Программа внеурочной деятельности "Робототехника"

Управление образования МО ГО «Сыктывкар»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 15»

«15 №-а шӧр школа» муниципальнӧйвелӧдан учреждение

СОГЛАСОВАНО    МО учителей  Протокол № 1  от 28.08.2016г.   Руководитель МО учителей      ________	УТВЕРЖДАЮ:                 Директор     МОУ «СОШ №15»                      _______     01.09.2016г

СОГЛАСОВАНО Протокол заседания совета учащихся  от _____________  № _______  СОГЛАСОВАНО Протокол заседания совета родителей от _____________  № _______

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса внеурочной деятельности 

«Робототехника»

Уровень образования - общее образование

Срок реализации  -  2  года

Составитель: учителя начальных классов Мартюшева Н.А.

Сыктывкар 2016

Пояснительная записка

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 EducationWeDo 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

.

            Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа.

Рабочая программа по внеурочной деятельности «Робототехника» составлена с использованием нормативно-правовой базы:

·      Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (утвержден и введен в действие с 1 января 2010 г. приказом Министерства образования и науки РФ от 06. 10. 2009 № 373) и внесенными изменениями от 26. 11. 2010 приказ № 1241;

            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.

 Обоснование выбора данной программы.

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся 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.

Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том что, она является целостной  и непрерывной  в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности  и само реализоваться в с современном мире . 

Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

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

Цели программы:

1.      Организация занятости школьников во внеурочное время.

2.      Всестороннее развитие личности учащегося:

·         развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;

·         развитие логического мышления;

·       развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла.

3. Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.
4. Ознакомление    учащихся    с    основами    конструирования    и    моделирования.
5. Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.
6. Развитие познавательного интереса и мышления учащихся.
7. Овладение навыками начального технического конструирования и программирования.

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;

Место курса «Роботехника» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 68 часов -2 года обучения (1 час в неделю).

Для реализации программы данный курс обеспечен: набором 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Construction Set), программным обеспечением ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software),  компьютером, принтером, сканером, видео оборудованием. 

1.      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 учащихся:

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.

2.      Структура и содержание программы

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Первые шаги

1.Среда конструирования - знакомство с деталями конструктора.

2.Способы передачи движения.

3. Понятие о скорости. Способы изменения скорости вращения, движения.

4. Знакомство сдатчиком расстояния и способами изменения расстояния.

5. Понятие команды, программа и программирование. Знакомство с блоками.

Забавные механизмы                                                                    Звери

1. Танцующие птицы                                                     1.Голодный аллигатор

2. Умная вертушка                                                         2. Рычащий лев

3. Обезьянка-барабанщица                                           3. Порхающая птица

                                                                                         4. Дракон.

Футбол                                                                                       Приключения

1.Нападающий                                                               1.Спасение самолета

2. Вратарь                                                                        2. Спасение от великана

3. Ликующие болельщики                                            3. Непотопляемый парусник

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.

Конструирование. Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». В каждом задании комплекта для этапа Конструирование приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, придумывают сюжеты. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. В раздел «Развитие»для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

            Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™  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.

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

Основными формами учебного процесса являются:

·         групповые учебно-практические и теоретические занятия;

·         участие в соревнованиях между группами;.

Формы подведения итога реализации программы

·         защита итоговых проектов;

·         участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Учебно-тематическое планирование

(1 год обучения)

№ п\п	Тема занятий	Колич. часов
		Всего	Теория	Практика
1.	Вводное занятие. Основы работы с LEGO® Education WeDo™	1	1
2	Среда конструирования - знакомство с деталями конструктора.	4	1	3
3	Способы передачи движения. Понятия о передачах.	4	2	2
4	Понятие о скорости. Способы изменения скорости вращения, движения.	2	1	1
5	Знакомство сдатчиком расстояния и способами изменения расстояния.	3	1	2
6	Понятие команды, программа и программирование. Знакомство с блоками .	5	2	3
7	Сборка роботов по инструкции составление программ.	12	2	10
8	Самостоятельная творческая работа учащихся. Проект № 1.	2		2
9	Подведение итогов	1	1
Итого		34	11	23

Учебно-тематическое планирование

(2 год обучения)

№ п\п	Тема занятий	Колич. часов
		Всего	Теория	Практика
1.	Вводное занятие. Повторение  основных деталей комплектующих LEGO® Education WeDo™, работы по составлению программ.	4	2	2
7	Сборка роботов по инструкции составление программ.	26	3	23
8	Самостоятельная творческая работа учащихся. Проект № 2.	3	1	2
9	Подведение итогов	1	1
Итого		34	4	30

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1.    Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo модели 2009580) 

2.    Программное обеспечение «LEGO EducationWeDoSoftware »

3.    Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4.    Книга для учителя (в электронном виде CD)

5.    Ноутбуки 

6.    Мультимедийная установка.

3.      Календарно-тематическое планирование (1 год обучения)

34 ч.

№	Количество часов	Раздел программы//Название темы
1	19	Первые шаги.
1	1	Введение. Использование роботов в жизни. Техника безопасности.
2	1	Знакомство с конструктором WeDo. Элементы набора.
3	2	Изучение механизмов
4	1	Зубчатые колёса. Промежуточное зубчатое колесо. Коронные зубчатые колёса.
5	1	Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача.
6	1	Червячная зубчатая передача, кулачёк, рычаг.
7	1	Шкивы и ремни.
8	1	Перекрёстная ременная передача
9	2	Понятие о скорости. Способы изменения скорости вращения, движения. Снижение, увеличение скорости.
8	2	Изучение датчиков и моторов.  Мотор и оси.
9	1	Датчик наклона, расстояния.
10	1	Программирование WeDo
11	1	Блок «Цикл»
12	1	Блок «Вычесть из экрана»
13	1	Блок «Прибавить к Экрану»  ....
2	12	Забавные механизмы
15	1	Конструирование и программирование заданных моделей
16	2	Забавные механизмы.
17	3	Танцующие птицы. Сборка модели. Составление программы.
18	3	Умная вертушка.  Сборка модели. Составление программы.
19	3	Обезьянка – барабанщица.  Сборка модели. Составление программы.
3	3	Самостоятельная творческая работа. Подведение итогов.
20	2	Проект № 1. Разработка, сборка своей модели. Составление простейшей программы для своей модели.
22	1	Презентация своей проектной работы. Подведение итогов: что я знаю и умею.

Календарно-тематическое планирование (2 год обучения)

34 ч.

№	Количество часов	Раздел программы//Название темы
1	4	Повторение  основных деталей комплектующих LEGO® Education WeDo™, работы по составлению программ.
1	1.	Вводное занятие. Техника безопасности.
2	1.	Повторение  основных деталей комплектующих LEGO® Education WeDo™
3	2.	Повторение  программных блоков, составления прграмм.
2	26	Сборка роботов по инструкции и составление программ.
4	1	«Звери» .Обзор комплекта заданий. .
5	2	Голодный аллигатор. Сборка модели. Составление программы.
6	2	Рычащий лев . Сборка модели. Составление программы.
7	2	Порхающая птица.  Сборка модели. Составление программы.
8	2	Дракон. Сборка модели. Составление программы.
9	1	Футбол .Обзор комплекта заданий.
10	2	Нападающий. Сборка модели. Составление программы.
11	2	Вратарь. Сборка модели. Составление программы.
12	2	Ликующие болельщики.  Сборка модели. Составление программы.
13	1	Приключения. Обзор комплекта заданий. .
14	3	Спасение самолёта. Сборка модели. Составление программы.
15	3	Спасение от великана. Сборка модели. Составление программы.
3	4	Самостоятельная творческая работа. Подведение итогов.
16	3	Проект № 2. Разработка, сборка своей модели. Составление простейшей программы для своей модели.
17	1	Презентация своей проектной работы. Подведение итогов: что я знаю и умею.

Краткое описание документа:

Рабочая программа по внеурочной деятельности «Робототехника» составлена с использованием нормативно-правовой базы:

• Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (утвержден и введен в действие с 1 января 2010 г. приказом Министерства образования и науки РФ от 06. 10. 2009 № 373) и внесенными изменениями от 26. 11. 2010 приказ № 1241.

Предназначена для использования во внеурочной деятельности с учащимися 1-5 классов.