Рабочая программа по робототехнике

Управление образования администрации

муниципального образования   «Холмский городской округ»

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №8 г. Холмска

Рассмотрено на ШМО                         Рекомендована                             «УТВЕРЖДАЮ»

учителей начальных классов               экспертным советом          Директор МАОУ СОШ №8

Протокол №                                         Протокол №                          ___________Рекина  Е.С.

от 30 августа 2018г.                            от  31 .08.2018г.                            03   сентября 2018г.

Руководитель ____________

Образовательная рабочая программа внеурочной деятельности

научно-технического  направления

«Перворобот»

для обучающихся начального общего образования

Студия «Робототехника» (2-4 классы)

Возрастной состав обучающихся: 8-10  лет

Срок реализации: 3 года.

Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями ФГОС НОО, на основе авторской программы «Перворобот»/авт.сост. Толкачева А.Е.- Екатеринбург, 2014 и на основе методических материалов для учителя по работе с конструктором «Перворобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo)» и LEGO Mindshtorms.

Учитель: Андрухович К.А.

г. Холмск

2018 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями ФГОС НОО, на основе авторской программы «Перворобот»/авт.сост. Толкачева А.Е.- Екатеринбург, 2014 и на основе методических материалов для учителя по работе с конструктором «Перворобот LEGOWeDo (LEGO EducationWeDo и WeDo 2.0)» и LEGO Mindshtorms.

Программа разработана с учѐтом Федерального закона «Об образовании в

в     Российской Федерации» № 273-ФЗ от 29 декабря 2012 года, Примерных требований к дополнительным образовательным программам 06-1844 от 11.12.2006 г., Концепции развития дополнительного образования детей (утверждена распоряжением Правительства РФ от 04.09.2014 г. № 1726).Приказ Министерства образования и науки РФ от 29 августа 2013 г. N 1008 "Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам".

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции,            подготовки высококвалифицированных  кадров.           Творческие способности и профессиональное мастерство специалистов становится главной производительной силой общества, и, в целях приумножения достижений во всех областях науки и техники, необходимо планомерная работа по развитию у молодѐжи творческого воображения и технических способностей.

Робототехника в образовании – это область творчества и развития детей, сотрудничества, интегрирующая в себе науку, технологию, инженерное дело, техническое творчество.

Программа «Перворобот» нацелена на формирование у учащихся начальной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире путем активного обучения. Ее реализация позволит стимулировать у учащихся интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций, умение исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их. Кроме того, программа направлена на развитие коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Направленность программы – научно-техническая.

Новизна программы заключается в том, что обучающимся в процессе обучения предлагается разрабатывать индивидуальные проекты.

Актуальность программы: Развитые страны мира рассматриваютинвестиции в высокотехнологичное производство и информационные технологии в качестве ключевых приоритетов своего развития. Наша страна не может быть исключением. Очевидно, что для работы в данных отраслях экономики необходимы люди, способные проектировать и управлять сложными технологическими процессами. Реализация данной образовательной программы направлена на формирование у детей младшего школьноговозраста навыков начального технического конструирования и программирования роботов, позволяет привить обучающимся интерес к технике и технологиям. Программа сконструирована с учетом современных запросов со стороны детей и их родителей.

Педагогическая целесообразность: Данная образовательная программа педагогически целесообразна, т.к. применение исследовательских и частично-поисковых методов позволяет сформировать у обучающихся интерес к техническому творчеству, научить работать в коллективе и развить творческие способности.

Данная программа отличается от уже существующих программ тем,что она предполагает применение разных серий оборудования, оптимально соответствующих возрасту детей: для второго, третьего и четвертого классов используются различные конструкторы и программное обеспечение. Так же программой предусмотрена подготовка к участию в выставках.

Цель программы: формирование навыков начального технического конструирования с использованием конструктора LEGO WeDo, LEGO и WeDo 2.0, Mindshtorms и программирования в среде LEGO EducationWeDo и LEGO Education EV3.

Задачи программы:

Воспитательные:

-        заложить основы коммуникативных отношений внутри микрогрупп и в коллективе в целом;

-        сформировать навык сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных ситуациях, умение работать в команде;

-        воспитать уважительное отношение к труду и мнению других людей.

Развивающие:

-        обеспечить формирование у обучающихся логических операций (сравнение, анализ, синтез, обобщение, классификация, аналогия, построение рассуждений, отнесение к известным понятиям);

-        сформировать умение планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;

-        развить речь в процессе анализа проделанной работы.

Обучающие:

-        ознакомить обучающихся с базовыми техническими терминами и понятиями;

-        ознакомить обучающихся с процессом передачи движения;

-        ознакомить обучающихся с принципами построения простых механизмов;

-        ознакомить с основами программирования;

-        научить применению программирования в конструкторской деятельности.

ФОРМЫ, МЕТОДЫ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Основная форма работы – практические занятия.

Формы организации деятельности учащихся:

-      Индивидуальная (индивидуально-групповая).

-      Фронтальная.

-            Тренинг.

Методы обучения, в основе которых лежит способ организации занятия:

-      Словесные (беседа, объяснение);

-      Наглядные (показ схем исполнения, работа по образцу);

-            Практические (самостоятельное конструирование моделей).

Методы, в основе которых лежит уровень деятельности детей:

-      Объяснительно-иллюстративные.

-      Репродуктивные.

-            Частично-поисковые.

-            Исследовательские.

Формы проведения занятий:

-      Практическое занятие;

-      Обсуждение;

-      Наблюдение;

-            Соревнование.

ВЕДУЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Принципы содержания курса:

1. Принцип гуманистической направленности, который предполагает отношение педагога к обучающимся как к ответственным субъектам собственного развития, субъект-субъектный характер отношений, оказание психолого-педагогической поддержки в самопознании, самоопределении и самореализации личности.

2. Принцип системности, предполагающий, что внеурочная деятельность обеспечивает

целостность, преемственность и взаимосвязь между:

- основными компонентами организуемой деятельности (целевым, содержательным, процессуальным, технологическим и результативным);

- урочной и воспитательной деятельностью;

- всеми участниками внеурочной деятельности (педагоги, обучающиеся, родители, социальные партнеры и т.д.);

- региональной, муниципальной, общешкольной, классной, индивидуальной системами воспитания и дополнительного образования,  индивидуальными системами воспитания и дополнительного образования.

3. Принцип вариативности, определяющий широкий спектр видов, форм и способов организации деятельности, направленных на удовлетворение потребностей обучающихся.

4. Принцип добровольности, предполагающий свободу выбора обучающимся различных видов деятельности, добровольного участия в них, возможность проявления инициативы в выборе сроков, способов, темпа освоения программ внеурочной деятельности в рамках индивидуальных образовательных траекторий.

5. Принцип успешности и социальной значимости, который направлен на формирование у обучающихся потребностей в достижении личностно значимых и коллективных результатов, создание ситуаций успеха в личностной и общественно- значимой деятельности.

Сроки реализации программы. По авторской программе количество часов рассчитано на 144 часа в год (4 часа в неделю). В рабочей программе количество часов сокращено со 144 часов до 34 часов (1 час в неделю). Сокращения часов по темам происходят за счёт количества уплотнения тем. Занятия проходят 1 час в неделю согласно расписания с учетом календарных дней.

Класс	Кол-во часов по авторской программе	По рабочей программе
2	144	34
3	144	34
4	144	34
Итого:	432	102

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы:

Программа «Перворобот» рассчитана для обучающихся 8-10лет. Наполняемость в группах составляет 10 детей.

В младшем школьном возрасте происходит перестройка познавательных процессов ребенка: формируется произвольность внимания и памяти, мышление из наглядно-образного преобразуется в словесно-логическое и рассуждающее, формируется способность к созданию умственного плана действий. К психологическим новообразованиям данного возраста также относятся произвольность поведения и способность к рефлексии. Ведущий характер начинает приобретать учебная деятельность.

Однако игра в этом возрасте продолжает занимать важное место в жизни ребенка и существенно влияет на его развитие. Развивающие игры способствуют самоутверждению детей, развивают настойчивость, стремление к успеху и другие полезные мотивационные качества, которые могут им понадобиться в их будущей взрослой жизни. В таких играх совершенствуется мышление, действия по планированию, прогнозированию, взвешиванию шансов на успех, выбору альтернатив и т.д.

Использование конструктора LEGO с включением игровых форм работы для обучения детей младшего школьного возраста способствует развитию творческих способностей обучающихся, воспитанию творчески активной и самостоятельной личности, формированию умения анализировать результаты своей работы, устанавливать причинно-следственные связи, формированию навыков общения и коллективного труда. Содержание программы учитывает возрастные психологические особенности детей младшего школьного возраста.

Условия проведения занятий: для проведения занятий используется учебный кабинет, обучающиеся, как правило, располагаются за отдельными рабочими столами, для подгруппы обучающихся (для 2 учеников) предусмотрен отдельный набор-конструктор и персональный компьютер.

Требования к одежде: особых требований не предъявляется.

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Личностные:

Будет сформирован навык сотрудничества со взрослыми и сверстниками, умение договариваться в разных ситуациях, умение работать в команде;

Будет сформировано уважительное отношение к труду и мнению других людей.

Будет сформирована потребность в проявлении общественной и творческой активности.

Метапредметные:

Будут освоены способы решения проблем творческого и поискового характера, логические операции;

Будут сформированы умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации, умения определять наиболее эффективные способы достижения результата;

Будут сформированы умение слушать собеседника и вести диалог, умение излагать свое мнение, осознанно строить речевое высказывание в соответствии с задачами коммуникации.

Будут сформированы умение понимать причины успеха/неуспеха учебной деятельности и способность конструктивно действовать даже в ситуации неуспеха.

Предметные:

Обучающиеся ознакомятся с базовыми техническими терминами и понятиями;

Будет изучен процесс передачи движения;

Будут изучены принципы построения простых механизмов;

Обучающиеся ознакомятся с основами программирования;

Научатся применять программирование в конструкторской деятельности.

СПОСОБЫ ОЦЕНКИ ДОСТИЖЕНИЯ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Для отслеживания результативности освоения дополнительной общеобразовательной программы «Перворобот» используется педагогический анализ выполнения учащимися диагностических заданий, педагогическое наблюдение. На основании полученных результатов заполняются соответствующие технологические карты, разработанные с учетом требований ФГОС и ориентированные на оценку уровня предметных достижений, личностных и метапредметных универсальных учебных действий. Диагностика предметных результатов осуществляется в 2 этапа (январь, май).

ФОРМЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Итоги реализации программы могут быть представлены через:

- демонстрацию работы построенных механизмов,

- открытые занятия для родителей, педагогов,

- конкурсные состязания в рамках творческого объединения,

- участие в соревнованиях между подгруппами.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Первый год обучения.

1.                            Знакомство с конструктором. Техника безопасности.

Теория: Знакомство с обучающимися.Обсуждение правил поведения в компьютерном классе. Инструктаж по технике безопасности труда и противопожарной безопасности. Конструктор LEGO WeDo. Составляющие конструктора. Практика: Знакомство с деталями конструктора .Сборка произвольных моделей.

2.                                Первые шаги. Программное обеспечение LegoWeDo. Управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo. Теория: Знакомство с программным обеспечением LEGO WeDo. Знакомство с понятием программы и алгоритма. Изучение работы датчиков и моторов. Изучение основных принципов механической передачи движения, принципов передачи (понижающей и повышающей, перекрестной, а также червячной и зубчатой передачи). Работа с датчиками.Практика: Сбор механизма с присоединением моторов. Составление программы движения моторов. Запуск механизма. Анализ ошибок и результатов. Сбор механизмов с использованием инструкций.

3.                            Забавные механизмы.Теория: Механизмы в жизни человека. Речь как инструмент мышления и как средство общения. Применение различных методов соединений подвижных частей механизмов.Практика: Создание и конструирование самодвижущихся забавных механизмов: танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица. Творческая работа: создание произвольного механизма, выполняющего полезную работу. Соревнование по запуску вертушки.

4.                            Животные.Теория: Обобщение знаний обучающихся о разнообразии диких и домашних животных. Основы проектной деятельности.Практика: Конструирование роботов-животных(голодный аллигатор, рычащий лев, порхающая птица). Создание робота по собственной задумке. Пробная презентация своего проекта.

5.                            Герои и сказки.Теория:Обобщение возможностей конструирования и других средствтворчества: живые комиксы, кукольный театр. Основы командной работы.Практика: Конструирование произвольных роботов,создание историй,Презентация командного проекта.

6.                            Автомобили.

Теория: Конструкция автомобиля.Скоростные и грузовые машины.Практика:Конструирование                 автомобилей,       создание        программыавтопилота. Соревнования: скорость, сила, логика.

7.                  Спорт.

Теория: Спортивные соревнования.Соревнования роботов и их правила.

Практика: Конструирование роботов:нападающие,вратарь,ликующиеболельщики. Групповая работа по сборке роботов для проведения футбольного матча. Произвольные модели.

8.                            Приключения.

Теория: Приключение как жанр искусства.Практика: Конструирование роботов:самолет,великан,парусник.Коллективная работа: игры-приключения (спасение самолета, спасение от великана, непотопляемый парусник). Создание группового проекта приключенческой тематики, презентация проекта.

9.                  Техника вокруг нас .

Теория:   Практическое       применение   роботов          в          современном мире.

Промышленные роботы.Практика: Конструирование строительной техники,военной техники,использование сложных алгоритмов. Командная работа.

10.     Сложные задачи программирования.

Теория: Ветвление алгоритма.Работа с двумя моторами и датчиками.Практика:  Самостоятельное  создание  программ  для  различных  задач.Соревнования программистов. Конструирование произвольных механизмов.

11.                            Итоговые соревнования. Практика: Самостоятельное создание командами моделей для участия всоревнованиях: перетягивание каната, гонка, самый сильный, интеллектуал (программирование).

Второй год обучения.

1.                            Знакомство с ресурсным конструктором. Техника безопасности.

Теория:Обсуждение   правил   поведения   в   компьютерном   классе.

Инструктаж по технике безопасности труда и противопожарной безопасности. Ресурсный конструктор LEGO WeDo. Составляющие конструктора. Практика: Знакомство с деталями конструктора.Сборка произвольныхмоделей.

2.                            Базовые модели.

Теория: управление моторами с помощью датчиков.Практика: сборка моделей«подъемный кран», «колесо обозрения»,«умный дом», «автомобиль». Творческая работа: создание собственного полезного механизма.

3.                            Взаимодействие роботов.

Теория: способы связи двух роботов между собой.Выбор алгоритмадействия в зависимости от поведения робота-напарника.Практика: создание роботов-напарников,реализация связи между двумяроботами, командная работа.

4.                            Программирование .

Теория: язык программирования«Scratch».Управление моторами идатчиками в среде «Scratch».Практика: изучение интерфейса программы«Scratch»,созданиемультиков и игр. Конструирование моделей, управляемых с помощью языка «Scratch».

5.                  Итоговые проекты.

Теория: выбор тем и определение порядка работы над проектами.

Практика: создание командных проектов–механическая модель подуправлением.

6.                            Итоговые соревнования.

Практика: Самостоятельное создание командами моделей для участия всоревнованиях: перетягивание каната, гонка, самый сильный, интеллектуал (программирование).

Третий год обучения.

1.                            Знакомство с конструктором LEGO WeDo 2.0. Техника безопасности.

Теория:   обсуждение   правил   поведения   в   компьютерном   классе.Инструктаж по технике безопасности труда и противопожарной безопасности. Конструктор LEGO WeDo 2.0. Составляющие конструктора. Практика: знакомство с деталями конструктора. Сборка произвольных моделей.

2.                            Базовые модели, основы работы в среде программирования.

Теория:  команды  управления  моторами, движение  по  секундам  иоборотам .Практика: сборка модели, доработка модели в зависимости отпоставленных задач.

3.                  Виды передач движения. Работа с датчиками.

Теория: настройка работы датчиков.

Практика: применение  различных  передач  движения  в зависимости  отпоставленной задачи. Сборка моделей с установкой датчиков. Установка дополнительных механизмов.

4.                            Движение по траектории. Релейный регулятор.

Теория: релейный регулятор:математика в алгоритме робота.Практика: сборка робота для движения по заданной траектории.

5.                             Использование нескольких датчиков и регулятора для движения по сложным маршрутам.

Теория: прерывание цикла ,подсчет циклов. Создание блоков. Пропорциональный регулятор .Практика: сборка роботов, преодолевающих лабиринт, полосупрепятствий, определяющих перекрестки и инверсную траекторию.

6.                            Итоговые соревнования.

Практика: Самостоятельное создание командами моделей.

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ

Помещение: учебный кабинет, оформленный в соответствии с профилем проводимых занятий и оборудованный в соответствии с санитарными нормами: столы и стулья для педагога и учащихся, классная доска, шкафы.

Оборудование:

-   набор-конструктор WeDo – 5 шт.;

-   ресурсный набор WeDo– 5шт.;

-   набор-конструктор WeDo 2.0 – 5 шт.;

-    персональный компьютер с установленным программным обеспечением

2000095 LEGO® EducationWeDo – 10 шт.

Дидактическое   обеспечение   курса:   комплект   заданий 2009580

LEGO Education WeDo Activity Pack (в электронном виде).

Условия проведения занятий: для проведения занятий используется учебный кабинет, обучающиеся, как правило, располагаются за отдельными рабочими столами, для каждого обучающегося предусмотрен отдельный набор-конструктор и персональный компьютер. При проведении внутригрупповых соревнований используется поле для состязаний, столы.

Требования к одежде: особых требований не предъявляется.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Науменко О.М./Творчествоведение на современном этапе [Электронный ресурс] // http://atnu.narod.ru/tvorit.html (дата обращения 10.12.2011).

2.      ПервоРобот LEGO® WeDo™. Книга для учителя [Текст].

3.      Письмо Минобрнауки РФ от 11.12.2006 г. № 06-1844 «О Примерных требованиях к программам дополнительного образования детей».

4.      Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 03.06.2003 № 118 «О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03» (вместе с «СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. 2.2.2. Гигиена труда, технологические процессы, сырье, материалы, оборудование, рабочий инструмент. 2.4. Гигиена детей и подростков. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы».

5.      Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 № 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и

организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей».

6.      Приказ Минобрнауки России от 29 августа 2013 г. № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам».

7.      Ревягин Л.Н./Проблемы развития черт творческой личности и некоторые

рекомендации их решения [электронный ресурс]: // http://ou.tsu.ru/school/konf16/11.html (дата обращения 02.12.11).

4.      Трофимова Н.М., Пушкина Т.Ф., Козина Н.В./Возрастная психология: учебное пособие для вузов [Текст] // С-Пб, «Питер», 2005, 240 стр.

5.      Федеральный закон от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».