Краткосрочная дополнительная общеразвивающая программа «Роботёнок»

 

 

 

 

 

 

Общеразвивающая программа

“Роботёнок”

Для учащихся младшего и среднего школьного возраста

Срок реализации программы: 14 дней

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор программы:

Викулова Яна Вячеславовна

Педагог дополнительного образования

МОУ ДО “Центр детского творчества”

 

 

 

 

 

Надым 2018 г.

Пояснительная записка

В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 06 октября 2009 г. №373, основная образовательная программа начального общего образования реализуется образовательным учреждением через учебный план и внеурочную деятельность. Одним из способов достижения целей в рамках освоения ФГОС служит внеурочная деятельность. Внеурочная деятельность – содержание, которое предстоит осваивать школьникам за пределами общеобразовательного государственного стандарта.

Конструктор в линейке роботов LEGO WEDO предназначен в первую очередь для детей 6-11 лет. Работая в командах по 2-3 человека, ребята могут создавать и программировать модели. Работа с конструкторами позволяет детям в форме познавательной игры узнать многие важные идеи робототехники и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания (естественных наук, технологии, математики, развития речи), что является вполне естественным. Программируемые конструкторы и программное обеспечение к нему предоставляет возможность учиться ребенку на собственном опыте. Все это вызывает у детей желание продвигаться по пути открытий и исследований, а любой успех добавляет уверенности в себе.

Предлагаемая программа является краткосрочной, реализуется в рамках летней площадки - 14 день, 28 часа. Набор в группы проводится по желанию и интересам детей. Занятия осуществляются 6 раза в неделю по 2 часа. Количество учащихся в группе не менее 10-15 человек. Форма занятий групповая.

Продолжительность занятий установлена в зависимости от возрастных и психофизиологических особенностей, допустимой нагрузки учащихся с учетом санитарных норм и правил, утвержденных Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 03.04.2003г. № 27 «Санитарно - эпидемиологические требования к учреждениям дополнительного образования СанПиН 2.4.4.1251-03. Занятия проводятся на базе МОУ ДО «Центр детского творчества».

Продолжительность одного занятия составляет 1 часа 30 минут с учетом 10 минутного перерыва после 40 минут занятия.

Результатом совместного труда преподавателя и детей предполагается итоговая выставка «РОБОЛэнд». Но более важный результат - это результат отсроченный, который скажется через некоторое время, когда ребёнок, вернувшись домой, придя в школу, оказавшись в привычной будничной обстановке, вспомнит, как он вместе со своими друзьями участвовал в работе объединения и возможно захочет продолжить эти занятия в Центре детского творчества в учебных группах.

Цель курса.

1. Формирование у учащихся навыков конструирования и программирования.

Задачи курса.

I. Общеобразовательные:

1) ознакомление ребят с основными принципами механики;

2) приобретение учащимися первоначальных навыков конструирования;

3) приобретение учащимися первоначальных навыков программирования;

4) формирование у школьников умений искать и преобразовывать необходимую информацию на основе различных информационных технологий.

II. Развивающие:

1) развитие регулятивной структуры деятельности обучающегося, включающей целеполагание, планирование (умение составлять план действий и применять его для решения практических задач), прогнозирование (предвосхищение будущего результата при различных условиях выполнения действия), контроль, коррекцию и оценку;

2) развитие у обучающегося умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

3) формирование у школьников навыков взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах.

III. Воспитывающие:

1) формирование настойчивости в достижении поставленных целей;

2) повышение интереса к учебным предметам посредством конструктора Лего.

Основным направлением занятий кружка «ЛЕГО» является проектная и трудовая деятельность младших школьников.

Принцип построения программы

На занятиях создана структура деятельности, создающая условия для творческого развития воспитанников на различных возрастных этапах и предусматривающая их дифференциацию по степени одаренности. Основные дидактические принципы программы: доступность и наглядность, последовательность и систематичность обучения и воспитания, учет возрастных и индивидуальных особенностей детей. Обучаясь по программе, дети проходят путь от простого к сложному, с учетом возврата к пройденному материалу на новом, более сложном творческом уровне.

Формы занятий. Одно из главных условий успеха обучения детей и развития их творчества -это индивидуальный подход к каждому ребенку. Важен и принцип обучения и воспитания в коллективе. Он предполагает сочетание коллективных, групповых, индивидуальных форм организации на занятиях.

Коллективные задания вводятся в программу с целью формирования опыта общения и чувства коллективизма.

Методическая основа курса – деятельности подход, т.е. организация максимально продуктивной творческой деятельности детей, начиная с первого класса.

Деятельность учащихся первоначально имеет, главным образом, индивидуальный характер. Но постепенно увеличивается доля коллективных работ, особенно творческих, обобщающего характера – проектов.

Для успешного продвижения ребёнка в его развитии важна как оценка качества его деятельности на занятии, так и оценка, отражающая его творческие поиски. Оцениваются освоенные предметные знания и умения, а также универсальные учебные действия.

2.      Условия реализации программы

Основные формы и приемы работы с учащимися:

•        Беседа

•        Ролевая игра

•        Познавательная игра

•        Задание по образцу (с использованием инструкции)

•        Творческое моделирование (создание модели-рисунка)

•        Проект

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

•        Конструкторы ЛЕГО, технологические карты, персональный компьютер

•        Конструктор Лего, LEGO WeDo

•        Компьютер, проектор, экран

3.      Планируемые результаты освоения программы

Знания и умения, полученные учащимися в ходе реализации программы:

•        Знание основных принципов механики;

•        Умение классифицировать материал для создания модели;

•        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;

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

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса

Личностными результатами изучения курса «Лего конструирование» 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;

•называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

•самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы

Метапредметными результатами изучения курса «Лего конструирование» 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, сравнивать и группировать предметы и их образы;

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, эффективно распределять обязанности.

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

Знать:

-простейшие основы механики

-виды конструкций - однодетальные и многодетальные, неподвижное соединение деталей;

-технологическую последовательность изготовления несложных конструкций

Уметь:

- с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности; самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей.

-реализовывать творческий замысел.

Формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы

•        Организация выставки лучших работ.

•        Представлений собственных моделей

Ожидаемый результат (учащиеся должны знать и уметь):

1.Знание основных принципов механики.

2.Знание основ программирования в компьютерной среде, моделирования

«LEGO education»

3.Умение работать по предложенным инструкциям.

4.Умения творчески подходить к решению задачи.

5.Умения довести решение задачи до работающей модели.

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

7.Умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

 

Курс «Роботенок» вызывает интерес у учащихся, развивает устойчивый интерес к информатике, расширяет и углубляет представления о практическом значении информатики в жизни общества. Разработанная автором методика обучения детей лего-конструированию и робототехнике была успешно апробирована на учащихся первых классов.

 

Учебно-тематический план

 

№ п/п	Раздел	Количество часов
		всего	теория	практика
1.	Вводное занятие. Техника безопасности. Знакомство с конструктором Lego Wedo.	2	1	1
2.	Виды роботов, применяемые в современном мире. Проектирование моделей – роботов. Символы. Терминология.	4	1	3
3.	Изучение терминологии. (Шкивы и ремни, червячная передача, зубчатая передача, кулачковый механизм, мотор и ось, датчик расстояния, датчик наклона).	3	1	2
4.	Изучение программы Lego Wedo. (Алгоритм, Блок “Цикл”, блок “прибавить к экрану”, блок “Начать при получении письма”).	3	1	2
3.	Межгалактический зоопарк. Сборка по схемам. Создание самостоятельных проектов. Забавные механизмы. Танцующие птицы, Обезьянка – барабанщица, Голодный аллигатор, Рычащий лев (знакомство с проектом, сборка модели). Выставка моделей.	11	2	9
4.	Создание самостоятельного проекта. Парк аттракционов. Выставка и защита работ.	5	2	3
	Итого	28	6	22

 

Содержание программы.

1. Введение. Вводное занятие. Знакомство с содержанием предмета. Понятие о робототехнике.  Техника безопасности.

Теория.

Знакомство с учебным кабинетом, содержанием программы, организацией и требованиями к занятиям, правилами внутреннего распорядка, правилами поведения учащихся. Инструктаж по правилам техники безопасности и пожарной безопасности при работе в кабинете. Знакомство с робототехникой.

Форма организации занятия: групповая

Методы и приёмы обучения: словесно-иллюстративный, объяснение, инструктаж.

Тема 1. Введение. Мотор и ось.

Знакомство с конструктором LEGO, правилами организации рабочего места. Техника безопасности. Знакомство со средой программирования, с основными этапами разработки модели. Знакомство с понятиями мотор и ось, исследование основных функций и параметров работы мотора, заполнение таблицы. Выработка навыка поворота изображений и подсоединения мотора к LEGO-коммутатору. Разработка простейшей модели с использованием мотора – модель «Обезьяна на турнике». Знакомство с понятиями технологической карты модели и технического паспорта модели.

Тема 2. Зубчатые колеса.

Знакомство с элементом модели зубчатые колеса, понятиями ведущего и ведомого зубчатых колес. Изучение видов соединения мотора и зубчатых колес. Знакомство и исследование элементов модели промежуточное зубчатое колесо, понижающая зубчатая передача и повышающая зубчатая передача, их сравнение, заполнение таблицы. Разработка модели «Умная вертушка» (без использования датчика расстояния). Заполнение технического паспорта модели.

Тема 3. Коронное зубчатое колесо.

Знакомство с элементом модели коронное зубчатое колесо. Сравнение коронного зубчатого колеса с зубчатыми колесами. Разработка модели «Рычащий лев» (без использования датчиков). Заполнение технического паспорта модели.

Тема 4. Шкивы и ремни.

Знакомство с элементом модели шкивы и ремни, изучение понятий ведущий шкив и ведомый шкив. Знакомство с элементом модели перекрестная переменная передача. Сравнение ременной передачи и зубчатых колес, сравнений простой ременной передачи и перекрестной передачи. Исследование вариантов конструирования ременной передачи для снижения скорости, увеличение скорости. Прогнозирование результатов различных испытаний. Разработка модели «Голодный аллигатор» (без использования датчиков). Заполнение технического паспорта модели.

Тема 5. Червячная зубчатая передача.

Знакомство с элементом модели червячная зубчатая передача, исследование механизма, выявление функций червячного колеса. Прогнозирование результатов различных испытаний. Сравнение элементов модели червячная зубчатая передача и зубчатые колеса, ременная передача, коронное зубчатое колесо.

Тема 6. Кулачковый механизм.

Знакомство с элементом модели кулачок (кулачковый механизм), выявление особенностей кулачкового механизма. Прогнозирование результатов различных испытаний. Способы применения кулачковых механизмов в разных моделях: разработка моделей «Обезьянка-барабанщица», организация оркестра обезьян-барабанщиц, изучение возможности записи звука. Закрепление умения использования кулачкового механизма в ходе разработки моделей «Трамбовщик» и «Качелька». Заполнение технических паспортов моделей.

Тема 7. Датчик расстояния.

Знакомство с понятием датчика. Изучение датчика расстояния, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, исследование чувствительности датчика расстояния. Модификация уже собранных моделей с использованием датчика расстояния, изменение поведения модели. Разработка моделей «Голодный аллигатор» и «Умная вертушка» с использованием датчика расстояния, сравнение моделей. Соревнование роботов «Кто дольше». Дополнение технических паспортов моделей.

Тема 8. Датчик наклона.

Знакомство с датчиком наклона. Исследование основных характеристик датчика наклона, выполнение измерений в стандартных единицах измерения, заполнение таблицы. Разработка моделей с использованием датчика наклона: «Самолет», «Умный дом: автоматическая штора». Заполнение технических паспортов моделей.

II РАЗДЕЛ. «Я программирую»

В ходе изучения тем раздела «Я программирую» полученные знания, умения, навыки закрепляются и расширяются, повышается сложность конструируемых моделей за счет сочетания нескольких видов механизмов и усложняется поведение модели. Основное внимание уделяется разработке и модификации основного алгоритма управления моделью.

Тема 1. Алгоритм.

Знакомство с понятием алгоритма, изучение основных свойств алгоритма. Знакомство с понятием исполнителя. Изучение блок-схемы как способа записи алгоритма. Знакомство с понятием линейного алгоритма, с понятием команды, анализ составленных ранее алгоритмов поведения моделей, их сравнение.

Тема 2. Блок "Цикл".

Знакомство с понятием цикла. Варианты организации цикла в среде программирования LEGO. Изображение команд в программе и на схеме. Сравнение работы блока Цикл со Входом и без него. Разработка модели «Карусель», разработка и модификация алгоритмов управляющих поведением модели. Заполнение технического паспорта модели.

Тема 3. Блок "Прибавить к экрану".

Знакомство с блоком «Прибавить к экрану», обсуждение возможных вариантов применения. Разработка программы «Плейлист». Модификация модели «Карусель» с изменение мощности мотора и применением блока «прибавить к экрану».

Тема 4. Блок "Вычесть из Экрана".

Знакомство с блоком «Вычесть из экрана», обсуждение возможных вариантов применения. Разработка модели «Ракета». Заполнение технического паспорта модели.

Тема 5. Блок "Начать при получении письма".

Знакомство с блоками «Отправить сообщение» и «Начать при получении письма», исследование допустимых вариантов сообщений, прогнозирование результатов различных испытаний, обсуждение возможных вариантов применения этих блоков. Разработка модели «Кодовый замок». Заполнение технического паспорта модели.

III РАЗДЕЛ. «Я создаю»

В ходе изучения тем раздела «Я создаю» упор делается на развитие технического творчества учащихся посредством проектирования и создания учащимися собственных моделей, участия в выставках творческих проектов.

Тема 1. Разработка модели «Танцующие птицы».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели.

Тема 2. Свободная сборка.

Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. Разработка одного или нескольких вариантов управляющего алгоритма. Демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов.

Тема 3. Творческая работа «Порхающая птица».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели. Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением.

Тема 4. Творческая работа «Футбол».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Нападающий». Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Вратарь». Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели).

Организация футбольного турнира – соревнования в сборке моделей «Нападающий» и «Болельщики», конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Ликующие болельщики». Подведение итогов.

Тема 5. Творческая работа «Непотопляемый парусник».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Непотопляемый парусник». Развитие модели: создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели, создание и программирование модели с более сложным поведением.

Тема 6. Творческая работа «Спасение от великана».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Спасение от великана», придумывание сюжета для представления модели (на примере сказки Перро «Мальчик с пальчик»).

Тема 7. Творческая работа «Дом».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта моделей «Дом», «Машина». Знакомство с понятием маркировка. Разработка и программирование моделей с использованием двух и более моторов. Придумывание сюжета, создание презентации для представления комбинированной модели «Дом» и «Машина».

Тема 8. Маркировка: разработка модели «Машина с двумя моторами».

Повторение понятия маркировка, обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Машина с двумя моторами».

Тема 9. Разработка модели «Кран».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Кран», сравнение управляющих алгоритмов.

Тема 10. Разработка модели «Колесо обозрения».

Обсуждение элементов модели, конструирование, разработка и запись управляющего алгоритма, заполнение технического паспорта модели «Колесо обозрения»

Тема 11. Творческая работа «Парк аттракционов».

Составление собственной модели, составление технологической карты и технического паспорта модели. Разработка одного или нескольких вариантов управляющего алгоритма. Демонстрация и защита модели. Сравнение моделей. Подведение итогов.

Тема 12. Конкурс конструкторских идей.

Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора LEGO, составление технологической карты и технического паспорта модели, демонстрация и защита модели. Сравнение моделей.

Подведение итогов.

    Ресурсное обеспечение программы

Для достижения прогнозируемых в программе образовательных результатов необходимы следующие ресурсные компоненты:

Методическое обеспечение дополнительной образовательной программы

Обеспечение программы предусматривает наличие следующих методических видов продукции:

    инструкции по сборке (в электронном виде CD)

    книга для учителя (в электронном виде CD)

    экранные видео лекции, видео ролики;

    информационные материалы на сайте, посвященном данной дополнительной образовательной программе;

    мультимедийные интерактивные домашние работы, выдаваемые обучающимся на каждом занятии;

 

По результатам работ всей группы будет создаваться мультимедийное интерактивное издание, которое можно будет использовать не только в качестве отчетности о проделанной работе, но и как учебный материал для следующих групп обучающихся.

Дидактическое обеспечение

 

Дидактическое обеспечение программы представлено конспектами занятий и презентациями к ним.

 

 

Материально-техническое обеспечение программы

    Компьютерный класс.

    Наборы конструкторов:

        конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 12 шт.;

        ресурсный набор LEGO Education WeDo – 6 шт.

    Программное обеспечение LEGO Education WeDo v.1.2, комплект занятий, книга для учителя

Техника безопасности

Обучающиеся в первый день занятий проходят инструктаж по правилам техники безопасности и расписываются в журнале. Педагог на каждом занятии напоминает обучаемым об основных правилах соблюдения техники безопасности.

 

 

 

  Список литературы

 

                Государство заинтересовано в развитии робототехники [Электронный ресурс] – http://www.iksmedia.ru/news/5079059-Gosudarstvo-zainteresovano-v-razvit.html

                ПервоРобот LEGO® WeDo™ Книга для учителя [Электронный ресурс]

                Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования(1-4кл.) [Электронный ресурс] – http://xn--80abucjiibhv9a.xn--p1ai/%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%83%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B/922