Рабочая программа внеурочной деятельности предназначена для учащихся 5-го класса и направлена на формирование творческой личности, умеющей креативно, нестандартно мыслить. В программе прописаны личностные, предметные, метпредметные результаты осовения курса, содержание предмета и подробное тематическое планирование.
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
«Робототехника. 5 класс»
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ Г.БРАТСКА
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
« СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 13»
РЕКОМЕНДОВАНО
на заседании МС
МБОУ«СОШ №13»
Протокол №1
от «__» _________ 2015 г
_____ / Грибанова Н.А./
УТВЕРЖДАЮ
Приказ № 191
от «5» сентября 2015 г Директор МБОУ
«СОШ №13»
_____ / Чайко В.И./
Рабочая программа
ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
«Роботехника»
на 2015-2016 учебный год
для обучающихся 5 классов
Образовательная область: информатика
Разработал:
Рудишин Игорь Андреевич
учитель
г. Братск
2015 г.
Пояснительная записка
Рабочая программа факультатива внеурочной деятельности составлена на основе следующих нормативных документов:
Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014-2020 гг. и на перспективу до 2025 года;
Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество» (2011-2020 годы);
Комплексная программа «Развитие образовательной робототехники и IT-образования в Российской Федерации», срок реализации программы 2014- 2020 гг. первый этап: 2014-2016 гг.
Актуальность кружковой работы заключается в том, что она направлена на формирование творческой личности, умеющей креативно, нестандартно мыслить. Технологические наборы конструктора LEGO Education WeDo и LEGO MINDSTORMS EV3 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств.
Данная программа предполагает решение инженерных и конструкторских задач, а также обучение объектно-ориентированному программированию и моделированию с использование конструкторов LEGO Education WeDo, LEGO MINDSTORMS EV3 и программного обеспечения Scratch, LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. Использование конструкторов серии LEGO WeDo и LEGO EV3 позволяют решать не только типовые задачи, но и нестандартные ситуации, исследовать датчики и поведение роботов, вести собственные наблюдения. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи. При дальнейшем освоении LEGO WeDo и LEGO EV3 становится возможным выполнение серьезных проектов, развитие самостоятельного технического творчества, участие в соревнованиях по робототехнике.
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. 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 средней школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности, развивает техническое мышление при работе с 3D редактором LEGO и набором Lego Education WeDo, LEGO MINDSTORMS EV3, так же обучает начальным навыкам программирования.
Место курса «Роботехника» в учебном плане
Данная рабочая программа рассчитана на 68 часов (2 ч. в неделю) в 5 классах.
– Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 EDU;
– Бесплатной программой LEGO Digital Designer (version 4.3.8) (3D редактор виртуального конструктора LEGO);
– компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием.
Цель курса: научить использовать средства информационных технологий для решения конструкторских и межпредметных задач, способствовать успешной адаптации при переходе от пропедевтического курса информатики к базовому.
Задачи:
- Знакомство со средой программирования Scratch и LEGO MINDSTORMS EV3, базовым и ресурсными наборами конструктора LEGO WeDo и LEGO EV3;
- Использование и программирование датчиков для исследования окружающей среды и выполнения поставленных задач;
- Проектирование и разработка собственных программ для решения стандартных и нестандартных задач;
- Создание собственных проектов, которые могут быть полезными в реальной жизни;
- Формирование умения работать в группе;
- Развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Планируемые результаты освоения программы по робототехнике
Личностные результаты:
- Формирование способностей обучающихся к саморазвитию, самообразованию и самоконтролю на основе мотивации к робототехнической и учебной деятельности;
- Формирование современного мировоззрения соответствующего современному развитию общества и науки;
- Формирование коммуникативной и ИКТ-компетентности для успешной социализации и самореализации в обществе.
Метапредметные результаты:
- Умение ставить и реализовывать поставленные цели;
- Умение самостоятельно планировать свою деятельность;
- Умение выполнять и правильно оценивать результаты собственной деятельности;
- Умение создавать, разрабатывать и реализовывать схемы, планы и модели для решения поставленных задач;
- Умение устанавливать причинно-следственные связи и логически мыслить.
В ходе изучения курса выпускник научиться:
- Простыми методами и формами обработки и анализа данных;
- ИКТ- компетентности и информационной культуры;
- Основам программирования;
- Умениям автоматизировать и решать поставленные задачи, используя компьютер и технические устройства как инструмент.
Также программа обладает профориентационной направленностью. В ходе обучения по данной программе обучающийся сможет определить свои склонности к инженерно-техническому конструированию и моделированию, которые помогут в дальнейшем самоопределении.
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.
Формы подведения итога реализации программы
защита итоговых проектов;
участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;
участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).
Учебно-тематический план
5 класс
№ п/п
Разделы и темы
Количество часов
теория
практика
всего
Введение (5 ч.)
1.1
Техника безопасности.
1
1.2
Правила работы с конструктором.
1
1.3
Робототехника «Космос», «МЧС»
3
3
Знакомство с конструктором Lego (8 ч. )
2.1
Знакомство с ресурсным набором Lego Education WeDo (Артикул: 9585)
1
1
2.2
Знакомство с базовым набором Lego Mindstorms Education EV3 (Артикул: 45544)
2
2
2.3
Знакомство с ресурсным набором Lego Mindstorms Education EV3 (Артикул: 45560)
1
1
8
Знакомство с программным обеспечением и оборудованием (12 ч.)
3.1
Lego Mindstorms EV3 Home Edition (визуальная среда программирования)
2
3.2
Программный интерфейс (Микрокомпьютер)
2
3.3
Микрокомпьютер
1
2
3.4
Моторы
1
2
3.5
Датчика (Касания, Цвета, Ультразвуковой, Гироскопический)
2
12
Конструирование заданных моделей (22 ч.)
4.1
Модели WeDo
4.1.1
Сложный автомобиль
1
1
4.1.2
Аттракцион «Качели»
1
1
4.1.3
Комплекс «Механический дом»
1
1
4.1.4
Колесо обозрения
1
1
4.1.5
Строительный кран
1
1
4.1.6
Стеклоочиститель автомобильный
1
1
4.1.7
Разводной мост
1
1
4.1.8
Граммофон
1
1
16
4.2
Модель EV3
4.2.1
Простой робот
1
1
4.2.2
Робот с датчиком расстояния
1
1
4.2.3
Робот с датчиком цвета
1
1
6
Индивидуальная проектная деятельность (21 ч.)
5.1
Создание собственных моделей в парах
4
5.2
Создание собственных моделей в группах
4
5.3
Соревнование на скорость по строительству пройденных моделей
2
5.4
Повторение изученного материала
3
5.5
Работа с программой LEGO Digital Designer
6
5.6
Подведение итогов за год
1
5.7
Перспективы работы на следующий год
1
21
Итого:
68
Содержание программы
1. Введение (5 ч.)
Правила поведение и техника безопасности в кабинете и при работе с конструктором.
Правило работы с конструктором и электрическими приборами набора LEGO WeDo и LEGO EV3 (с примерами).
Робототехника в Космической отросли, робототехника на службе МЧС. Демонстрация передовых технологических разработок используемых в Российской Федерации.
Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, презентация, видеоролик.
2. Знакомство с конструктором LEGO (8 ч.)
Знакомство с основными составляющими частями среды конструктора. Знакомство учащихся с базовыми и ресурсными наборами конструктором с LEGO WeDo и LEGO EV3 (цвет и формы деталей).
Формы занятий: лекция, беседа, презентация.
3. Знакомство с программным обеспечением и оборудованием (12 ч.)
Изучение среды программирования Scratch на платформе приложения Scratch v1.4. . Изучение учениками визуальной среды программирования Lego Mindstorms EV3 Home Edition её интерфейса и блоков.
Изучение микрокомпьютера (модуль EV3) набора LEGO EV3, его интерфейса встроенного в меню и возможностей программирования блоков. Модуль EV3 служит центром управления и энергетической станцией робота.
Исследование моторов и датчиков набора LEGO EV3. Большой мотор - позволяет запрограммировать точные и мощные действия робота. Средний мотор – позволяет сохранять точность движений робота, компактный размер механизма отличается быстрой реакцией движений. Ультразвуковой датчик - использует отраженные звуковые волны для измерения расстояния между датчиком и любыми объектами на своем пути. Датчик цвета – помогает распознать семь различных цветов и определить яркость цвета. Датчик касания – распознает три условия: прикосновение, щелчок, отпускание. Аккумуляторная батарея – экономичный, экологически безвредные и удобный источник энергии для робота.
Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа.
4. Конструирование заданных моделей (22 ч.)
4.1 Модели WeDo (16 ч.)
Создание модели «Сложный автомобиль» - конструирование и программирование модели автомобиля. Учащиеся должны сконструировать полноприводный автомобиль.
Учащиеся построят и запрограммируют модель «Аттракцион «Качели», установят скорость движение оси качели и устанавливают датчик наклона как пульт управления направления движения качели.
Учащиеся построят и запрограммируют модель «Комплекс «Механический дом», установят скорость движение персонажа в окне и установят механическую связь с моделью «Аттракцион «Качели».
Учащиеся построят и запрограммируют модель «Колесо обозрения», установят размер осей, скорость движения мотора и количество смотровых кабин. Все проделанные действия помогут раскрыть суть работы механизмов модели.
Конструирование и программирование модели «Строительный кран», поможет учащимся познакомиться с особенностями работы механизмов крана.
Конструирование модели «Стеклоочиститель автомобильный» позволит учащимся узнать работу механизма и попытаться запрограммировать движении мотора, что бы оно совпадало с оригиналом механизма.
Работа с моделью «Разводной мост» позволит узнать принцип работы полотен моста, работу механизмов и приводов.
«Граммофон» - это модель, предлагает учащимся провести исследования движения основной части механизма для возможности воспроизведения звука.
4.2 Модель EV3 (10 ч.)
Учащиеся построят и запрограммируют модель «Простой робот», которая поможет на практике изучить работу модуля EV3. Производится подключение больших моторов к модулю через специальные черные кабеля набора.
Работа с моделью «Робот с датчиком расстояния» позволит узнать учащимся работу ультразвукового датчика, его максимальные и минимальные значения. Различные способы программирования датчика позволит исследовать работу двигателей и движение робота.
Изучение датчика цвета, проводится во время конструирования и программирования модели «Робот с датчиком цвета», учащиеся проводят исследование работы датчика и его особенности. При разных видах программирования робота, наблюдается изменение в движении двигателей.
Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа.
Методическое обеспечение
Основной организационной формой обучения в ходе реализации данной образовательной программы является занятие. Это форма обеспечивает организационную чёткость и непрерывность процесса обучения.
Формы занятий: соревнования, выставки, конкурсы, практикум, занятие – консультация, занятие – ролевая игра, занятие – презентация, занятие проверки и коррекции знаний и умений.
Методы организации учебного процесса.
Информационно – рецептивный метод (предъявление педагогом информации и организация восприятия, осознания и запоминание обучающимися данной информации).
Репродуктивный метод (составление и предъявление педагогом заданий на воспроизведение знаний и способов умственной и практической деятельности, руководство и контроль за выполнением; воспроизведение воспитанниками знаний и способов действий по образцам, произвольное и непроизвольное запоминание).
Метод проблемного изложения (постановка педагогом проблемы и раскрытие доказательно пути его решения; восприятие и осознание обучающимися знаний, мысленное прогнозирование, запоминание).
Эвристический метод (постановка педагогом проблемы, планирование и руководство деятельности учащихся; самостоятельное решение обучающимися части задания, непроизвольное запоминание и воспроизведение).
Исследовательский метод (составление и предъявление педагогом проблемных задач и контроль за ходом решения; самостоятельное планирование обучающимися этапов, способ исследования, самоконтроль, непроизвольное запоминание).
В организации учебной познавательной деятельности педагог использует также словесные, наглядные и практические методы.
Словесные методы. Словесные методы педагог применяет тогда, когда главным источником усвоения знаний обучающимися является слово (без опоры на наглядные способы и практическую работу). К ним относятся: рассказ, беседа, объяснение и т.д.
Наглядные методы. К ним относится методы обучения с использованием наглядных пособий.
Практические методы. Методы, связанные с процессом формирования и совершенствования умений и навыков обучающихся. Основным методом является практическое занятие.
Дидактические средства.
В ходе реализации образовательной программы педагогом используются дидактические средства: учебные наглядные пособия, демонстрационные устройства, технические средства.
Формы подведения итогов: соревнования, выставки, зачёт, конкурсы.
Оборудование.
Для эффективности реализации образовательной программы «Роботехника» необходимы материальные ресурсы:
7. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 EDU (LEGO MINDSTORMS EV3 Home Edition);
8. Ноутбуки
9. Проектор
10. Интерактивная доска
11. Сканер
12. Принтер
13. Видеооборудование
Список литературы для педагога:
Котегова И.В. Рабочая программа «Технология применения программируемых робототехнических решений на примере платформы LEGO MINDSTORMS Education EV3»
Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.
Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли – Москва: Просвещение, 2011. – 159 С.
Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие)
Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.
Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 1998.
Примерные программы по внеурочной деятельности для начальной школы (Из опыта работы по апробации ФГОС)/ авт.-сост.:Н.Б. Погребова, О.Н.Хижнякова, Н.М. Малыгина, – Ставрополь: СКИПКРО, 2010
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
Интернет ресурсы
http://www.lego.com/education/
http://learning.9151394.ru
Список литературы для учащегося
Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.
Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 1998.
