![]() |
|
1. Пояснительная записка
Общая характеристика курса
Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов LEGO и аппаратно-программного обеспечения как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях робототехники.
В процессе конструирования и программирования управляемых моделей учащиеся получат дополнительные знания в области физики, механики, информатики. Используя наборы Lego Wedo 2.0 , дети могут не только создавать различные конструкции, но и создавать для них простейшие программы, составлять алгоритмы в специальных компьютерных программах.
Дети научатся формулировать проблему и выбирать оптимальный вариант решения этой проблемы, проводить анализ, синтез и обобщение при решении поставленных задач, пользоваться инструкциями и чертежами, у них будут формироваться навыки алгоритмического мышления, умение излагать мысли в четкой логической последовательности. Занятия с конструктором Lego WeDo 2.0 способствуют развитию творческой и познавательной активности, мелкой моторики, самостоятельности в принятии решений в различных ситуациях, интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям и формированию умения и навыков конструирования.
Кроме этого, конструктор LEGO WEDO 2.0 помогает развитию коммуникативных навыков и творческих способностей учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
В процессе изучения каждой темы проводится самостоятельная работа по созданию и реализации детьми задуманных проектов с использованием наборов Lego WeDo 2.0. Проводится демонстрация и обсуждение созданных проектов в группе. В конце года обучающиеся выполняют самостоятельную работу по созданию собственных механизмов роботов и программирование их поведения, лучшие идеи роботов оформляются в проекты, проводится их защита.
Курс рассчитан на учащихся 7 — 10 лет. Продолжительность обучения 1 год. Общий объём материала рассчитан на 144 часа. Недельная нагрузка на учащегося — 4 часа.
Направленность программы
Программа имеет техническую направленность.
Новизна
Новизна программы заключается в научно - технической направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром технического творчества.
Актуальность
Среди молодежи популярность инженерных профессий падает с каждым годом. В настоящее время нашей стране не хватает квалифицированных технических кадров – инженеров, конструкторов, технологов машиностроения. Если с раннего детства правильно стимулировать стремление ребёнка к познанию, когда он вырастет, это перейдёт в умение учиться и воспринимать новое с детским энтузиазмом. У таких детей потребность к творчеству будет постоянная, они будут испытывать радость от достижения поставленной цели, желание побеждать.
Цели:
Задачи
Обучающие:
1. Расширять представления детей об окружающей действительности, познакомить с профессиями: программист, инженер, конструктор.
2. Ознакомить с основными принципами механики.
3. Обучить основам программирования в компьютерной среде моделирования LEGO WEDO 2.0, Scratch 2.0
4. Организовывать коллективные формы работы, чтобы содействовать развитию навыков коллективной работы.
Развивающие:
1. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию.
2. Развивать творческие способности.
3. Развивать образное и техническое мышление детей.
4. Развивать мелкую моторики рук.
5. Развитие речи детей.
6. Развивать умения работать по предложенным наглядным и словесным инструкциям, рисункам, схемам.
7. Развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
8. Развитие исследовательской активности, а также умений наблюдать и экспериментировать.
Воспитательные:
1. Воспитание самостоятельности при выполнении заданий.
2. Содействовать воспитанию организационно-волевых качеств личности (терпение, воля, самоконтроль).
Принципы учебного процесса
1. Принцип творчества и успеха. Достижение успеха в том или ином виде деятельности способствует формированию позитивной личности, мотивирует ребенка на дальнейшую работу.
2. Принцип возрастной адекватности. Соответствие условий, требований, методов возрасту и особенностям развития школьников.
3. Принцип формирования познавательных интересов и познавательных действий, поддержки инициативы детей.
4. Принцип социального партнерства «педагог – воспитанник – семья», предполагает тесное сотрудничество педагога с родителями обучающегося.
5. Принцип систематичности: обучение, однажды начавшись, должно продолжаться в определенном режиме и ритме до достижения заданного результата.
Образовательные технологии
Для реализации познавательной и творческой активности детей в учебном процессе используются следующие образовательные технологии:
1. Проблемное обучение - создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.
2. Проектные методы обучения
Программа по робототехнике Lego WeDo 2.0 включает ряд различных проектов. Каждый из проектов делится на 3 этапа: исследование (учащиеся изучают задачу), создание (учащиеся конструируют и программируют) и обмен результатами (учащиеся документируют проект и устраивают его презентацию).
3. Технология использования в обучении игровых методов: ролевых, деловых, и других видов обучающих игр.
4. Обучение в сотрудничестве (командная, групповая работа)
Принципы построения программы
· от простого к сложному;
· связь знаний, умений и навыков с практикой;
· научность;
· доступность;
· системность знаний;
· воспитывающая и развивающая направленность;
· активность и самостоятельность;
· учет возрастных и индивидуальных особенностей.
Планируемые результаты.
Обучающиеся должны знать:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты набора LEGO WEDO 2.0;
- работу основных механизмов и передач;
-конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания;
Обучающиеся должны уметь:
- работать с программным обеспечением Lego Education WeDo 2.0; Scratch 2.0;
- создавать модели по разработанной схеме;
- работать в паре и коллективе, эффективно распределять обязанности;
- рассказывать о постройке;
- излагать мысли в чёткой логической последовательности;
- уметь собирать роботов, используя различные датчики
2. Содержание программы
Учебно-тематический план
№ п/п |
Тема занятия |
Теория |
Практика |
Всего |
|
Введение |
2 |
- |
2 |
I Управление датчиками и мотором. Механика. |
||||
1 |
Мотор и ось Блок «Начало» |
1 |
2 |
3 |
2 |
Зубчатые колёса Блок «Цикл» |
1 |
2 |
3 |
3 |
Зубчатая передача Вход «Число» Блок «Включить мотор на» |
2 |
4 |
6 |
4 |
Шкивы и ремни. Ременная передача. |
2 |
4 |
6 |
5 |
Творческая работа |
- |
2 |
2 |
6 |
Датчик наклона Блок «Датчик наклона» Блок «Ждать» |
1 |
3 |
4 |
7 |
Датчик движения Блок «Звук» |
1 |
3 |
4 |
8 |
«Коронное зубчатое колесо» |
1 |
4 |
5 |
9 |
Червячная зубчатая передача |
1 |
4 |
5 |
10 |
Творческая работа |
- |
2 |
2 |
11 |
Промежуточная аттестация |
1 |
1 |
2 |
II Программирование LEGO WeDo. |
||||
12 |
Скорость |
1 |
3 |
4 |
13 |
Тяга, колебания |
2 |
4 |
6 |
14 |
Творческие проекты |
- |
2 |
2 |
15 |
Соревнования роботов «Самый быстрый» «Самый сильный» |
- |
2 |
2 |
16 |
Зубчатая рейка. Толчок |
1 |
3 |
4 |
17 |
Захват |
1 |
3 |
4 |
18 |
Ходьба |
1 |
3 |
4 |
19 |
Творческие проекты |
- |
2 |
2 |
20 |
Соревнования шагающих роботов |
- |
2 |
2 |
21 |
Катушка |
1 |
3 |
4 |
22 |
Блок «Прибавить к экрану» |
1 |
2 |
3 |
23 |
Блок «Вычесть из экрана» |
1 |
2 |
3 |
24 |
Блок «Начать при получении письма» |
1 |
3 |
4 |
25 |
Прочность конструкции. «Рычаг». «Блок «Начать нажатием клавиши» |
2 |
2 |
4 |
26 |
Подъём |
1 |
3 |
4 |
27 |
Рулевой механизм |
1 |
2 |
3 |
28 |
Соревнования «Робо-суммо» |
- |
2 |
2 |
|
Промежуточная аттестация |
1 |
1 |
2 |
III Программирование в Scratch |
||||
29 |
Знакомство с интерфейсом программы Scratch |
2 |
- |
2 |
30 |
Работа с костюмом и фоном |
1 |
3 |
4 |
31 |
Понятие алгоритма |
1 |
3 |
4 |
32 |
Блоки движения |
1 |
3 |
4 |
33 |
Блоки внешности |
1 |
3 |
4 |
34 |
Блоки звуков |
1 |
3 |
4 |
35 |
Блоки событий |
1 |
3 |
4 |
36 |
Блоки управления |
1 |
3 |
4 |
37 |
Блок «Другие блоки» |
1 |
3 |
4 |
|
Программирование датчиков и моторов LEGO WeDo в программе Scratch. |
1 |
4 |
5 |
|
Итоговая аттестация |
1 |
1 |
2 |
|
ИТОГО |
|
|
144 |
Содержание учебно-тематического плана
1. Введение
Знакомство с планом работы объединения. Знакомство с конструктором LegoWeDo 2.0 и его деталями (смартхаб, мотор, датчик движения, датчик наклона).Организация рабочего места. Техника безопасности.
2. Мотор и ось. Блок «Начало»
Теория: Что делает блок «Мотор по часовой стрелке»? Какую функцию выполняет блок «Начало»?
Практика: Практическая работа
Презентация проекта
3. Зубчатые колёса. Блок цикл.
Теория: Какую функцию выполняют зубчатые колёса? Блок «Цикл»
Практика: Практическая работа
Презентация проекта
4. Зубчатая передача. Блок «Включить мотор на».
Теория: Знакомство с понижающей и повышающей зубчатыми передачами. Понятия ведущего и ведомого колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Какую функцию выполняет блок «Включить мотор на»
Практика: Сборка модели «Автомобиль».
Презентация проекта
5. Шкивы и ремни. Ременная передача.
Теория: Повышающий и понижающий шкив. Знакомство с ременной передачей. Перекрёстная ременная передача. Снижение и увеличение скорости.
Практика: Сборка и программирование моделей «Вездеход», «Грузовик».
Презентация проекта
6. Датчик наклона. Блок «Ждать».
Теория: Как работает датчик наклона? Какие блоки программы работают с датчиком наклона?
Практика: Сборка и программирование модели «Научный вездеход Майло»
Презентация проекта
7. Датчик движения.
Теория: Какую функцию выполняет датчик движения?
Практика: Конструирование и программирование модели «Научный вездеход Майло».
Презентация проекта
8. Коронное зубчатое колесо
Теория: Знакомство с коронными зубчатыми колёсами. Функции коронных зубчатых колёс.
Практика: Сборка и программирование моделей «Вертолёт», «Вентилятор»
Презентация проекта
9. Червячная зубчатая передача.
Теория: Знакомство с червячной зубчатой передачей. Функции червячного зубчатого колеса.
Практика: Конструирование и программирование моделей «Погрузчик», «шлагбаум».
10. Скорость
Теория: Факторы, влияющие на скорость. Как заставить машину ехать быстрее?
Практика: Гоночный автомобиль
11. Тяга. Колебания.
Теория: Что заставляет объекты двигаться? Уравновешенные и неуравновешенные силы, сила трения. Базовая модель «Колебания»
Практика: Сборка и программирование моделей «Дельфин», «Робот - тягач».
Презентация проекта
12. Зубчатая рейка. Толчок.
Теория: Знакомство с деталью «Зубчатая рейка», её функции. Базовая модель «Толчок».
Практика: Сборка и программирование моделей «Гусеница», «Богомол»
Презентация проекта
13. Захват
Теория: Изучение базовой модели «Захват»
Практика: Сборка и программирование моделей «Роботизированная рука»,
«Змея».
Презентация проекта
14. Ходьба
Теория: Изучение базовой модели «Ходьба».
Практика: Сборка и программирование моделей «Лягушка» «Горилла»
Презентация проекта.
15. Катушка
Теория: Изучение базовой модели «Катушка».
Практика: Сборка и программирование моделей «Спасательный вертолёт» «Паук».
Презентация проекта
16. Блок «Прибавить к экрану»
Теория: Какую функцию выполняет блок «Прибавить к экрану»? Где можно применить программу счёта?
Практика: Составление программ отчёта времени.
Презентация проекта
17. Блок «Вычесть из экрана»
Теория: Знакомство с блоком «Вычесть из экрана».
Практика: Составление программ прямого и обратного счёта.
Презентация проекта
18. Блок «Начать при получении письма»
Теория: Для чего нужен блок «Начать при получении письма»?
Практика: Составление программ с использованием блока «Начать при получении письма»
Презентация проекта
19. Прочность конструкции. «Рычаг». «Блок «Начать нажатием клавиши»
Теория: Как устроены сейсмоустойчивые конструкции? Знакомство с механизмом «Рычаг».
Практика: Сборка и программирование моделей «Землетрясение» «Динозавр»
Презентация проекта
20. Подъём
Теория: Изучение базовой модели «Подъём»
Практика: Сборка и программирование моделей «Грузовик для переработки отходов» «Мусоровоз».
Презентация проекта
21. Рулевой механизм.
Теория: Знакомство с рулевым механизмом
Практика: Сборка и программирование моделей «Вилочный подъёмник» «Снегоочиститель».
Презентация проекта
22. Знакомство с интерфейсом программы Scratch
Теория: Основные элементы интерфейса программы Scratch. Создание, сохранение и открытие проектов.
Практика: Знакомство с интерфейсом.
23. Работа с костюмом и фоном
Практика:
Выбор и смена костюма; работа с фоном; редактирование костюмов и фона; создание собственных объектов.
24. Алгоритм
Теория: Что такое алгоритм? Для чего нужны алгоритмы? Кто такой исполнитель?
Практика: Составление простых алгоритмов
25. Изучение основных блоков в программе Scratch
26. Программирование датчиков и моторов LEGO WeDo в программе Scratch.
3. Формы аттестации и оценочные материалы
Формы аттестации: опрос, контрольное занятие, соревнования, игры
Виды аттестации |
Показатели аттестации |
Входящий контроль
|
Проводится перед началом освоения программы с целью определения уровня подготовленности к занятиям по программе. |
Текущий контроль |
Текущий контроль успеваемости носит безотметочный характер и предполагает качественную характеристику (оценку) сформированности у обучающихся соответствующих компетенций |
Промежуточная аттестация |
определение уровня достижения планируемых предметных и личностных результатов в процессе освоения образовательной программы |
Итоговая аттестация |
подтверждение уровня достигнутых предметных результатов по итогам освоения образовательной программы |
Мониторинг результатов обучения
Мониторинг результатов обучения включает в себя диагностику знаний обучающихся, их оценку в соответствии с поставленными целями обучения и корректировку ошибок.
Регулярное отслеживание результатов может стать основой стимулирования, поощрения ребенка за его труд, старание. Каждую оценку нужно прокомментировать, показать, в чем прирост знаний и мастерства ребенка – это поддержит его стремление к новым успехам.
В ходе реализации проектов WeDo 2.0 существует такие способы отслеживания и оценки успеваемости учащихся как:
1) Мониторинг индивидуальных достижений (Приложение 2)
Для каждого учащегося или группы можно использовать сетку категорий наблюдения для следующих целей:
• оценка результатов учащегося на каждом этапе процесса;
• предоставление конструктивной обратной связи для содействия развитию учащихся
2) Мониторинг достижений группы (Приложение 2)
4. Организационно-педагогические условия реализации программы
Образовательный процесс осуществляется на основе учебного плана, рабочей программы и регламентируется расписанием занятий. В качестве нормативно-правовых оснований проектирования данной программы выступает Федеральный закон Российской Федерации от 29.12.2012 г. №273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 09 ноября 2018
г. № 196 "Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам" , Устав учреждения, правила внутреннего распорядка обучающихся, локальные акты учреждения. Для организации занятий необходимо:
Робототехнические наборы LEGO Education WeDo иWeDo 2.0, комплекты
заданий к робототехническим наборамLEGO Education WeDo.
Компьютерный класс с доступом в Интернет; оборудование: компьютеры,
микрофоны, колонки(или ноутбуки); мультимедийный проектор и экран(или
интерактивная доска).
Образовательная программа обеспечена необходимыми методическими разработками, дидактическим материалом.
Режим занятий Образовательная деятельность проводятся в течение всего календарного года, с 1 сентября по 31 августа, который делится на учебный период по общеразвивающей программе и летний период.
чебный период: начало учебного периода- 1 сентября; окончание учебного периода – 31 мая.
Летний период: начало летнего периода – 1 июня; окончание летнего периода – 31 августа. Летний период состоит из внеуадиторных занятий и самоподготовки.
Методическое обеспечение программы
Занятия по программе проводятся на основе общих педагогических принципов:
· принцип систематичности обучения – предполагает такое построение учебного процесса, в ходе которого происходит как бы связывание ранее усвоенного с новым разучиваемым материалом, для образования развития;
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
1. Операционная система – Windows 8, Windows 10
2. Пк 3. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ 2.0 - 6 шт.;
4. ресурсный набор LEGO Education WeDo – 6 шт.
5. Программное обеспечение LEGO Education WeDo 2.0, комплект занятий, книга для учителя
6. Фотоаппарат, Видеокамера, Интерактивная доска.
7. On-line версия Scratch 2.0
8. Tекстовый процессор Word 2007, Word 2010, Word 2013
9. Растровый графический редактор Paint
10.Мультимедиа проигрыватель (входит в состав операционных систем или др.). 11.Браузер (входит в состав операционных систем или др.)
12.Программа для просмотра pdf-файлов
13.Акустические колонки
14.Наушники
15.Микрофон
Приложение 1
Календарный учебный график
№ |
Дата
|
Тема занятия |
Кол-во часов |
|
4.09 |
Введение |
2 |
1 |
6.09 – 11.09 |
Мотор и ось Блок «Начало» |
3 |
2 |
11.09 – 13.09 |
Зубчатые колёса Блок «Цикл» |
3 |
3 |
18.09 – 25.09 |
Зубчатая передача Вход «Число» Блок «Включить мотор на» |
6 |
4 |
27.09 – 4.10 |
Шкивы и ремни. Ременная передача. |
6 |
5 |
9.10 |
Творческая работа |
2 |
6 |
11.10 – 16.10 |
Датчик наклона Блок «Датчик наклона» Блок «Ждать» |
4 |
7 |
18.10 – 23.10 |
Датчик движения Блок «Звук» |
4 |
8 |
25.10 – 30.10 |
«Коронное зубчатое колесо» |
5 |
9 |
13.11 – 15.11 |
Червячная зубчатая передача |
5 |
10 |
20.11 |
Творческая работа |
2 |
11 |
22.11 |
Промежуточная аттестация |
2 |
12 |
27.11 – 29.11 |
Скорость |
4 |
13 |
4.12 – 11.12 |
Тяга, колебания |
6 |
14 |
13.12 |
Творческие проекты |
2 |
15 |
18.12 |
Соревнования роботов «Самый быстрый» «Самый сильный» |
2 |
16 |
20.12 – 25.12 |
Зубчатая рейка. Толчок |
4 |
17 |
15.01 – 17.01 |
Захват |
4 |
18 |
22.01 – 24.01 |
Ходьба |
4 |
19 |
29.01 |
Творческие проекты |
2 |
20 |
31.01 |
Соревнования шагающих роботов |
2 |
21 |
5.02 – 7.02 |
Катушка |
4 |
22 |
12.02 – 14.02 |
Блок «Прибавить к экрану» |
3 |
23 |
19.02 – 21.02 |
Блок «Вычесть из экрана» |
3 |
24 |
26.02 – 28.02 |
Блок «Начать при получении письма» |
4 |
25 |
5.03 – 7.03 |
Прочность конструкции. «Рычаг». «Блок «Начать нажатием клавиши» |
4 |
26 |
12.03 – 14.03 |
Подъём |
4 |
27 |
19.03 – 21.03 |
Рулевой механизм |
3 |
28 |
26.03 |
Соревнования «Робо-суммо» |
2 |
29 |
28.03 |
Промежуточная аттестация |
2 |
30 |
2.04 |
Знакомство с интерфейсом программыScratch |
2 |
31 |
4.04 – 9.04 |
Работа с костюмом и фоном |
4 |
32 |
11.04 – 16.04 |
Понятие алгоритма |
4 |
33 |
18.04 – 23.04 |
Блоки движения |
4 |
34 |
25.04 – 30.04 |
Блоки внешности |
4 |
35 |
2.05 – 7.05 |
Блоки звуков |
4 |
36 |
9.05 – 14.05 |
Блоки событий |
4 |
37 |
16.05 – 21.05 |
Блоки управления |
4 |
38 |
23.05 |
Блок «Другие блоки» |
4 |
39 |
28.05 |
Программирование датчиков и моторов LEGO WeDo в программе Scratch. |
5 |
40 |
30.05 |
Итоговая аттестация |
2 |
|
|
ИТОГО |
144 |
Приложение 2
Мониторинг индивидуальных достижений
Имя Класс Проект
|
|||
Начальный этап |
Формирование знаний |
Выше среднего |
Освоение завершено |
|
|
|
|
Примечания
|
Мониторинг достижений группы
№ п/п |
ФИО |
Исследовать |
Создать |
Делиться результатам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Литература