Рабочая программа по робототехнике в школе. Рабочая программа Все для учителя

Рабочая программа внеурочной деятельности в рамках реализации общеинтеллектуального направления «Робототехника» разработана на основе:

Закон № 273-ФЗ от 29.12.12 г.« Об образовании РФ»;

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Сан-Пин 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях», зарегистрированные в Минюсте России 03 марта 2011 года, регистрационный номер 193;

Методические рекомендации по формированию учебных планов образовательных учреждений Воронежской области - региональных инновационных площадок по направлению « Введение федеральных государственных образовательных стандартов основного общего образования»;

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 07 сентября 2010 г. №1570-р « Об утверждении плана действий по модернизации общего образования на 2011-2015 года»;

Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897 (зарегистрирован Минюстом России 1 февраля 2011 г., регистрационный № 19644) «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования»;

Приказом департамента образования, науки и молодежной политики Воронежской области «Об утверждении плана действий по модернизации общего образования на 2011-2015 годы в Воронежской области» (от 14 декабря 2010 г. № 974) в образовательных учреждениях Воронежской области (региональных инновационных площадках по направлению «Введение ФГОС ООО») началось поэтапное введение федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (далее ФГОС ООО).

Разъяснения по отдельным вопросам применения федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования ФГОС ООО от 29.05.2015г. №80-11/4360.

В соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования обучающийся должен владеть универсальными учебными действиями, способностью их использовать в учебной, познавательной и социальной практике, уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, использовать ИКТ.

Для достижения требований стандарта к результатам обучения учащихся, склонных к естественным наукам, технике или прикладным исследованиям, важно вовлечь их в такую учебно-познавательную деятельность уже в начальной школе и развить их способности на следующих этапах школьного образования.

Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Использование конструкторов значительно повышает мотивацию к изучению отдельных образовательных предметов на ступени основного общего образования, способствует развитию коллективного мышления и самоконтроля.

Цели работы курса:

Организация занятости школьников во внеурочное время.

Всестороннее развитие личности учащегося:

Развитие навыков конструирования

Развитие логического мышления

Мотивация к изучению наук естественно – научного цикла: окружающего мира, краеведения, физики, информатики, математики.

Познакомить детей со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах

Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.

Основными задачами занятий являются:

Обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;

Развивать творческие способности и логическое мышление детей;

Развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

Развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

Развивать умения творчески подходить к решению задачи;

Развивать , анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений младшие школьники осваивают , а также передачи движения внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию.

Обучающая среда позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В то же время новым для учащихся является работа над проектами. И хотя этапы работы над проектом отличаются от этапов, по которым идет работа над проектами в средней школе, но цели остаются теми же. В ходе работы над проектами дети начинают учиться работать с дополнительной литературой. Идет активная работа по обучению ребят анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала. В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей. Повышается мотивация к учению. Занятия помогают в усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а так же в усвоении других математических знаний, так как для создания проектов требуется провести простейшие расчеты и сделать чертежи. У учащихся, занимающихся конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно влияет на мелкую моторику), речь становится более логической.

Образовательная система предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения.

2. Общая характеристика курса

Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся 5 классов образовательных учреждений, которые впервые будут знакомиться с LEGO – технологиями. Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Обоснование курса

Применение конструкторов LEGO во внеурочной деятельности в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Целью использования «Робототехники» в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе.

Формы и приемы работы с учащимися:

Ролевая игра
Познавательная игра
Задание по образцу (с использованием инструкции)
Творческое моделирование (создание модели-рисунка)
Викторина

Знания и умения, полученные учащимися в ходе реализации программы:

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;

3. Место курса в плане внеурочной деятельности

Курс предназначен для обучающихся 5 классов. Срок реализации 1 год (по 1 часа в неделю), всего 35 часа.

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса

Личностные результаты.

формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности,

формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения,

умение работать самостоятельно и нести ответственность за собственные действия,

умение работать в команде и находить оптимальные общие решения.

Межпредметные результаты.

формировать умение слушать и понимать других;

формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе;

формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации;

формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.

умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;

формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя;

формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.

Предметные результаты.

у обучающихся будут сформированы:

основные понятия робототехники;

основы алгоритмизации;

умения автономного программирования;

знания среды LEGO

основы программирования

умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

навыки работы со схемами.

Обучение с LEGO Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Установление взаимосвязей. При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.

Конструирование. Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия. Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг любителей Лего, в первую очередь, младших школьников ценителей TECHICS. Он ориентирован на учащихся 1-4 классов.

Подготовка учебного кабинета для проведения занятий по курсу внеурочной деятельности «LEGO Education».

На компьютерах установлено программное обеспечение 2000095 LEGO Education WeDo.

Элементы каждого конструктора 9580 WeDo. Сложены в контейнер.

Для каждого учащегося или группы организовано рабочее место с компьютером и свободным местом для сборки моделей.

Имеется комплект измерительных инструментов: линейки или рулетки, секундомеры, а также бумага для таблицы данных.

Каждый набор WeDo Construction Set пронумерован. Это позволяет закрепить за каждым учащимся или командой конкретный набор и следить за его сохранностью.

Оборудован отдельный шкаф для хранения наборов.

Незавершённые модели хранятся в контейнерах или на отдельных полках.

Предусмотрено место, где можно разместить дополнительные материалы: книги, фотографии, карты – всё, что относится к изучаемой теме.

Результаты работы фиксируются в виде фотографий, видео клипов, презентаций и т.д.

Разделы комплекта заданий

Комплект включает 12 заданий, которые разбиты на четыре раздела, по три задания в каждом.

В каждом разделе учащиеся занимаются технологией, сборкой и программированием, а также упражняются во всех четырех предметных областях. Однако каждый раздел имеет свою основную предметную область, на которой фокусируется деятельность учащихся.

Забавные механизмы

В разделе «Забавные механизмы» основной предметной областью является физика. На занятии «Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами. На занятии «Умная вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка.

Занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Учащиеся изменяют количество и положение кулачков, используя их для передачи усилия, тем самым заставляя руки обезьянки барабанить по поверхности с разной скоростью.

В разделе «Звери» основной предметной областью является технология, понимание того, что система должна реагировать на свое окружение. На занятии «Голодный аллигатор» учащиеся программируют аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней «пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик расстояния обнаруживает приближение земли.

Раздел Футбол сфокусирован на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета. На занятии «Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях.

Приключения

Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто?, Что?, Где?, Почему?, Как? и описывают приключения пилота – фигурки Макса. На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. На занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макс.

6. Тематическое планирование.

№ п/п

Тема занятия

Кол-во часов по теме

Основной вид учебной деят-ти

Метапредметные результаты (УУД)

Дата проведения

Введение. Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника?

Л.

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение основных принципов механики

Л.

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знакомство с программным обеспечением конструктора LEGO WE DO

Знакомство с основами программирования

Л. развитие любознательности, сообразительности

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знание основных принципов механики

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К.

Изучение механизмов конструктора LEGO WE DO .

Знание основных принципов механики

Л.

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р.

К. Включаться в групповую работу

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей)

Знание основных принципов механики.Знакомство с основами программирования

Л. Отношение к школе, учению и поведение в процессе учебной деятельности.

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

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

Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели)

Знание основных принципов механики. Знакомство с основами программирования

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

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

Передача движения внутри конструкции.

Л. развитие любознательности, сообразительности

П.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Конструирование (сборка)

Понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Составление плана решения

Р.

К. Включаться в групповую работу

Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

Л.

П. Осуществление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

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

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности

Л.

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

Прикидки результата и его оценки

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Включаться в групповую работу

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

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

Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Конструирование через создание простейших моделей

Л. Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Звери. Голодный аллигатор. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

Умение работать по предложенным инструкциям по сборке моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Составление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Включаться в групповую работу

Вратарь, нападающий, болельщики. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

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

Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

П. Составление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Шлагбаум »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

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

Проект «Непотопляемый парусник »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Составление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Непотопляемый парусник »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

Включаться в групповую работу

Проект «Непотопляемый парусник »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

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

Проект «Голодный лев »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Голодный лев »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Включаться в групповую работу

Проект «Голодный лев »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием

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

Проект «Порхающая птица »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Порхающая птица »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Порхающая птица »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

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

Проект «Мельница »

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Составление плана решения

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Мельница »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Составление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Мельница »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

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

Я создаю собственный проект

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Я создаю собственный проект

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

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

Я создаю собственный проект

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

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

Представление проектов. Подведение итогов.

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Обсуждение

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

7. Используемая литература:

Руководство для учителя LEGO Education WeDo
Руководство практических работ с конструктором LEGO
Программное обеспечение LEGO Education WeDo v.1.2 (книга учителя)

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Конструкторы ЛЕГО, технологические карты, книга с инструкциями

Конструктор Лего, LEGO WeDO.

Компьютер, проектор, экран

Планируемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

развитие коммуникативных качеств;

приобретение уверенности в себе;

формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В области конструирования, моделирования и программирования:

знание основных принципов механической передачи движения;

умение работать по предложенным инструкциям;

умения творчески подходить к решению задачи;

умения довести решение задачи до работающей модели;

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

·умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

Ученик или ученица научится:

понимать влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

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

понимать основные источники информации;

понимать виды информации и способы её представления;

понимать основные информационные объекты и действия над ними;

понимать назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

понимать правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

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

создавать и запускать программы для забавных механизмов;

основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню, панель инструментов.

Выпускник получит возможность научиться:

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Комитет по образованию и молодежной политике

Администрации Павловского района Алтайского края

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Арбузовская средняя общеобразовательная школа»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Робототехника 2 - 4 класс

на 2016-2017 учебный год

Начальное общее образование

Составила:

Пушкарева Анастасия Игоревна,

учитель начальных классов,

ст. Арбузовка

Пояснительная записка

Программа «Робототехника и легоконструирование » разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта общего образования и планируемых результатов общего образования. Данная программа представляет собой вариант программы организации урочной деятельности обучающихся средней школы.

Курс рассчитан на 3 года занятий, объем занятий - 34 ч, в год Программа предполагает проведение регулярных еженедельных занятий со школьниками 2- 4 классов (в расчете 1ч. в неделю)

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности

Характерная черта нашей жизни - нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.

Сегодняшним школьникам предстоит

работать по профессиям, которых пока нет,

использовать технологии, которые еще не созданы,

решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

Образовательные конструкторы LEGO WeDo представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". Причем, в процессе игры и обучения ученики собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира. Таким образом, ребята знакомятся с техникой, открывают тайны механики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течении всей будущей жизни.

С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.

В начальной школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в начальной школе это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.

Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.

Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники. Цели программы:

Организация занятости школьников во внеурочное время.

Всестороннее развитие личности учащегося:

Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.

Ознакомление учащихся с основами конструирования и моделирования.

Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.

Развитие познавательного интереса и мышления учащихся.

развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;
развитие логического мышления;
развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла.

Овладение навыками начального технического конструирования и программирования

Задачи программы

Задачи:

расширение знаний учащихся об окружающем мире, о мире техники;
учиться создавать и конструировать механизмы и машины, включая самодвижущиеся;
учиться программировать простые действия и реакции механизмов;
обучение решению творческих, нестандартных ситуаций на практике при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;
развитие коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения;

Обучающие:

Ознакомление с комплектом LEGO Wedo;

Ознакомление с основами автономного программирования;

Ознакомление со средой программирования LEGO Wedo;

Получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;

Получение навыков программирования;

Развитие навыков решения базовых задач робототехники.

Развивающие:

Развитие конструкторских навыков;

Развитие логического мышления;

Развитие пространственного воображения.

Воспитательные:

Воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;

Развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;

Развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;

Формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.

Основными принципами обучения являются:

Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.

Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.

Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.

Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.

Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.

Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.

Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.

Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.

Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

В процессе обучения используются разнообразные методы обучения.

Традиционные:

Объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и т.п.);

Репродуктивный метод;

Метод проблемного изложения;

Частично-поисковый (или эвристический) метод;

Исследовательский метод.

Современные:

Метод проектов:

Метод обучения в сотрудничестве;

Метод портфолио;

Метод взаимообучения.

Планируемые личностные и метапредметные результаты освоения

обучающимися программы курса

1. Коммуникативные универсальные учебные действия: формировать умение слушать и понимать других; формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе; формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

2. Познавательные универсальные учебные действия: формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации; формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.

3. Регулятивные универсальные учебные действия: формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей; формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя; формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.

4. Личностные универсальные учебные действия: формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности, формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.

Ожидаемые предметные результаты реализации программы

Первый уровень

у обучающихся будут сформированы:

Основные понятия робототехники;

Основы алгоритмизации;

Умения автономного программирования;

Знания среды LEGO

Основы программирования

Умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

Навыки работы со схемами.

Второй уровень

Собирать базовые модели роботов;

Составлять алгоритмические блок-схемы для решения задач;

Использовать датчики и двигатели в простых задачах.

Третий уровень

обучающиеся получат возможность научиться:

Программировать

Использовать датчики и двигатели в сложных задачах, предусматривающих

многовариантность решения;

Проходить все этапы проектной деятельности, создавать творческие работы

Место курса «Роботехника» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 35 часов (1 часов в неделю) в первом классе и на 35 часов (1 час в неделю) во 2 - 4 классах.

Для реализации программы данный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название: WeDo™ Robotics Construction Set Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo), компьютерами.

Обоснование выбора данной примерной программы.

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

На каждом уроке, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота. В ходе изучения курса учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как Естественные науки, Технология, Математика, Развитие речи.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач :

творческое мышление при создании действующих моделей;

развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

установление причинно-следственных связей;

анализ результатов и поиск новых решений;

коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

проведение систематических наблюдений и измерений;

использование таблиц для отображения и анализа данных;

написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

Структура и содержание программы на 4 года обучения

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Забавные механизмы Звери

1. Танцующие птицы 1.Голодный аллигатор

2. Умная вертушка 2. Рычащий лев

3. Обезьянка-барабанщица 3. Порхающая птица

Футбол Приключения

1.Нападающий 1.Спасение самолета

2. Вратарь 2. Спасение от великана

3. Ликующие болельщики 3. Непотопляемый

4. парусник

Решение прикладных задач. 19 часов

Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка) Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование (сборка) Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка) Звери. Голодный аллигатор. Конструирование (сборка) Звери. Рычащий лев. Конструирование (сборка) Звери. Порхающая птица. Конструирование (сборка) Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка) Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка) Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение самолета. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка) Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка) Разработка, сборка и программирование своих моделей Приключения. Непотопляемый парусник. Рефлексия (создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели) Написание и обыгрывание сценария "Приключение Маши и Макса" с использованием трех моделей (из раздела "Приключения") Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Курс носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические умения и навыки работы на компьютере и с конструктором.

Изучение каждой темы предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей).

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия,

Развитие.

Установление взаимосвязей. При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев - Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.

В программе «Робототехника» включены содержательные линии:

Аудирование - умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции;

Чтение - осознанное самостоятельное чтение языка программирования;

Говорение - умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления;

Пропедевтика - круг понятий для практического освоения детьми с целью ознакомления с первоначальными представлениями о робототехнике и программирование;

Творческая деятельность- конструирование, моделирование, проектирование.

Формы организации занятий

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно- объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские - дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции..

На занятиях кружка «Робототехника» используются в процессе обучения дидактические игры , отличительной особенностью которых является обучение средствами активной и интересной для детей игровой деятельности. Дидактические игры, используемые на занятиях, способствуют:

Развитию мышления (умение доказывать свою точку зрения, анализировать конструкции, сравнивать, генерировать идеи и на их основе синтезировать свои собственные конструкции), речи (увеличение словарного запаса, выработка научного стиля речи), мелкой моторики;

Воспитанию ответственности, аккуратности, отношения к себе как самореализующейся личности, к другим людям (прежде всего к сверстникам), к труду.

Обучению основам конструирования, моделирования, автоматического управления с помощью компьютера и формированию соответствующих навыков.

Основными формами учебного процесса являются:

групповые учебно-практические и теоретические занятия;
работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);
участие в соревнованиях между группами;
комбинированные занятия.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6. Формирование и совершенствование умений и навыков

(изучение нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8. Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

II Методы стимулирования и мотивации деятельности

Методы стимулирования мотива интереса к занятиям:

познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д.

Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение.

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;

участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;
участие в школьных и районных научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;
развитие коммуникативных качеств;
приобретение уверенности в себе;
формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В области конструирования, моделирования и программирования:

знание основных принципов механической передачи движения ;
умение работать по предложенным инструкциям;
умения творчески подходить к решению задачи;
умения довести решение задачи до работающей модели;
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

Учащийся должен знать/понимать:

влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;
область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);
основные источники информации;
виды информации и способы её представления;
основные информационные объекты и действия над ними;
назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;
правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);
создавать и запускать программы для забавных механизмов;
основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню, панель инструментов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий

Тематическое планирование

№ занятия	Наименование разделов и тем занятий	Количество часов	Основные виды учебной деятельности обучающихся	Дата проведения	Корректировка
Робототехника. Основы конструирования. (16) Отвечают на вопросы, работают с текстом Учатся слушать и понимать других; умению строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами. Участвуют в социальных проектах.
	Робототехника. История робототехники. Основные определения. Законы робототехники: три основных и дополнительный «нулевой» закон. Манипуляционные системы.
	Классификация роботов по сферам применения: промышленная, экстремальная, военная. Роботы в быту. Роботы-игрушки. Участие роботов в социальных проектах.
	Детали конструктора LEGO		Проводят исследовательскую деятельность, работают с моделями Учатся умению 14согласованно р1аботать в группах и 1коллективе; ум1ению слушать и понимать других;
	Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо
	Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача.
	Датчик наклона. Шкивы и ремни
	Перекрестная переменная передача. Шкивы и ремни
	Снижение скорости. Увеличение скорости
	Датчик расстояния.
	Коронное зубчатое колесо
	Червячная зубчатая передача
	Блок "Цикл"
	Блок "Прибавить к экрану"
	Блок "Вычесть из Экрана"
	Блок "Начать при получении письма"
	Маркировка
Решение прикладных задач. 19 Учатся умению извлекать информацию из текста и иллюстрации; умению на основе анализа рисунка- схемы делать выводы. Учатся умению мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными. Конструируют и собирают забавные механизмы
	Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка
	Забавные механизмы. Умная вертушка. Конструирование (сборка)
	Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка)
	Звери. Голодный аллигатор. Конструирование (сборка)
	Звери. Рычащий лев. Конструирование (сборка)
	Звери. Порхающая птица. Конструирование (сборка)
	Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка)
	Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка)
	Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка)
	Приключения. Спасение самолета. Конструирование (сборка)
	Приключения. Спасение от великана. Конструирование (сборка)
	Разработка, сборка и программирование своих моделей1
	Разработка, сборка и программирование своих моделей
	Приключения (фокус: развитие речи). Непотопляемый парусник. Знакомство с проектом (установление связей)
	Приключения. Непотопляемый парусник. Конструирование (сборка)
	Приключения. Непотопляемый парусник. Рефлексия (создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
	Написание и обыгрывание сценария "Приключение Маши и Макса" с использованием трех моделей (из раздела "Приключения")
	Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица, голодный аллигатор, рычащий лев (сборка, программирование, измерения и расчеты)
	Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 10 шт.

2. Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »

3. Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4. Книга для учителя (в электронном виде CD)

5. Компьютер

6. Проектор.

Список литературы

В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный Дистанционный курс «Конструирование и робототехника» - ЛЕГО-лаборатория (Control Lab):Справочное пособие, - М.: ИНТ, 1998, 150 стр.
Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. - М.: NT Press, 2007, 345 стр.
ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. - Институт новых технологий;
Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. - М.: ПКГ «РОС», 2012;
Программное обеспечение LEGO Education NXT v.2.1.;Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. - СПб, 2001, 59 стр.
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. С-Пб, «Наука», 2011г. Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2001. - 125 с.
Энциклопедический словарь юного техника. - М., «Педагогика», 1988. - 463 с.

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Учебного курса «Робототехника»

Разработана

школьным методическим объединением

учителей технологии и

учителей информатики

ГО Верхняя Пышма

Пояснительная записка……………….………………………………………………….….…2

Цели и задачи курса………………… .………………………..……………………………….3

Предполагаемые результаты реализации программы …………………………….…………5

Условия реализации программы ………………………………………………………………7

Календарно-тематическое планирование………………………………………………….….9

Техническое оснащение программы. …………………………………………………………13

1. Пояснительная записка

Рабочая программа, составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (ФГОС ООО), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17.12.2010 № 1897; на основании учебного плана МАОУ «СОШ № 3» 2017-2018 учебный год; на основе методических рекомендаций и программного обеспечения курса «LEGO education» 9580.

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 17 занятий, из расчета 1 занятие в две недели. Курс «Робототехники» рассчитан на научно-познавательную подготовку учащихся, способствует развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формирует навык ведения исследовательской и творческой деятельности. Настоящая программа предлагает использование образовательного конструктора « Lego education» 9580, как инструмента для обучения детей конструированию и моделированию, а также управлению роботом на занятиях по робототехнике.

Представленная программа курса «Робототехники» направлена на развитие научно-познавательных способностей учеников, включает в себя элементы таких дисциплин как электроника, механика и программирование. Кроме этого, данный курс способствует:

получению школьниками навыков конструирования и эксплуатации автоматизированных технических устройств;

развитию умения у учащихся классифицировать задачи по типам с последующим решением и выбором определенного технического устройства;

формулированию понимания сущности технологического подхода к реализации творческой деятельности;

ориентированию в мире современной техники.

Для организации занятий с детьми использован конструктор Lego Education. Занятия проходят в классе в небольших группах таким образом, что каждый ученик имеет возможность индивидуально работать с конструктором, собирая предложенную учителем модель и самостоятельно программируя её.

Основным элементом конструктора является блок с пазами и выступом типа «ласточкин хвост». Такая форма дает возможность соединять элементы практически в любых комбинациях.

Конструктор позволяет развить следующие навыки у учащихся :

Развитие мелкой моторики

Любое конструирование предполагает разнообразные манипуляции руками. Все это требует активной работы рук. Развитие же мелкой моторики напрямую связано с развитием мышления.

Развитие мышления

Собирание из частей целого требует сложной мыслительной деятельности. Чтобы получилось логически правильно законченное произведение, нужно хорошенько подумать. При конструировании активизируется логическое и образное мышление.

Развитие внимания

Только при внимательном изучении инструкции можно правильно собрать модель. Порой даже незначительное отклонение от задачи может испортить весь замысел. Нередко ребенку приходится переделывать, исправлять, корректировать уже собранное сооружение.

Развитие воображения

II . Цели и задачи курса

Цели:

Обучение основам конструирования и программирования;

Создание мобильного фотоальбома своих лего-моделей;

Задачи:

1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка.

2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.

3. Способствовать развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.

4. Развивать мелкую моторику, логическое, абстрактное и образное мышление.

5. Способствовать формированию умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей.

6. Формировать творческий подход к решению поставленной задачи, а также представление о том, что большинство задач имеют несколько решений;

7. Развивать регулятивную структуру деятельности, включающую: 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;

8. Развивать научно-технический и творческий потенциал личности ребенка путем организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Актуальность

Робототехника - область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, построенных на базе мехатронных модулей (информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих).

Актуальность и практическая значимость данной программы обусловлена тем, что полученные на занятиях знания становятся для ребят необходимой теоретической и практической основой их дальнейшего участия в техническом творчестве, выборе будущей профессии, в определении жизненного пути. Овладев же навыками творчества сегодня, они, в дальнейшем, сумеют применить их с нужным эффектом в своих трудовых делах. Данная программа помогает раскрыть творческий потенциал обучающегося, определить его резервные возможности, осознать свою личность в окружающем мире, способствует формированию стремления стать мастером, исследователем, новатором.

Содержание данной программы построено таким образом, что обучающиеся под руководством педагога смогут не только создавать роботов посредством конструктора Lego education 9580, 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.

Программа «ЛЕГО конструирование и робототехника» рассчитана для обучающихся 5-х классов и имеет инженерно-техническое направление, при котором происходит создание роботов, робототехнических систем для развития изобретательских и рационализаторских способностей через проектную и учебно-исследовательскую деятельность.

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

Курс предполагает практическое знакомство с определённым аспектом базовой науки (физики) и направлением исследований, которые позволяют подготовить учащихся к осознанному восприятию таких тем курса физики, как «Простые механизмы», «Механическая энергия». Интеграция учебной и вне учебной 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.

приобретению учащимися навыков конструирования, проектирования;

развитию логического мышления и пространственного воображения учащихся;

расширению кругозора в познании окружающего мира, знакомству детей с простейшими механизмами и их местом в жизни;

формированию навыков взаимодействия при работе над совместным проектом в группах.

Отличительной особенностью данной программы является то, что она построена на обучении в процессе практики. На каждом занятии учащиеся создают подвижную модель-робота. Ученики могут запечатлеть результат своего труда на фотокамеру, и т.о. у каждого получится мобильный фотоальбом своих работ.

Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же задачу.

Уже на начальной стадии приобщения к процессу творчества, при репродуктивном конструировании (по готовым инструкциям и схемам) и сборке робота по образу и подобию существующих, обучающиеся приобретают для себя немало новых научных и технических знаний.

В поиске решения технических задач претворяются в жизнь основные ступени творческого мышления. Это, прежде всего концентрация имеющихся знаний и опыта, отбор и анализ фактов, их сопоставление и обобщение, мысленное построение новых образов, установление их сходства и различия с существующими реальными объектами.

IV . Предполагаемые результаты реализации программы

Личностными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих умений :

оцениватьжизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можнооценить, 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 «Робототехника» 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, ;

Регулятивные УУД:

уметь работать по предложенным инструкциям.

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 «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений:

правила безопасной работы;

основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;

конструктивные особенности различных роботов;

как передавать программы в RCX;

как использовать созданные программы;

самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

создавать программы на компьютере для различных роботов;

корректировать программы при необходимости;

демонстрировать технические возможности роботов;

Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

Прогнозировать результаты работы.

Планировать ход выполнения задания.

Рационально выполнять задание.

Руководить работой группы или коллектива.

Высказываться устно в виде сообщения или доклада.

Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.

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

Осуществлять простейшие операции с файлами;

Запускать прикладные программы, редакторы, тренажеры;

Представлять одну и ту же информацию различными способами;

Осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации, используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.

Устройство компьютера на уровне пользователя;

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

Интерфейс программного обеспечения.

Учебно-информационные умения:

Понимать и пересказывать прочитанное (после объяснения);

Находить нужную информацию в учебнике;

Выделять главное в тексте;

Работать со справочной и дополнительной литературой;

Представить основное содержание текста в виде тезисов;

Усваивать информацию со слов учителя;

Усваивать информацию с помощью диска;

Усваивать информацию с помощью компьютера.

Форма контроля

В качестве домашнего задания предлагаются задания для учащихся по сбору и изучению информации по выбранной теме; выяснение технической задачи, определение путей решения технической задачи.

Контроль осуществляется в форме творческих проектов, самостоятельной разработки работ. Работая над созданием роботов, получая первые знания о простых механизмах, основах физики и механики, ученик сможет сделать определённый выбор: интересно ли ему дальнейшее изучение этих наук, развитие своих знаний и навыков в механике и физике или этих первичных понятий ему достаточно для дальнейшей самореализации.

V. Условия реализации программы

Виды и направления деятельности

Основные методы обучения, применяемые в прохождении программы в школе:

Проблемный.
Частично-поисковый.
Исследовательский.
Проектный.

Основные формы и приемы работы с учащимися:

Ролевая игра
Познавательная игра
Задание по образцу (с использованием инструкции)
Творческое моделирование (создание модели-рисунка)
Викторина

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Конструктор Lego Education, технологические карты, книга с инструкциями

Компьютер, проектор, экран

Этапы изучения

Обучение с LEGO® Education состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,

Конструирование,

Рефлексия

Развитие.

Установление взаимосвязей

При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Используйте эти анимации, чтобы проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия. В «Рекомендациях учителю» к каждому занятию предлагаются и другие способы установления взаимосвязей.

Конструирование

Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе».

Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа

«Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции. При желании можно специально отвести время для усовершенствования предложенных моделей, или для создания и программирования своих собственных.

Рефлексия

Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом.

В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуют в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие

Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

На занятиях учащиеся могут работать как индивидуально, так и небольшими группами, или в командах – это зависит от доступного количества компьютеров и наборов 9580 WeDo.

Методы обучения

Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);

Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)

Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)

Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений, и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)

Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)

Календарно-тематическое планирование курса «Робототехника» для 5 «г» класса

	Тема занятия	Дата проведения	Элементы содержания	Планируемые результаты				Формы совзаи-модействия
	Тема занятия	Дата проведения	Элементы содержания	Предметные	Метапредметные	Личностные		Формы совзаи-модействия
Введение
	Введение. История ЛЕГО. Знакомство с ЛЕГО		Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильмов о роботизированных системах. История развития технологий: от механических устройств до современных роботов. Спецификация конструктора. Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники	Приобретение первоначальных представлений о истории робототехники	Определять. Различать и называть детали конструктора	Называть и объяснять свои чувства и ощущения	Коллек-тивная
	Изучение механизмов. Изучение программного обеспечения		Сбор простых непрограммируемых моделей. Алгоритм построения простейших непрограммируемых моделей. Знакомство со средой программирования. Понятие «программа», «алгоритм». Чтение языка программирования. Символы. Термины. Интерфейс программного обеспечения. Принципы составления программы. Запуск программы	Знакомство с простейшими механизмами. Использовать начальные знания для описания и объяснения. Приобретение начальных представлений о программировании	Перерабатывать поученную информацию. Уметь работать в паре и коллективе. Овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности. Конструировать по заданным условиям	Оценивать ситуацию с точки зрения собственных ощущений. Формирование уважительного отношения к иному мнению. Развитие мотивов учебной деятельности	Иинди-видуальная, группо-вая, фрон-тальная
Забавные механизмы
	Сборка модели «Умная вертушка»		Учащиеся должны сконструировать модель. На занятии «Умная вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка.	Изучение зубчатой передачи и установление взаимосвязи между параметрами зубчатого колеса (диаметром и количеством зубьев) и продолжительностью вращения волчка.	Создание, программирование и испытание модели. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям.		Работа в парах
	Сборка модели «Танцующие птицы»		Учащиеся должны сконструировать модель. На занятии «Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами.	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Знакомство с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели.	Анализ влияния смены ремня на направление и скорость движения модели «Танцующие птицы».	Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками	Работа в парах
	Сборка модели «Обезьянка барабанщица»		Учащиеся должны сконструировать модель. Занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Учащиеся изменяют количество и положение кулачков, используя их для передачи усилия, тем самым заставляя руки обезьянки барабанить по поверхности с разной скоростью.	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение рычажного механизма и влияние конфигурации кулачкового механизма на ритм барабанной дроби.	Освоение способов решения проблем поискового характера. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Наличие мотивации к творческому труду, работе на результат	Работа в парах
Звери
	Сборка модели «Голодный аллигатор»		В разделе «Звери» основной предметной областью является технология, понимание того, что система должна реагировать на свое окружение. На занятии «Голодный аллигатор» учащиеся программируют аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней «пищу».	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней (ременных передач) и механизма замедления, работающих в модели. Изучение жизни животных.	Конструировать по условиям, заданным взрослым по образцу	Умение не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций	Работа в парах
	Сборка модели «Рычащий лев»		На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку.	Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Ориентироваться в своей системе знаний. Отличать новое от уже известного	Отмечать конкретные поступки, которые можно оценивать, как хорошие или как плохие.	Работа в парах
	Сборка модели «Порхающая птица»		На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик расстояния обнаруживает приближение земли	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение рычажного механизма, работающего в данной модели. Изучение потребностей животных	Перерабатывать полученную информацию. Сравнивать и группировать предметы и их образы. Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель	Формирование личностного смысла учения. Развитие самостоятельности и личной ответственности	Работа в парах
Футбол
	Сборка модели «Нападающий»		Раздел Футбол сфокусирован на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение системы рычагов, работающих в модели.	Определять и формулировать цель деятельности с помощью учителя Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель	Понимание и сопереживание чувствам других учеников	Работа в парах
	Сборка модели «Вратарь»		На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней, работающих в модели. Понимание того, как сила трения влияет на работу модели.	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель		Работа в парах
	Сборка модели «ликующие болельщики»		На занятии «Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях	Планирование предстоящей работы. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Контролировать и оценивать учебные знания в соответствии с поставленной задачей	Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы	Работа в парах
Приключения
	Сборка модели «Спасение самолёта»		Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто? Что? Где? Почему? Как? и описывают приключения пилота – фигурки.	Знать технологическую последовательность изготовления несложных конструкций Овладение основами логического и алгоритмического мышления	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель	Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях	Работа в парах, группо-вая
	Сборка модели «Непотопляемый парусник»		На занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макса.	Умение действовать в соответствии с алгоритмом, исследовать, распознавать. Анализировать данные	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель	Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях	Работа в парах, группо-вая
	Сборка модели «Спасение великана»		На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса.	Овладевать основами наглядного представления данных и процессов.	Обмениваться мнением. Слушать друг друга Осуществлять пошаговый контроль своих действий	Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки. В том числе в информационной деятельности	Работа в парах, группо-вая
	Конструирование моделей на свободную тему		Проектная деятельность в группах. Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования. Обобщающий урок	Реализация творческого замысла	Использование различных средств для решения познавательной задачи	Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки	Работа в парах, группо-вая, коллек-тивная

Техническое оснащение программы

Конструкторы: наборы LEGO WeDo №9580 - 5шт.; №9585 – 3шт.

Ноутбук с программным обеспечением «Lego-education»

Нетбуки с программным обеспечением «Lego-education»: 13шт.

Проектор, экран, документ камера

Учебно-методическое обеспечение программы , интернет ресурсы

Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

Книга для учителей ПервоРобот LEGO Education

Наборы образовательных Лего-конструкторов: набор LEGO WeDo (входят 158 элементов, включая USB LEGO – коммутатор, мотор, датчик наклона и датчик расстояния) – 5шт.

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

http://www.wroboto.org/

http://learning.9151394.ru

http://www.prorobot.ru/

Муниципальное казенное образовательное
«Средняя общеобразовательная школа №1
учреждение
имени Героя Советского Союза М. А. Машина»
г. Лиски Воронежской области
Рассмотрено
на заседании МО
Одобрено
на заседании
педагогического совета
Утверждено
директор ОУ
__________Блинов В. М.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
курса «Робототехника»
Рабочая программа составлена на основе программы курса по робототехнике
Авторсоставитель: учитель информатики Худотеплая И. И. (http://www.prorobot.ru)
ЛИСКИ 2018

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа разработана как самостоятельная дисциплина, являющаяся образовательным
компонентом общего среднего образования. Вместе с тем, выражая общие идеи
формализации, она пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно,
становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. Основное назначение
курса "Робототехники" состоит в выполнении социального заказа современного общества,
направленного на подготовку подрастающего поколения к полноценной работе в условиях
глобальной информатизации всех сторон общественной жизни.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно технического прогресса,
в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами
искусственного интеллекта.
За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили
личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в
исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении
лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных
товаров и товаров народного потребления. Многие устройства, принимающие решения на
основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами - таковы, например,
лифты, без которых уже немыслима наша жизнь.
Содержание и структура курса «Робототехника» направлены на формирование устойчивых
представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного
функционального назначения и с определенными техническими характеристиками.
Структура документа
Программа информатике представляет собой целостный документ, включающий три
раздела: пояснительную записку; основное содержание с распределением учебных часов по
разделам курса и требования к уровню подготовки выпускников.
Общая характеристика учебного курса
Программа рассчитана на 35 часов и адаптирована под Конструктор Mindstorms
NXT 9797.
Цель образовательной программы «Легоконструирование и робототехника»
заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», научить
ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное
решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.
Конструктор Лего предоставляет ученикам возможность приобретать важные знания,
умения и навыки в процессе создания, программирования и тестирования роботов.
«Мозгом» робота Lego Mindstorms Education является микрокомпьютер Lego NXT,
делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения.
Для связи между компьютером и NXT можно использовать также беспроводное соединение
Bluetooth. На NXT имеется три выходных порта для подключения электромоторов или
ламп, помеченные буквами А, В и С. С помощью функции NXT Program (Программы NXT)
можно осуществлять прямое программирование блока NXT без обращения к компьютеру.
Датчики получают информацию от микрокомпьютера NXT.
Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную
возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей
желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный
успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок
вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет
для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь
консультирует его.
В окружающем нас мире очень много роботов: от лифта в вашем доме до
производства автомобилей, они повсюду. Конструктор Mindstorms NXT приглашает ребят
войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных
технологий.
1

Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим
ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок новая
тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу
фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных
группами.
В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих
роботов.
Можно выделить следующие этапы обучения:
І этап – начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети
действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их
велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел.
На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных
методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя –
показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но
быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как
сделать, чтобы победила моя модель?»
Вот здесь можно начинать следующий этап.
ІІ этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются
понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены
очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются
одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании
программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением
изменений, внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели.
Повторений в защитах быть не должно.
ІІІ этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята
получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты.
Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования
и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы,
изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь.
Цели курса:
Главной целью курса является развитие информационной культуры, учебнопознавательных
и поисковоисследовательских навыков, развитие интеллекта.
Основные задачи:
Знакомство со средой программирования NXTG;

 Усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов;


сформировать умения строить модели по схемам;
получить практические навыки конструктивного воображения при разработке
индивидуальных или совместных проектов;
проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде
функционирующей модели;
развитие умения ориентироваться в пространстве;

 Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов

обратной связи;
 Проектирование роботов и программирование их действий;
 Через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в
реальной жизни;
 Расширение области знаний о профессиях;
 Умение учеников работать в группах.
 Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе.
2

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 9 до 14
лет. Дети данного возраста способны выполнять задания по образцу, а так же после изучения
блока темы выполнять творческое репродуктивное задание.
Место курса «Робототехника » в учебном плане МКОУ СОШ №1 г. Лиски
Учебный план МКОУ СОШ №1 предусматривает изучение робототехники в объеме 35
часов. В том числе в 56 классе – 35 часов, в 78 классе – 35 часов.
Преподавание ведется с использованием материалов книги С.А. Филиппова «Робототехника
для детей и родителей» и компьютеров.
Общеучебные умения, навыки и способы деятельности
Программа предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков,
универсальных способов деятельности и ключевых компетенции. В этом направлении
приоритетами для учебного предмета «Робототехника» являются: определение адекватных
способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов; комбинирование
известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное
применение одного из них; использование для решения познавательных и коммуникативных
задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет
ресурсы и базы данных; владение умениями совместной деятельности (согласование и
координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего
вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого
поведения).
Lego позволяет учащимся:
совместно обучаться в рамках одной бригады;
распределять обязанности в своей бригаде;
проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;
проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
создавать модели реальных объектов и процессов;
видеть реальный результат своей работы.






Режим занятий:
Занятия проводятся:
В младшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год);
В старшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год).
Ожидаемые результаты освоения программы.
После завершения курса обучения:
Обучающийся будет знать:
конструкцию, органы управления и дисплей NXT;
датчики NXT;
сервомотор NXT;
интерфейс программы Lego Mindstorms Education NXT;
основы программирования, программные блоки.
Обучающийся будет уметь:
структурировать поставленную задачу и составлять план ее решения;
использовать приёмы оптимальной работы на компьютере
3









извлекать информацию из различных источников
 Составлять алгоритмы обработки информации





ставить задачу и видеть пути её решения;
разрабатывать и реализовывать проект;
проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов;
собирать робота, используя различные датчики
программировать робота.
Основное содержание (35 часов)
Тема 1. Введение, 3 часа
Конструктор Mindstorms NXT. Знакомство с набором 9797, изучение его деталей.
Получение представлений о микропроцессорном блоке NXT, являющимся мозгом
конструктора LEGO Mindstorms 9797. Подготовка конструктора и NXT к дальнейшей
работе.
Тема 2. Конструирование, 8 часов
Знакомство с электронными компонентами и их использование:
Модуль NXT с батарейным блоком; датчики: ультразвуковой (датчик расстояния),
касания, звука микрофон, освещенности; соединительные кабели разной длины для
подключения датчиков и сервоприводов к NXT и USB кабели для подключения NXT к
компьютеру.
Тема 3. Управление, 6 часов
Составление программ передвижения робота вперед и назад, который имеет мотор,
способный изменять вращение оси машины. Робот имеет правый и левый моторы,
подключенные к портам B и C. Сборка и программирование робота Mindstorms NXT,
который должен двигаться вперед и поворачивать под прямым углом направо. Определение
общих для всех датчиков параметров, которые надо проверить перед работой и настроить по
заданным параметрам.
Тема 4. Проектноконструкторская деятельность, 15 часов
Работа в Интернете. Поиск информации о Легосоревнованиях, описаниях моделей,
технологии сборки и программирования Легороботов. Сборка своих моделей. Анализ
умений программирования робота. Подведение итогов курса – проведение соревнований
(турниров), учебных исследовательских конференций.
Тема 5 Свободное моделирование, 3 часа
Литература для учащихся
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных
технологий. Введение в робототехнику». М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» «Наука» 2010г.
4

Литература для учителя
Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория
[Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТЖУРНАЛ «ЭЙДОС» –www.eidos.ru .
Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М.,
2009
Концепция модернизации российского образования http://www.ug.ru/02.31/t45.htm
«Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по
информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г
Интернет ресурсы
http://lego.rkc74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http://www.lego.com/education/
http://www.wroboto.org/
http://learning.9151394.ru
http://www.roboclub.ru/
http://robosport.ru/
http://www.prorobot.ru/
5

Календарнотематическое планирование занятий кружка «Робототехника»
№
Дата
Тема
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
8
Введение в
робототехнику
Лекция. Цели и задачи курса. Что такое роботы. Ролики,
фотографии и мультимедиа. Рассказ о соревнованиях
роботов: Евробот, фестиваль мобильных роботов,
олимпиады роботов. Спортивная робототехника. В т.ч.
бои роботов (неразрушающие). Конструкторы и
«самодельные» роботы.
Конструкторы
компании
ЛЕГО
Лекция. Информация о имеющихся конструкторах
компании ЛЕГО, их функциональном назначении и
отличии, демонстрация имеющихся у нас наборов
Знакомство с
набором Lego
Mindstorms
NXT 2.0
Конструирован
ие первого
робота
Изучение среды
управления и
программирова
ния
Лекция. Знакомимся с набором Lego Mindstorms NXT 2.0
сборки 8547. Что необходимо знать перед началом работы
с NXT. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера
NXT (Презентация), аппаратный и программный состав
конструкторов LEGO на базе компьютера NXT
(Презентация), сервомотор NXT.
Практика. Собираем первую модель робота «Пятиминутка»
по инструкции.
Лекция. Изучение программного обеспечения, изучение
среды программирования, управления. Краткое изучение
программного обеспечения, изучение среды
программирования и управления.
Собираем робота "Линейный ползун": модернизируем
собранного на предыдущем уроке робота "Пятиминутку" и
получаем "Линейного ползуна".
Загружаем готовые программы управления роботом,
тестируем их, выявляем сильные и слабые стороны
программ, а также регулируем параметры, при которых
программы работают без ошибок.
Программирова
ние робота
поставленных задачи: несколько коротких заданий из 45
блоков
Конструирован
ие
трехколесного
робота
Создаём и тестируем "Трёхколёсного робота".
У этого робота ещё нет датчиков, но уже можно писать
средние по сложности программы для управления двумя
серводвигателями.
Программирова
ние
Практика. Разработка программ для выполнения
поставленных задачи: несколько коротких заданий.
6

трехколесного
робота
Количество блоков в программах более 5 штук. (более
сложная программа).
Собираем и программируем "Ботвнедорожник"
На предыдущем уроке мы собрали "Трёхколёсного" робота.
Мы его оставили в ящике, на этом уроке достаём и вносим
небольшие изменения в конструкцию. Получаем уже более
серьёзная модель, использующую датчик касания.
Соответственно, мы продолжаем эксперименты по
программированию робота. Пишем программу средней
сложности, которая должна позволить роботу реагировать
на событие нажатия датчика.
Задача примерно такая: допустим, робот ехал и упёрся в
стену. Ему необходимо отъехать немножко назад,
повернуть налево и затем продолжить движение прямо.
Необходимо зациклить эту программу. Провести
испытание поведения робота, подумать в каких случаях
может пригодиться полученный результат.
9
10
Сборка
гусеничного
робота по
инструкции
Создаём и тестируем "Гусеничного робота".
Задача: необходимо научиться собирать робота на
гусеницах. Поэтому тренируемся, пробуем собрать по
инструкции. Если всё получилось, то управляем роботом с
сотового телефона или с компьютера. Запоминаем
конструкцию. Анализируем плюсы и минусы конструкции.
На следующем уроке попробуем разобрать и заново собрать
робота.
Конструирован
ие гусеничного
бота
На предыдущем уроке мы собирали гусеничного бота.
Нужно ещё раз посмотреть на свои модели, запомнить
конструкцию. Далее разобрать и попытаться собрать свою
собственную модель. Она должна быть устойчива, не
должно быть выступающих частей. Гусеницы должны быть
оптимально натянуты. Далее тестируем своё гусеничное
транспортное средство на поле, управляем им с мобильного
телефона или с ноутбука.
11
Тестирование

количество вопросов от 10 до 20. Ученики отвечают на

должны понять научился ли чемунибудь ученик.
12
Сборка робота
сумоиста
Нам необходимо ознакомиться с конструкцией самого
простого робота сумоиста. Для этого читаем и собираем
робота по инструкции: бот сумоист. Собираем,
запоминаем конструкцию. Тестируем собранного робота.
7

13
14
15
16
17
18
19
20
21
Управляем им с ноутбука/нетбука.
Соревнование
"роботов
сумоистов"
Собираем по памяти на время роботасумоиста.
Продолжительность сборки: 3060 минут. Устраиваем
соревнования. Не разбираем конструкцию робота
победителя. Необходимо изучить конструкции, выявить
плюсы и минусы бота.
Анализ
конструкции
победителей
Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и
минусы бота. Проговариваем вслух все плюсы и минусы.
Свободное время. Собираем любую со сложностью не выше
3 единиц из имеющихся инструкций роботов.
Самостоятельн
ое
Конструирован
ие робота к
соревнованиям
Задача учеников самостоятельно найти и смастерить
конструкцию робота, которая сможет выполнять задания
олимпиады. Все задания раскладываем по частям,
например, нужно передвигаться из точки А в точку Б это
будет первая задача, нужно определять цвет каждой ячейки
это вторая задача, в зависимости от цвета ячейки нужно
выкладывать определённое количество шариков в ячейку
это третья задача.
Разработка
проектов по
группам.
Цель: Сформировать задачу на разработку проекта группе
учеников.
На уроке мы делим всех учеников на группы по 23
человека.
Шаг 1. Каждая группа сама придумывает себе проект
автоматизированного устройства/установки или робота.
Задача учителя направить учеников на максимально
подробное описание будущих моделей, распределить
обязанности по сборке, отладке, программированию
будущей модели. Ученики обязаны описать данные
решения в виде блоксхем, либо текстом в тетрадях.
Шаг 2. При готовности описательной части проекта
приступить к созданию действующей модели.
Если есть вопросы и проблемы направляем учеников на
поиск самостоятельного решения проблем, выработку
коллективных и индивидуальных решений.
Шаг 3. Уточняем параметры проекта. Дополняем его
схемами, условными чертежами, добавляем описательную
часть. Обновляем параметры объектов.
Шаг 4. При готовности модели начинаем
программирование запланированных ранее функций.
Цель: Научиться презентовать (представлять) свою
деятельность.
Продолжаем сборку и программирование моделей.
Шаг 5. Оформляем проект: Окончательно определяемся с
названием проекта, разрабатываем презентацию для защиты
проекта. Печатаем необходимое название, ФИО авторов,
дополнительный материал.
Шаг 6. Определяемся с речью для защиты проекта.
8

22
23
24
25
26
Свободный
урок. Сбор
готовой модели
на выбор.
Конструирован
ие 4х колёсного
или
гусеничного
робота
Конструирован
ие колёсного
или
гусеничного
робота.
Контрольное
тестирование
Записываем, сохраняем, репетируем.
Цель: Научиться публично представлять свои изобретения.
Публичная ЗАЩИТА проектов с приглашением
представителей администрации, педагогов.
Сбор и исследование одной из моделей роботов на выбор:
Гоночная машина автобот автомобиль с возможностью
удалённого управления и запрограммированного его для
движения по цветным линиям на полу!
Бот с ультразвуковым датчиком 4х колёсный робот с
интеллектуальной программой, принимающей решение куда
ехать при наличии препятствия.
Бот с датчиком касания 4х колёсный робот с
программой, использующей датчик касания в качестве
инструмента для определения препятствий.
Бот с датчиком для следования по линии робот,
программа которого настроена на его движение по чёрной
линии.
Бот стрелок простейший робот, стреляющий в разные
стороны шариками.
Цель: Закрепить навыки конструирования по готовым
инструкциям. Изучить программы.
Ученикам необходимо собрать модели по инструкции.
Загрузить имеющуюся программу. Изучить работу
программы, особенности движения, работы с датчиком и
т.д. модели робота. Сделать соответствующие выводы.
Цель: собрать по инструкции робота, изучить его
возможности и программу.
Необходимо выбрать одного из 9 имеющиеся конструкции
МУЛЬТИБОТА по этой ссылке.
Собираем робота по инструкции, загружаем программу,
изучаем его поведение: запускаем, наблюдаем, тестируем.
Меняем программу, добиваемся изменения принципа
работы робота. Меняем его конструкцию.
Цель: придумать и собрать робота. Самостоятельно
запрограммировать робота.
Придумываем конструкцию, которую мы бы хотели
собрать. Назовём конструкции роботом. Пусть робот
перемещается на 4х колёсах или гусеницах. Пусть он
может короткое время (минимум 1 минуту) передвигаться
самостоятельно.
Начинаем сборку модели. Обсуждаем подробности
конструкции и параметры программы.
Тест должен содержать простые и чётко
сформулированные вопросы о конструкторе, о лего, о
законах физики, математики и т.д. Рекомендуемое
количество вопросов 20 штук. Ученики отвечают на
простые вопросы, проверяют свой уровень знаний. В тест
рекомендуется включить несколько вопросов на смекалку
из цикла: "А что если...". В результате тестирования мы
должны понять научился ли чемунибудь ученик. Проводим
анализ полученных результатов. Сравниваем их с теми, что
были получены в начале обучения по предмету
"робототехника". Проводим "отсев" двоечников, выбираем
учеников, способных изучать робототехнику на
9

повышенном уровне. Формируем из них группу для
обучения на второй год.
Сборка робота
богомола
Собираем и программируем роботабогомола МАНТИ.
Урок 1.
Инструкция по сборке робота "МАНТИ: безобидный
богомол"
Сборка робота
высокой
сложности
Собираем робота АЛЬФАРЕКСА (ALFAREX) урок 1.
Инструкция по сборке робота "АЛЬФАРЕКС" для
конструктора 8547.
Программирова
ние робота
высокой
сложности
Показательное
выступление
Свободное
моделирование.
Свободное
моделирование
Программируем робота АЛЬФАРЕКСА, готовимся к
показательным выступлениям.
Показательный урок: демонстрируем робота, запускаем
программу, показываем возможности движения,
соревнуемся на скорость перемещения. Команда
победитель получает призы.
Собираем любую по желанию модель.
Собираем любую по желанию модель. Резервный урок.
27
28
29
30
31
32
33
34
35
10

Внеурочная деятельность "Основы робототехники"

Для организации занятий с детьми с использованием конструктора Lego Education.

Рабочая программа «Основы робототехники»

направление: научно-познавательное

для 1-5 классов

(внеурочная деятельность)

Составитель: Тютерев Сергей Александрович, учитель информатики

Пояснительная записка

Курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе, рассчитан на научно-познавательную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследовательской и творческой деятельности.

Изучать в школах необходимо не только достижения прошлого, но и те способы и технологии, которые пригодятся в будущем. Ребята должны быть вовлечены в исследовательские проекты, творческие занятия, спортивные мероприятия, в ходе которых они научатся изобретать, понимать и осваивать новое, быть открытыми и способными выражать собственные мысли, уметь принимать решения и помогать друг другу, формулировать интересы и осознавать возможности. Национальная образовательная инициатива «НАША НОВАЯ ШКОЛА»

Назначение внеурочной деятельности в соответствии с ФГОС НОО.

Внеурочная деятельность учащихся, как и деятельность в рамках уроков, направлена на достижение результатов освоения основной образовательной программы школы. Особое внимание в ФГОС НОО второго поколения акцентируется на достижении личностных и метапредметных результатов, что и определяет специфику внеурочной деятельности, в ходе которой обучающийся не только и даже не столько должен узнать, сколько научиться действовать, чувствовать, принимать решения и др.

Цель организации внеурочной деятельности в соответствии с ФГОС НОО - создание условий для достижения учащимися необходимого для жизни в обществе социального опыта и формирования принимаемой обществом системы ценностей, создание условий для многогранного развития и социализации каждого учащегося в свободное от учёбы время; создание воспитывающей среды, обеспечивающей активизацию социальных, интеллектуальных интересов учащихся, развитие здоровой, творчески растущей личности, с формированной гражданской ответственностью и правовым самосознанием, подготовленной к жизнедеятельности в новых условиях, способной на социально значимую практическую деятельность, реализацию добровольческих инициатив.

Внеурочная деятельность школы направлена на достижение воспитательных результатов:

приобретение учащимися социального опыта;
формирование положительного отношения к базовым общественным ценностям;
приобретение школьниками опыта самостоятельного общественного действия.

Представленная программа внеурочной деятельности «Основы робототехники» направлена на развитие научно-познавательных способностей учеников, включает в себя элементы таких дисциплин как электроника, механика и программирование. Кроме этого, данный курс способствует:

получению младшими школьниками навыков конструирования и эксплуатации автоматизированных технических устройств;
развитию умения у учащихся классифицировать задачи по типам с последующим решением и выбором определенного технического устройства;
формулированию понимания сущности технологического подхода к реализации творческой деятельности,
ориентированию в мире современной техники.

Для организации занятий с детьми использован конструктор Lego Education. Занятия проходят в компьютерном классе в небольших группах таким образом, что каждый ученик имел возможность индивидуально работать с конструктором, собирая предложенную учителем модель и самостоятельно программируя её.

Конструктор позволяет развить следующие навыки у учащихся:

Развитие мелкой моторики

Развитие мышления

Развитие внимания

Развитие воображения

Из деталей Lego Education можно собрать свое неповторимое творение. Придумывать что-то новое из блоков с пазами - это так интересно!

Развитие познавательного интереса, пожалуй, одно из важных предназначений конструктора. Ведь умение из частей собирать целое непременно пригодится в будущем, например, при ремонте автомобиля. Детский конструктор благодаря своей цветовой привлекательности, разнообразию форм и размеров позволяет в игровой форме познавать окружающую действительность. Готовый результат приносит удовлетворение и желание создавать все более сложные модели окружающего мира.

Особое внимание хочется уделить программированию роботов. Даже небольшие и простые программы заставляют собранного робота демонстрировать заданное ему поведение, например, движение двери или работа дворников. Результат работы ученика виден уже на первых уроках курса «Робототехники», и ребята с гордостью демонстрируют друг другу возможности своего первого робота.

Надо отметить, что занятия робототехникой в начальных классах способствуют появлению у детей интереса к изучению информатики и технических наук. Это первый этап. Далее интерес детей можно поддерживать, используя более сложные модели конструкторов таких как LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.

Конечно же, курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе не приведет к тому, что все дети захотят стать программистами и робот строителями, инженерами и исследователями. В целом занятия рассчитаны на общенаучную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследовательской и творческой деятельности.

Предполагаемые результаты реализации программы

Личностными результатами изучения курса «Робототехника» 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;
, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

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, ;

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,

ЗНАТЬ:

правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;
конструктивные особенности различных роботов;
как передавать программы в RCX;
как использовать созданные программы;
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);
создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;
создавать программы на компьютере для различных роботов;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов;

Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.
Прогнозировать результаты работы.
Планировать ход выполнения задания.
Рационально выполнять задание.
Руководить работой группы или коллектива.
Высказываться устно в виде сообщения или доклада.
Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.
Получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);
Осуществлять простейшие операции с файлами;

10.запускать прикладные программы, редакторы, тренажеры;

Представлять одну и ту же информацию различными способами;
Осуществлять поиск, преобразование, хранение и передачу информации, используя указатели, каталоги, справочники, Интернет.
Устройство компьютера на уровне пользователя;
Основные понятия, использующие в робототехнике: микрокомпьютер, датчик, сенсор, порт, разъем, ультразвук, USB-кабель, интерфейс, иконка, программное обеспечение, меню, подменю, панель инструментов;
Интерфейс программного обеспечения Mindstorms NXT.

Учебно-информационные умения:

Понимать и пересказывать прочитанное (после объяснения).
Находить нужную информацию в учебнике.
Выделять главное в тексте.
Работать со справочной и дополнительной литературой.
Представить основное содержание текста в виде тезисов.
Усваивать информацию со слов учителя.
Усваивать информацию с помощью диска.
Усваивать информацию с помощью компьютера.

Форма контроля

В качестве домашнего задания предлагаются задания для учащихся по сбору и изучению информации по выбранной теме;
.Выяснение технической задачи,
.Определение путей решения технической задачи

Контроль осуществляется в форме творческих проектов, самостоятельной разработки работ.

2. Условия реализации программы

Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся 1-3 классов МКОУ «Светловская СОШ Завьяловского района», которые впервые будут знакомиться с LEGO - технологиями. Занятия проводятся индивидуально и в группах (3-5 человек) 1 раза в неделю по 45 минут для 2, 3 классов, 35 минут для 1 класса.

Виды и направления внеурочной деятельности

Основные методы обучения, применяемые в прохождении программы в начальной школе:

Устный.
Проблемный.
Частично-поисковый.
Исследовательский.
Проектный.

Основные формы и приемы работы с учащимися:

Беседа
Ролевая игра
Познавательная игра
Задание по образцу (с использованием инструкции)
Творческое моделирование (создание модели-рисунка)
Викторина
Проект

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Конструктор Lego Education, технологические карты, книга с инструкциями

Компьютер, проектор, экран, интерактивная доска

Этапы изучения

Обучение с LEGO® Education состоит из 4 этапов:

Установление взаимосвязей,
Конструирование,
Рефлексия
Развитие.

Установление взаимосвязей

При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев - Маши и Макса. Используйте эти анимации, чтобы проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия. В «Рекомендациях учителю» к каждому занятию предлагаются и другие способы установления взаимосвязей.

Конструирование

Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе».

Рефлексия

Развитие

На занятиях учащиеся могут работать как индивидуально, так и небольшими группами, или командах - это зависит от доступного количества компьютеров и наборов 9580 WeDo.

Методы обучения

Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений, и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)

Календарно-тематическое планирование

	Тема занятия и дата проведения	Требования к результатам освоения курса							Формы совзаимодействия
		Предметные		Метапредметные			Личностные
Введение
	Введение. История ЛЕГО. Знакомство с ЛЕГО	Приобретение первоначальных представлений о истории робототехники		Определять. Различать и называть детали конструктора	Называть и объяснять свои чувства и ощущения				коллективная
	Знакомство с ЛЕГО продолжается. Изучение механизмов	Знакомство с простейшими механизмами							индивидуальная
	Знакомство с ЛЕГО продолжается.	Использовать начальные знания для описания и объяснения		Овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности	Формирование уважительного отношения к иному мнению				групповая
	Мотор и ось. Изучение программного обеспечения	Приобретение начальных представлений о программировании		Конструировать по заданным условиям	Развитие мотивов учебной деятельности				фронтальная
	Обобщающее занятие по теме: «Введение»				Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы				фронтальная
Забавные механизмы
	Сборка модели «Умная вертушка»	Изучение зубчатой передачи и установление взаимосвязи между параметрами зубчатого колеса (диаметром и количеством зубьев) и продолжительностью вращения волчка.	Создание, программирование и испытание модели. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям.					индивидуальная
	Сборка модели «Танцующие птицы»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Знакомство с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели.	Анализ влияния смены ремня на направление и скорость движения модели «Танцующие птицы».			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками		групповая
	Сборка модели «Обезьянка барабанщица»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение рычажного механизма и влияние конфигурации кулачкового механизма на ритм барабанной дроби.	Освоение способов решения проблем поискового характера. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели			Наличие мотивации к творческому труду, работе на результат		коллективная
	Обобщающее занятие по теме «Забавные механизмы»	Систематизация учебных навыков	Ориентироваться в своей системе знаний.			Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы		фронтальная
Звери
	Сборка модели «Голодный аллигатор»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней (ременных передач) и механизма замедления, работающих в модели. Изучение жизни животных.	Конструировать по условиям, заданным взрослым по образцу			Умение не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций		индивидуальная
	Сборка модели «Рычащий лев»	Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Ориентироваться в своей системе знаний. Отличать новое от уже известного			Отмечать конкретные поступки, которые можно оценивать, как хорошие или как плохие.		групповая
	Сборка модели «Порхающая птица»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение рычажного механизма, работающего в данной модели. Изучение потребностей животных	Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Формирование личностного смысла учения. Развитие самостоятельности и личной ответственности		коллективная
	Обобщающее занятие по теме «Звери»	С помощью учителя осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности	Эффективно распределять обязанности.			Самостоятельно и творчески реализовывать свои собственные замыслы.		фронтальная
Футбол
	Сборка модели «Нападающий»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение системы рычагов, работающих в модели.	Определять и формулировать цель деятельности с помощью учителя Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Понимание и сопереживание чувствам других учеников			Работа в парах
	Сборка модели «Вратарь»	Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение систем шкивов и ремней, работающих в модели. Понимание того, как сила трения влияет на работу модели.	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель						фронтальная
	Сборка модели «ликующие болельщики»	Планирование предстоящей работы. Cборка модели, следуя пошаговым инструкциям. Создание, программирование и испытание модели	Контролировать и оценивать учебные знания в соответствии с поставленной задачей			Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы			групповая
	Обобщающее занятие по теме «Футбол»					Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы			фронтальная
Приключения
	Сборка модели «Спасение самолёта»	Знать технологическую последовательность изготовления несложных конструкций Овладение основами логического и алгоритмического мышления	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях			индивидуальная
	Сборка модели «Непотопляемый парусник»	Умение действовать в соответствии с алгоритмом, исследовать, распознавать. Анализировать данные	Сравнивать и группировать предметы и их образы Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях			работа в парах
	Сборка модели «Спасение великана»	Овладевать основами наглядного представления данных и процессов.	Обмениваться мнением. Слушать друг друга						групповая
	Обобщающее занятие по теме «Приключения»	Использование начальных знаний для описания и объяснения процессов, а также оценки их количественных и пространственных отношений	Формирование умения понимать причины успеха /неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуации неуспеха.						фронтальная
Программы для исследований
	Исследование программы «Случайное ожидание»	Приобретение первоначальных представлений о программировании				Называть и объяснять свои чувства и ощущения			коллективная
	Исследование программы «лотерея»	Реализация творческого замысла. Знакомство с простейшими программами	Перерабатывать поученную информацию. Уметь работать в паре и коллективе			Оценивать ситуацию с точки зрения собственных ощущений			групповая
		Овладение основами логического и алгоритмического мышления, пространственного воображения, наглядного представления данных и процессов	Определять, различать и называть составляющие алгоритма			Освоение способов решения проблем творческого и поискового характера			индивидуальная
	Исследование программы «Джойстик»	Умение действовать в соответствии с алгоритмом и строить простейшие алгоритмы	Формирование умения планировать, контролировать и оценивать свою деятельность			Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки. В том числе в информационной деятельности			коллективная
	Обобщающее занятие по теме «Программы для исследований»	Извлекают необходимую информацию. Дополняют и расширяют имеющиеся знания	Осуществлять пошаговый контроль своих действий			Осознают свои возможности в учении. Способны адекватно судить о причинах своего успеха/неуспеха			фронтальная
Ресурсы
	Случайный выбор фона экрана. Все фоны	Знать о случайном выборе фона	Перерабатывать полученную информацию. Сравнивать и группировать предметы и их образы. Cобирать модели, следуя пошаговым инструкциям. Создавать, программировать и испытывать модель			Развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях			работа в парах
	Случайный порядок воспроизведения звуковых файлов. Все звуки. Попугай	Знать о воспроизведении звуковых файлов	Уметь работать над проектом в команде. Эффективно распределять обязанности.			Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки. В том числе в информационной деятельности			групповая
	Обратный отчет. Свистящий мотор. Хранилище.	Использование начальных знаний для описания и объяснения процессов, а также оценки их количественных и пространственных отношений	Формирование умения понимать причины успеха /неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуации неуспеха.			Осознание своих возможностей в учении. Желание заниматься конструированием. Положительно отзываться о школе			фронтальная
	Обобщающий урок	Систематизировать знания	Освоение форм познавательной и личностной рефлексии			Формирование личностного смысла учения			групповая
	Конструирование моделей на свободную тему	Реализация творческого замысла	Использование различных средств для решения познавательной задачи			Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки			индивидуальная

Введение. История Лего.
Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильмов о роботизированных системах. История развития технологий: от механических устройств до современных роботов

2-3 Знакомство с Лего продолжается.

Спецификация конструктора. Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики. Порты подключения. Сбор простых непрограммируемых моделей. Алгоритм построения простейших непрограммируемых моделей.

Знакомство со средой программирования. Понятие «программа», «алгоритм». Чтение языка программирования. Символы. Термины. Интерфейс программного обеспечения. Принципы составления программы. Запуск программы

Обобщающий урок.

6-8. Забавные механизмы. Учащиеся должны сконструировать модели. На занятии «Танцующие птицы» учащиеся знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами. На занятии

«Умная вертушка» ученики исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка. Занятие «Обезьянка-барабанщица» посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Учащиеся изменяют количество

и положение кулачков, используя их для передачи усилия, тем самым заставляя руки обезьянки барабанить по поверхности с разной скоростью.

Обобщающий урок.

10-12. Звери

обнаруживает в ней «пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона

обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик расстояния обнаруживает приближение земли.

обобщающий урок

14-16. Футбол. Раздел Футбол сфокусирован на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета. На занятии «Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях.

Обобщающий урок.

18-20. Приключения. Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто? Что? Где? Почему? Как? и описывают приключения пилота - фигурки. На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. На занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макса.

Обобщающий урок.

22-25. Программы для исследований Испытывание показанных здесь программ, чтобы исследовать возможности программного обеспечения LEGO® Education . Программы для некоторых поведений могут быть значительно сложнее, и поэтому они требуют экспериментирования и многократного повторения. Какие модели можно создать, чтобы они управлялись этими программами?

Супер случайное ожидание. Как долго может длиться ожидание звука?
Управление с клавиатуры. При помощи клавиш со стрелками можно управлять мощностью мотора.
Управление голосом. Скажите что-нибудь и посмотрите, как будет изменяться мощность мотора.
Джойстик. Поворачивайте датчик наклона «носом» вверх и вниз и наблюдайте, как будет меняться

направление вращения мотора.

Управление мощностью мотора при помощи датчика наклона. Наклоняйте датчик в разные стороны и наблюдайте, как изменяется мощность мотора.
Случайный порядок воспроизведения звуковых файлов. Воспроизведение звуков 1-10 в случайном порядке.
Все звуки. Воспроизведение всех доступных звуков.
Случайный выбор фона экрана. Фоны экрана 1-10 сменяются в случайном порядке.
Обратный отсчёт. Запустите эту программу и посмотрите, что произойдёт, когда отсчёт дойдёт до 0.
Хранилище. Запустите программу и введите свой секретный код. Сможете ли вы отпереть замок?

31-33. Проектная деятельность в группах. Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Презентация моделей. Выставки. Соревнования.

Обобщающий урок.

Литература

Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

2 Книга для учителей ПервоРобот LEGO Education

3.Наборы образовательных Лего-конструкторов:

4.Индустрия развлечений. ПервоРобот. В наборе: 216 ЛЕГО-элементов, включая RCX-блок и ИК передатчик, датчик освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

5.Автоматизированные устройства. ПервоРобот. В наборе: 828 ЛЕГО-элементов, включая Лего-компьютер RCX, инфракрасный передатчик, 2 датчика освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

Интернет ресурсы

http://learning.9151394.ru
http://www.asahi-net.or.jp

Также по теме

Часто скачивают с Windows Media Player

Что лучше Android, Windows или iOS

Как управлять курсором с клавиатуры в Windows

Мр Лц Внуково пришло заказное письмо: что это такое

Настройка интернета и Wi-Fi сети Атлант Телеком