Программа кружка по физике "Наука и техника"

Муниципальное общеобразовательное учреждение Пушновская средняя общеобразовательная школа муниципального образования Кольский район Мурманской области «Утверждаю» приказ № 133 от 31.08.2017г. Директор школы _______О.В. Баданина РАБОЧАЯ ПРОГРАММА  по внеурочной деятельности  «Наука и техника» 2017­2018 учебный год Возраст обучающихся: 12 – 14 лет Автор­составитель: Жаринов К.А. педагог  дополнительного образования Программа обсуждена и согласована на  методическом объединении  учителей естественно­ математического цикла Протокол № 1 от 29.08.2017г. Программа принята на методическом совете  Протокол №  1 от 30.08.2017г. н.п. Пушной 2017 год Программа технической направленности составлена на основе: I. Пояснительная записка  письма  Министерства  образования и науки Российской  Федерации  № 09­3242 от 18.11.2015 «Методические   рекомендации   по   проектированию   дополнительных   общеразвивающих программ»;  Федерального   государственного   образовательного   стандарта   основного   общего   образования (Приказ министерства  образования и науки РФ от 17 декабря 2010 года № 1897, в ред. приказа от 29.12.2014г. № 1644). Цель   программы:   создание   условий   для   изучения   основ   алгоритмизации   и   программирования, развития   научно­технического   и   творческого   потенциала   личности   ребёнка   и   формированию профессионального самоопределения учащихся в процессе конструирования и проектирования Задачи программы: Познавательная задача:  развитие  познавательного  интереса  к робототехнике,  конструированию, программированию и предметам естественнонаучного цикла – физика, технология, информатика. Образовательная задача:  формирование умений и навыков конструирования;  приобретение первого опыта при решении конструкторских  задач по механике;  знакомство и освоение  программирования в компьютерной среде. Развивающая задача:  развитие   творческой   активности,   самостоятельности   в   принятии   оптимальных   решений   в различных ситуациях;  развитие   психофизиологических   качеств   ученика:   память,   внимание,   способность   логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном;  развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем Воспитывающая задача:  воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины;  умений работать в коллективе, эффективно распределять обязанности;  повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем. Форма проведения занятий кружка: занятия проводятся в виде бесед, демонстрация, практические работы по изготовлению приборов. Введение в робототехнику – 2 часа II. Содержание  учебного  предмета Цели и задачи работы кружка. Идея создания роботов. История робототехники. Применение роботов в современном мире Что такое робототехника. Что такое робот. Виды современных роботов. Первые шаги в конструирование – 2 часа Знакомство с деталями конструктора. Соединение типа «ласточкин хвост» Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая и повышающая зубчатая передача. Шкивы и ремни. Перекрестная ременная передача. Червячная передача. Сборка струбцины. Цепная зубчатая   передача.   Карданная   передача.   Применение   карданной   передачи.   Электродвигатели. Редуктор. Оси Мои первые модели – 2 часа Сборка   подставки   для   ручек,   подставки   для   мобильного   телефона,   фоторамки,   кресла­качалки, ветряного   колеса,   сборка   вентилятора,   подключение   мотора   XS   и   редуктора,   сборка   миксера, подключение мотора с энкодерами, сборка квадрацикла и трицикла Знакомство с автомобилями – 2 часа Автомобильная техника различного назначения. Основные элементы автомобиля   Особенности устройства   и   сборка   буксировочного   автомобиля,     грузовика   с   бортовой   платформой,   самосвала, снегоочистителя,  погрузчика. Самостоятельная разработка модели автомобиля и её сборка. . Мир гусеничной техники – 2  часа Особенности   гусеничной   техники.   Сборка   гусениц.   Принцип   их   работы.   Сборка   спасательного трактора, ратрака, бульдозера. Самостоятельная разработка гусеничной модели и её сборка. Путешествие в мир авиатехники – 2 часа Виды   авиатехники.   Сборка   реактивного   самолета,   модели   аэродрома   (самолет,   вертолет,   башня). Самостоятельная разработка и сборка авиамодели Мир устройств специального назначения – 2 часа Весы, пресс, молот – назначения, основные элементы устройства и назначение. Сборка коромысловых, сложносоставных   весов.   Проверка   работоспособности   устройства.   Сборка   ветряной   машины, высечного пресса. Парк развлечений – 2 часа Сборка карусели с самолетами, ярмарочных качелей, модели башни Самостоятельная разработка и сборка аттракциона. Мир строительной техники – 2 часа Сборка модели стройплощадки (грузовик, кран, транспортер), подъемного крана, гусеничного крана, портового крана. Самостоятельная разработка и сборка строительного механизма Регулирующие механизмы – 2 часа Сборка центробежного регулятора. Варианты применения устройства. Сборка коробки передач Знакомство с элементами конструктора и программ – 2 часа Первые шаги в робототехнике. Знакомство с элементами конструктора. Моторы. Датчики. Контроллер ROBO   TX.   Программное   обеспечение   ROBO   PRO.   Основы   блок­схем   Сборка   вентилятора. Программирование вентилятора. Основы автоматизации. Основы работы с фототранзистором Регулятор   температуры.   Датчик   температуры.   Лампы.     Сборка   и   программирование   светофора. Зубчатые колеса. Мотор с энкодерами.   Сборка и программирование шлагбаума. Основы управления моторами Камера. Сборка оператора с камерой. Принципы работы камерой Сборка поворотной камеры. Подключение камеры к контроллеру. Программирование Колесные роботы – 3 часов Сборка   и   программирование   робота­автомобиля.   Доработка   робота­автомобиля   датчиками. Программирование датчиков, получение данных. Преобразование и программирование робота в обнаружителя препятствий Расширенные настройки элементов робота. Калибровка датчиков. Доработка и программирование обнаружителя препятствий камерой Построение и программирование робота­следопыта, робота­разведчика Доработка   и   программирование   робота­разведчика   датчиками.   Получение   данных.   Основы дистанционного управления роботом Построение и программирование робота­футболиста с управлением движением. Робофутбол – методы игры, обзор конкурсов по робофутболу Робот­футболист – тренировка, подготовка робота к игре, тонкости управления, возможные трудности, методы их решения Творческий проект «Разработка колесного робота». Выбор специфики робота Построение модели, датчики. Программирование модели. Устранение неполадок. Варианты доработки. Защита проекта Гусеничные роботы – 3 часов Преимущество   гусеничной   базы   робота   перед   колесами.   Элементы   комплекта.   Сборка   и программирование   базовой   модели   робота.   Расширенное   управление   моторами.   Сборка   и программирование  робота­следопыта,  туннельного робота. Датчик маршрута. Калибровка датчиков. Получение данных. Варианты доработки и применение робота. Сборка.   Дальномер.   Сборка   детектора   цвета.   Датчик   цвета.   Сборка   и   программирование   робота разведчика. Фотоэлемент и фары. Калибровка датчиков. Автоматизация включения фар. Получение данных.   Виртуальный   пульт   управления   роботом.   Варианты   доработки   робота.   Возможности применения Самостоятельная проектная деятельность – 6 часов Определение темы проекта, поиск материала. Самостоятельная разработка и сборка проектной модели. Программирование модели. Калибровка датчиков. Доработка. Устранение неполадок. Усовершенствование проектной модели. Возможное применение робота. Уникальность. Эргономичность Защита творческого проекта. К личностным результатам освоения курса можно отнести: III. Планируемые результаты освоения программы  готовность   и   способность   обучающихся   к   саморазвитию   и   самообразованию   на   основе мотивации к обучению и познанию;  сформированность   целостного   мировоззрения,   соответствующего   современному   уровню развития науки и общественной практики.  осознанное,   уважительное   и   доброжелательное   отношение   к   другому   человеку,   его   мнению, мировоззрению, языку, гражданской позиции.  готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания.  освоенность социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах.  развитие   любознательности,   сообразительности   при   выполнении   разнообразных   заданий проблемного и эвристического характера;  начало профессионального самоопределения,  ознакомление  с миром профессий,  связанных с робототехникой. Метапредметные результаты Регулятивные УУД  умение самостоятельно определять цели обучения, ставить и формулировать новые задачи в познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности.  умение   самостоятельно   планировать   пути   достижения   целей,   в   том   числе   альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения познавательных задач.  умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.  умение оценивать правильность выполнения познавательной задачи, собственные возможности ее решения.  владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в познавательной деятельности. Познавательные УУД  умение 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.  умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения познавательных задач.  осуществлять   поиск   информации   в   индивидуальных   информационных   архивах   учащегося,   в   федеральных   хранилищах информационной   среде   образовательной   организации, информационных образовательных ресурсов;  использовать   средства   информационных   и   коммуникационных   технологий   для   решения коммуникативных, познавательных и творческих задач. Коммуникативные УУД  умение   организовывать   учебное   сотрудничество   и   совместную   деятельность   с   учителем   и сверстниками;   работать   индивидуально   и   в   группе:   находить   общее   решение   и   разрешать конфликты   на   основе   согласования   позиций   и   учета   интересов;   формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.  умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения   своих   чувств,   мыслей   и   потребностей   для   планирования   и   регуляции   своей деятельности.  формирование   и   развитие   компетентности   в   области   использования   информационно­ коммуникационных технологий. Предметные результаты В результате работы по программе обучающиеся научатся:  работать   с   литературой,   с   журналами,   сИнтернет­ресурсами   (изучать   и   обрабатывать информацию);  самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих   действий,   самоконтроль,   применять   полученные   знания,   приемы   и   опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);  создавать действующие модели роботов на основе конструктора;  создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;  демонстрировать технические возможности роботов. В результате работы по программе курса дети получат возможность научиться:  осуществлять компьютерное моделирование с помощью современных программных средств;  расширят знания об основных особенностях конструкций, механизмов и машин;  работать по предложенным инструкциям.  довести решение задачи до работающей модели. IV. Тематическое  планирование N п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Название раздела, темы Количество часов Всего Теория Практика Введение в робототехнику Первые шаги в конструировании Мои первые модели Знакомство с автомобилями Мир гусеничной техники Путешествие в мир авиатехники Мир устройств специального назначения Парк развлечений Мир строительной техники Регулирующие механизмы Знакомство с элементами конструктора и  программ Колесные роботы Гусеничные роботы Самостоятельная проектная деятельность 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 6 Итого: 34 1 1 1 ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ 1 4 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 5 30 № занятия 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. V. Календарно – тематическое  планирование  Тема занятия Кол­во часов Введение в робототехнику Идея создания роботов. История робототехники. Применение роботов в современном мире Что такое робот. Виды современных роботов. Что такое робототехника? Первые шаги в конструирование Знакомство с деталями конструктора. Соединение типа «ласточкин хвост». Простые механизмы Мои первые модели Сборка миксера, подключение мотора с энкодерами Сборка квадрацикла и трицикла Знакомство с автомобилями Сборка буксировочного автомобиля. Особенности устройства. Сборка снегоочистителя. Самостоятельная доработка модели. Мир гусеничной техники Сборка ратрака. Варианты доработки модели Сборка бульдозера. Принцип работы машины. Путешествие в мир авиатехники Виды авиатехники. Сборка реактивного самолета Сборка модели аэродрома (самолет, вертолет, башня) Мир устройств специального назначения Сборка сложносоставных весов. Сборка ветряной машины. Парк развлечений Сборка карусели с самолетами. Сборка модели башни, доработка модели осветителями. Мир строительной техники Сборка модели стройплощадки (грузовик, кран, транспортер) Сборка гусеничного крана. Преимущества гусеничного привода Регулирующие механизмы Сборка центробежного регулятора. Варианты применения устройства. Сборка коробки передач. 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 Знакомство с элементами конструктора и программ Контроллер ROBO TX. Программное обеспечение ROBO PRO. Основы блок­схем. Сборка вентилятора.  Программирование вентилятора. Колесные роботы Сборка робота­автомобиля. Программирование робота­автомобиля. Программирование датчиков, получение данных. Гусеничные роботы Сборка базовой модели робота. Программирование робота. Расширенное управление моторами. Программирование робота. Фотоэлемент и фары. Самостоятельная проектная деятельность Определение темы проекта, поиск материалов. Самостоятельная разработка и сборка проектной модели Программирование модели. Калибровка датчиков. Доработка. Усовершенствование  проектной модели Возможное применение робота. Уникальность. Эргономичность. Защита творческого проекта 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 2 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 6 1 1 1 1 1 1 34 Итого: