Embed Size (px)
Citation preview
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 8»
Принята на заседании
методического совета
от « 30 » августа 2018 г.
Протокол № 1
Утверждаю:
Директор МБОУ СОШ № 8
______________ Р.Н.Шаяхметова
« 31» августа 2018 г.
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
«Робототехника»
Возраст обучающихся: 13-14 лет
Срок реализации: 1 г.
Автор-составитель:
Гурбан Мирослав Станиславович
педагог дополнительного образования
г. Радужный, 2018
Пояснительная записка
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника»
разработана с учётом:
Федерального Закона Российской Федерации от 29.12.2012 г. № 273 «Об
образовании в Российской Федерации»;
Приказа Министерства образования и науки Российской Федерации от 29
августа 2013 г. № 1008 «Об утверждении порядка организации и осуществления
образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам»;
Санитарно-эпидемиологических требований к условиям и организации обучения
в общеобразовательных учреждениях», утверждённых Главным
государственным санитарным врачом РФ 4июля 2014 года № 189;
Письма Минобрнауки РФ от 11.12.2006 г. № 06-1844 «О примерных
требованиях к программам дополнительного образования обучающихся»;
Концепции дополнительного образования и молодёжной политики Ханты-
Мансийского автономного округа – Югры;
Дополнительная общеобразовательная программа «Робототехника» является
программой технической направленности. Робототехника является одним из важнейших
направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых
технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.
Актуальность программы «Робототехника» обусловлена тем, что жизнь
современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет
серьезные требования к ним. Как добиться того, чтобы знания, полученные в школе,
помогали детям в жизни. Одним из вариантов помощи являются междисциплинарные
занятия, где дети комплексно используют свои знания.
Материал по курсу «Робототехника» строится так, что 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. Разнообразие конструкторов LEGO
позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям
(конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений).
Отличительной особенностью программы является то, что на занятиях дети
учатся играя и играя - учатся! Ребята в игровой форме развивают инженерное мышление,
получают практические навыки при сборке моделей. В ходе сборки школьник учится
ориентироваться в чертежах, рационально организовывать работу. Дополнительная
общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» направлена на
поддержку среды для детского научно-технического творчества и обеспечение
возможности самореализации учащихся. Современная школа меняется: важна не сумма
тех знаний, которые получит ученик, а важен личностный рост.
Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов LEGO
как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию на
занятиях робототехники. Занятия конструированием, программированием,
исследованиями, написание отчётов, а также общение в процессе работы способствуют
разностороннему развитию учащихся. Интегрирование различных школьных предметов в
учебном курсе робототехники 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.
Поэтому содержание программы направлено и на создание условий для развития
личности ребенка, развитие мотивации личности к познанию и творчеству, обеспечение
эмоционального благополучия ребенка, приобщение обучающихся к общечеловеческим
ценностям и знаниям, интеллектуальное и духовное развитие личности ребенка.
Адресат программы:
В объединение принимаются дети в возрасте 6 класса (12-13 лет) без специального
отбора.
Сроки реализации:
Образовательная программа рассчитана на 1 год обучения. Занятия проводятся 2
раза в неделю по 2 часа.
Форма обучения:
Очная.
Особенности организации образовательного процесса
Все занятия с образовательными конструкторами предусматривают, что учебный
процесс включает в себе четыре составляющие: Установление взаимосвязей,
Конструирование, Рефлексия и Развитие. Устанавливая связи между уже имеющимся и
новым опытом, полученным в процессе обучения, ребенок приобретает знания. Сам по
себе начальный новый опыт позволяет сформировать совершенно новое знание.
Использование на занятиях конструкторов помогает детям изучать основы
информационных технологий и материального производства, устанавливая взаимосвязи
между идеями и подходами, которые применяются при выполнении заданий,
представляемых на видеоклипах и фотографиях, демонстрирующих реально
используемые технологии. Педагог ставит новую техническую задачу, решение которой
ищется совместно. Обучение в процессе практической деятельности, предполагает
создание моделей и реализацию идей путем конструирования. При необходимости,
выполняется эскиз конструкции. Далее учащиеся работают в группах по 2 человека,
ассистент преподавателя (один из учеников) раздает конструкторы с контроллерами и
дополнительными устройствами. Проверив наличие основных деталей, учащиеся
приступают к работе. При необходимости преподаватель раздает учебные карточки со
всеми этапами сборки (или выводит изображение этапов на большой экран с помощью
проектора). В зависимости от задач, на занятиях используются разные виды
конструирования: Свободное, не ограниченное жесткими рамками исследование, в ходе
которого дети создают различные модификации простейших моделей, что позволяет им
прийти к пониманию определенной совокупности идей; Исследование, проводимое под
руководством педагога и предусматривающее пошаговое выполнение инструкций, в
результате которого дети строят модель.
Свободное, неограниченное жесткими рамками решение творческих задач, в
процессе которого ученики делают модели по собственным проектам и самостоятельные
конструкторские разработки. На каждом компьютере учащегося, имеется постоянно
дополняющиеся папка с готовыми инструкциями по конструированию моделей и
руководство пользования программой.
Рефлексия детям дается возможность обдумать то, что они построили,
запрограммировали, помогает более глубоко понять идеи с которыми они сталкиваются в
процессе своей деятельности на предыдущих этапах. Размышляя, дети устанавливают
связи между полученной и новой информацией и уже знакомыми им идеями, а также
предыдущим опытом. На этом этапе в каждом задании детям предлагается некоторый
объем вопросов, побуждающих установить взаимосвязи между опытом, который они
получают в процессе работы над заданием, и тем, что они знают в реальном мире. При
необходимости производится модификация программы и конструкции.
На этапе Развитие детям предлагаются дополнительные творческие задания по
конструированию. Творческие задачи, представляющие собой адекватный вызов
способностям ребенка, наилучшим образом способствуют его дальнейшему обучению и
развитию. Радость свершения, атмосфера успеха, ощущение хорошо выполненного дела –
все это вызывает желание продолжать и совершенствовать свою работу. Удавшиеся
модели снимаются на фото и видео. Фото и видеоматериал по окончании занятия
размещается в специальной папке на школьном сетевом ресурсе для последующего
использования учениками.
Формы и методы организации занятий
Есть множество способов организовать занятия с материалами LEGO Education.
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 LEGO Education.
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.
При изучении нового материала предусмотрены разные формы проведения занятий
для формирования и совершенствование умений и навыков:
лекция;
беседа;
практика;
сообщение-презентация;
творческая работа;
работа в парах;
игры;
проектная деятельность: создание проблемной ситуации и поиск её
практического решения (деятельностный подход);
поисковые и научные исследования (создание ситуаций творческого поиска);
комбинированные занятия;
знакомство с интернет-ресурсами, связанными с робототехникой.
Планируемые результаты
По окончании обучения учащиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов LEGO;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык
программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
как использовать созданные программы;
приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и
других объектов и т.д.
Уметь:
использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;
работать в команде, эффективно распределять обязанности;
ставить задачу и видеть пути её решения;
разрабатывать и реализовывать проект;
проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов.
Владеть:
навыками работы с роботами;
навыками работы в среде LEGO EV3;
навыками проектного мышления.
Ожидаемым результатом всей деятельности является повышение интереса и
мотивации учащихся к учению, развитие умения моделировать и исследовать процессы,
повышение интереса к естественным наукам, информатике и математике среди учащихся
6 классов.
Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов
Для контроля и самоконтроля за эффективностью обучения применяются методы:
предварительные (анкетирование, диагностика, наблюдение, опрос);
текущие (наблюдение, ведение таблицы результатов);
тематические (билеты, тесты);
итоговые (соревнования).
Целью курса является саморазвитие и развитие личности каждого ребёнка в
процессе освоения мира через его собственную творческую предметную деятельность.
Задачи курса:
Ознакомление с основными принципами механики;
Формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации на
основе организации предметно-преобразующей деятельности;
Формирование внутреннего плана деятельности на основе поэтапной отработки
предметно-преобразовательных действий;
Формирование умения искать и преобразовывать необходимую информацию на
основе различных информационных технологий (графических - текст, рисунок,
схема; информационно-коммуникативных);
Развитие регулятивной структуры деятельности, включающей целеполагание,
планирование (умение составлять план действий и применять его для решения
практических задач), прогнозирование (предвосхищение будущего результата
при различных условиях выполнения действия), контроль, коррекцию и оценку;
Развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно
находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Развитие коммуникативной компетентности младших школьников на основе
организации совместной продуктивной деятельности (умения работать над
проектом в команде, эффективно распределять обязанности, развитие навыков
межличностного общения и коллективного творчества)
Развитие индивидуальных способностей ребенка;
Развитие речи детей;
Повышение интереса к учебным предметам посредством конструктора LEGO.
Учебный план
Содержание учебного плана
1. Инструктаж по ТБ
Теория: Знакомство с конструктором LEGO. ТБ при работе с деталями. Правила
сборки комплектов конструктора. ТБ при работе с компьютером.
2. Конструирование
Теория: Простейшие механизмы. Названия и принципы крепления деталей. Виды
не моторизированного транспортного средства. Рычаг. Зубчатая передача: прямая,
коническая, червячная. Передаточное отношение. Ременная передача, блок. Колесо, ось.
Центр тяжести. Измерения.
Повторение основ конструирования. Разработка творческих проектов на
свободную тематику. Сдача проектов. Одиночные и групповые проекты.
Практика: Решение практических задач и принципы крепления деталей.
Построение «фантастического» животного. Строительство высокой башни.
Конструирование механизмов, передач и подбор и расчет передаточного отношения.
Построение немоторизированного транспортного средства.
Названия и принципы крепления деталей.
Принцип устойчивости конструкций. Башни.
Виды механической передачи. Зубчатая и ременная передача. Передаточное
отношение.
Работа с проектами. Свободные темы.
№
п/п Наименование раздела
Всего
часов
В том числе Форма
аттестации/контроля Теория Практика
I Введение 1 1
II Конструирование 49 17 32
Практическое
задание. Проверка
сборки конструктора.
Защита проекта.
III
Знакомство с
конструктором LEGO
WeDo 2.0
40 13 27
Практическое
задание. Проверка
сборки модели.
Защита проекта.
IV
Знакомство с
конструктором LEGO
Mindstorms EV3
54 14 40
Практическое
задание. Проверка
сборки модели.
Защита проекта.
Итого 144 45 99
3. Знакомство с конструктором LEGO WeDo 2.0
Теория: Среда программирования. Знакомство с контроллером WeDo 2.0. Мотор,
датчики наклона и перемещения. Стандартные конструкции роботов. Постановка
вопросов и формулирование проблем. Решение разнообразных задач, связанных с
процессами в окружающем мире. Формирование понятия и знания, а также понимание
окружающего мира. Использование математики и алгоритмического мышления.
Повторение основ конструирования, программирования. Разработка творческих
проектов на свободную тематику. Сдача проектов. Одиночные и групповые проекты.
Практика: Знакомство с контроллером WeDo 2.0.
Конструирование и программирование моделей.
Применение датчиков для решения задач.
Работа с проектами. Свободные темы.
4. Знакомство с конструктором LEGO Mindstorms EV3
Теория: Виды моторизованного транспортного средства. Механизмы с
использованием электромотора и батарейного блока. Роботы-автомобили, тягачи,
простейшие шагающие роботы. Знакомство с контроллером EV3. Встроенные программы.
Датчики. Среда программирования. Стандартные конструкции роботов. Колесные,
гусеничные и шагающие роботы. Решение простейших задач. Цикл, Ветвление,
параллельные задачи.
Повторение основ конструирования, программирования. Разработка творческих
проектов на свободную тематику. Сдача проектов. Одиночные и групповые проекты.
Практика: Конструирование и программирование моделей.
Знакомство с контроллером EV3.
Одномоторная тележка.
Встроенные программы.
Двухмоторная тележка.
Датчики.
Среда программирования.
Работа с проектами. Свободные темы.
Условия реализации программы
Кадровое обеспечение:
Кружок ведёт учитель информатики.
Материально-техническое обеспечение:
В школе имеется кабинет робототехники.
Оборудование
Для реализации программы в кабинете должно иметься следующее оборудование:
1. Набор LEGO «Увлекательная математика» и «Построй свою историю»;
2. Набор LEGO «Первые механизмы»;
3. Набор LEGO «Простые механизмы»;
4. Набор для изучения робототехники LEGO Mindstorms – базовый и резервный;
5. Персональный компьютер с установленной программой;
6. Мультимедийный проектор - 1 шт.;
7. Поля для соревнований роботов.
Список использованной литературы
Для учителя
Нормативные документы:
1. Закона Российской Федерации от 29.12.2012 г. № 273 «Об образовании в
Российской Федерации»;
2. Концепции дополнительного образования и молодёжной политики Ханты-
Мансийского автономного округа – Югры, 2014;
3. Письмо Минобрнауки РФ от 11.12.2006 г. № 06-1844 «О примерных
требованиях к программам дополнительного образования обучающихся»;
4. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 29 августа
2013 г. № 1008 «Об утверждении порядка организации и осуществления
образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным
программам»;
5. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения
в общеобразовательных учреждениях, утверждённые Главным государственным
санитарным врачом РФ 4 июля 2014 года № 189.
Книги:
1. Сборник. Программы начального образования УМК «Школа России»;
2. Т. В. Безбородова «Первые шаги в геометрии», - М.:«Просвещение», 2009;
3. С. И. Волкова «Конструирование», - М: «Просвещение», 2010;
4. Г.А. Селезнева. Сборник материалов для руководителей ЦРИ. Игры. ЗОУДОУ
г.Москвы.- М.:2007;
5. Д.В. Григорьев, П.В. Степанов « Внеурочная деятельность школьников»- М.,
Просвещение, 2010;
6. Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и
объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА —
ПРЕСС», 2001;
7. Волина В. «Загадки от А доЯ» Книга для учителей и родителей. — М.; «ОЛМА _
ПРЕСС», 1999;
8. Научно-популярное издания для детей Серия «Я открываю мир» Л.Я
Гальперштейн. — М.;ООО «Росмэн-Издат», 2001.
Методическое обеспечение программы:
1. http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego
2. http://9151394.ru/index.php?fuseaction=konkurs.konkurs
3. http://www.lego.com/education/
4. http://www.wroboto.org/
5. http://www.roboclub.ru/
6. http://robosport.ru/
7. http://lego.rkc-74.ru/
8. http://legoclab.pbwiki.com/
9. http://www.int-edu.ru/
Информационное обеспечение:
1. http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17
2. http://do.rkc-74.ru/course/view.php?id=13
3. http://robotclubchel.blogspot.com/
4. http://legomet.blogspot.com/
5. http://httpwwwbloggercomprofile179964.blogspot.com/
Для учащихся
Книги:
1. », 2001.
Электронные ресурсы:
1.
