Влияние типа поверхности, по которой движется автомобиль и размер его колес на характер движения. Исследование различных способов поворота, задание угла поворота.
Практическая работа № 9 «Создание и программирование модели машины, объезжающей ножки стула»
Тема 9. Танцующие роботы. Творческое конструирование, использование в программе ламп, музыкального сопровождения, различных движений робота. Фестиваль танцующих роботов.
Создание машины, исполняющей танец, который основан на сложных, запрограммированных движениях (повороты, вперед и назад, различная скорость), различных звуках, использование ламп, либо же все танцевальные моменты могут основываться лишь на оригинальной конструкции.
Практическая работа №10 «Создание танцующего робота» Представление, описание и защита созданной модели.
Тема 10. Способы увеличения скорости автомобиля. Полноприводный автомобиль. Использование редуктора для создания скоростной модели автомобиля. Соревнования «Формула 1»
Закрепление понятия зубчатая передача, исследование способов увеличения скорости автомобиля.
Практическая работа №11 «Создание полноприводной машины»
Проведение соревнования «Формула 1»
Тема 11. Использование зубчатой передачи для увеличения мощности робота. Робот-сумоист. Соревнования.
Закрепление понятия зубчатая передача, исследование способов увеличения мощности автомобиля. Работа над прочностью автомобиля, особенности конструкции робота «сумоиста». Знакомство с правилами соревнования «Сумо».
Проведение соревнований «сумо»
Тема 12. Датчик касания. Проект Автомобиль. Соревнования «Лабиринт».
Датчик касания. Возможные состояния датчика касания. Знакомство с понятиями ветвление, вложенное ветвление и с командами «Жди нажато» и «Жди отпущено».
Практическая работа №12 «Сбор модели, программирование дистанционного управления с использованием датчиков касания».
Соревнования «Лабиринт».
Тема 13. Музыкальная шкатулка. Творческое конструирование модели. Знакомство с программированием музыки.
Создание музыкальной шкатулки. Отработка различных способов крепления моторов. Знакомство с музыкой, которую способен издавать RCX. Использование датчика касания для открытия крышки.
Практическая работа № 13 «Создание и программирование модели музыкальной шкатулки»
Тема 14. Знакомство с датчиком освещенности.
Знакомство с датчиком освещенности. Показания датчика освещенности на разных поверхностях.Связанные с датчиком освещенности команды из набора «Жди пока»
Практическая работа №14 «Создание и программирование модели уличного фонаря»
Практическая работа № 15 «Создание машины, которая отслеживает край стола»
Тема 15. Траектория с одним датчиком освещенности.
Создание и программирование модели, которая может двигаться по черной линии. Знакомство с алгоритмом "Отслеживание черного края".
Практическая работа № 16 «Создание и программирование модели машины с одним датчиком касания, которая движется по заданной траектории».
Тема 16. Траектория с двумя датчиками освещенности. Соревнования «Траектория» и «Кегельбан»
Знакомство с понятием ветвления и как оно реализуется в программе с использованием двух датчиков света. Программирование ветвления в среде Роболаб.
Практическая работа № 17 «Создание модели машины с двумя датчиками освещенности»
Подготовка и проведение соревнований «Траектория» и «Кегельбан»
Тема 17. Творческий проект. Этапы создания проекта. Поиск информации по проекту. Оформление и презентация проекта.
Знакомство с понятием проект, проектирование, основными этапами создания проекта. Работа в Интернете по поиску информации. Знакомство с программой презентаций PowerPoint и возможностями ее использования для защиты проекта
Практическая работа № 18 «Поиск информации о лего-проектах, описаний моделей, технологии сборки и программирования Лего-роботов».
Практическая работа №19 « Создание простейшей презентации»
Тема 18. Проект помощник диск-жокея. Сбор конструкции и программирование.
Создание помощника для диск-жокея, с использованем освещения, музыкального сопровождения, и различных движений зеркального шара. Создание вертикальной конструкции (мотор закреплен сверху). В программировании использование разбиение на задачи, музыку, включение и выключение лампы, и т.д. Представление, описание проекта и его публичная защита.
Тема 19. Создание совместного творческого проекта.
Определение темы проекта. Разбиение проекта на части. Работа в группах по поиску информации и созданию моделей. Работа над описанием проекта. Его публичное представление.
2 год обучения
Тема 1. Техника безопасности. Задачи работы кружка. Постановка целей на второй год обучения. Знакомство с материалами региональных и международных соревнований.
Введение. Цели и задачи работы кружка. Правила поведения в кабинете ИВТ. Правила работы с конструктором Lego. Повторение основных деталей конструктора Lego. Принципы работы.
Тема 2. Знакомство с червячной передачей. Сбор и программирование, работа с контейнерами. Проект Шлагбаум.
Представление о червячной передаче, конструирование червячной передачи. Преимущества использования червячной передачи. Отработка вариантов создания программ для использования червячной передачи. Отработка умения тщательно подбирать параметры и программировать датчики. Знакомство с понятием контейнера. Работа с контейнерами. Знакомство с командой «Наполни контейнер». Исследование зависимости угла, на который поднимается шлагбаум, от уровня мощности мотора и времени его работы. Написание программы, управляющей работой шлагбаума в условии максимального уровня мощности мотора. Написание программ, управляющих работой шлагбаума в разных ситуациях.
Практическая работа № 1 «Создание шлагбаума»
Тема 3. Шагающий робот. Робот на гусеницах. Особенности конструирования и программирования движения и поворотов. Фестиваль шагающих роботов.
Знакомство с шагающими роботами. Особенности их конструкции. Робот на гусеницах: особенности конструирования, оценка влияния конструкции на движение и повороты автомобиля. Исследование особенностей движения роботов на гусеницах, шагающего и на колесах, их сравнение и анализ.
Практическая работа № 2 «Создание шагающего робота с помощью технологической карты и его программирование»
Практическая работа № 3 «Создание робота на гусеницах. Его программирование».
Тема 4. Работа с почтой. Проект «Регулировщик»
Знакомство с возможностью обмена данными между двумя RCX. Работа с командами «Жди почту» и «Послать почту», знакомство с пиктограммами работы с почтой. Рассмотрение простых примеров работы с почтой.
Практическая работа № 4 « Создание проекта регулировщик»
Тема 5. Проект «Светофор»
1. Сборка модели светофора.
2. Программы, управляющие работой светофора в разных ситуациях:
Светофор работает в автоматическом режиме: «зеленый-желтый-красный-желтый-зеленый...»
Светофор стоит возле перехода там, где не очень много машин. Мигает желтый свет.
4.Составление программы, передача, демонстрация.
Тема 6. Проект «Рисующие роботы» Фестиваль рисующих роботов.
Собрать робота, и научить рисовать его следующие узоры.
Творческое задание: Собрать модель робота-художника, создающего различные узоры.
Тема 7. Проект «Игровой автомат»
Создайте и запрограммируйте машину, умеющую бить по треугольному «футбольному мячу».
Создайте программу, позволяющую изменять скорость, с которой вращается мотор модели; удар по мячу должен сопровождаться двумя вспышками света.
Найдите среднее расстояние которое пролетает мяч и ответьте на вопрос: влияет ли скорость вращения мотора на дальность полета «мяча»?
Сконструируйте мишень игрового автомата.
Запрограммируйте мишень так, чтобы она отмечала попадания мяча (2 варианта).
Создайте музыкальное сопровождения вашей игры.
Запрограммируйте мишень так, чтобы она отслеживала количество попаданий мяча (2 варианта).
Тема 8. Проект «Робокросс». Соревнования.
Тема 9. «Траектория «перекрестки»
Тема 10. «Штрих-код»
Сконструировать робота и написать программу, выполняя которую робот будет считывать штрих-код и выводить двоичный код соответствующего числа на экране RCX.
Тема 11. «Роботы-баскетболисты»
Тема 12. Режим исследователь и его особенности
Познакомится с режимом исследователь. Провести компьютерный практикум и рассмотреть примеры решения задач.
Тема 12. Создание творческого проекта. Описание и защита модели.
Определение темы проекта, сбор материала для проекта, создание модели и ее программирование. Создание описания проекта и его презентации.
Тема 13. Проект «Гонка роботов». Соревнования
Методическое обеспечение дополнительной образовательной программы
Набор презентаций с технологическими картами моделей.
