Пояснительная
записка
Рабочая
программа кружка «Робототехника» основной и начальной школы составлена на
основе ФЗ №273 «Об образовании», Федерального государственного образовательного
стандарта основного общего образования, приказ № 1897 Министерства образования
и науки РФ от 17 декабря 2010 г. В соответствии с требованиями ФГОС основного
общего и начального 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.
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.
Комплект
LEGO® Education WeDo 2.0 составлен в соответствии с Федеральными
государственными образовательными стандартами (ФГОС) и помогает стимулировать
интерес школьников к естественным наукам и инженерному искусству. В основе
ФГОС лежит формирование универсальных учебных действий, а также способов
деятельности, уровень усвоения которых предопределяет успешность последующего
обучения ребёнка. Это одна из приоритетных задач образования. На первый план
выступает деятельностно-ориентированное обучение: учение, направленное на
самостоятельный поиск решения проблем и задач, развитие способности ученика
самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации,
контролировать и оценивать свои достижения.
Курс
предназначен для обучающихся 5-6 классов. Срок реализации 1 год (по 4 часа в
неделю), всего 136 часов.
Перечень
учебно-методических средств обучения.
1.
Гинзбург, Е.Е. Образовательная робототехника в
дополнительном образовании школьников: Методическое пособие / Е.Е. Гинзбург,
А.В. Винокуров -Йошкар-Ола: ОАНО «Инфосфера», 2011.-36с.
2.
Емельянова, И.Е. Развитие одаренности детей
дошкольного возраста средствами легоконструирования и компьютерно-игровых
комплексов / И.Е. Емельянова, Ю.А. Максаева – Челябинск: ООО «РЕКОПОЛ», 2011. –
131 с.
3.
Максаева, Ю.А. Легоконструирование с детьми
дошкольного возраста в условиях интеграции образовательных областей:
Учебно-методическое пособие / Ю.А. Максаева – Челябинск: «Искра-Профи», 2013. –
60 с.
4.
Сагритдинова, Н.А. Fischertechnik – основы
образовательной робототехники: учебно-методическое пособие / Н.А. Сагритдинова,
В.Н. Халамов. - Челябинск, 2012. – 40 с. : ил.
5.
Трактуева, С. Первые конструкции. Книга для
учителя / С. Трактуева. – М. : ИНТ. – 16 с.
6.
Филиппов, С.А. Робототехника для детей и
родителей.-СПб.: Наука, 2010.-195с.
7.
Фэй Роудс Руководство для детей по созданию
моделей животных с NXT Robotics System. 2008.- 324 с.
8.
John C. Hansen. LEGO MINDSTORMS NXT
программирование: Робототехника в C (второе издание).- Variant Press, 2009.-
560с.
9.
Early Simple Machines LEGO Educational. Первые механизмы. Книга для учителя. Авторизованный
перевод и издание на русском языке ИНТ. – 81 с.
10. LEGO MINDSTORMS руководство пользователя NXT 2.0, EV3
11. LEGO MINDSTORMS программное обеспечение 2009689 «Простые
механизмы».
12. LEGO MINDSTORMS программное обеспечение 2009688
«Первоисточники энергии».
13. LEGO MINDSTORMS программное обеспечение 2009686
«технология и физика 2»
14. www.myrobot.ru
15. www.easyelectronics.ru
16. www.roboforum.ru
Общая
характеристика курса
В
основу программы положено моделирование роботов, как прогрессивного, наглядного
и одновременно практически полезного раздела – робототехники, вобравшего в себя
ее передовые достижения. В программе освещены темы, интересные учащимся как
теоретически, так и для самостоятельного конструирования и моделирования
разнообразных роботов. Одновременно рассматриваются принципиальные
теоретические положения, лежащие в основе работы ведущих групп
робототехнических систем. Такой подход предполагает сознательное и творческое
усвоение закономерностей робототехники, с возможностью, их реализации в быстро
меняющихся условиях, а также в продуктивном использовании в практической и
опытно-конструкторской деятельности. В процессе теоретического обучения
воспитанники знакомятся с назначением, структурой и устройством роботов, с
технологическими основами сборки и монтажа, основами вычислительной техники,
средствами отображения информации. Программа содержит сведения по истории
современной электроники, информатики и робототехники, о ведущих ученых и
инженерах в этой области и их открытиях с целью воспитания интереса учащихся к
профессиональной деятельности, направлениям развития и перспективам
робототехники.
Программа включает проведение практикума начинающего робототехника, включающего
проведение лабораторно-практических, исследовательских работ и прикладного
программирования. В ходе специальных заданий воспитанники приобретают
обще-трудовые, специальные и профессиональные умения и навыки по сборке готовых
роботов, их программированию, закрепляемые в процессе разработки проекта.
Содержание практических работ и виды проектов могут уточняться, в зависимости
от наклонностей учащихся, наличия материалов, средств и др.
Учебные занятия предусматривают особое внимание соблюдению учащимися правил
безопасности труда, противопожарных мероприятий, выполнению экологических
требований. Содержание программы реализуется во взаимосвязи с предметами
школьного цикла. Некоторые темы взаимосвязаны с общеобразовательным курсом и
могут с одной стороны служить пропедевтикой, с другой стороны опираться на
него.
Планируемые результаты освоения обучающимися программы кружка:
Регулятивные
универсальные учебные действия
Ученик научится:
•
целеполаганию, включая
постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную;
•
самостоятельно анализировать
условия достижения цели на основе учета выделенных учителем ориентиров действия
в новом учебном материале;
•
планировать пути достижения
целей;
•
устанавливать целевые приоритеты;
•
уметь самостоятельно
контролировать свое время и управлять им.
Ученик получит возможность научиться:
•
принимать решения в проблемной
ситуации на основе переговоров.
Коммуникативные
универсальные учебные действия
Ученик научится:
•
учитывать разные мнения и
стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве;
•
формулировать собственное
мнение и позицию, аргументировать и координировать ее с позициями партнеров в
сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности;
•
устанавливать и сравнивать
разные точки зрения, прежде чем принимать решения и делать выбор;
•
аргументировать свою точку
зрения, спорить и отстаивать свою позицию не враждебным для оппонентов образом;
•
задавать вопросы, необходимые
для организации собственной деятельности и сотрудничества с партнером.
Ученик получит возможность научиться:
•
осуществлять взаимный контроль
и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь.
Познавательные универсальные учебные действия
Ученик научится:
• основам
реализации проектно-исследовательской деятельности;
• проводить
наблюдение и эксперимент под руководством
учителя;
•
осуществлять расширенный поиск
информации с использованием ресурсов библиотек и Интернета;
•
создавать и преобразовывать
модели и схемы для решения задач;
•
осуществлять выбор наиболее
эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий.
Ученик получит возможность научиться:
•
объяснять явления, процессы,
связи и отношения, выявляемые в ходе исследования.
Основы
учебно-исследовательской и проектной деятельности
Ученик научится:
•
планировать и выполнять
учебное исследование и учебный проект, используя оборудование, модели, методы и
приемы, адекватные исследуемой проблеме;
•
выбирать и использовать
методы, релевантные рассматриваемой проблеме;
•
распознавать и ставить
вопросы, ответы на которые могут быть получены путем научного исследования,
отбирать адекватные методы исследования, формулировать вытекающие из
исследования выводы.
Ученик получит возможность научиться:
•
ясно, логично и точно излагать
свою точку зрения, использовать языковые средства, адекватные обсуждаемой
проблеме.
В ходе изучения курса формируются и получают развитие метапредметные
результаты, такие как:
•
умение самостоятельно
планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно
выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
•
умение оценивать правильность
выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;
•
умение создавать, применять и
преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и
познавательных задач;
•
владение основами
самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в
учебной и познавательной деятельности;
•
умение организовывать учебное
сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать
индивидуально и в группе; находить общее решение и разрешать конфликты на
основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и
отстаивать свое мнение;
•
формирование и развитие
компетентности в области использования информационно-коммуникационных
технологий (далее ИКТ-компетенции).
Личностные
и метапредметные результаты:
1.
Коммуникативные универсальные учебные действия:
ñ
формировать умение понимать других;
ñ
формировать умение строить речевое высказывание
в соответствии с поставленными задачами.
2.
Познавательные универсальные учебные действия:
ñ
формировать умение извлекать информацию из
текста и иллюстрации;
ñ
формировать умения на основе анализа
рисунка-схемы делать выводы.
3.
Регулятивные универсальные учебные действия:
ñ
формировать умение оценивать учебные действия в
соответствии с поставленной задачей;
ñ
формировать умение составлять план действия;
ñ
формировать умение мобильно перестраивать свою
работу в соответствии с полученными данными.
4.
Личностные универсальные учебные действия:
ñ
формировать учебную мотивацию, осознанность
учения и личной ответственности;
ñ
формировать эмоциональное отношение к учебной
деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.
Предметные результаты реализации программы
У обучающихся будут сформированы:
ñ
основные понятия робототехники;
ñ
основы алгоритмизации;
ñ
умения автономного программирования;
ñ
знания среды LEGO;
ñ
умения подключать и задействовать датчики и
двигатели;
ñ
навыки работы со схемами.
Обучающиеся
получат возможность научиться:
ñ
собирать базовые модели роботов;
ñ
составлять алгоритмические блок-схемы для
решения задач;
ñ
использовать датчики и двигатели в простых
задачах;
ñ
программировать на Lego;
ñ
использовать датчики и двигатели в сложных
задачах, предусматривающих многовариантность решения;
ñ
проходить все этапы проектной деятельности,
создавать творческие работы.
ñ
Содержание учебного процесса.
Структура и содержание программы
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 парусник
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.
Звери
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.
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.
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.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.