Дополнительная программа «Робототехника» (внеурочная деятельность)

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Караяшниковская средняя общеобразовательная школа Ольховатский район, Воронежская область «Рассмотрено» на ШМО учителей естественно­ математического цикла Протокол № 1 от  «30» августа  2017г.  Руководитель ШМО  __________М.Н.Добрыдень «Согласовано»  Зам. директора школы  по  УВР «Утверждаю» Директор школы   __________Л.Ф.Шестакова _____________А.В.Яковенко «31» августа 2017г. Приказ № 79 от «01» сентября 2017г. Дополнительная общеразвивающая программа  «Робототехника»             Направленность программы – техническая            Тип программы:            модифицированная Возрастная категория:  5­ 7 классы Срок реализации – 1 год                                                                                                                                          Разработала ­ педагог дополнительного                                                                   образования Спивакова Евгения Алексеевна                                                                Реализует ­ руководитель объединения                                                                        «Робототехника»  Спивакова Евгения                                                                              Алексеевна                                                                Дата разработки программы – 2017 год Караяшник  2017 год Пояснительная записка Направленность программы: техническая Возраст обучающихся: 11­13 лет Срок реализации программы: 1 год Цель   программы:   развить   исследовательские,   инженерные   и   проектные компетенции   через   моделирование   и   конструирование   научно­технических объектов   в   робототехнике,    научить   использовать   средства   информационных технологий для решения конструкторских и межпредметных задач. Задачи программы: ­   формирование   у   обучающихся   ценностных   ориентаций   через   интерес   к робототехнике; ­ усвоение знаний в области робототехники; ­ формирование технологических навыков конструирования; ­ развитие самостоятельности в учебно­познавательной деятельности; ­ развитие творческих способностей, воображения, фантазии; ­   ознакомление   с   технологиями   изготовления   технических   объектов,   со специальными приёмами ручных работ; ­ расширение ассоциативных возможностей мышления; ­ формирование коммуникативной культуры, внимания, уважения к людям; ­ развитие способности к самореализации, целеустремлённости; ­ воспитание творческого подхода при получении новых знаний;   ­ знакомство со средой программирования Scratch и LEGO MINDSTORMS EV3, базовым и ресурсными наборами конструктора LEGO WeDo и LEGO EV3; ­ усвоение основ объектно­ориентированного программирования; ­ составление простых и сложных алгоритмов; ­ 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. Режим занятий:  1 раз в неделю по 1 часу,  всего за  год обучения 36 часов. 2 Формы учебной деятельности:  практическое занятие;  занятие с творческим заданием;  занятие – мастерская;  занятие – соревнование;  выставка;  экскурсия. Виды учебной деятельности:  Образовательно­исследовательская деятельность, при которой процесс получения   информации   (программного   материала)   добывается   обучающимися самостоятельно при помощи педагога;  Информационная   деятельность   –   организация   и   проведение мероприятий   с   целью   обозначения   проблемы,   распространение   полученной информации, формирование общественного мнения;  Творческая   деятельность   –   участие   в   научно­технических мероприятиях.  Ожидаемые результаты освоения программы: 1. Личностные результаты:  ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения;  развитие   чувства   личной   ответственности   за   качество   окружающей информационной среды;  способность   увязать   учебное   содержание   с   собственным   жизненным опытом,   понять   значимость   подготовки   в   области   лего­конструирования   и робототехники в условиях развивающегося общества   готовность к повышению своего образовательного уровня; способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет   знания   основных   гигиенических,   эргономических   и   технических   условий безопасной эксплуатации средств лего­конструирования и робототехники. 2. Метапредметные результаты: ­   владение   информационно­логическими   умениями:   определять   понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать   основания   и   критерии   для   классификации,   устанавливать   причинно­ следственные   связи,   строить   логическое   рассуждение,   умозаключение   и   делать выводы;  ­ владение умениями самостоятельно планировать пути достижения целей; соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль 3 своей   деятельности,   определять   способы   действий   в   рамках   предложенных условий,   корректировать   свои   действия   в   соответствии   с   изменяющейся ситуацией; оценивать правильность выполнения учебной задачи;  ­   владение   основами   самоконтроля,   самооценки,   принятия   решений   и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;  ­ самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера; ­   владение   информационным   моделированием   как   основным   методом приобретения знаний: умение преобразовывать  объект  из чувственной формы в пространственно­графическую или знаково­символическую модель; ­ способность и готовность к общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми   в   процессе   образовательной,   общественно­полезной,   учебно­ исследовательской, творческой деятельности.  3. Предметные результаты:  По итогам окончания первого года: Проявление технического мышления, познавательной деятельности, творческой инициативы, самостоятельности; Использование   имеющегося   технического   обеспечения   для   решения поставленных задач; Способность творчески решать технические задачи; Способность   продуктивно   использовать   техническую   литературу   для   поиска сложных решений; Готовность   и   способность   применения   теоретических   знаний   по   физике   для решения задач в реальном мире. По итогам окончания второго года: Способность   самостоятельно   планировать   пути   достижения   поставленных целей; Готовность   выбора   наиболее   эффективных   способов   решения   задач   в зависимости от конкретных условий;  Самостоятельное   создание   алгоритмов   деятельности   при   решении   проблем творческого и поискового характера; Готовность и способность создания новых моделей, систем; Способность создания практически значимых объектов; Способность   излагать   мысли   в   четкой   логической   последовательности, отстаивать  свою точку зрения, анализировать  ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Владение   информационным   моделированием   как   основным   методом приобретения знаний. 4 1. Содержание программы Программа   направлена   на   развитие   логического   мышления   и конструкторских   навыков,   способствует   многостороннему   развитию   личности ребенка   и   побуждает   получать   новые   знания,   учитывает   психологические, индивидуальные и возрастные особенности детей.          Учебно­тематический план               № п/п Разделы и темы Количество часов теория практика всего 1.1 1.2 1.3 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4.1 4.2 4.3 1. Введение (5 ч.) Техника безопасности. Правила работы с конструктором. 1 1 3 Робототехника «Космос», «МЧС» 2. Знакомство с конструктором Lego (4 ч. ) Знакомство с базовым набором Lego Mindstorms Education EV3 (Артикул: 45544) 3. Знакомство с программным обеспечением и оборудованием (12 ч.) Lego  Mindstorms EV3  Home  Edition  (визуальная среда программирования) 2 2 2 Программный интерфейс (Микрокомпьютер) Микрокомпьютер Моторы Датчики   (касания, гироскопический)   цвета,   ультразвуковой, 4. Конструирование заданных моделей (8 ч.) Модель EV3 Простой робот Робот с датчиком расстояния 2 1 1 2 1 1 Робот с датчиком цвета 1 5. Индивидуальная проектная деятельность (6 ч.) 2 2 1 2 2 5 4 12 8 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.6 Создание собственных моделей в парах Создание собственных моделей в группах Соревнование   на   скорость   по   строительству пройденных моделей Повторение изученного материала Подведение итогов за год. Перспективы работы на следующий год Резерв Итого: 2 1 1 1 1 1 36 6 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 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 (4 ч.) Знакомство   с   основными   составляющими   частями   среды   конструктора.   Знакомство обучающихся   с   базовыми   и   ресурсными   наборами   конструктора   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. 6 4. Конструирование заданных моделей (8 ч.) Модель EV3  Обчающиеся   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   обучающимся 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», обучающиеся проводят исследование работы датчика и его   особенностей.   При   разных   видах   программирования   робота,   наблюдается   изменение   в движении двигателей. Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа. 5. Индивидуальная проектная деятельность (6 ч.) Резерв 1ч. 4. Тематическое планирование с указанием количества часов, отводимых на освоение каждой темы Календарно ­ тематическое планирование №  п/п Дата по плану Дата фактич. Раздел, тема урока  1. Введение (5 ч.) Количество часов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Техника безопасности. Правила работы с конструктором. Робототехника «Космос». Робототехника «МЧС» Робототехника «Космос», «МЧС» 2. Знакомство с конструктором Lego (4 ч. ) Знакомство с базовым набором Lego  Mindstorms Education EV3  Знакомство с базовым набором Lego  Mindstorms Education EV3  Практическое занятие. Знакомство с базовым  набором Lego Mindstorms Education EV3  Практическое занятие. Знакомство с базовым  набором Lego Mindstorms Education EV3  3. Знакомство с программным 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 обеспечением и оборудованием (12 ч.) Lego Mindstorms EV3 Home Edition (визуальная среда программирования) Lego Mindstorms EV3 Home Edition (визуальная среда программирования) Программный интерфейс (Микрокомпьютер) Программный интерфейс (Микрокомпьютер) Микрокомпьютер. Практическое занятие. Микрокомпьютер Практическое занятие. Микрокомпьютер. Моторы. Практическое занятие. Моторы. Практическое занятие. Моторы. Датчики (касания, цвета, ультразвуковой,  гироскопический) Датчики (касания, цвета, ультразвуковой,  гироскопический) 4. Конструирование заданных моделей (8  ч.) Простой робот Практическое занятие. Простой робот. Робот с датчиком расстояния. Практическое занятие. Робот с датчиком  расстояния. Практическое занятие. Робот с датчиком  расстояния. Робот с датчиком цвета. Практическое занятие. Робот с датчиком цвета. Практическое занятие. Робот с датчиком цвета. 5. Индивидуальная проектная деятельность (6 ч.) Практическое занятие. Создание собственных  моделей в парах Практическое занятие. Создание собственных  моделей в парах Практическое занятие. Создание собственных  моделей в группах Практическое занятие. Соревнование на  скорость по строительству пройденных  моделей. Повторение изученного материала. Подведение итогов за год. Перспективы работы на следующий год. Резерв 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Материально­техническое обеспечение 8 Для реализации программы данный курс обеспечен: – Базовым  LEGO® MINDSTORMS® Education EV3™); – компьютером, ноутбуком, принтером, сканером, видео оборудованием.  LEGO   MINDSTORMS   EV3   набором  (Артикул:   45544  Название: Список литературы для педагога: 1. Котегова   И.В.   Рабочая   программа   «Технология   применения   программируемых робототехнических   решений   на   примере   платформы   LEGO   MINDSTORMS   Education EV3» 2. Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, ­ 177 с., илл. 3. Асмолов   А.Г.   Формирование   универсальных   учебных   действий   в   основной   школе:   от действия к мысли – Москва: Просвещение, 2011. – 159 С. 4. Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие) 5. Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий. 6. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.­ Пересказ с англ.­М.: Инт, 1998. 7. 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 8. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных 9. технологий. Введение в робототехнику». ­ М.: ИНТ, 2001 г.  Интернет ресурсы http://www.lego.com/education/   http://learning.9151394.ru Список литературы для учащегося 1. Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, ­ 177 с., илл. 2. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.­ Пересказ с англ.­М.: Инт, 1998. 3. Интернет ресурсы              http://www.lego.com/education/   9 Приложение 1 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). 10  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. Приложение 2 набором  LEGO   MINDSTORMS   EV3   (Артикул:   45544 Оборудование. Для   эффективности   реализации   образовательной   программы   «Роботехника»   необходимы материальные ресурсы: 1. Лицензионное программное обеспечение 2000095 LEGO® Education We   Do™ или Открытой и бесплатной средой программирования SCRATCH, программным продуктом   Scratch (version 1.4). 2. Базовым  LEGO® MINDSTORMS® Education EV3™); 3. Ресурсным  LEGO® MINDSTORMS® Education EV3™); 4.  Программное  обеспечение  LEGO   MINDSTORMS   EV3   EDU   (LEGO   MINDSTORMS   EV3 Home Edition); 5. Ноутбуки 6. Проектор   7. Интерактивная доска 8. Сканер, принтер, копир 9. Видеооборудование набором  LEGO   MINDSTORMS   EV3   (Артикул:  Название:   45560  Название: 11 Лист корректировки рабочей программы Приложение 3 №   уро ка п/п Название темы Дата  проведения по плану Причина корректировки Корректирую щие мероприятия Дата проведен ия по факту 12