Рабочая программа по внеурочной деятельности Кружок "робототехника" в 1 классе

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.

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.

Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа.

Рабочая  программа по внеурочной деятельности «Робототехника» составлена на основании:

·         учебного плана МБОУ СОШ№ 12;

·         закона об образовании;

·         решении Коллегии Министерства образования РСФСР.

Место курса «Роботехника» в учебном плане

                Данная программа составлена на 4 года и составленное тематическое планирование рассчитано на 65 часов (1 час в неделю)

в 1 классе - 14 ч., 2 - 17 часов, 3- 17 часов, 4 класс - 17 часов.

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

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.

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;

·         создание завершенных проектов с использованием устройств серии PowerFunction (PF).

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

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

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.

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. Поддержаниетакой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественнымобразом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие»для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с болеесложным поведением.

            Программное обеспечение конструктораПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDoSoftware) предназначено для создания программ путёмперетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы.Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующиеБлоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера,микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживаеткаждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора. Раздел «Первыешаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания ипрограммирования 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.

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;

·          работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);

·          участие в соревнованиях между группами;

·         комбинированные занятия.

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

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).

Формы подведения итога реализации программы

·         защита итоговых проектов;

·         участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;

·         участие в школьных и городских 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.

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

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

2.     Программное обеспечение «LEGO EducationWeDoSoftware »

3.     Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4.     Книга для учителя (в электронном виде CD)

5.     Ноутбук  - 1 шт.

6.     Интерактивная доска.

Список литературы

1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.

2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.

Календарно-тематическое планирование

1 класс – 14 часов

№	Название темы занятия	Кол-во часов	Дата
1.	Робототехника. История робототехники. Основные определения. Законы робототехники: три основных и дополнительный «нулевой» закон. Манипуляционные системы.	1	16.09
2.	Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача. Принципиальная модель.	1	23.09
3.	Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Основная модель.	1	30.09
4.	Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Модель для решения задач. Проект.	1	14.10
5.	Первые шаги. Колеса и оси. Принципиальная модель.	1	21.10
6.	Первые шаги. Колеса и оси. Основная модель.	1	28.10
7.	Первые шаги. Колеса и оси. Модель для решения задач. Проект.	1	11.11
8.	Первые шаги. Рычаги. Принципиальная модель.	1	18.11
9.	Первые шаги. Рычаги. Основная модель.	1	25.11
10.	Первые шаги. Рычаги. Модель для решения задач. Проект.	1	2.12
11.	Первые шаги. Датчик наклона. Шкивы и ремни. Принципиальная модель. Перекрестная переменная передача.	1	9.12
12.	Первые шаги. Датчик наклона. Шкивы и ремни. Основная модель.	1	16.12
13.	Первые шаги. Шкивы и ремни. Модель для решения задач. Проект.	1	23.12
14.	Итоговое занятие.	1	13.01.17

Календарно-тематическое планирование

2 класс – 17 часов

№	Название темы занятия	Кол-во часов	Дата
1.	Введение.  Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9689 Конструктор Простые механизмы LEGO® WeDo™. Организация рабочего места. Техника безопасности  Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.	1	13.09
2.	Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Шкивы и ремни Первые шаги. Перекрестная переменная передача Воспитательные мероприятия Первые шаги. Снижение скорости  Увеличение скорости Воспитательные мероприятия Первые шаги. Датчик расстояния Воспитательные мероприятия Первые шаги. Коронное зубчатое колесо Воспитательные мероприятия	1	20.09
3.	Первые шаги. Червячная зубчатая передача Воспитательные мероприятия Первые шаги. Кулачок Воспитательные мероприятия Первые шаги. Блок "Цикл",   Блок "Прибавить к экрану" Первые шаги. Блок "Вычесть из Экрана", Блок "Начать при получении письма" Первые шаги. Маркировка	1	27.09
4.	Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка). Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением)	1	4.10
5.	Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели,  создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели) . Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением)	1	11.10
6.	Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты)	1	18.10
7.	Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка). Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели) Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением, создание группы "ударных" из моделей, изготовление барабанов из разных материалов )	1	25.10
8.	Сравнение механизмов. Танцующие птицы,  умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты)	1	8.11
9.	Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели). Развитие (создание и программирование модели с болеесложным поведением)	1	15.11
10.	Сравнение механизмов. Танцующие птицы,  умная вертушка, обезьянка-барабанщица, голодный аллигатор (сборка, программирование, измерения и расчеты)	1	22.11
11.	Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка)	1	29.11
12.	Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка)	1	6.12
13.	Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка)	1	13.12
14.	Транспорт. Спасательный самолёт. Конструирование (сборка)	1	20.12
15.	Транспорт. Спасение от великана. Конструирование (сборка)	1	27.12
16.	Транспорт. Непотопляемый парусник. Конструирование (сборка)	1	17.01.2017
17.	Итоговое занятие.	1	24.01.17