Темы рабочих программ по фгос робототехника. Рабочая программа по направлению. Робототехника. Данная программа направлена на

15.04.2021

Рабочая программа внеурочной деятельности в рамках реализации общеинтеллектуального направления «Робототехника» разработана на основе:

Закон № 273-ФЗ от 29.12.12 г.« Об образовании РФ»;

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Сан-Пин 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях», зарегистрированные в Минюсте России 03 марта 2011 года, регистрационный номер 193;

Методические рекомендации по формированию учебных планов образовательных учреждений Воронежской области - региональных инновационных площадок по направлению « Введение федеральных государственных образовательных стандартов основного общего образования»;

Распоряжение Правительства Российской Федерации от 07 сентября 2010 г. №1570-р « Об утверждении плана действий по модернизации общего образования на 2011-2015 года»;

Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897 (зарегистрирован Минюстом России 1 февраля 2011 г., регистрационный № 19644) «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования»;

Приказом департамента образования, науки и молодежной политики Воронежской области «Об утверждении плана действий по модернизации общего образования на 2011-2015 годы в Воронежской области» (от 14 декабря 2010 г. № 974) в образовательных учреждениях Воронежской области (региональных инновационных площадках по направлению «Введение ФГОС ООО») началось поэтапное введение федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (далее ФГОС ООО).

Разъяснения по отдельным вопросам применения федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования ФГОС ООО от 29.05.2015г. №80-11/4360.

В соответствии с требованиями ФГОС основного общего 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.

Для достижения требований стандарта к результатам обучения учащихся, склонных к естественным наукам, технике или прикладным исследованиям, важно вовлечь их в такую учебно-познавательную деятельность уже в начальной школе и развить их способности на следующих этапах школьного образования.

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.

Цели работы курса:

Организация занятости школьников во внеурочное время.

Всестороннее развитие личности учащегося:

Развитие навыков конструирования

Развитие логического мышления

Мотивация к изучению наук естественно – научного цикла: окружающего мира, краеведения, физики, информатики, математики.

Познакомить детей со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах

Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.

Основными задачами занятий являются:

Обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;

Развивать творческие способности и логическое мышление детей;

Развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

Развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

Развивать умения творчески подходить к решению задачи;

Развивать , анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений младшие школьники осваивают , а также передачи движения внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию.

Обучающая среда позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В то же время новым для учащихся является работа над проектами. И хотя этапы работы над проектом отличаются от этапов, по которым идет работа над проектами в средней школе, но цели остаются теми же. В ходе работы над проектами дети начинают учиться работать с дополнительной литературой. Идет активная работа по обучению ребят анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала. В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей. Повышается мотивация к учению. Занятия помогают в усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а так же в усвоении других математических знаний, так как для создания проектов требуется провести простейшие расчеты и сделать чертежи. У учащихся, занимающихся конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно влияет на мелкую моторику), речь становится более логической.

Образовательная система предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения.

2. Общая характеристика курса

Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся 5 классов образовательных учреждений, которые впервые будут знакомиться с LEGO – технологиями. Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Обоснование курса

Применение конструкторов LEGO во внеурочной деятельности в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Целью использования «Робототехники» в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе.

Формы и приемы работы с учащимися:

Ролевая игра
Познавательная игра
Задание по образцу (с использованием инструкции)
Творческое моделирование (создание модели-рисунка)
Викторина

Знания и умения, полученные учащимися в ходе реализации программы:

Умения работать по предложенным инструкциям;

Умения творчески подходить к решению задачи;

Умения довести решение задачи до работающей модели;

Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

3. Место курса в плане внеурочной деятельности

Курс предназначен для обучающихся 5 классов. Срок реализации 1 год (по 1 часа в неделю), всего 35 часа.

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса

Личностные результаты.

формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности,

формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения,

умение работать самостоятельно и нести ответственность за собственные действия,

умение работать в команде и находить оптимальные общие решения.

Межпредметные результаты.

формировать умение слушать и понимать других;

формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе;

формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации;

формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.

умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;

формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя;

формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.

Предметные результаты.

у обучающихся будут сформированы:

основные понятия робототехники;

основы алгоритмизации;

умения автономного программирования;

знания среды LEGO

основы программирования

умения подключать и задействовать датчики и двигатели;

навыки работы со схемами.

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.

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.

Подготовка учебного кабинета для проведения занятий по курсу внеурочной деятельности «LEGO Education».

На компьютерах установлено программное обеспечение 2000095 LEGO Education WeDo.

Элементы каждого конструктора 9580 WeDo. Сложены в контейнер.

Для каждого учащегося или группы организовано рабочее место с компьютером и свободным местом для сборки моделей.

Имеется комплект измерительных инструментов: линейки или рулетки, секундомеры, а также бумага для таблицы данных.

Каждый набор WeDo Construction Set пронумерован. Это позволяет закрепить за каждым учащимся или командой конкретный набор и следить за его сохранностью.

Оборудован отдельный шкаф для хранения наборов.

Незавершённые модели хранятся в контейнерах или на отдельных полках.

Предусмотрено место, где можно разместить дополнительные материалы: книги, фотографии, карты – всё, что относится к изучаемой теме.

Результаты работы фиксируются в виде фотографий, видео клипов, презентаций и т.д.

Разделы комплекта заданий

Комплект включает 12 заданий, которые разбиты на четыре раздела, по три задания в каждом.

В каждом разделе учащиеся занимаются технологией, сборкой и программированием, а также упражняются во всех четырех предметных областях. Однако каждый раздел имеет свою основную предметную область, на которой фокусируется деятельность учащихся.

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.

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.

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.

Приключения

Раздел «Приключения» сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто?, Что?, Где?, Почему?, Как? и описывают приключения пилота – фигурки Макса. На занятии «Спасение от великана» ученики исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса. На занятии «Непотопляемый парусник» учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макс.

6. Тематическое планирование.

№ п/п

Тема занятия

Кол-во часов по теме

Основной вид учебной деят-ти

Метапредметные результаты (УУД)

Дата проведения

Введение. Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника?

Л.

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение основных принципов механики

Л.

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знакомство с программным обеспечением конструктора LEGO WE DO

Знакомство с основами программирования

Л. развитие любознательности, сообразительности

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Знание основных принципов механики

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К.

Изучение механизмов конструктора LEGO WE DO .

Знание основных принципов механики

Л.

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р.

К. Включаться в групповую работу

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей)

Знание основных принципов механики.Знакомство с основами программирования

Л. Отношение к школе, учению и поведение в процессе учебной деятельности.

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели)

Знание основных принципов механики. Знакомство с основами программирования

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Установление отношений между данными и вопросом

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Передача движения внутри конструкции.

Л. развитие любознательности, сообразительности

П.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Конструирование (сборка)

Понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Составление плана решения

Р.

К. Включаться в групповую работу

Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

Л.

П. Осуществление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности

Л.

П.

Р.

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

Прикидки результата и его оценки

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Включаться в групповую работу

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Конструирование через создание простейших моделей

Л. Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов

П. пространственно-графическое моделирование

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Звери. Голодный аллигатор. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

Умение работать по предложенным инструкциям по сборке моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Составление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Включаться в групповую работу

Вратарь, нападающий, болельщики. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

П. Составление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Шлагбаум »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Непотопляемый парусник »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Составление плана решения

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Непотопляемый парусник »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

Включаться в групповую работу

Проект «Непотопляемый парусник »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Голодный лев »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Голодный лев »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Включаться в групповую работу

Проект «Голодный лев »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Порхающая птица »

Умение классифицировать материал для создания модели

П. Действовать в соответствии с заданными правилами.

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Порхающая птица »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Порхающая птица »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Проект «Мельница »

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Составление плана решения

Р. Выполнять пробное учебное действие, фиксировать индивидуальное затруднение в пробном действии

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Проект «Мельница »

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Составление плана решения

Р. соотнесение своих действий с целью и задачами деятельности;

К. Включаться в групповую работу

Проект «Мельница »

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности

П. Осуществление плана решения

Р. сравнение своего результата деятельности с результатом других учащихся;

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Я создаю собственный проект

Умение классифицировать материал для создания модели

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

Я создаю собственный проект

Конструирование через создание простейших моделей

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Я создаю собственный проект

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ

Л. развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. . Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Представление проектов. Подведение итогов.

Управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Обсуждение

Л. развитие любознательности, сообразительности

П. Применять изученные способы учебной работы

Р. Контролировать свою деятельность: обнаруживать и исправлять ошибки

К. Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения

7. Используемая литература:

Руководство для учителя LEGO Education WeDo
Руководство практических работ с конструктором LEGO
Программное обеспечение LEGO Education WeDo v.1.2 (книга учителя)

Материально-техническое оснащение образовательного процесса:

Конструкторы ЛЕГО, технологические карты, книга с инструкциями

Конструктор Лего, LEGO WeDO.

Компьютер, проектор, экран

Планируемые 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:

Ученик или ученица научится:

понимать влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

понимать область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

понимать основные источники информации;

понимать виды информации и способы её представления;

понимать основные информационные объекты и действия над ними;

понимать назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;

понимать правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

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.

Выпускник получит возможность научиться:

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.

Введение государственных стандартов общего образования предполагает использование новых педагогических технологий в образовательном процессе. Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода. Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Это означает, что для развития ребенка необходимо организовывать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Такую стратегию обучения легко реализовать через групповые занятия с комплектами «Лего».

Скачать:

Предварительный просмотр:

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение школа № 489

Рассмотрено Утверждаю

Школьным методическим объединением Директор ГБОУ

Руководитель ШМО ________________ О.Н. Калашникова

Протокол №_______от______________ Приказ №____от__________

Рабочая программа

внеурочной деятельности по курсу

LEGO Education WeDo

1 час в неделю (34 часа)

Учитель: Храпова

Юлия

Евгеньевна

Стаж работы:_ 7 лет ____

Санкт - Петербург

2015 год ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Жизнь современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет серьезные требования к ним. Курс «LEGO Education WeDo» является межпредметным модулем, где дети комплексно используют свои знания. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Разнообразие конструкторов LEGO позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям:

1. конструирование;

2. программирование;

3. моделирование физических процессов и явлений.

В основе курса лежит целостный образ окружающего мира, который преломляется через результат деятельности учащихся. Конструирование как учебный предмет является комплексным и интегративным по своей сути, он предполагает реальные взаимосвязи практически со всеми предметами начальной школы. Рабочая программа по курсу внеурочной деятельности «LEGO Education WeDo» соответствует требованиям ФГОС.

Образовательные конструкторы LEGO Education WeDo 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.

Составлено из расчёта 1 час в неделю, 34 недели, всего 34 часа.

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника представляет обучающимся 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, обучающихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Основные учебные цели

Занятия конструированием, программированием, исследованиями, написание отчётов, а также общение в процессе работы способствуют разностороннему развитию учащихся. Интегрирование различных школьных предметов в учебном курсе LEGO открывает новые возможности для реализации новых образовательных концепций, овладения новыми навыками и расширения круга интересов. В программе содержатся ссылки на учебные цели по каждому предмету, но у каждого задания Комплекта есть основной учебный предмет, находящийся в фокусе деятельности учащихся.

Естественные науки

Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в машине. Идентификация простых механизмов, работающих в модели, включая рычаги, зубчатые и ременные передачи. Ознакомление с более сложными типами движения, использующими кулачок, червячное и коронное зубчатые колеса. Понимание того, что трение влияет на движение модели. Понимание и обсуждение критериев испытаний. Понимание потребностей живых существ.

Технология. Проектирование

Создание и программирование действующих моделей. Интерпретация двухмерных и трехмерных иллюстраций и моделей. Понимание того, что животные используют различные части своих тел в качестве инструментов. Сравнение природных и искусственных систем. Использование программного обеспечения для обработки информации. Демонстрация умения работать с цифровыми инструментами и технологическими системами.

Технология. Реализация проекта

Сборка, программирование и испытание моделей. Изменение поведения модели путём модификации её конструкции или посредством обратной связи при помощи датчиков. Организация мозговых штурмов для поиска новых решений. Обучение принципам совместной работы и обмена идеями.

Математика

Измерение времени в секундах с точностью до десятых долей. Оценка и измерение расстояния. Усвоение понятия случайного события. Связь между диаметром и скоростью вращения. Использование чисел для задания звуков и для задания продолжительности работы мотора. Установление взаимосвязи между расстоянием до объекта и показанием датчика расстояния. Установление взаимосвязи между положением модели и показаниями датчика наклона. Использование чисел при измерениях и при оценке качественных параметров.

Развитие речи

Общение в устной или в письменной форме с использованием специальных терминов. Подготовка и проведение демонстрации модели. Использование интервью, чтобы получить информацию и написать рассказ. Написание сценария с диалогами. Описание логической последовательности событий, создание постановки с главными героями и её оформление визуальными и звуковыми эффектами. Применение мультимедийных технологий для генерирования и презентации идей. Участие в групповой работе в качестве «мудреца», к которому обращаются со всеми вопросами.

Задачи:

Расширить знания обучающихся 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;

Развивать коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения.

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, обучающиеся 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.

В программе курса не предусмотрено жесткое разделение учебного времени и фиксированного порядка прохождения тем: эту задачу учитель решает сам, с учетом условий образовательного учреждения и возрастом учащихся.

Учащиеся, работая по инстукциям и заданиям учителя, испытывают собранные модели и анализируют предложенные конструкции. Далее они выполняют самостоятельную работу по теме, предложенной учителем. Помощь учителя при данной форме работы сводится к определению основных направлений работы и к консультированию учащихся.

Самостоятельная работа выполняется учащимися в форме проектной деятельности, может быть индивидуальной, парной и групповой. Выполнение проектов требует от детей широкого поиска, структурирования и анализирования дополнительной информации по теме.

Основой данного курса является следующие конструкторы LEGO:

LEGO Education 9580 с книгой для учителя;
LEGO Education 9585 с дополнительными моделями.

Способы организации занятий.

Есть множество способов организовать занятия с материалами LEGO Education WeDo Каждое занятие может занять один урок, а может и больше – все зависит от того, сколько будет затрачено времени на обсуждение, сборку модели, освоение компьютера, экспериментирование. На занятиях учащиеся могут работать как индивидуально, так и небольшими группами, или в командах – это зависит от доступного количества компьютеров и наборов 9580 WeDo.

Способ A: Сначала «Первые шаги», затем задание Комплекта:

Предварительное знакомство с основными идеями построения и программирования моделей помогает учащимся освоиться с конструктором и программным обеспечением. Затем переходим к выполнению задания Комплекта. Предлагаем ученикам выбрать одно из трёх заданий каждого раздела Комплекта. Отдельные группы учеников могут работать быстрее остальных и выполнить все три задания, в то время как другие успеют завершить только одно или два, этим учащимся предлагаются дополнительные задания. Иногда, для поощрения сотрудничества, предлагается использовать модели из других проектов. По завершении работы над проектами проходит выставка моделей.

Способ B: Сосредоточиться на заданиях Комплекта Занятия сразу начинаются с Комплектом заданий, уделяя больше времени проектам, чтобы пробудить интерес к экспериментированию. Ученикам предлагается постараться выполнить все задания или, если времени недостаточно – на выбор одно задание по каждому разделу Комплекта.

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.

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.

Подготовка учебного кабинета для проведения занятий по курсу внеурочной деятельности «LEGO Education».

На компьютерах установлено программное обеспечение 2000095 LEGO Education WeDo.

Элементы каждого конструктора 9580 WeDo. Сложены в контейнер.

Оборудован отдельный шкаф для хранения наборов.

Незавершённые модели хранятся в контейнерах или на отдельных полках.

Результаты работы фиксируются в виде фотографий, видео клипов, презентаций и т.д.

Разделы комплекта заданий

Комплект включает 12 заданий, которые разбиты на четыре раздела, по три задания в каждом.

Забавные механизмы

Звери

Футбол

Приключения

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:

Ученик или ученица научится:

понимать влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;
понимать область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);
понимать основные источники информации;
понимать виды информации и способы её представления;
понимать основные информационные объекты и действия над ними;
понимать назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;
понимать правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

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.

Выпускник получит возможность научиться:

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.

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

№ урока	Дата планируемая	Дата фактическая	Тема урока	УУД
Повторение (7 ч.)
1,2,3	1-3 неделя		Основные приемы сборки и программирования	Познавательные УУД: Регулятивные УУД: Коммуникативные УУД:
4,5,6	3-6 неделя		Блоки
	7 неделя		Самостоятельная сборка модели по выбору учащихся
Футбол. Математика (9 ч.)
1,2,3	8-10 неделя		Нападающий	Познавательные УУД: Определять, различать и называть детали конструктора, Конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему. Ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.
4,5,6	11-13 неделя		Вратарь	Перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы. Регулятивные УУД: Уметь работать по предложенным инструкциям. Умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя. Коммуникативные УУД: Уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке. Уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
7,8,9	14-16 неделя		Ликующие болельщики
Приключения. Развитие речи (9 ч.)
1,2,3	17-19 неделя		Нападающий	Познавательные УУД: Определять, различать и называть детали конструктора, Конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему. Ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного. Перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы. Регулятивные УУД: Уметь работать по предложенным инструкциям. Умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
4,5,6	20-22 неделя		Вратарь
7,8,9	23-25 неделя		Ликующие болельщики	Определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя. Коммуникативные УУД: Уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке. Уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Конструирование сложных механизмов (9 ч.)
1,2,3	26-28 неделя		Кран	Познавательные УУД: Определять, различать и называть детали конструктора, Конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему. Ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного. Перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы. Регулятивные УУД: Уметь работать по предложенным инструкциям. Умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя. Коммуникативные УУД: Уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке. Уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
4,5,6	29-31 неделя		Дом с машиной
7,8,9	32-34 неделя		Колесо обозрения
Итого за год:			Примечание:

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1. Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 12 штук.

2. Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software».

3. Инструкции по сборке (в электронном виде CD).

4. Книга для учителя (в электронном виде CD).

5. Ноутбук - 12 штук.

6. Интерактивная доска.

Транскрипт

1 Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа с углубленным изучением английского языка 1354" Рабочая программа по направлению Робототехника Класс: 1-5 класс. Количество часов(всего): 76ч. Педагог дополнительного образования по направлению робототехника Шеин Дмитрий Михайлович Москва, 2016

2 Пояснительная записка За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние роботы широко используются на благо экономик ведущих мировых держав: выполняют работы более дешево, с большей точностью и надежностью чем люди, используются на вредных для здоровья и опасных для жизни производствах. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Роботы играют все более важную роль в жизни, помогая людям выполнять каждодневные задачи. Интенсивная экспансия искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит быстро развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные и роботизированные системы. В последнее десятилетие значительно увеличился интерес к образовательной робототехнике. Робототехника в образовании - это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику, основанные на активном обучении учащихся. Во многих странах есть национальные программы по развитию именно STEM образования. Робототехника 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. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда LEGO. В наше время, время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, то есть непосредственно сконструировать и запрограммировать. Всему этому способствует данная программа по робототехнике научно-технической направленности. Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование. То есть созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий. Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, мышления, через техническое творчество. Техническое творчество - мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования - многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося. Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течение всего процесса обучения, и позволяет детям шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования, учащиеся получают дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. Отличительной особенностью данной программы от существующих программ является ее направленность на конструирование и программирование LEGO-моделей, а также на умение анализировать и сравнивать различные модели, искать методы исправления недостатков и использования преимуществ, приводящих в итоге к созданию конкурентно способной модели.

3 Работа с образовательным конструктором LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания - от теории механики до психологии, - что является вполне естественным. Очень важным представляется работа в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. 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. LEGO позволяет учащимся: совместно обучаться в рамках одной команды; распределять обязанности в своей команде; проявлять повышенное внимание культуре и этике общения; проявлять творческий подход к решению поставленной задачи; создавать модели реальных объектов и процессов; видеть реальный результат своей работы. Цели и задачи Цель: раскрытие интеллектуального и творческого потенциала детей с использованием возможностей робототехники; развитие творческих способностей в процессе конструирования, проектирования и программирования. Данная программа решает следующие основные задачи: Образовательные: формирование основных знаний, используемых в технических областях; формирование теоретических знаний в области устройства и эксплуатации робототехнических механизмов и машин; формирование профессиональной ориентации учащихся; повышение уровня знаний учащихся по предметам:физика, математика, информатика. Развивающие: развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем; развитие творческого потенциала учащихся, пространственного воображения; формирование умения планировать работу и самостоятельно контролировать ее поэтапное выполнение. Воспитательные: воспитание умения работать в коллективе; воспитание трудолюбия и уважительного отношения к труду; воспитание волевых качеств личности; формирование потребности в творческом и познавательном досуге. В основу образовательного процесса по данной программе положены ряд принципов:

4 1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение учащимся только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники. 2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены. 3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике. 4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества. 5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучающихся, критически осмысливать и оценивать факты, делать выводы, разрешать все сомнения для того, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога. 6. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программном продукте. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а также материалы своего изготовления. 7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его усвоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частному к общему. 8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой. 9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и так далее) и, опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований. При планировании и проведении занятий применяется личностно- ориентированная технология обучения, в центре внимания которой индивидуальность, стремящаяся к реализации своих возможностей, а также системно-деятельностный метод обучения. В процессе обучения используются дидактические игры, отличительной особенностью которых является обучение посредством активной и интересной для детей игровой деятельности. Они способствуют: 1. Развитию мышления (умение доказывать свою точку зрения, анализировать конструкции, сравнивать, генерировать идеи и на их основе синтезировать свои собственные конструкции), речи (увеличение словарного запаса, выработка научного стиля речи), мелкой моторики; 2. Воспитанию ответственности, аккуратности, отношение к себе как к самореализующейся личности, к другим людям (прежде всего к сверстникам), к труду. 3. Обучению основам конструирования, моделирования, автоматического управления с помощью компьютера и формированию соответствующих навыков.

5 Виды организации деятельности учащихся на уроке: лекция дискуссия ролевая игра ответы на вопросы учителя эксперимент, опыты работа в парах программирование Групповая работа Творческие задания Самостоятельная работа Составление плана, рецензии, конспекта, отзыва. Реферата Исследование Совместная деятельность по достижению цели урока Взаимопроверка, самопроверка Аукцион идей Тестирование Практическая деятельность

6 ПРОГНОЗИРУЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ По окончанию курса 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; -порядок создания алгоритма программы, действия робототехнических средств; -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; УМЕТЬ: -принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель. - проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов; - создавать программы для робототехнических средств. - прогнозировать результаты работы. - планировать ход выполнения задания. - рационально выполнять задание. - руководить работой группы или коллектива. - высказываться устно в виде сообщения или доклада. - высказываться устно в виде рецензии ответа товарища. - представлять одну и ту же информацию различными способами МЕХАНИЗМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ - олимпиады; - соревнования; - учебно-исследовательские конференции. -проекты.

7 темы Название разделов и тем направления Кол-во ак. часов теория практика всего LEGO StoryStarter 1. Вводное занятие. Обзор набора. Групповое создание сказки. 2. Воссоздание известных сказок из LEGO. LEGO MoreToMath 3. Вводное занятие. Обзор набора. «Цветы». «Ягоды». 4. «Поезд». «Пруд». 5. Итоговое занятие LEGO WeDo 6. Вводное занятие. Обзор набора и ПО. 7. Программы для исследований 8. Золотая рыбка 9. Лягушки 10. Аквалангист 11. Венерина мухоловка 12. Стрекоза 13. Батискаф 14. Бабочка 15. Катапульта 16. Горилла 17. Самолет с джойстиком

8 18. Динозавр 19. Дрель 20. Итоговое занятие (конкурс, соревнования) Lego Технология и Физика 21. Вводное занятие. Обзор набора. «Силы и движение. Прикладная механика» 22. Конструирование модели «Уборочная машина» 23. Игра «Большая рыбалка» 24. Свободное качение 25. Конструирование модели «Механический молоток» «Средства измерения. Прикладная математика» 26. Конструирование модели «Измерительная тележка» 27. Конструирование модели «Почтовые весы» 28. Конструирование модели «Таймер» «Энергия. Использование сил природы» 29. Энергия природы 30. Энергия ветра 31. Инерция 32. Магнетизм 33. «Машины с электроприводом» 34. Конструирование модели «Тягач» 35. Конструирование модели «Гоночный

9 автомобиль» 36. Конструирование модели «Скороход» «Пневматика» 37. «Пневматическая рука» 38. «Пневматический манипулятор» Всего Раздел 1. LEGO StoryStarter Содержание изучаемого курса Практико-ориентированный образовательный инструмент, предназначенный для развития языковых навыков обучающихся в начальной школе. Вводные упражнения. Повседневное общение. Сочинение и повествование. Пересказ и анализ историй. Раздел 2. LEGO MoreToMath Прикладное учебное пособие для учащихся начальной школы по овладению способами решения математических задач и формированию понимания математических законов. Раздел 1. LEGO WeDo Исследование возможностей программного обеспечения LEGO Education WeDo. Использование датчиков (расстояния, наклона) при построении модели. Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Зубчатые колеса, Рычаги, Колеса. Создание и программирование моделей с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами. Раздел 2. LEGO Технология и Физика Программа «Технология и физика» научно-технической направленности, ориентирована на реализацию интересов детей в сфере инженерного конструирования, развитие их технологической культуры. Изучение приложения естественных наук на практике. Энергия движения (кинетическая). Энергия в неподвижном состоянии (потенциальная). Трение и сопротивление воздуха. Сила и движение. Возобновляемая энергия, поглощение, накопление, использование энергии. Площадь. Свойства магнитов, сила, магнитные и немагнитные материалы. Пневматика.

10 Программно-техническое обеспечение программы 1. Ноутбуки с ПО WeDo - не менее 10 штук 2. Конструкторы StoryStarter, MoreToMath, WeDo, Т&Ф 3. Методические пособия: WeDo, Т&Ф 4. Компьютер с выходом в интернет, интерактивная доска.

11 Список литературы 1. Копосов, Д. Г. «Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов». 2. Копосов, Д. Г. «Первый шаг в робототехнику. Рабочая тетрадь для 5-6 классов». 3. Филиппов, С.А. «Робототехника для детей и родителей». - СПб.: Наука, 2010, 195 стр. 4. ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. - Институт новых технологий. 5. Рыкова, Е.А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. - СПб, 2001, 59 стр. 6. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл. 7. Электронный ресурс: 8. Электронный ресурс:

Дополнительная общеобразовательная программа «Спортивная робототехника» базовый уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся педагог дополнительного образования

Дополнительная общеобразовательная программа «Введение в робототехнику» ознакомительный уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся педагог дополнительного

Дополнит ельная общеобразоват ельная программа «Введение в робот от ехнику» (новая редакция) ознакомительный уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся старшийпедагог

Дополнит ельная общеобразоват ельная программа «Спорт ивная робот от ехника» (новая редакция) базовый уровень Составители программы Направленность Срок реализации программы Возраст обучающихся Старший

Из опыта работы МАОУ гимназии 32 г. Калининграда Современные успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «РОБОТОТЕХНИКА» Направленность программы: техническая. Уровень программы: ознакомительный. Возраст обучающихся: 10-17 лет. Срок реализации программы:

2. Пояснительная записка Предмет 3D моделирование- это создание фигур и предметов, комплексов различного назначения. Образовательная программа по робототехнике "3D моделирование " это один из интереснейших

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Дом детского творчества» Краснослободского муниципального района УТВЕРЖДЕНО: Педагогическим советом Протокол от 2015г.

Пояснительная записка Данная программа по робототехнике научно-технической направленности, так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов,

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА В наше время робототехнике и компьютеризации ребенка необходимо учить решать жизненные задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ Направленность: Техническая Уровень программы: Ознакомительный Возраст учащихся: 9-15 лет Срок реализации: 1 год (2 часа в неделю) Период реализации

1. Пояснительная записка 1.1. Вступление Предмет робототехники это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования «Стратегия» Утверждаю Директор МАУ ДО «Центр дополнительного образования «Стратегия» И.А. Шуйкова Приказ

АННОТАЦИЯ к дополнительной общеразвивающей программе технической направленности по обучению детей конструированию с элементами программирования для детей 5-7 лет по платной образовательной услуге по технической

Аннотация к дополнительной общеразвивающей программе технической направленности по ознакомлению детей старшего дошкольного возраста с основами робототехники и программирования. Рабочая программа дополнительной

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа «Образовательная робототехника» разработана с учётом требования Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования и планируемых результатов

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение «Средняя общеобразовательная школа «Центр образования «Кудрово» Всеволожского района Ленинградской области Программа рассмотрена УТВЕРЖДАЮ на педагогическом

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение лицей «Морской технический» муниципального образования город Новороссийск Программа рассмотрена на педагогическом совете Протокол 1 от «28» августа

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Центр детского творчества «Радуга» городского округа Самара ***************************************************** 443063,

I. Пояснительная записка Данная программа по программированию на платформе «1С:Предприятие 8» научно-технической направленности, т.к. так как в наше время программирования и компьютеризации, ребенка/учащегося

1 Введение За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние роботы широко используются

2 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа разработана в соответствии с Федеральным законом от 29.12.12 г. 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»; приказом

Пояснительная записка Программа «Робототехника» разработана в соответствии с Федеральным государственным стандартом ООО второго поколения и рассчитана на 2 года обучения (3-4 классы). Возрастная группа

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Тюменский областной государственный институт развития регионального образования Региональный Центр

1 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА кружка «Робототехника» для организации внеурочной учащихся 5-9 классов Введение (Автор: Кривощекова С.В., учитель информатики МБОУ гимназии г.советский) За последние годы успехи в робототехнике

Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Мир Arduino» имеет техническую направленность и призвана способствовать формированию у подрастающего поколения интереса

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 7 г. Кировска» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА внеурочной деятельности «Робототехника» 7-8 класс Учитель: Мазуренко Станислав

Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад 156» ПРИНЯТО Протокол заседания педагогического совета МБДОУ 156 от 14.09.2018г. 1 УТВЕРЖДЕНО приказом МБДОУ 156 от 27.09.2018г.

Пояснительная записка Данная программа имеет техническую направленность и рассчитана на изучение азов робототехники EV3. Так как мы живем в крупной промышленной республике, возникает необходимость в хорошо

1. Пояснительная записка Предмет робототехники это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения. Возникнув на основе

Программа «Практическое применение физики в робототехнике» Возраст обучающихся: 13-15 лет Срок реализации: 1 год Составитель: Гапчук И.М., педагог дополнительного образования Пояснительная записка Дополнительная

TOCyAAPCTBEHHOE EIOAXETHOE OELIIEOEPA3OBATEJTbHOE rrqper(aehlte IOPO,IIA MOCKBbI (IIIKOJIA.}Ib 2098 (MHOIOIPOOIIJIbHbIft OBPA3OBI\TEJIbHTTTI UNUTP> IIMEHII repo.fl COBETCKOIO COIO3A JI.M.4OBAT"OP,A) PACCMOTPEHA

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа научно - технической направленности. Занятия по программе проводятся с применением конструктора LEGO WeDo. Новизна, актуальность и педагогическая целесообразность Развитие

Пояснительная записка к дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программе «Робототехника» Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Робототехника» имеет техническую направленность

1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Электронный ресурс]. URL: минобрнауки.рф/документы/543 2. Бердюгина О.Н. Деловая игра «Путь к успеху» как инструмент

Образовательная программа внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению «Робототехника» 4 класс 207-208 учебный год Всего часов на учебный год: 34 (33) Количество часов в неделю: Составитель:

Описание образовательной программы 1. Полное наименование, уровень, направленность образовательной программы: дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Робототехника. Program» уровень

ИЗДАТЕЛЬСТВО «УЧИТЕЛЬ» Развитие конструктивной деятельности и технического творчества дошкольников через LEGO-конструирование и робототехнику Лёвина Светлана Александровна, педагог дополнительного образования

«Робототехника» (Педагог: Комарова А.В.) Начальный уровень (1-2 год) Программа «Перворобот Lego Wedo (начальный уровень) первый год обучения» имеет научно-познавательную направленность. Программа предназначена

Паспорт дополнительной общеобразовательной программы. Наименование образовательной организации: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия «Лаборатория Салахова». Название программы

Пояснительная записка. В окружающем нас мире встречается много роботов: в производстве автомобилей, различные манипуляторы, роботы помощники в медицине они повсюду сопутствуют человека. Интенсивное использование

Москва 2016-2017 Оглавление ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА... 3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА... 4 ФОРМА КОНТРОЛЯ... 4 СРОК ОБУЧЕНИЯ... 4 МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ... 5 ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ... 5 СОДЕРЖАНИЕ КУРСА... 6

1 Оглавление ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА... 3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА... 4 ФОРМА КОНТРОЛЯ... 4 МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ... 5 ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ... 5 СОДЕРЖАНИЕ КУРСА... 6 УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ...

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Сунтарский Центр детского творчества» муниципального района Сунтарский улус (район) Республики Саха (Якутия) Рассмотрено на педагогическом

Пояснительная записка Данная программа кружка «Робототехника» научно-технической направленности, так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо научить решать задачи с помощью

Программа дополнительного образования «Программирование» Программа детского объединения предполагает развитие творческих способностей детей, удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном,

Пояснительная записка о реализации учебно-тематического плана на 018 /019 учебный год В соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 9.1.01 73-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» дополнительное

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Настоящая программа имеет техническую направленность в рамках комплексной дополнительной образовательной программы, проводимой ГБОУ ЦДОД «Дистантное обучение». В ее содержании учитываются

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 2 ГОРОДА ЛОБНЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА НА 206-207 и 207-208 УЧЕБНЫЙ ГОД «Юный

Муниципальное образовательное учреждение СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 54 СОВЕТСКОГО Р-НА г. Волгограда УТВЕРЖДЕНА МЕТОДИЧЕСКИМ СОВЕТОМ Прот. от 00 г. Директор Н.А.Белибихина ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ Программа

Муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования детей Центр технического творчества УТВЕРЖДАЮ Директор МАОУ ДОД ЦТТ В.А.Мягков 2013 СОГЛАСОВАНО Заместитель директора по

1 Пояснительная записка Робототехника - это современное средство обучения детей с образовательным конструктором ЛЕГО и программным обеспечением к нему. Использование ЛЕГО-конструкторов в системе дополнительного

Государственное бюджетное учреждение дополнительного образования Центр детского (юношеского) технического творчества Московского района Санкт-Петербурга АННОТАЦИЯ к рабочей программе дополнительной общеразвивающей

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 96» г. Перми Планирование и проведение занятий в начальных классах с использованием комплектов по робототехнике.

Пояснительная записка Общеразвивающая дополнительная программа «Робототехника» имееттехническую направленность и составлена в соответствии с нормативными документами: 1.Федеральны закон от 29 декабря 2012

Пояснительная записка Направленность: техническая Существует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимания, до тех пор, пока ситуация не становится катастрофической. Одной из таких

Выступление на РМО Образовательная робототехника как инновационное средство обучения в условиях реализации ФГОС Подготовила: Милосердова Н.П. 2013 «Робототехника прикладная наука, занимающаяся разработкой

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования детей «Сорокинский центр детского творчества» Утверждена педагогическим советом протокол 1 «28» августа 2015 года. Приказ 21 Программа «РОБОТОТЕХНИКА»

Департамент образования города Москвы Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Школа с углубленным изучением английского языка 1375» ОГРН 1027739549507, ИНН 7725144330, КПП

ДЕПАРТАМЕНТОБРАЗОВАНИЯГОРОДАМОСКВЫ Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Гимназия 159 имени А.С. Грибоедова» ойобыденскийпер. д.9, г. Москва, 119034 Тел./факс: 8-499-766-98-4,

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Центр детского (юношеского) научно-технического творчества Рассмотрена на методическом совете протокол 207г. Утверждаю И.о.директора МАУДО

1 Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Лего» имеет научно-техническое направленность и разработана на основе авторской программы Компании LEGO Education

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Голышмановская средняя общеобразовательная школа № 4»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

составитель:

Кузьминых И. Г.

учитель физики МАОУ

«Голышмановская СОШ № 4»

р. п. Голышманово

рецензенты:

Парунина Л. В.

канд. пед. наук, заведующая

школьным отделением ГАПОУ ТО

Байтимерова Л. С.

канд. пед. наук, заведующая

цикловой комиссией математических

и естественных дисциплин ГАПОУ ТО

«Тюменский педагогический колледж»

Рабочая программа по внеурочной деятельности

«Робототехника и лего конструирование»

Пояснительная записка

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции, подготовки высококвалифицированных кадров. Внешние условия служат предпосылкой для реализации творческих возможностей личности, имеющей в биологическом отношении безграничный потенциал.

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.

В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать. Предмет робототехники – это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.

Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на привлечение учащихся к современным технологиям конструирования , программирования и использования роботизированных устройств.

Введение дополнительной образовательной программы «Робототехника» в школе неизбежно изменит картину восприятия учащимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных. Применение детьми на практике теоретических знаний, полученных на математике или физике, ведет к более глубокому пониманию основ, закрепляет полученные навыки, формируя образование в его наилучшем смысле.

Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа:

учебного плана МАОУ «ГСШО № 4»;

закона об образовании.

Место программы «Роботехника и лего конструирование» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 34 часа (1 час в неделю) во 2 – 4 классах и на 34 часа (1 час в неделю) во 5 – 8 классах.

Для реализации программы д анный 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. В качестве базового оборудования для старшей группы используются конструкторы Lego Mindstorms NXT, 0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT которые позволяют через занятия робототехникой познакомить подростка с законами реального мира и особенностями функционирования восприятия этого мира кибернетическими механизмами.

Цель образовательной программы

формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования

Задачи образовательной программы

Образовательные

Использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся

Реализация межпредметных связей с физикой, информатикой и математикой

Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Развивающие

Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем

Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности

Развитие креативного мышления и пространственного воображения учащихся

Воспитательные

Повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем

Формирование у учащихся стремления к получению качественного законченного результата

Формирование навыков проектного мышления, работы в команде

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе способствует развитию коммуникативных способностей обучающихся, 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 помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Новизна программы заключается в изменении подхода к обучению подростков, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, сенсорное развитие интеллекта учащихся, который реализуется в телесно-двигательных играх, побуждающих учащихся решать самые разнообразные познавательно-продуктивные, логические, эвристические и манипулятивно-конструкторские проблемы.
В наше время робототехники и компьютеризации подростков необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Возраст детей, участвующих в реализации данной программы

8 - 10 лет – основная группа

11 -15 лет – старшая группа

Основная группа

Цель – обучение основам робототехники

Для эффективного развития технического мышления школьников, целенаправленного развития способностей инженерно-технического направления.

1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка

2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда

3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление

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 занятии, 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.

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.

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.

Конструирование. 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 . 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. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. 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.

Формы организации занятий

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).

защита итоговых проектов;

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

В области воспитания:

адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

развитие коммуникативных качеств;

приобретение уверенности в себе;

формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

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 работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

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:

создавать и запускать программы для забавных механизмов;

основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB -кабель, меню, панель инструментов.

для:

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1.Введение

Раздел 2. Изучение механизмов

Раздел 3. Изучение датчиков и моторов

Раздел 4. Программирование WeDo

Раздел 5. механизмов.

Раздел 6. Разработка, сборка и программирование своих моделей

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Вводное занятие

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма об использовании роботов. Техника безопасности

Введение. Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места.

Изучение механизмов

Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания.

Изучение датчиков и моторов

Среда конструирования. О сборке и программировании.

Мотор и ось. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая и повышающая зубчатые передачи. Датчики наклона, касания, расстояния. Увеличение и снижение скорости

Программирование WeDo

Среда программирования. О сборке и программировании.

Блок «Цикл».

Блок «Прибавить к экрану», «Вычесть из Экрана». Блок «Начать при получении письма»

Забавные механизмы

1. Танцующие птицы

2. Умная вертушка 3. Порхающая птица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, порхающая птица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Звери 1.Голодный аллигатор 2. Рычащий лев

3.Обезьянка-барабанщица

Разработка, сборка и программирование механизмов

Сравнение механизмов. Голодный аллигатор, рычащий лев обезьянка-барабанщица, (сборка, программирование, измерения и расчеты).

Футбол

1.Нападающий

2.Вратарь

3.Ликующие болельщики

Создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели.

Создание и программирование моделей. Создание моделей с использованием ресурсных

Приключения 1.Спасение самолета 2. Спасение от великана 3. Непотопляемый парусник

Написание и обыгрывание сценария «Приключение Маши и Макса» с использованием трех моделей (из раздела «Приключения»)

Развитие (создание и программирование) модели с более сложным поведением.

Разработка, сборка и программирование своих моделей

Конкурс конструкторских идей. Создание и программирование собственных механизмов и моделей с помощью набора Лего

Разработка индивидуальных моделей с использованием ресурсных моделей ЛЕГО.

Старшая группа

Конструктор LEGO Mindstorms позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Занятия по программе формируют специальные технические умения, развивают аккуратность, усидчивость, организованность, нацеленность на результат. Работает Lego Mindstorms на базе компьютерного контроллера NXT, который представляет собой двойной микропроцессор, Flash-памяти в каждом из которых более 256 кбайт, Bluetooth-модуль, USB-интерфейс, а также экран из жидких кристаллов, блок батареек, громкоговоритель, порты датчиков и сервоприводов. Именно в NXT заложен огромный потенциал возможностей конструктора lego Mindstorms. Память контроллера содержит программы, которые можно самостоятельно загружать с компьютера. Информацию с компьютера можно передавать как при помощи кабеля USB, так и используя Bluetooth. Кроме того, используя Bluetooth можно осуществлять управление роботом при помощи мобильного телефона. Для этого потребуется всего лишь установить специальное java-приложение.

Цель : развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Задачи:
1. Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем.

2. Реализация межпредметных связей с информатикой и математикой

3. Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Обоснование выбора данной программы.

Р еализация программы осуществляется с использование методических пособий, специально разработанных фирмой "LEGO" для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов Lego Mindstorms NXT как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на уроках робототехники. Курс предполагает использование компьютеров 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. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

Структура и содержание программы

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Знакомство с конструктором, основными деталями и принципами крепления.

Создание простейших механизмов, описание их назначения и принципов работы. Создание трехмерных моделей механизмов в среде визуального проектирования. Силовые машины. Использование встроенных возможностей микроконтроллера: просмотр показаний датчиков, простейшие программы, работа с файлами.

Знакомство со средой программирования Robolab.

Базовые команды управления роботом, базовые алгоритмические конструкции. Простейшие регуляторы: релейный, пропорциональный. Использование регуляторов. Решение задач с двумя контурами управления или с дополнительным заданием для робота (например, двигаться по линии и объезжать препятствия).

Освоение текстового программирования в среде RobotC.

Исследовательский подход к решению задач. Использование памяти робота для повторения комплексов действий. Элементы технического зрения. Расширения контроллера для получения дополнительных возможностей робота. Работа над творческими проектами. Участие в учебных состязаниях.

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, основываются на педагогических технологиях:

Сотрудничество.

Проектный метод обучения.

Технологии использования в обучении игровых методов.

Информационно-коммуникационные технологии.

Частично-поисковый.

Исследовательский.

Создание ситуаций творческого поиска.

Стимулирование (поощрение).

Формы подведения итога реализации программы

защита итоговых проектов;

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

участие в школьных конференциях (конкурсах исследовательских работ).

Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Самостоятельная подготовка к состязаниям, стремление к получению высокого результата.

В области конструирования, моделирования и программирования:

Знакомство с языком Си. Расширенные возможности текстового программирования. Умение составить программу для решения многоуровневой задачи. Процедурное программирование. Использование нестандартных датчиков и расширений контроллера. Умение пользоваться справочной системой и примерами.

Способность к постановке задачи и оценке необходимых ресурсов для ее решения. Планирование проектной деятельности, оценка результата. Исследовательский подход к решению задач, поиск аналогов, анализ существующих решений.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

По окончанию курса обучения учащиеся должны

Знать :

Теоретические основы создания робототехнических устройств;

Элементную базу при помощи которой собирается устройство;

Порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

Порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

Правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

Уметь:

Проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

Создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

соблюдения безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

Учебно - тематический план

Наименование разделов

Количество часов

практика

Раздел 1. Введение: информатика, кибернетика, робототехника. Инструктаж по ТБ

Раздел 2. Основы конструирования Изучение механизмов

Раздел 3. Программирование

Раздел 4. Разработка, сборка и программирование моделей.

Раздел 5. Творческие проекты. Разработка, сборка и программирование своих моделей.

№ занятия

Тема занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

Робототехника для начинающих, базовый уровень

Основы робототехники.

Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах.

Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания

Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах

Твой конструктор (состав, возможности)

Основные детали (название и назначение)

Датчики (назначение, единицы измерения)

Двигатели

Микрокомпьютер NXT

Аккумулятор (зарядка, использование)

Как правильно разложить детали в наборе

Компьютерная база ФМЛ, Конструктор 9797 ”Lego Mindstorms NXT”

ПО ”Lego Mindstorms NXT Edu”, дополнительные датчики.

Соединительные элементы.
Конструкционные элементы.
Специальные детали.

Электронные компоненты
Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком.
Три мотора со встроенными датчиками.
Ультразвуковой датчик (датчик расстояния).
Датчик касания.
Датчик звука – микрофон.
Датчик освещенности.

Моя первая программа

Программное обеспечение NXT

Требования к системе.

Установка программного обеспечения.

Интерфейс программного обеспечения.

Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр.

Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.

Ознакомление с визуальной средой программирования

Палитра программирования. Панель настроек.

Понятие «среда программирования», «логические блоки».

Программирование и робототехника.

Показ написания простейшей программы для робота.

Интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу

Робот в движении.

Сборка модели по технологическим картам.

Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ)

Написание линейной программы.

Понятие «мощность мотора», «калибровка». Применение блока «движение» в программе.

Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой.

Программа с циклом

Написание программы с циклом. Понятие «цикл».

Использование блока «цикл» в программе.

Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке»

Робот движется по окружности, в произвольном направлении

Понятие «генератор случайных чисел». Использование блока «случайное число» для управления движением робота

Создание программы для движения робота по случайной траектории

Робот движется по заданной линии

Теория движения робота по сложной траектории

Написание программы для движения по контуру треугольника, квадрата

Робот, повторяющий воспроизведенные действия

Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения»

Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий

Робот, определяющий расстояние до препятствия

Ультразвуковой датчик

Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия. Робот-охранник

Ультразвуковой датчик управляет роботом

Робот, реагирующий на звук.

Цикл и прерывания. Применение регуляторов.

Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.

Робот-прилипала

Программа с вложенным циклом. Подпрограмма.

Поиск объектов.

Слежение за объектом.

Основы технического зрения.

Команды управления движением.

Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние. Настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика

Использование нижнего датчика освещенности

Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом.

Робот, останавливающийся на черной линии. Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет.

Движение вдоль линии

Калибровка датчика освещенности

Робот, движущийся вдоль черной линии.

Соревнования роботов

Робототехнические соревнования

Соревнования роботов. Зачет времени и количества ошибок

Робот с несколькими датчиками

Датчик касания, освещения, звука.

Создание робота и его программы с задним датчиком касания и передним ультразвуковым.

Футбол роботов

Программирование коллективного поведения и удаленного управления. Простейший искусственный интеллект.

Командные игры с использованием инфракрасного мяча и других вспомогательных устройств.

Защита проекта «Мой собственный уникальный робот»

Трехмерное моделирование.

Удаленное управление по bluetooth.

Создание собственных роботов учащимися и их презентация.

Список литературы

Для педагога

Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я.А. – М.: Машиностроение, 2002.

Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.

http:// www. legoeducation. info/ nxt/ resources/ building- guides/

http://www.legoengineering.com/

Для детей и родителей

Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.

Муниципальное казенное образовательное
«Средняя общеобразовательная школа №1
учреждение
имени Героя Советского Союза М. А. Машина»
г. Лиски Воронежской области
Рассмотрено
на заседании МО
Одобрено
на заседании
педагогического совета
Утверждено
директор ОУ
__________Блинов В. М.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
курса «Робототехника»
Рабочая программа составлена на основе программы курса по робототехнике
Авторсоставитель: учитель информатики Худотеплая И. И. (http://www.prorobot.ru)
ЛИСКИ 2018

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа разработана как самостоятельная дисциплина, являющаяся образовательным
компонентом общего среднего образования. Вместе с тем, выражая общие идеи
формализации, она пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно,
становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. Основное назначение
курса "Робототехники" состоит в выполнении социального заказа современного общества,
направленного на подготовку подрастающего поколения к полноценной работе в условиях
глобальной информатизации всех сторон общественной жизни.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно технического прогресса,
в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами
искусственного интеллекта.
За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили
личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в
исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении
лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных
товаров и товаров народного потребления. Многие устройства, принимающие решения на
основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами - таковы, например,
лифты, без которых уже немыслима наша жизнь.
Содержание и структура курса «Робототехника» направлены на формирование устойчивых
представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного
функционального назначения и с определенными техническими характеристиками.
Структура документа
Программа информатике представляет собой целостный документ, включающий три
раздела: пояснительную записку; основное содержание с распределением учебных часов по
разделам курса и требования к уровню подготовки выпускников.
Общая характеристика учебного курса
Программа рассчитана на 35 часов и адаптирована под Конструктор Mindstorms
NXT 9797.
Цель образовательной программы «Легоконструирование и робототехника»
заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», научить
ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное
решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.
Конструктор Лего предоставляет ученикам возможность приобретать важные знания,
умения и навыки в процессе создания, программирования и тестирования роботов.
«Мозгом» робота Lego Mindstorms Education является микрокомпьютер Lego NXT,
делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения.
Для связи между компьютером и NXT можно использовать также беспроводное соединение
Bluetooth. На NXT имеется три выходных порта для подключения электромоторов или
ламп, помеченные буквами А, В и С. С помощью функции NXT Program (Программы NXT)
можно осуществлять прямое программирование блока NXT без обращения к компьютеру.
Датчики получают информацию от микрокомпьютера NXT.
Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную
возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей
желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный
успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок
вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет
для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь
консультирует его.
В окружающем нас мире очень много роботов: от лифта в вашем доме до
производства автомобилей, они повсюду. Конструктор Mindstorms NXT приглашает ребят
войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных
технологий.
1

Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим
ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок новая
тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу
фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных
группами.
В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих
роботов.
Можно выделить следующие этапы обучения:
І этап – начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети
действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их
велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел.
На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных
методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя –
показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но
быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как
сделать, чтобы победила моя модель?»
Вот здесь можно начинать следующий этап.
ІІ этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются
понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены
очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются
одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании
программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением
изменений, внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели.
Повторений в защитах быть не должно.
ІІІ этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята
получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты.
Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования
и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы,
изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь.
Цели курса:
Главной целью курса является развитие информационной культуры, учебнопознавательных
и поисковоисследовательских навыков, развитие интеллекта.
Основные задачи:
Знакомство со средой программирования NXTG;

 Усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов;


сформировать умения строить модели по схемам;
получить практические навыки конструктивного воображения при разработке
индивидуальных или совместных проектов;
проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде
функционирующей модели;
развитие умения ориентироваться в пространстве;

 Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов

обратной связи;
 Проектирование роботов и программирование их действий;
 Через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в
реальной жизни;
 Расширение области знаний о профессиях;
 Умение учеников работать в группах.
 Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе.
2

Возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы: от 9 до 14
лет. Дети данного возраста способны выполнять задания по образцу, а так же после изучения
блока темы выполнять творческое репродуктивное задание.
Место курса «Робототехника » в учебном плане МКОУ СОШ №1 г. Лиски
Учебный план МКОУ СОШ №1 предусматривает изучение робототехники в объеме 35
часов. В том числе в 56 классе – 35 часов, в 78 классе – 35 часов.
Преподавание ведется с использованием материалов книги С.А. Филиппова «Робототехника
для детей и родителей» и компьютеров.
Общеучебные умения, навыки и способы деятельности
Программа предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков,
универсальных способов деятельности и ключевых компетенции. В этом направлении
приоритетами для учебного предмета «Робототехника» являются: определение адекватных
способов решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов; комбинирование
известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное
применение одного из них; использование для решения познавательных и коммуникативных
задач различных источников информации, включая энциклопедии, словари, Интернет
ресурсы и базы данных; владение умениями совместной деятельности (согласование и
координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего
вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого
поведения).
Lego позволяет учащимся:
совместно обучаться в рамках одной бригады;
распределять обязанности в своей бригаде;
проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;
проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
создавать модели реальных объектов и процессов;
видеть реальный результат своей работы.






Режим занятий:
Занятия проводятся:
В младшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год);
В старшей группе 1 раз в неделю по 1 часу (итого 1 час в неделю, 35 часов в год).
Ожидаемые результаты освоения программы.
После завершения курса обучения:
Обучающийся будет знать:
конструкцию, органы управления и дисплей NXT;
датчики NXT;
сервомотор NXT;
интерфейс программы Lego Mindstorms Education NXT;
основы программирования, программные блоки.
Обучающийся будет уметь:
структурировать поставленную задачу и составлять план ее решения;
использовать приёмы оптимальной работы на компьютере
3









извлекать информацию из различных источников
 Составлять алгоритмы обработки информации





ставить задачу и видеть пути её решения;
разрабатывать и реализовывать проект;
проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов;
собирать робота, используя различные датчики
программировать робота.
Основное содержание (35 часов)
Тема 1. Введение, 3 часа
Конструктор Mindstorms NXT. Знакомство с набором 9797, изучение его деталей.
Получение представлений о микропроцессорном блоке NXT, являющимся мозгом
конструктора LEGO Mindstorms 9797. Подготовка конструктора и NXT к дальнейшей
работе.
Тема 2. Конструирование, 8 часов
Знакомство с электронными компонентами и их использование:
Модуль NXT с батарейным блоком; датчики: ультразвуковой (датчик расстояния),
касания, звука микрофон, освещенности; соединительные кабели разной длины для
подключения датчиков и сервоприводов к NXT и USB кабели для подключения NXT к
компьютеру.
Тема 3. Управление, 6 часов
Составление программ передвижения робота вперед и назад, который имеет мотор,
способный изменять вращение оси машины. Робот имеет правый и левый моторы,
подключенные к портам B и C. Сборка и программирование робота Mindstorms NXT,
который должен двигаться вперед и поворачивать под прямым углом направо. Определение
общих для всех датчиков параметров, которые надо проверить перед работой и настроить по
заданным параметрам.
Тема 4. Проектноконструкторская деятельность, 15 часов
Работа в Интернете. Поиск информации о Легосоревнованиях, описаниях моделей,
технологии сборки и программирования Легороботов. Сборка своих моделей. Анализ
умений программирования робота. Подведение итогов курса – проведение соревнований
(турниров), учебных исследовательских конференций.
Тема 5 Свободное моделирование, 3 часа
Литература для учащихся
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных
технологий. Введение в робототехнику». М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» «Наука» 2010г.
4

Литература для учителя
Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория
[Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТЖУРНАЛ «ЭЙДОС» –www.eidos.ru .
Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М.,
2009
Концепция модернизации российского образования http://www.ug.ru/02.31/t45.htm
«Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по
информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г
Интернет ресурсы
http://lego.rkc74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http://www.lego.com/education/
http://www.wroboto.org/
http://learning.9151394.ru
http://www.roboclub.ru/
http://robosport.ru/
http://www.prorobot.ru/
5

Календарнотематическое планирование занятий кружка «Робототехника»
№
Дата
Тема
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
8
Введение в
робототехнику
Лекция. Цели и задачи курса. Что такое роботы. Ролики,
фотографии и мультимедиа. Рассказ о соревнованиях
роботов: Евробот, фестиваль мобильных роботов,
олимпиады роботов. Спортивная робототехника. В т.ч.
бои роботов (неразрушающие). Конструкторы и
«самодельные» роботы.
Конструкторы
компании
ЛЕГО
Лекция. Информация о имеющихся конструкторах
компании ЛЕГО, их функциональном назначении и
отличии, демонстрация имеющихся у нас наборов
Знакомство с
набором Lego
Mindstorms
NXT 2.0
Конструирован
ие первого
робота
Изучение среды
управления и
программирова
ния
Лекция. Знакомимся с набором Lego Mindstorms NXT 2.0
сборки 8547. Что необходимо знать перед началом работы
с NXT. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера
NXT (Презентация), аппаратный и программный состав
конструкторов LEGO на базе компьютера NXT
(Презентация), сервомотор NXT.
Практика. Собираем первую модель робота «Пятиминутка»
по инструкции.
Лекция. Изучение программного обеспечения, изучение
среды программирования, управления. Краткое изучение
программного обеспечения, изучение среды
программирования и управления.
Собираем робота "Линейный ползун": модернизируем
собранного на предыдущем уроке робота "Пятиминутку" и
получаем "Линейного ползуна".
Загружаем готовые программы управления роботом,
тестируем их, выявляем сильные и слабые стороны
программ, а также регулируем параметры, при которых
программы работают без ошибок.
Программирова
ние робота
поставленных задачи: несколько коротких заданий из 45
блоков
Конструирован
ие
трехколесного
робота
Создаём и тестируем "Трёхколёсного робота".
У этого робота ещё нет датчиков, но уже можно писать
средние по сложности программы для управления двумя
серводвигателями.
Программирова
ние
Практика. Разработка программ для выполнения
поставленных задачи: несколько коротких заданий.
6

трехколесного
робота
Количество блоков в программах более 5 штук. (более
сложная программа).
Собираем и программируем "Ботвнедорожник"
На предыдущем уроке мы собрали "Трёхколёсного" робота.
Мы его оставили в ящике, на этом уроке достаём и вносим
небольшие изменения в конструкцию. Получаем уже более
серьёзная модель, использующую датчик касания.
Соответственно, мы продолжаем эксперименты по
программированию робота. Пишем программу средней
сложности, которая должна позволить роботу реагировать
на событие нажатия датчика.
Задача примерно такая: допустим, робот ехал и упёрся в
стену. Ему необходимо отъехать немножко назад,
повернуть налево и затем продолжить движение прямо.
Необходимо зациклить эту программу. Провести
испытание поведения робота, подумать в каких случаях
может пригодиться полученный результат.
9
10
Сборка
гусеничного
робота по
инструкции
Создаём и тестируем "Гусеничного робота".
Задача: необходимо научиться собирать робота на
гусеницах. Поэтому тренируемся, пробуем собрать по
инструкции. Если всё получилось, то управляем роботом с
сотового телефона или с компьютера. Запоминаем
конструкцию. Анализируем плюсы и минусы конструкции.
На следующем уроке попробуем разобрать и заново собрать
робота.
Конструирован
ие гусеничного
бота
На предыдущем уроке мы собирали гусеничного бота.
Нужно ещё раз посмотреть на свои модели, запомнить
конструкцию. Далее разобрать и попытаться собрать свою
собственную модель. Она должна быть устойчива, не
должно быть выступающих частей. Гусеницы должны быть
оптимально натянуты. Далее тестируем своё гусеничное
транспортное средство на поле, управляем им с мобильного
телефона или с ноутбука.
11
Тестирование

количество вопросов от 10 до 20. Ученики отвечают на

должны понять научился ли чемунибудь ученик.
12
Сборка робота
сумоиста
Нам необходимо ознакомиться с конструкцией самого
простого робота сумоиста. Для этого читаем и собираем
робота по инструкции: бот сумоист. Собираем,
запоминаем конструкцию. Тестируем собранного робота.
7

13
14
15
16
17
18
19
20
21
Управляем им с ноутбука/нетбука.
Соревнование
"роботов
сумоистов"
Собираем по памяти на время роботасумоиста.
Продолжительность сборки: 3060 минут. Устраиваем
соревнования. Не разбираем конструкцию робота
победителя. Необходимо изучить конструкции, выявить
плюсы и минусы бота.
Анализ
конструкции
победителей
Необходимо изучить конструкции, выявить плюсы и
минусы бота. Проговариваем вслух все плюсы и минусы.
Свободное время. Собираем любую со сложностью не выше
3 единиц из имеющихся инструкций роботов.
Самостоятельн
ое
Конструирован
ие робота к
соревнованиям
Задача учеников самостоятельно найти и смастерить
конструкцию робота, которая сможет выполнять задания
олимпиады. Все задания раскладываем по частям,
например, нужно передвигаться из точки А в точку Б это
будет первая задача, нужно определять цвет каждой ячейки
это вторая задача, в зависимости от цвета ячейки нужно
выкладывать определённое количество шариков в ячейку
это третья задача.
Разработка
проектов по
группам.
Цель: Сформировать задачу на разработку проекта группе
учеников.
На уроке мы делим всех учеников на группы по 23
человека.
Шаг 1. Каждая группа сама придумывает себе проект
автоматизированного устройства/установки или робота.
Задача учителя направить учеников на максимально
подробное описание будущих моделей, распределить
обязанности по сборке, отладке, программированию
будущей модели. Ученики обязаны описать данные
решения в виде блоксхем, либо текстом в тетрадях.
Шаг 2. При готовности описательной части проекта
приступить к созданию действующей модели.
Если есть вопросы и проблемы направляем учеников на
поиск самостоятельного решения проблем, выработку
коллективных и индивидуальных решений.
Шаг 3. Уточняем параметры проекта. Дополняем его
схемами, условными чертежами, добавляем описательную
часть. Обновляем параметры объектов.
Шаг 4. При готовности модели начинаем
программирование запланированных ранее функций.
Цель: Научиться презентовать (представлять) свою
деятельность.
Продолжаем сборку и программирование моделей.
Шаг 5. Оформляем проект: Окончательно определяемся с
названием проекта, разрабатываем презентацию для защиты
проекта. Печатаем необходимое название, ФИО авторов,
дополнительный материал.
Шаг 6. Определяемся с речью для защиты проекта.
8

22
23
24
25
26
Свободный
урок. Сбор
готовой модели
на выбор.
Конструирован
ие 4х колёсного
или
гусеничного
робота
Конструирован
ие колёсного
или
гусеничного
робота.
Контрольное
тестирование
Записываем, сохраняем, репетируем.
Цель: Научиться публично представлять свои изобретения.
Публичная ЗАЩИТА проектов с приглашением
представителей администрации, педагогов.
Сбор и исследование одной из моделей роботов на выбор:
Гоночная машина автобот автомобиль с возможностью
удалённого управления и запрограммированного его для
движения по цветным линиям на полу!
Бот с ультразвуковым датчиком 4х колёсный робот с
интеллектуальной программой, принимающей решение куда
ехать при наличии препятствия.
Бот с датчиком касания 4х колёсный робот с
программой, использующей датчик касания в качестве
инструмента для определения препятствий.
Бот с датчиком для следования по линии робот,
программа которого настроена на его движение по чёрной
линии.
Бот стрелок простейший робот, стреляющий в разные
стороны шариками.
Цель: Закрепить навыки конструирования по готовым
инструкциям. Изучить программы.
Ученикам необходимо собрать модели по инструкции.
Загрузить имеющуюся программу. Изучить работу
программы, особенности движения, работы с датчиком и
т.д. модели робота. Сделать соответствующие выводы.
Цель: собрать по инструкции робота, изучить его
возможности и программу.
Необходимо выбрать одного из 9 имеющиеся конструкции
МУЛЬТИБОТА по этой ссылке.
Собираем робота по инструкции, загружаем программу,
изучаем его поведение: запускаем, наблюдаем, тестируем.
Меняем программу, добиваемся изменения принципа
работы робота. Меняем его конструкцию.
Цель: придумать и собрать робота. Самостоятельно
запрограммировать робота.
Придумываем конструкцию, которую мы бы хотели
собрать. Назовём конструкции роботом. Пусть робот
перемещается на 4х колёсах или гусеницах. Пусть он
может короткое время (минимум 1 минуту) передвигаться
самостоятельно.
Начинаем сборку модели. Обсуждаем подробности
конструкции и параметры программы.
Тест должен содержать простые и чётко
сформулированные вопросы о конструкторе, о лего, о
законах физики, математики и т.д. Рекомендуемое
количество вопросов 20 штук. Ученики отвечают на
простые вопросы, проверяют свой уровень знаний. В тест
рекомендуется включить несколько вопросов на смекалку
из цикла: "А что если...". В результате тестирования мы
должны понять научился ли чемунибудь ученик. Проводим
анализ полученных результатов. Сравниваем их с теми, что
были получены в начале обучения по предмету
"робототехника". Проводим "отсев" двоечников, выбираем
учеников, способных изучать робототехнику на
9

повышенном уровне. Формируем из них группу для
обучения на второй год.
Сборка робота
богомола
Собираем и программируем роботабогомола МАНТИ.
Урок 1.
Инструкция по сборке робота "МАНТИ: безобидный
богомол"
Сборка робота
высокой
сложности
Собираем робота АЛЬФАРЕКСА (ALFAREX) урок 1.
Инструкция по сборке робота "АЛЬФАРЕКС" для
конструктора 8547.
Программирова
ние робота
высокой
сложности
Показательное
выступление
Свободное
моделирование.
Свободное
моделирование
Программируем робота АЛЬФАРЕКСА, готовимся к
показательным выступлениям.
Показательный урок: демонстрируем робота, запускаем
программу, показываем возможности движения,
соревнуемся на скорость перемещения. Команда
победитель получает призы.
Собираем любую по желанию модель.
Собираем любую по желанию модель. Резервный урок.
27
28
29
30
31
32
33
34
35
10