Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа "Начальная робототехника"

Автор: Кропотова Ольга Станиславовна

Дата публикации: 11.03.2017

Номер материала: 7084

Скачать
Рабочие программы
Дополнительное образование
Без класса

Администрация города Нижний Тагил

Управление образования

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

Станция юных техников № 2

УТВЕРЖДЕНО:

Методический Совет

МБУ ДО СЮТ № 2

Протокол от _________ № ___

Директор

МБУ ДО СЮТ № 2

                              М.М.Мустакимов

Приказ от _________20___ № ____

«Начальная робототехника»

дополнительная общеобразовательная

общеразвивающая программа

для учащихся 7-11 лет, срок реализации 1 год

(108 ч)

Разработчик: Кропотова О.С.,

педагог дополнительного образования

г. Нижний Тагил

2016 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Начальная робототехника» по содержательной, тематической направленности является технической, по функциональному предназначению – учебно-познавательной, по форме организации – кружковой, по времени реализации – одногодичной.

Актуальность программы состоит в том, что она способствует формированию социально-активной личности, ориентированной на самоутверждение и самореализацию. Кроме того, содержание программы может способствовать профессиональному самоопределению, так как изучаемые темы дают знания и умения, а также позволяют сформировать навыки в естественных науках: физике, математике, геометрии.

Новизна программы заключается в углубленном изучении обучающимися начальных классов конструктора LEGO WeDo. Работа с образовательными конструкторами LEGO WeDo позволяет учащимся в форме игры исследовать основы механики, физики и программирования. Разработка, сборка и построение алгоритма поведения модели позволяет учащимся самостоятельно освоить целый набор знаний из разных областей, в том числе робототехники, электроники, механики, программирования, что способствует повышению интереса к быстроразвивающейся науке робототехнике.

Содержание программы выстроено таким образом, чтобы помочь школьнику постепенно, шаг за шагом раскрыть в себе творческие возможности и само реализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования управляемых моделей, учащиеся получат дополнительные знания в области физики, механики и информатики, что, в конечном итоге, изменит картину восприятия учащимися технических дисциплин, переводя их из разряда умозрительных в разряд прикладных.

С другой стороны, основные принципы конструирования простейших механических систем и алгоритмы их автоматического функционирования под управлением программируемых контроллеров, послужат хорошей почвой для последующего освоения более сложного теоретического материала на занятиях.

Возможность самостоятельной разработки и конструирования управляемых моделей для учащихся в современном мире является очень мощным стимулом к познанию нового и формированию стремления к самостоятельному созиданию, способствует развитию уверенности в своих силах и расширению горизонтов познания. Занятия по программе «Начальная робототехника» на базе конструктора LEGO WeDo позволяют заложить фундамент для подготовки будущих специалистов нового склада, способных к совершению инновационного прорыва в современной науке и технике.

Программа «Начальная робототехника» предназначена для детей 7-11 лет. В соответствии с концепцией учебного плана, принятой в МБУ ДО СЮТ № 2, программа курса рассчитана на 2 часа в неделю (72 часа в год). Количество часов может варьироваться в зависимости от календарного учебного графика МБУ ДО СЮТ №2. Периодичность занятий 1 раз в неделю по 2 часа, либо 2 раза в неделю по 1 часу. Продолжительность одного занятия составляет для учащихся 1–2 классов – 30 минут, 3–5 классов – 40 минут. Занятия организуются в группах не менее 15 человек, с делением на подгруппы.

В связи с индивидуальным подходом к выполнению заданий, техническим оснащением кабинета наборами «Lego WeDo» и компьютерным обеспечением количество обучающихся по программе в подгруппе – не более 10 человек.

Основными формами занятий являются практические занятия, включающие работу с робо- и компьютерной техникой, беседы, игра, проверочные работы.

Цель программы: создать условия для развития у младших школьников интереса к техническим видам деятельности, конструированию, с мотивировать учащихся к получению знаний о робоконструировании через занятия с использованием конструктора LEGO WeDo.

Задачи программы:

1. научить основам конструирования, программирования «ПервоРобота Lego WeDo»;

2. создать условия для умения анализировать результаты, устанавливать причинно-следственные связи;

3. воспитание творчески активной и самостоятельной личности с нравственной позицией;

4.  научить взаимодействовать с педагогом и сверстниками

5. научить алгоритмическому, логическому мышлению при программировании заданного поведения модели;

6.    развитие творческих способностей, обучающихся;

7.    развитие словарного запаса и навыков устной связной речи

Оценка знаний и умений, полученных в результате работы кружка, проводится с помощью системы мониторинга освоения дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы.

Среди методов, используемых на занятиях, можно выделить методы, располагающие к техническому творчеству: подбор увлекательных и посильных ребенку заданий, проблемная ситуация, объяснительный и иллюстративный методы, метод индивидуальных заданий.

Реализация программы «Начальная робототехника» подразумевает участие в районных и городских соревнованиях.

Основным условием реализации программы является техническое оснащение кружка наборами LEGO WeDo и компьютерным оборудованием, поскольку занятия предполагают знакомство и постоянную работу с компьютерами. Курс программы «Начальная робототехника» представляет уникальную возможность для детей младшего школьного возраста освоить основы робототехники, создав действующие модели. С помощью программирования и конструирования из LEGO WeDo ребенок учится не только логически мыслить, но и рассказывать о результатах своей работы, что безусловно качественно влияет на все сферы деятельности младшего школьника.

Планируемые результаты

Личностные

Регулятивные

Познавательные

Коммуникативные

Предметные

  • Проявляют интерес к техническому творчеству;
  • Осознают необходимость бережного отношения к продуктам своего труда;
  • Проявляют навыки взаимодействия и сотрудничества;
  • Дают адекватную самооценку результатов труда;
  • Проявляют внимание, целеустремленность и аккуратность.

  • Планируют результат деятельности при помощи педагога;
  • Проявляют способность управлять своей деятельностью;
  • Осуществляют контроль и коррекцию результата деятельности.

 Знают:

правила техники безопасности при работе в кабинете;

- основные детали и соединения конструктора LEGO WeDo;

- особенности языков программирования LEGO WeDo;

- основы механики конструирования моделей;

- назначение основных пиктограмм и их свойства

- правила и этапы творческого проекта;

- регламент соревнований.

  • Взаимодействуют с педагогом и сверстниками;
  • Обладают способностью к конструктивному общению;
  • Оказывают помощь друг другу.

- проектируют различные простейшие механизмы;

- создают действующие модели роботов, отвечающих потребностям определённой задачи;

- используют в конструировании различные виды передач;

- с помощью датчиков управляют роботом;

- составляют собственный проект;

- планируют, тестируют и оценивают работу сделанных ими роботов.



Учебный план

№ п/п

Тема

Часы

Формы контроля

Общее
кол-во
часов

В том числе

теория

практика

Вводное занятие.

3

1

2

Опрос

Первые шаги

51

21

30

Контрольные задания по теме, наблюдение

Забавные механизмы

51

21

30

Контрольные задания по теме, наблюдение

Заключительное занятие

3

1

2

Наблюдение

108

44

64


Содержание курса

Вводное занятие (3ч)

Цели и задачи кружка. Правила поведения в кабинете и в СЮТ № 2. Техника безопасности.

Раздел 1. Первые шаги

Тема 1. Знакомство с конструктором Lego Wedo (6 ч)

Правила работы с конструктором Lego Wedo. 

Знакомство с конструктором LEGO, правилами организации рабочего места. Техника безопасности. Основные детали конструктора, мотор, датчики. Название деталей. Спецификация конструктора. Принципы работы.

Тема 2. Первые шаги. (45 ч)

В данном разделе представлены основные приёмы сборки и программирования. Учащиеся знакомятся с основами построения механизмов. Знакомство с основными идеями построения и программирования моделей, помогают учащимся, освоится с конструктором и программным обеспечением. В данном разделе учащиеся знакомятся с принципами работы мотора, датчиков расстояния и наклона, зубчатых и червячных колёс, ременных передач и др. Также изучают понятия «прибавить к экрану», «вычесть из экрана», маркировка. В процессе занятий происходит использование программного обеспечения для обработки информации, демонстрация умения работать с цифровыми инструментами и технологическими системами.

Раздел 2. Забавные механизмы (9 ч)

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 «Забавная 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.

Тема 1. Звери (9 ч)

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.

Тема 2. Футбол (9 ч)

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.

Тема 3. Приключения (9 ч)

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. 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 Макса. 

Тема 4. Творческое конструирование (15ч)

Основные этапы проектирования собственной модели, название, назначение конструкции. Сборка и программирование собственной модели, доработка модели, презентация модели.

Заключительное занятие (3ч.)

 Подведение итогов года. Награждение кружковцев. Творческое задание на лето.


Методическое обеспечение

Раздел программы

Форма занятий

Приемы, методы обучения

Дидактическое обеспечение

Вводное занятие.

Опрос

Беседа

 

1

Первые шаги

Игра

Компьютер, конструктор, инструкции по сборке, программное обеспечение

2

Забавные механизмы

Контрольные задания

Компьютер, конструктор, инструкции по сборке, программное обеспечение

Заключительное занятие

Наблюдение

 


Список литературы

 Для педагога

1. Юревич, Е. И. Основы робототехники — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 416 с.

2. Василенко, Н.В. Никитан, КД. Пономарёв, В.П. Смолин, А.Ю. Основы робототехники Томск МГП "РАСКО" 1993. 470с.

3.Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» – www.eidos.ru.

 4.Хуторской А.В. Современная дидактика. – М., 2001

 5.Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009на

6. Материалы авторской мастерской Л.П. Босовой [Электронный ресурс]. - http://metodist.lbz.ru/avt_masterskaya_BosovaLL.html

7.Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.

Для учащихся

1.Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW.-М.:ДМК Пресс, 2010.- 280с. ISBN 978-5-94074-594-5; 2010 г.

2. Образовательная робототехника. Комплект плакатов. Йошкар-Ола, 2011.- 4с.

3.Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей.-СПб.: Наука, 2010.-195с.

4. John C. Hansen. LEGO MINDSTORMS NXT программирование: Робототехника в C (второе издание).- Variant Press, 2009.- 560с. ISBN 978-09738649-7-7, 0973864974; 2009 г.

5. Образовательная робототехника в дополнительном образовании школьников: Методическое пособие /Сост. Гинзбург Е.Е., Винокуров А.В.-Йошкар-Ола: ОАНО «Инфосфера», 2011.-36с.

6. Образовательная робототехника: Рабочая тетрадь. Первый год обучения / Гинзбург Е.Е., Винокуров А.В. – Йошкар-Ола: ОАНО «Инфосфера», 2012.-26с.: ил.

Участвуйте в дистанционных мероприятиях Страны талантов

Страна талантов

Творческие конкурсы проводятся на темы острых социальных проблем страны для учащихся учреждений всех типов в возрасте от 5 до 25 лет.

Страна талантов

Олимпиады проводятся по всем общеобразовательным предметам.

Все победители олимпиад 2016-2017 учебного года получают дополнительные 5 баллов к результатам ЕГЭ
при поступлении в РГСУ.

Участникам

Страна талантов

Каждый участник получает именной диплом в печатном виде.

Победители получают именные дипломы, медали, блокноты, ручки и другие ценные призы.

Преподавателям

Страна талантов

Каждый преподаватель, чей участник стал победителем, и те преподаватели, которые заявили к участию 3 и более учеников, получают благодарственную грамоту в печатном виде.

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 59547
выдано 08.10.2014 г. Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Категория 0+.

© АНО ДО «Страна талантов», 2010-2017. Создание сайта - IT DEV GROUP