Программа Lego Wedo 2.0

 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:

• Развитие технического творчества и формирование научно – технической ориентации у детей младшего школьного возраста средствами конструктора лего и  робототехники с использованием  робота LEGO WeDO 2.0.;
• Знакомство с основами программирования на Lego WeDo 2.0, Scratch 2.0, созданием своих проектов, решением алгоритмических задач;
• Развитие личности каждого ребёнка.

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:

• · технологии проектного обучения – включает в себя проектирование предполагаемого результата, который достигается в процессе обучения. Используемые методы: объяснительно-иллюстративный, тренинговый, проблемный, поисковый. Обучение должно быть доступным (принцип предполагает последовательное усложнение практических заданий – в создании проектов программ);

 · принцип систематичности обучения – предполагает такое построение учебного процесса, в ходе которого происходит как бы связывание ранее усвоенного с новым разучиваемым материалом, для образования развития;

• · принцип увлекательности (интересности) – успешное осуществление обучения; этот прием делает сам процесс овладения программирования интересным, приносящим чувство радости и удовлетворение.

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

 

• Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ;
• «Концепция развития дополнительного образования детей» (распоряжение Правительства РФ от 04.09.2014 г. №1726-р);
• «План мероприятий на 2015-2020 годы по реализации Концепции развития дополнительного образования детей» (распоряжение Правительства РФ от 25.04.2015 г. № 729-р);
• Приказ Министерства просвещения РФ от 09.11.2018 г. № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;
• Письмо Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 г.  №09-3242 «Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)»;
• Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 05.05.2018 г. № 298н «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и взрослых»;
• Постановлением Главного  государственного санитарного  врача  Российской  Федерации  от  29.12.2010  №189 (ред. От 24.11.205) «Об утверждении  СанПиН  2.4.2.2821-10».  «Санитарно-эпидемиологические требования  к  условиям  и  организации  обучения  в  общеобразовательных учреждениях» (с изменениями на 29.06.2011) (далее  -   СанПиН 2.4.2. 2821 - 10)
• Аленина Т.И., Енина Л.В., Колотова И.О., Сичинская Н.М., Смирнова Ю.В., Шаульская Е.Л. под рук В.Н. Халамова Образовательная робототехника во внеурочной деятельности младших школьников в условиях введения ФГОС НОО: учебно-методическое пособие [Электронный ресурс].
• Андрей Шеин: Машиностроение и робототехника. Сборник методических рекомендаций и практикумов 
• LEGO Education WeDo 2.0 Комплект учебных проектов
• Е. М. Буслаева, Л. В. Елисеева, А. С. Зубкова, С. А. Петунин, М. В. Фролова, Е. В. Шарохина : Теория обучения
• Д.В. Голиков, А.Д. Голиков Программирование на Scratch 2.0
• Зайцева Н.Н, Зубова Т.А, Копытова О.Г, Подкорытова С.Ю. Образовательная робототхника в начальной школе. - Челябинск, 2012. - 192 .
• Книга учителя WeDo
• Пособие по использованию среды Скретч, автор Евгений Патаракин umr.rcokoit.ru/dld/ metodsupport/scratch1.pdf