Рабочая программа: «ЛЕГО конструирование и робототехника»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая программа:

«ЛЕГО конструирование и робототехника»

2-5 классы

 

 

 

Составитель:

Кириллов Роман Александрович

 

 

 

 

 

 

 

Тамбов

 

1. Пояснительная записка

Рабочая программа, составлена в соответствии со следующими нормативно-правовыми документами:

- Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», требованиями федеральных государственных образовательных стандартов (далее - ФГОС) начального общего образования (утв. Приказом Минобрнауки России от 06.10.2009 №373, с изменениями и дополнениями), основного общего образования (утв. приказом Минобрнауки России от 10.12.2010 №1897 с изменениями и дополнениями), среднего общего образования (утв. приказом от 29.12.2014 №1645 с изменениями и дополнениями);

- Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (ФГОС НОО), утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 06.10.2009 № 373,

- Приказ Министерства просвещения РФ от 30.09.2020 г. № 533 «О внесении изменений в порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам», утвержденный приказом Министерства просвещения РФ от 09.11.2018 г.№196;

- «Рекомендации по реализации внеурочной деятельности, программы воспитания и социализации и дополнительных общеобразовательных программ с применением дистанционных образовательных технологий» Минпросвещения России от 07.05.2020;

- Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 г. №28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4. 3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».

Направленность. Рабочая программа имеет техническую направленность, и направлена на развитие креативного творчества, технической фантазии, эстетического восприятия, раскрытие природных задатков и индивидуальных способностей, а также психофизических качеств учащихся:       памяти, логического мышления, пространственного воображения, самостоятельности, инициативы. Программа «ЛЕГО конструирование и робототехника» рассчитана для обучающихся 10-12 лет и имеет инженерно-техническое направление, при котором происходит создание роботов, робототехнических систем для развития изобретательских и рационализаторских способностей через проектную и учебно-исследовательскую деятельность.

Неизменная обязательная часть программы (инвариантная часть) содержит 6 основных модулей: «Общие представления о робототехнике», «Основы конструирования машин и механизмов», «Система передвижения роботов», «Контроллер. Сенсорные системы», «Манипуляционные системы», «Разработка проекта». Дополнительная часть программы предусмотрена для индивидуальных и подгрупповых занятий в качестве подготовки обучающихся к ежегодным соревнованиям, конкурсам различных уровней: школьных, городских, областных, всероссийской и международной олимпиаде роботов (далее WRO) основной категории.

Актуальность программы. Развитие технического творчества рассматривается сегодня как одно из приоритетных направлений в дополнительном образовании. Актуальность данной Программы характеризуется ускоренными темпами научно-технического прогресса при освоении ИКТ - технологий и обусловлена современными тенденциями социально-экономического развития нашей страны, повышением роли человеческого фактора во всех сферах деятельности. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции, подготовки высококвалифицированных кадров. Внешние условия служат предпосылкой для реализации творческих возможностей личности, имеющей в биологическом отношении безграничный потенциал. Становится актуальной задача поиска подходов, методик, технологий для реализации потенциалов, выявления скрытых резервов личности учащихся.

Современная робототехника, техническое конструирование и моделирование - одно из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Стремительное развитие образовательной робототехники в мире является закономерным процессом, который вызван принципиально новыми требованиями рынка к показателям качества технологических машин и движущихся систем.

Актуальность и практическая значимость данной программы обусловлена тем, что полученные на занятиях знания становятся для учащихся необходимой теоретической и практической основой их дальнейшего участия в техническом творчестве, выборе будущей профессии, в определении жизненного пути. Данная программа помогает раскрыть творческий потенциал учащихся, определить его резервные возможности, осознать свою личность в окружающем мире, способствует формированию стремления стать мастером, исследователем, новатором.

Отличительной особенностью является использование в образовательном процессе конструктора серии Fischertechnik как инструмента для обучения детей конструированию, моделированию и компьютерному программированию, используется специальный язык программирования ROBO Pro. Содержание данной программы построено таким образом, что учащиеся под руководством педагога, смогут не только создавать роботов посредством конструктора Fischertechnik, следуя предлагаемым пошаговым инструкциям, но и, проводя эксперименты, узнавать новое об окружающем их мире. Полученное знание служит при этом и доказательством истинности (или ложности) выдвинутых юными экспериментаторами тех или иных теоретических предположений, поскольку именно в ходе творчества они подтверждаются или опровергаются практикой.

Новизна программы заключается в том, что в занимательной форме происходит знакомство младших школьников с основами Лего - конструирования и программирования действующей модели. Практическое использование модели является, по сути, упражнениями из курсов математики, физики, информатики и технологии.

Педагогическая целесообразность данной программы заключается в том, что избегая сложных математических формул, на практике, через эксперимент и воплощение технических идей, учащиеся постигают физику процессов, происходящих в ЛЕГО- конструкциях.

Использование образовательной робототехники становится педагогическим ресурсом в учебной деятельности, а именно в обеспечении способности постоянно учиться и изменяться соответственно изменениям в научно-техническом прогрессе, происходящим в мире. Решая научно-познавательные и учебно-практические задачи, связанные с конструированием, моделированием и программированием в робототехнике, учащиеся 7-11 лет самостоятельно и при поддержке педагога получают новые знания и умения, которые они смогут применять в своей учебной и исследовательской деятельности по предметам естественнонаучного и математического направлений.

Адресат программы. Программа рассчитана на детей 7-11 лет. Формирование идейности, организованности, эстетического восприятия окружающей действительности и нравственности личности закладывается в предподростковом периоде развития. Воспитание и развитие этих качеств определяют дальнейшее отношение учащихся к общечеловеческим ценностям: ответственности, самостоятельности, коммуникабельности, красоте, любви, доброте, гуманности, патриотизму, гражданственности, справедливости. Именно младший школьный возраст характеризуется любознательностью, желанием фантазировать и творить, смелостью в познании нового.

Объем и срок освоения программы. Сроки реализации данной программы – 1 год. Программа рассчитана на 68 часов. Первая часть курса – «ЛЕГО конструирование», вторая - «Робототехника».

Формы обучения. Наиболее эффективная форма обучения: очная. Программа может быть реализована так же с использование дистанционных образовательных технологий.

Особенности организации образовательного процесса:

- формы проведения занятий: аудиторные;

- форма организации занятий: индивидуально – групповая;

- количество учащихся в одной группе – 10-15 человек;

- состав группы постоянный.

Режим занятий. Занятия проводятся в отдельном кабинете, 2 раза в неделю по 40минут.

2. Цели и задачи программы

Цель - формирование у учащихся практического опыта конструирования, моделирования и проектирования с помощью робототехнических средств конструктора Fischertechnik.

Личностные задачи:

- развивать психофизиологические качества учащихся: внимание, память, моторные навыки, образное мышление, пространственное воображение, самостоятельность, уверенность в себе, умение работать в коллективе;

- создавать ситуацию успеха в работе с робототехническими средствами при конструировании, моделировании и программировании;

- способствовать развитию умения отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- развивать инициативу и творческие способности каждого учащегося;

- формировать навыки самореализации личности для достижения высоких результатов в ЛЕГО конструировании;

- развивать самоорганизованность, умение создавать и воплощать технические идеи в жизнь.

Метапредметные задачи:

- ориентировать на инновационные технологии и методы организации практической деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения;

- научить умению довести решение задачи до работающей модели;

- обогащать запас учащихся научными понятиями и законами математики, физики, информатики, окружающего мира, технологии;

- развивать общий кругозор и интеллект;

- способствовать формированию раннего профессионального самоопределения учащихся в процессе конструирования и проектирования;

- формировать бережное отношение к оборудованию.

Образовательные (предметные) задачи:

- дать первоначальные знания об основных компонентах базового набора конструктора Fischertechnik и специального языка программирования ROBO Pro;

- познакомить с правилами безопасной работы с инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических средств;

- научить основным приёмам сборки и программирования по предложенным схемам и инструкциям конструктора Fischertechnik;

- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования, проектирования, моделирования и программирования;

- познакомить с основными принципами механики;

- развивать умение творчески подходить к решению любой задачи;

- обучить методам практической работы по заданным схемам и алгоритмам;

- сформировать устойчивый интерес к техническому творчеству;

- приобрести опыт при решении конструкторских задач по механике;

- стимулировать мотивацию учащихся к индивидуальной проектной деятельности.

Методы обучения. Эффективность обучения основам робототехники зависит от организации занятий проводимых с применением следующих методов:

- объяснительно - иллюстративный - предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.);

- эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)

- проблемный – постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;

- программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);

- репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу),

- частично - поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;

- поисковый – самостоятельное решение проблем;

- метод проблемного изложения - постановка проблемы педагогам, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении.

- метод проектов.

Проектно-ориентированное обучение – это систематический учебный метод, вовлекающий учащихся в процесс приобретения знаний и умений с помощью широкой исследовательской деятельности, базирующейся на комплексных, реальных вопросах и тщательно проработанных заданиях.

 

3. Календарный учебный график

 

Год обучения	Дата начала обучения по программе	Дата окончания обучения по программе	Всего учебных недель	Количество учебных часов	Режим занятий
2020/2021	15.09.2020	25.05.2021	33	68	2 раза в неделю по 40 минут

 

4. Содержание программы

 

Учебный план

№ п/п	Тема занятия		Кол-во часов	В том числе				Форма аттестации/ контроля
				Теория	Практика
1.		Введение. Общие представления о робототехнике.	1	1		0		анкетирование, тестирование, опрос
2.		Введение в ЛЕГО конструирование.	2	2		0		опрос, тестирование, практикум
3.		Сбор не механических моделей.	4	0		4		опрос, демонстрация моделей
4.		Сбор механических моделей.	18	1		17		опрос, демонстрация моделей
5.		Описание компонентов	9	3		6		наблюдение, тестирование
6.		Программирование	22	3		19		опрос, демонстрация моделей
7.		Проектная деятельность в группах	12	5		7		презентация проекта, робо-шоу, выставка моделей
	Итого		68	15			53

 

Содержание программы

Введение.  Общие представления о робототехнике.

Вводный инструктаж по технике безопасности. Представление о роботах и робототехнике. 3 закона робототехники. Типы конструкторов различных фирм производителей.

Введение в ЛЕГО конструирование.

Основные способы и принципы лего-конструирования. Демонстрация видеороликов лего-проектов «Робототехники». Общие представления об образовательном конструкторе Fischertechnik. Общие представления о программном обеспечении ROBO Pro.  Краткое резюме того, что будут изучать учащиеся на протяжении всего курса обучения лего-конструированию.

Основы конструирования машин и механизмов. Этапы конструирования. Требования, предъявляемые к конструкциям: прочность, жесткость, устойчивость. Анализ существующих конструкций программно управляемых машин и принципов их работы. Алгоритм конструирования по инструкциям. Значение машин, механизмов в жизни человека. Виды простых механизмов. Характеристика типовых деталей механизмов выполняемых из конструктора Fischertechnik. Общие представления о механических передачах. Классификация передаточных механизмов. Кинематические схемы механизмов. Механизмы для преобразования движения (зубчато-реечный, винтовой, кривошипный, кулисный, кулачковый). Зубчатые передачи (цилиндрические, конические, червячная). Редукторы, мультипликаторы: виды, характеристика.

Сбор не механических моделей.

Сбор механических моделей.

Описание компонентов.

Функции рабочей тетради. Основные детали конструктора. Спецификация конструктора.

Знакомство с контроллером. Основы конструирования устойчивых конструкций. Параметры мотора и лампочки. Изучение влияния параметров на работу модели. Знакомство с датчиками. Кнопочный переключатель. Датчик освещенности. Влияние предметов разного цвета на показания датчика освещенности. Фототранзистор.

 

Программирование.

Визуальные языки программирования. Программа ROBO Pro. Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с командами.

Передача программы. Запуск программы. Команды визуального языка программирования.

Изучение окна инструментов. Изображение команд в программе и на схеме.

Работа с пиктограммами. Соединение команд. Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Составление программы. Сборка модели с использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация. Линейная программа. Циклическая программа. Составление программы с использованием параметров. Зацикливание программы. Условие, условный переход. Простая модель. Основная программа. Движение по прямой. Выполнение поворота. Движение вдоль кривой линии.

Счетчик импульсов. Подпрограммы. Базовая модель. Машины на гусеничном ходу.

Рулевое управление. Простой робот. Тоннельный робот- пожарный. Датчик цвета. Робот-исследователь.

Проектная деятельность в группах.

Тематика творческих проектов. Выработка и утверждение темы. Разработка собственных моделей  в группах. Конструирование модели. Программирование модели группой разработчиков. Виды проектной документации. Презентация  моделей. Выставка. Подготовка к соревнованиям. Соревнования. Повторение изученного ранее материала.

 

5. Планируемые результаты

Занятия по данной Программе целенаправлены на формирование у учащихся следующих компетенций:

1. Общекультурные компетенции:

- владение культурой мышления; способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

- умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

- готовность к взаимному сотрудничеству, взаимодействию со сверстниками, к работе в группах и коллективе;

- владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации; отработка навыков работы с персональным компьютером как средством управления информацией;

- способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества;

- способность использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики;

2. Общепрофессиональные компетенции:

- осознание социальной значимости профессии конструктора; обладание мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;

- способность использования систематизированных теоретических и практических знаний технических, экономических и гуманитарных наук при решении социальных и профессиональных задач;

3. Специальные компетенции:

- готовность применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов;

- способность использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации;

- владение современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации;

- способность реализовывать аналитические и технологические решения в области конструирования, моделирования и компьютерной обработки информации в индивидуальной проектной деятельности.

Контроль знаний и умений. Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам тестирования, выполнения учащимися практических заданий, выполненных индивидуальных проектов, демонстрации моделей, презентаций проектов. Итоговый контроль реализуется в форме зачетов, анкетирования, защиты проектов, конкурсов, выставок моделей и робо-шоу.

В процессе выполнения задач формирования опыта и обучения конструированию и программированию с помощью робототехнических средств Fischertechnik прогнозируются следующие результаты:

1. Личностные результаты:

-развитие психофизиологических качеств, самоорганизованности, навыков сотрудничества с педагогами и сверстниками в различных социальных ситуациях;

-формирование уважительного отношения к иному мнению.

Учащиеся должны

- знать: способы развития внимания, памяти и пространственного воображения; уметь: образно мыслить; создавать ситуацию успеха в работе при конструировании и программировании; отстаивать свою точку зрения; анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений; развивать инициативу; создавать и воплощать технические идеи в жизнь;

- владеть: моторными навыками, самостоятельностью, уверенностью в себе; навыками самореализации личности и достижения высоких результатов в работе с робототехническими средствами.

2. Метапредметные результаты:

- овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения - установление аналогий и причинно-следственных связей;

- освоение способов решения проблем творческого и поискового характера;

- овладение навыками сотрудничества и самостоятельности.

 

 

Учащиеся должны

- знать: инновационные технологии и методы организации практической деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения

- уметь: довести решение задачи до работающей модели; обогащать запас научными понятиями и законами математики, физики, информатики, окружающего мира, технологии; развивать кругозор; бережно относиться к оборудованию;

- владеть: навыками формирования раннего профессионального самоопределения в процессе конструирования и проектирования.

3. Образовательные (предметные) результаты:

- использование приобретенных знаний и умений для творческого решения несложных конструкторских и технологических задач;

- овладение основами логического и алгоритмического мышления.

Учащиеся должны

знать: основные компоненты базового набора Перворобот LEGO WeDo 9580 и ресурсного набора LEGO WeDo 9585; правила безопасной работы с инструментами и механизмами, необходимыми при конструировании с помощью робототехнических средств; основные принципы механики;

уметь: программировать в компьютерной среде моделирования LEGO WeDo; творчески подходить к решению любой задачи; развивать устойчивый интерес к техническому творчеству и индивидуальной проектной деятельности;

владеть: приемами сборки и программирования по предложенным схемам и инструкциям конструктора Перворобот LEGO WeDo; общенаучными и технологическими навыками конструирования, проектирования, моделирования и программирования; методами практической работы по заданным схемам и алгоритмам; опытом при решении конструкторских задач по механике.

 

6. Этапы обучения

Первый этап обучения - «ЛЕГО конструирование»

Раздел «ЛЕГО конструирование» является базовым и не предполагает наличия у учащихся навыков в области конструирования и программирования. Уровень подготовки учащихся может быть разным. Реализация данного раздела позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивает способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их.

Раздел предполагает практическое знакомство с определённым аспектом базовой науки (физики и информатики) и направлением исследований. Интеграция учебной и внеучебной деятельности учащихся, решение личностно значимых для ученика прикладных задач способствуют расширению его кругозора, усилению интереса к науке физике. Включение в программу кружка вопросов, связанных с изучением множества примеров технологий преобразования энергии, используемых в прошлом и настоящем, позволит учащимся продвинуться по пути познания в области техники и ее возможностей.

Основными целями раздела являются:

- приобретение учащимися навыков конструирования, проектирования;

- развитие логического мышления и пространственного воображения;

- расширение кругозора в познании окружающего мира, знакомство с простейшие механизмы и их место в жизни;

- знакомство со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в группах.

 

Перечень знаний и умений, формируемых у учащихся.

В результате освоения программы данного раздела, учащиеся должны знать:

- общие положения и основные принципы механики;

- виды движения: поступательное, вращательное, колебательное;

- способы преобразования вида, направления и скорости движения;

- развитие умения творчески подходить к решению задачи;

- развитие умения работать по предложенным инструкциям;

- названия деталей машин, приемы соединения деталей;

- способы сборки узлов из деталей, назначение узлов и применение их в технике;

- основные приемы сборки моделей из деталей и узлов конструктора Fischertechnik;

- развитие умения работать по воображаемым инструкциям;

- развитие умения довести решение задачи до работающей модели;

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

- интерфейс программного обеспечения ROBO Pro.

В результате освоения данного раздела программы, учащиеся должны уметь:

- собирать действующие модели по технологическим картам;

- доводить решение задачи до работающей модели;

- объединять разнообразные компоненты в единую функциональную систему;

- перепроектировать технологические системы и их элементы для решения новых задач.

Ожидаемые результаты:

- освоение основных правил объединения, приобретение навыков работы в коллективе

- развить познавательные умения и навыки учащихся;

- уметь довести решение задачи до работающей модели;

- уметь ориентироваться в информационном пространстве;

- уметь самостоятельно конструировать свои знания;

- уметь критически мыслить.

- участие в лего- конкурсах.

Средства обучения:

- столы, стулья (по росту и количеству учащихся);

- доска;

- демонстрационный столик;

- технические средства обучения (ТСО) -  компьютер;

- различные конструкторы Fischertechnik.

 

Второй этап обучения - «Робототехника»

Раздел позволяет легко понять основы робототехники и научиться конструировать умные управляемые машины.

Занятия по программе формируют специальные технические умения, развивают аккуратность, усидчивость, организованность, нацеленность на результат. Работает Fischertechnik на базе компьютерного ROBO TX Controller, который представляет собой двойной микропроцессор, Flash-памяти в каждом из которых более 256 кбайт, Bluetooth-модуль, USB-интерфейс, а также экран из жидких кристаллов, аккумулятор, гр омкоговоритель, порты датчиков и сервоприводов. Именно в ROBO TX Controller заложен огромный потенциал возможностей конструктора Fischertechnik. Память контроллера содержит программы, которые можно самостоятельно загружать с компьютера. Программа внеурочной деятельности предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

Занятия начинаются с обсуждения принципов построения интересной модели из конструктора Fischertechnik, далее идет непосредственная сборка и установка моторов и датчиков обратной связи. Собранная конструкция присоединяется к компьютеру. В ходе практических занятий учащиеся строят действующие модели реальных механизмов, живых организмов и машин, проводят естественнонаучные эксперименты, осваивают основы информатики, алгоритмики и робототехники, попутно укрепляя свои знания по математике и физике, приобретают навыки работы в творческом коллективе. Работая парами, или в командах, учащиеся в рамках данного курса создают и программируют модели, проводят исследования, составляют отчёты и обсуждают идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Учащимся предоставляется возможность принять участие в муниципальных и региональных соревнованиях по робототехнике.

Учащиеся должны знать:

- влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

- область применения и назначение инструментов, различных машин и механизмов, технических устройств (в том числе компьютеров);

- источник, способы преобразования и сохранения энергии;

- виды передаточных механизмов и их технические характеристики;

- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

- основные приемы конструирования роботов;

- основные понятия, использующие в робототехнике: компьютер, датчик, сенсор, порт, разъем, ультразвук, USB-кабель, интерфейс, иконка, программное обеспечение, меню, подменю, панель инструментов;

- интерфейс программного обеспечения ROBO Pro.

Учащиеся должны уметь:

- получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

- осуществлять простейшие операции с файлами;

- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования и т.д.);

- создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, инструкции, по собственному замыслу;

- демонстрировать технические возможности роботов;

- представлять одну и ту же информацию различными способами;

- осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации; используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.

Ожидаемые результаты:

- умение самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность (от постановки цели до получения и оценки результата);

- поиск (проверка) необходимой информации в словарях, каталоге библиотеки, на электронных носителях;

- элементарное обоснование высказанного суждения;

- выполнение инструкций, точное следование образцу и простейшим алгоритмам.

- создание условий для повышения уровня мастерства;

- знание основ робототехники;

- самоопределение по отношению к социально-этическим ценностям объединения;

- знание основных форм и требований к проведению товарищеских встреч, соревнований по ЛЕГО конструированию на школьном, муниципальном уровне;

- участие в ЛЕГО соревнованиях.

Основная форма работы – практические занятия.

Средства обучения:

- столы, стулья (по росту и количеству детей);

- доска;

- демонстрационный столик;

- цифровое оборудование: проектор, АРМ учителя, компьютер;

- конструкторы Fischertechnik с программным обеспечением к ним.

- цифровые разработки учителя к урокам (презентации, сайты, тесты и т.д.).

 

Календарно-тематическое планирование учебного материала и содержания обучения

по программе «ЛЕГО конструирование и робототехника»

 

 

 

 

7. Условия реализации программы

 

Для успешной реализации Программы необходимо соблюдать следующие условия:

- обязательное посещение занятий, дополняемых разнообразными формами работы с учащимися;

- использование наглядности, технических средств и тренировочного оборудования при организации мероприятий по формированию навыков конструирования, моделирования и программирования;

- соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил безопасности труда при работе с робототехническими средствами в соответствии с планом проведения занятий;

- соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил здоровьесбережения при организации работы с детьми в соответствии с планом воспитательной работы;

- привлечение родителей (законных представителей) для участия в жизни творческого объединения.

Санитарно-гигиенические требования:

Проведение занятий в кабинете, соответствующем требованиям техники безопасности, пожарной безопасности, санитарным нормам:       хорошее освещение, периодическое проветривание, допустимая температура воздуха, и т.д.

Средства организации обучения:

1.                     Компьютерный класс, подключенный к сети Интернет;

2.                     Конструктор Fischertechnik;

3.                     Установленное программное обеспечения ROBO Pro.

4.                     Учебно-методическое пособие по курсу.

 

8. Формы аттестации

 

Диагностика уровня знаний, умений и навыков (ЗУН) проводится систематически в виде мониторинга успеваемости. Педагогический контроль предполагает такие виды контроля как: систематический, промежуточный, итоговый годовой.

Систематический контроль осуществляется на каждом занятии для выявления уровня усвоения материала. Формами такого контроля являются наблюдение, опрос, тестирование, демонстрация модели, презентация проекта.

Промежуточный контроль осуществляется по итогам полугодового обучения: оценивается правильность сборки узлов, применение оптимальных технических решений при конструировании роботов, составление алгоритмов и написание программ. Формой проведения промежуточного контроля является презентация моделей, где обучающиеся демонстрируют свои конструкции перед небольшой аудиторией.

Итоговый годовой контроль, проходящий в конце учебного года в виде выполнения тестовых заданий и защиты творческого проекта, служит для выявления уровня освоения учащимися Программы за год. В ходе итогового годового контроля оценивается: оригинальность, эргономичность ЛЕГО конструкции, внешний дизайн, качество составления алгоритма и написания программы, творческий подход.

Формой проведения итогового контроля является выставка базовых моделей и индивидуальных проектов, робо-шоу.

На защиту творческих проектов приглашаются родители (законные представители), администрация школы, педагоги.

Способы проверки знаний учащихся. Самыми оптимальными способами проверки знаний для детей 7-11 летнего возраста, согласно психолого-физиологических особенностей, являются: педагогическое наблюдение, опрос, тестирование, практическая работа, демонстрация моделей, выставка, участие в конкурсах технического творчества, фестивалях и других мероприятиях различного уровня.

Формы подведения итогов. Для предъявления и демонстрации образовательных результатов по данной Программе наиболее интересными будут такие формы как:

- презентация и выставка Лего-моделей,

- защита индивидуальных проектов, робо-шоу.

Критериями выполнения Программы служат: знания, умения и навыки учащихся; массовость и активность участия в мероприятиях технической направленности.

 

9. Оценочные материалы

 

Анкета выявления способностей к занятию ЛЕГО конструированием:

1.        Повышенный интерес к техническому творчеству.

2.        Коммуникативность, дружелюбие, умение ладить с окружающими.

3.        Богатая фантазия, воображение, изобретательность, креативность.

4.        Дипломатичность при отстаивании собственного мнения.

5.        Хорошая память и богатое пространственное воображение.

6.        Наблюдательность и концентрация произвольного внимания.

7.        Терпение и настойчивость при выполнении сложных заданий.

8.        Инициативность.

9.        Готовность самостоятельно находить ответы на вопросы.

10.      Развитое чувство справедливости.

11.      Умение анализировать и логически рассуждать.

12.      Наличие адекватной оценки деятельности в случае неуспеха.

13.      Способность к самоорганизации.

14.      Чувство ответственности, высокие требования к себе и к окружающим.

15.      Повышенная работоспособность при выполнении длительных, требующих особых усилий, заданий.

 

0 - качество отсутствует

1 - качество присутствует нестабильно

2 - ярко выраженное качество

Диагностическая карта

Критерии

Умен

Умен

Само

Умен

Защи

Удов

Взаи

Проф

Общ

ие

ие

-

ие

та

летво

моде

ессио

ий

фант

изобр

орган

анал

инди

ренн

йст-

наль

сред

азиро

е-

изова

изир

виду

ость

вие

ное

балл

Месяцы

вать

тать

н-

овать

ал.пр

со

само

на

№

Ф.И.О

ность

и

оекта

сверс

опре

коне

п/

уч-ся

оцен

т-

делен

ц

п

и-

ника

ие

учеб

вать

ми

н.

года

С

Д

М

С

Д

М

С

Д

М

С

Д

М

С

Д

М

С

Д

М

С

Д

М

С

Д

М

Критерии оценки результатов:

- 1 - Низкий уровень (проявляется в незначительной степени),

- 2 - Средний уровень (проявляется периодически),

- 3 - Высокий уровень (проявляется всегда, ярко выражен эмоциональный настрой на деятельность).

Месяцы: С- сентябрь, Д - декабрь, М - май

 

Участие учащихся в технических фестиваля, конкурсах, выставках, мастер-классах, открытых занятия за _____________учебный год

 

 

Список литературы для учителя:

1.                     Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

2.                     Журнал «ft:pedia», подборка статей за 2013 г. «Основы робототехники на базе конструктора fischertechnik».

3.                     Fischertechnik- основы образовательной робототехники. Учеб.-метод. Пособие В.Н.Халамов

4.                     Рабочие тетради fischertechnik.

5.                     Инструкции по сборке

 

Список литературы для учащихся:

1.                     Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

2.                     Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике М.С.Ананьевский, Г.И.Болтунов, Ю.Е.Зайцев, А.С.Матвеев, А.Л.Фрадков, В.В.Шиегин. Под ред. А.Л.Фрадкова, М.С.Ананьевского. СПб.: Наука, 2009.

3.                     Журнал «ft:pedia», подборка статей за 2013 г. «Основы робототехники на базе конструктора fischertechnik».

4.                     Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2009.

5.                     Рабочие тетради fischertechnik.

6.                     Инструкции по сборке

 

Перечень web-сайтов для дополнительного обрывания по программе:

http://www.ft-fanarchiv.de/

http://www.liveinternet.ru/users/timemechanic/rubric/1198265/

http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego

http://www.lego.com/education/

http://www.wroboto.org/

http://www.roboclub.ru/

http://lego.rkc-74.ru/

http://legoclab.pbwiki.com/

http://www.int-edu.ru/

http://www.nauka.vsei.ru/index.php?pag=04201008

http://legomet.blogspot.com

http://www.memoid.ru/node/Istoriya_detskogo_konstruktora_Lego

http://www.school.edu.ru/int

http://robosport.ru

http://myrobot.ru/stepbystep/

http://www.prorobot.ru/lego/dvijenie_po_spiraly.php

http://www.nxtprograms.com/robot_arm/steps.html

Скачано с www.znanio.ru