Рабочая программа. Робототехника 5 класс.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

       Программа курса «Робототехника» для 5 класса разработана в соответствии со следующими нормативными документами:

·Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования (приказ Министерства Образования и Науки РФ 2012г. No273)

·Основная образовательная программа Муниципального общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа № 142 г. Новосибирска на 2016-2017 учебный год.

·Постановление от 29.12.2010г. No189 «Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно - эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях» с 03.03.2011г.

       Рабочая программа ориентирована на использование конструктора Lego Education WeDo № 9580, 9585.

      Робототехника - область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем.

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.

ЦЕЛЬ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА

Главная цель учебного предмета: обучение основам конструирования и программирования.

ЗАДАЧИ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА

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.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДМЕТА «РОБОТОТЕХНИКА».

Отличительной особенностью данной программы является то, что она построена на обучении в процессе практики.

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.

При репродуктивном конструировании (по готовым инструкциям и схемам) и сборке робота по образу и подобию существующих, ученики 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.

МЕСТО ПРЕДМЕТА  «РОБОТОТЕХНИКА» В УЧЕБНОМ ПЛАНЕ.

          Для изучения курса «Робототехника» из вариативной части учебного плана выделено 35 часов, из расчёта 1 час в неделю.

ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

Личностные результаты обучения:

• формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей обучающихся Л1;
• формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и технологий Л2;
• самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений Л3;
• готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями Л4;
• проявление технико-технологического мышления при организации своей деятельности Л5;
• мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода Л6;
• формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения Л7;
• формирование коммуникативной компетентности в процессе проектной, учебно-исследовательской, игровой деятельности Л8.

Метапредметные результаты:

• овладение исследовательской и проектной деятельностями:  умение видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить эксперименты, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеи Р1;
• умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности Р2;
• овладение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности Р3;
• умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели, схемы для решения учебных и познавательных задач Р4;
• развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли, способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение Р5;
• формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию Р6;
• комбинирование известных алгоритмов технического и технологического творчества в ситуациях, не предполагающих стандартного применения одного из них Р7;
• поиск новых решений возникшей технической или организационной проблемы Р8;
• самостоятельная организация и выполнение различных творческих работ по созданию технических изделий Р9;
• виртуальное и натурное моделирование технических объектов и технологических процессов Р10;
• проявление инновационного подхода к решению учебных и практических задач в процессе моделирования изделия или технологического процесса Р11;
• формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий Р12.

Предметные результаты обучения:

·         умение использовать термины области «Робототехника» П1;

·         умение конструировать механизмы для преобразования движения П2;

·         умение конструировать модели, использующие механические передачи, редукторы П3;

·         умение конструировать мобильных роботов, используя различные системы передвижения П4;

·         умение программировать П5;

·         умение конструировать модели промышленных роботов с различными геометрическими конфигурациями; умение составлять линейные алгоритмы управления исполнителями и записывать их на выбранном языке программирования П6;

·         умение использовать логические значения, операции и выражения с ними; умение формально выполнять алгоритмы, описанные с использованием конструкций ветвления (условные операторы) и повторения (циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных величин; умение создавать и выполнять программы для решения несложных алгоритмических задач в выбранной среде программирования П7;

·         умение использовать готовые прикладные компьютерные программы и сервисы в выбранной специализации, умение работать с описаниями программ и сервисами П8;

·         навыки выбора способа представления данных в зависимости от постановленной задачи П9;

·         рациональное использование учебной и дополнительной технической и технологической информации для проектирования и создания роботов и робототехнических систем П10;

·         владение алгоритмами и методами решения организационных и технических задач П11;

·         владение методами чтения и способами графического представления технической, технологической и инструктивной информации П12;

·         применение общенаучных знаний по предметам естественнонаучного и математического цикла в процессе подготовки и осуществления технологических процессов П13;

·         владение формами учебно-исследовательской, проектной, игровой деятельности П14;

·         планирование технологического процесса в процессе создания роботов и робототехнических систем П15.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КОНСТРУКТОРА

Есть несколько способов проведения занятий с конструктором Lego WeDо. Продолжительность занятий с конструктором Lego WeDо может зависеть от сложности моделей, времени на обсуждение результата и проведения анализа собранной модели, экспериментирования и т.д. Работать можно как индивидуально, так и в командах (парах, тройках и т.д.). Это зависит от количества наборов конструкторов и компьютеров, доступных на уроке.

Для начала следует познакомить школьников с элементами конструктора и их названиями. Пусть дети рассмотрят детали, рассортируют их по коробочкам (по цвету, по размеру, по фигурам и т.д.), попробуют собрать несложные модели из этих элементов. Знакомимся с интерфейсом программы конструктора Lego WeDо. Выясняем, как вызвать раздел Справка. Затем переходим в раздел Задания комплекта. Изучаем основы построения программы для «оживления» собранных моделей, знакомимся с пиктограммами команд и их назначением. Создаём программу для одной из собранной модели. Далее собираем базовые модели комплекта. Пользуемся подсказкой по сборке и «оживлению» модели. Желательно, чтобы школьники проговаривали свои действия при сборке моделей, грамотно называли элементы, умели объяснить процессы, применяемые для «оживления» этих моделей. Всякий раз следует обращать внимание школьников на то, какую модель еще можно создать на основе базовой модели. А в конце занятия проводим выставку собранных моделей.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 5 КЛАСС (68часов).

Разделы и темы программы	Количество учебных часов на раздел	Планируемые результаты	Характеристика основных видов деятельности учащихся
1. Знакомство с конструктором LegoWeDo и его возможностями.	3	Л1, Л2, Л3,Л6,Р1, Р2 ,Р12, П1, П2, П8, П12, П13, П14	Знакомство с учебным предметом «Робототехника». Освоение приемов работы с рабочей тетрадью, конструктором и компьютерной поддержкой раздела (темы урока). Освоение организации рабочего места. Планирование деятельности, составление последовательности выполнения работ. Изучение компонентов конструктора. Подготовка конструктора к работе. Правила безопасной работы.
2. Основы сборки и программирования роботов.	24	Л5,Л6,Р1, Р2,Р4, Р6, Р8, Р10, Р12, П3, П4, П5, П6,  П7, П10, П11, П12, П13, П14, П15	Работа с рабочей тетрадью,  учебником и информационными технологиями (в соответствии с планом урока).  Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора. Сборка и программирование моделей.
3. Проектная деятельность.	8	Л1, Л2, Л7, Л8, Р6, Р7, Р8, Р9, Р10, Р11, Р12, П7, П9, П10, П11, П12, П13, П14, П15.	Работа с информационными технологиями.  Проектирование и создание роботов и робототехнических систем. Презентация моделей, умение описать их технические возможности.

КАЛЕНДАРНО - ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 5 класс

Номер занятия	Разделы и темы программы	Количество учебных часов	Планируемые результаты	Характеристика основных видов деятельности учащихся	№\ Содержание практической работы.	Дата проведения
1. Знакомство с конструктором LegoWeDo и его возможностями
1	Введение в робототехнику.	1	Л1, Л2, Л3,Л6,Р1, Р2 ,Р12, П1, П2, П8, П12, П13, П14	Знакомство с учебным предметом «Робототехника». Освоение приемов работы с рабочей тетрадью, конструктором и компьютерной поддержкой раздела (темы урока). Освоение организации рабочего места. Планирование деятельности, составление последовательности выполнения работ
2	Компоненты конструктора Lego WeDo.	1		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение компонентов конструктора. Подготовка конструктора к работе. Правила безопасной работы.
3	Среда программирования Lego WeDo.	1		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока).
2. Основы сборки и программирования роботов. Футбол.
4-5	Вратарь.	2	Л5,Л6,Р1, Р2,Р4, Р6, Р8, Р10, Р12, П3, П4, П5, П6,  П7, П10, П11, П12, П13, П14, П15	Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	1.Сборка и программирование модели «Вратарь»
		2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.
6-7	Нападающий.				2. Сборка и программирование модели «Нападающий»
8-9	Ликующие болельщики.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	3.Сборка и программирование модели «Ликующие болельщики»
Зоопарк.
10-11	Голодный аллигатор	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	4.Сборка и программирование модели «Голодный аллигатор»
12-13	Обезьянка-барабанщица.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	5.Сборка и программирование модели «Обезьянка-барабанщица»
14-15	Порхающая птица.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	6.Сборка и программирование модели «Порхающая птица»
16-17	Рычащий лев.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	7.Сборка и программирование модели «Рычащий лев»
18-19	Танцующие птицы.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	8.Сборка и программирование модели «Танцующие птицы»
Техника.
20-21	Непотопляемый парусник.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	9.Сборка и программирование модели 10.«Непотопляемый парусник»
22-23	Спасение от великана.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	11.Сборка и программирование модели «Спасение от великана»
24-25	Спасение самолета.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	12.Сборка и программирование модели «Спасение самолета»
26-27	Умная вертушка.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.	13.Сборка и программирование модели «Умная вертушка»
3. Проектная деятельность.
28-29	Определение темы, целей и задач проекта.	2	Л1, Л2, Л7, Л8, Р6, Р7, Р8, Р9, Р10, Р11, Р12, П7, П9, П10, П11, П12, П13, П14, П15.	Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Изучение  инструкции. Подбор компонентов конструктора.
30-31	Построение схемы проекта. Подбор необходимого оборудования.	2		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями (в соответствии с планом урока). Подбор компонентов конструктора.	14.Построение схемы проекта.
32	Конструирование механизма.	1			15.Конструирование механизма.
33	Программирование.	1		Работа с рабочей тетрадью и информационными технологиями.
34	Тестирование и доработка проекта.	1
35	Защита проекта.	1

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

Наименование	Количество
Конструктор Lego WeDo № 9580	3
Конструктор Lego WeDo № 9585	3
Программное обеспечение	1
Компьютер	1

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате обучения учащиеся должны 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 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;

уметь:

·        работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

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

·        создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

·        создавать программы на компьютере;

·        передавать (загружать) программы;

·        корректировать программы при необходимости;

·        демонстрировать технические возможности роботов.