Программа на 2013-2014 учебный год «legoконструирование»

ПРОГРАММА

на 2013-2014 учебный год

«LEGOконструирование»

Срок реализации 1 год

Возраст 10 - 12 лет
Программа разработана: Сомовой О.В.,

зам.директора по УВР

г. Тюмень 2013г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Важнейшей отличительной особенностью Федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода. Деятельность выступает как внешнее условие развития у учащегося познавательных процессов. Это означает, что для развития ученика необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.

Применение LEGOтехнологии во внеурочной деятельности дает возможность реализации данной задачи.

В настоящее время робототехника является одним из перспективных направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Рассмотрение этого направления в рамках образовательного процесса происходит в области информатики и информационных и коммуникационных технологий. Поэтому особое значение сейчас имеет внедрение робототехники в образовательный процесс школы.

Основным содержанием данного курса являются: изучение основ конструирования на примере образовательного набора «Простые механизмы»; знакомство с основами программирования и проектирования на примере образовательного набора WeDo. Постепенное усложнение занятий от технического моделирования до сборки и программирования роботов с использованием материалов книги С.А. Филиппова «Робототехника для детей и родителей», учебного пособия «Первый шаг в робототехнику» Д.Г.Копосова и компьютеров.

Актуальность курса заключается в том, что он направлен на реализацию требований ФГОС второго поколения по внеурочной деятельности, на формирование творческой личности живущей в современном мире. Образовательные наборы, используемые в программе, ориентированы на: изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств, а так же на формирование у обучающихся ключевых компетенций, проектной культуры, формирование как предметных, так и метапредметных универсальных учебных действий.

Итоги изученных тем подводятся созданием учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов, участие в конкурсах, состязаниях роботов.

Образовательные принципы ЛЕГО

Методика работы с основными моделями во всех четырех разделах основана на образовательной концепции LEGO® Education. Установление взаимосвязей, Конструирование, Рефлексия и Развитие — 4 этапа выполнения любого задания.

Установление взаимосвязей

На этом этапе излагается история из жизни главных героев всех заданий Димы

и Кати, которая знакомит учеников с предметом/устройством, в котором

большинство учеников должны узнать изучаемый простой механизм. Этот

реальный объект будет очень похож на модели, которые будут собирать и

изучать ученики. В разделе «Установление взаимосвязей» используется

понятный для детей язык, раздел предназначен для чтения вслух.

Конструирование

Используя инструкции по сборке, ученики строят модели, сосредотачиваясь на изучении принципа работы простого механизма. Для проверки работы и испытания функций каждой модели предусмотрены подсказки.

Рефлексия

На этом этапе ученики исследуют собранные ими модели. В процессе

исследования ученики учатся наблюдать и сравнивать результаты испытаний,

а также составлять отчеты о своих наблюдениях. Далее ученики должны будут

описать результаты своих исследований. Им предлагаются вопросы, нацеленные на углубление полученных знаний и требующие осмысления результатов исследований. На этом этапе вы получаете возможность оценить работу учеников, особенно при проверке их Рабочих листов и во время устных опросов.

Развитие

Продолжение изучения проблемы всегда интересно и продуктивно при

условии наличия достаточного стимула. Хотя дополнительные задания

предполагают изменение модели или добавление к ней новых элементов, а

также новые исследования, они никогда не выходят за рамки основной учебной цели. На этом этапе ученикам предоставляется возможность.
Занятия по робототехнике помогают учащимся в интеллектуальном и личностном развитии, способствует повышению их мотивации к учебе, увлекают интересными проектами.

В процессе разработки, программирования и тестирования роботов ученики приобретают важные навыки творческой и исследовательской работы; встречаются с ключевыми понятиями информатики, технологии, прикладной математики, физики, знакомятся с процессами исследования, планирования и решения возникающих задач; получают навыки пошагового решения проблем, выработки и проверки гипотез, анализа неожиданных результатов, опыт проектирования и сотрудничества.


Направление программы: научно-техническое

Количество занятий в год: 80 часов.

Количество занятий в неделю: 2 часа.

Вид деятельности: внеурочная, кружковая работа

Форма занятий: групповая, индивидуальная.

Сроки реализации: 1год.

Цель программы:

Знакомство обучающихся с основами робототехники, приобщение к исследовательской и проектной деятельности, обучение основам алгоритмизации и программирования.
Задачи программы:

1. 
   Познавательная задача:
   

развитие познавательного интереса к робототехнике и предметам естественнонаучного цикла – физика, технология, информатика, профориентация.

2. 
   Образовательная задача:
   

формирование умений и навыков конструирования, приобретение первого опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство с основами программирования, составление алгоритмов действий.

3. 
   Развивающая задача:
   

развитие творческой активности, самостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях, работы в группах, развитие внимания, оперативной памяти, воображения, мышления (логического, пространственного, творческого).

4. 
   Воспитывающая задача:
   

воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей.
Ожидаемый результат:

подготовка к состязаниям по робототехнике.
Форма подведения итогов:

• 
  выставка творческих работ обучающихся;
  
• 
  турниры на звание лучшего программиста и конструктора;
  
• 
  участие в состязаниях по робототехнике муниципального (всероссийского) уровня.
  

Данная программа направлена на:

• 
  помощь детям в индивидуальном развитии;
  
• 
  мотивацию к познанию и творчеству;
  
• 
  к стимулированию творческой активности;
  
• 
  развитию способностей к самообразованию;
  
• 
  приобщение к общечеловеческим ценностям;
  
• 
  организацию детей во внеучебное время (досуг).
  

Для реализации программы предлагается использовать образовательные наборы LEGO: набор «Простые механизмы», и набор ПервоРобот WeDo.

• 
  Набор «Простые механизмы»
  

Простой, но вместе с тем интересный набор для изучения механизмов и основ проектирования.

16 моделей разбиты по 4-м темам: рычаги, колеса и оси, рычаги и шкивы.

Не требует подключения к компьютеру.

Занятия построены в игровой форме.

Возможности для расширения: ресурсный набор.

• 
  Набор ПервоРобот WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных целей:
  

• 
  Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели.
  
• 
  Установление причинно-следственных связей.
  
• 
  Анализ результатов и поиск новых решений.
  
• 
  Использование таблиц для отображения и анализа данных.
  
• 
  Построение трехмерных моделей по двухмерным чертежам.
  
• 
  Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.
  

Программное обеспечение 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

Комплект заданий WeDo позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов.

Итогом изучения набора LEGO WeDo станет:

Развитие логического мышления, умение правильно выражать свою мысль, решение проблем различными путями, развитие моторики рук, введение в робототехнику, умение программирования.

Программа

1. 
   Введение в робототехнику……………………… ..……… 1ч.
   

2. 
   Знакомство с набором «Простые механизмы» ……….. 18ч.
   

1. Конструирование ……………………………………………... 8ч.

2. Первые модели ……………………………………………… . 10ч.

3. 
   Знакомство с набором LEGO WeDo Конструирование и программирование с набором LEGO WeDo ……………. 37ч.
   

1. 
   Программное обеспечение LEGO® Education WeDo. …….. 12ч.
   
2. 
   Забавные механизмы ………………………………………. 7ч.
   
3. 
   Звери …………………………………………………………. 6ч.
   
4. 
   Футбол ………………………………………………………... 6ч.
   
5. 
   Приключения . ………………………………………………. 6ч.
   

4. 
   Самостоятельная проектная деятельность в группах на
   

свободную тему…………………………………………….…....... 14ч.

5. 
   Итоговые состязания моделей в свободной категории ... 8ч.
   

6. 
   Выставка творческих работ. Подведение итогов ………. 2ч.
   

ИТОГО: ………………………………………………. ……......... 80 ч.


Приложение 1.

КАЛЕНДАРНО - ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

80часов в год (2 часа в неделю)

№ п/п	Тема занятия	Количество часов		Дата
		теория	практика
Введение. 1 час
1.	Что такое робототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.	1
Знакомство с набором «Простые механизмы». 18 часов.
1.	Конструирование.
1.1	Зубчатые колеса. Принципиальные и основные модели		2
1.2	Колеса и оси. Принципиальные и основные модели		2
1.3	Рычаги. Принципиальные и основные модели		2
1.4	Шкивы. Принципиальные и основные модели		2
Первые модели.
2.1	Карусель. Творческое задание: Тележка с попкорном.		2
2.2	Машинка. Творческое задание: Тачка.		2
2.3	Катапульта. Творческое задание: Железнодорожный переезд со шлагбаумом.		2
2.4	Сумасшедшие полы. Творческое задание: Подъемный кран.		2
2.5	Промежуточный итог. Выставка.	1	1
Конструирование и программирование с набором LEGO WeDo 37 часов.
Программное обеспечение LEGO® Education WeDo.
1.1	Звуки. Фоны экрана. Сочетания клавиш.		3
1.2	Первые шаги в программировании.	2	6
1.3	Программа для исследований.		1
Забавные механизмы.
1.1	Вводное занятие. Знакомство со специфическими терминами.	1
1.2	Танцующие птицы.		2
1.3	Умная вертушка.		2
1.4	Обезьянка-барабанщик.		2
Звери.
2.1	Голодный аллигатор.		2
2.2	Рычащий лев.		2
2.3	Порхающая птица.		2
Футбол.
3.1	Нападающий.		2
3.2	Вратарь.		2
3.3	Ликующие болельщики.		2
Приключения.
4.1	Спасение самолета.		2
4.2	Спасение от великана.		2
4.3	Непотопляемый парусник.		2
Самостоятельная проектная деятельность в группах. 14 часов.
4.1	«Несуществующее животное».		2
4.2	Тележка с изменением передаточного отношения.		2
4.3	Творческое конструирование собственной модели. Программирование.		10
Итоговые состязания моделей в свободной категории. 8 часов.
5.1	Подготовка к школьному этапу состязаний.		2
5.2	Школьный этап состязаний.		2
5.3	Подготовка к муниципальному этапу состязаний.		4
Выставка творческих работ (индивидуальные, групповые, семейные). 2 часа.
6.1	Итоговое занятие. Выставка.	2

Материальные ресурсы:
1. Наборы Лего - конструкторов:

• 
  образовательный набор «Простые механизмы» (9689)- 6 наборов
  
• 
  образовательный набор WeDo (9580) – 6 наборов
  
• 
  дополнительный ресурсный набор для набора WeDo (9585) - 6 наборов
  

2. Техническое оснащение кабинета (компьютер, проектор, сканер, принтер)

Список литературы:

1. 
   Мартыненко, Ю.Г. Динамика мобильных роботов [Текст] / Ю.Г. Мартыненко // Соровский образовательный журнал.– 2000.– №5.– с. 110-116
   
2. 
   Ушаков, А.А. Задачи для факультатива робототехники: Сборник задач. - Демонстрационный вариант [Текст]/ А.А.Ушаков.– Барнаул: Гимназия №42, 2009.- 12 с.
   
3. 
   Белоусов, И.Р. Дистанционное обучение механике и робототехнике через сеть Интернет [Текст] / И.Р. Белоусов, Д.Е. Охоцимский, А.К.Платонов [и др.] // Компьютерные инструменты в образовании.– 2003.– №2.– с. 34-41
   
4. 
   Предко, М. 123 эксперимента по робототехнике [Текст] / М. Предко ; пер. с англ. В.П. Попова.– М.: НТ Пресс, 2007.– 544 с.
   
5. 
   Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.
   
6. 
   Первый шаг в робототехнику. Д.Г.Копосов. Практикум для 5-6 классов. Москва. БИНОМ. 2012г.
   
7. 
   Первый шаг в робототехнику. Д.Г.Копосов. Рабочая тетрадь для 5-6 классов. Москва. БИНОМ. 2012г.
   
8. 
   Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.:Наука, 2010, 195 стр.
   
9. 
   Программное обеспечение ROBOLAB 2.9.
   
10. 
    Интернет-ресурсы: http://wroboto.ru, http://www.exoforce.ru/, http://education.lego.com, http://www.prorobot.ru