ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является ориентация их 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.

Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде ЛЕГО, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты ЛЕГО, тщательно продуманную систему заданий и четко сформулированную образовательную концепцию.

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 учебных роботов в образовательный процесс школ, средне специальных заведений, высшей школы. Большую значимость среди учебных роботов в настоящее время имеют Лего – конструкторы. Lego-робот представляет собой конструктор, который поможет в рамках изучения темы понять основы робототехники, наглядно реализовать сложные алгоритмы, рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией производственных процессов и процессов управления. Робот рассматривается в рамках концепции исполнителя, которая используется в курсе информатики при изучении программирования. Однако в отличии от множества традиционных учебных исполнителей, которые помогают обучающимся разобраться в довольно сложной теме, Lego-роботы действуют в реальном мире, что не только увеличивает мотивационную составляющую изучаемого материала, но вносит в него исследовательский компонент.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Цель программы: развитие творческих способностей, технического мышления и формирование раннего профессионального самоопределения школьников в процессе конструирования и проектирования на основе  обучения основам конструирования, алгоритмизации и программирования с использованием робота Lego WE DO.

Задачи, реализуемые программой:

• развивать умение интегрировать метапредметные и предметные знания;

• развивать основные образовательные компетенции и универсальные учебные действия;

• развивать творческие способности и логическое мышление обучающихся;

• развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом;

• развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

• развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

•научить работать в среде программирования Lego WEDO и аналогичных  средах;

• научить составлять программы управления Лего-роботами;

• получить навыки проведения физического эксперимента.

Сроки реализации программы: 1 год

В качестве платформы для создания роботов используется конструктор Lego WEDO

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п/п

Тема занятия

Количество

часов

всего

теория

практика

Введение. ИнтерфейсПО Lego Education WeDo.

2

2

4

Мотор и ось

1

3

4

Шкивы и ремни

1

3

4

Зубчатые колеса

1

3

4

Датчики

1

7

8

Основы  программирования.

1

5

6

Создание проектов

0

16

16

Создание коллективных проектов

0

6

6

Знакомство с виртуальным 3D моделирование в среде Lego Digital Designer

2

6

8

Всего по программе

9

51

60

СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ ПРОГРАММЫ

Введение

Что такое робототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.

Мотор и ось

Применение мотора к реальной робототехнической конструкции. Мощность мотора. Параметры мотора: направление вращения, мощность, время работы. Названия элементов конструктора: соединительные (штифт, втулка, ось, полуось, мотор, коммутатор). Конструкция. Жесткость конструкции. Соединение элементов конструктора. Треугольные и прямоугольные конструкции.


Шкивы и ремни 

Шкивы и ремни Определение понятий «ременная передача», «перекрёстная ременная передача», «уменьшение / увеличение скорости». Знакомство с основными блоками палитры ПО.  Проведение исследования.

4. Зубчатые колеса 

Определение понятий «передачи», «холостая передача», «червячная зубчатая передача»,  «ведущее зубчатое колесо», «ведомое зубчатое колесо», «Коронное зубчатое колесо. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая и повышающая зубчатые передачи.


Датчики 

Определение понятий «датчик», датчик  расстояния (движения), датчик наклона. Маркировка датчиков. Примеры роботов и их предназначение.

Основы  программирования

Основы  программирования. Блок «Цикл». Играем с музыкой

Изучение блоков «Прибавить к экрану», «Вычесть из экрана»

  7. Создание проектов по инструкциям

Проект «Обезьянка - барабанщик», «Голодный аллигатор», «Рычащий лев», «Порхающие птицы», «Ликующие болельщики», «Спасение самолета», «Спасение от великана», «Непотопляемый парусник».


Создание коллективных проектов

Разработка собственных моделей в группах. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализоваться проект. Конструирование модели, её программирование. Презентация  моделей. Выставка. Соревнования.


Знакомство с виртуальным 3D моделирование в среде Lego Digital Designer

Знакомство с виртуальным 3D моделирование в среде Lego Digital Designer. Палитра Bricks. 3 режима работы

       

       

Тематическое планирование

№

п\п

Дата план

Дата факт

Тема занятия

Количество

часов

теория

практика

1

05.10-09.10

Вводное занятие.

Техника безопасности. Первичное знакомство с конструктором Lego Education WeDo.

Игра «Я знаю как!»

1

1

2

12.10- 16.10

Интерфейс ПО Lego Education WeDo.

1

1

3

19.10- 23.10

Мотор в робототехнической конструкции. Мотор и ось. Команды  «Мотор».

1

1

4

26.10- 30.10

Модель. Моделирование. Рычаг.

Проект «Нападающий».

0

2

5

09.11- 13.11

Шкивы и ремни.

1

1

6

16.11- 20.11

Шкивы и ремни. Проект «Танцующие птицы»

0

2

7

23.11- 27.11

Зубчатые колеса.

1

1

8

30.11- 04.12

Зубчатые колеса.

Проект «Танцующие птицы»

0

2

9

07.12- 11.12

Датчики. Маркировка датчиков. Датчик наклона и расстояния (движения). Примеры роботов и их предназначение.

1

1

10

14.12- 18.12

Датчик  расстояния.

Проект «Умная вертушка»

0

2

11

21.12- 25.12

Проект «Вратарь»

0

2

12

14.01- 15.01

Кулачок. Рычаг. Плечо груза и силы

0

2

13

18.01- 22.01

Основы  программирования. Блок «Цикл». Играем с музыкой

1

1

14

25.01- 29.01

Изучение блоков «Прибавить к экрану», «Вычесть из экрана»

0

2

15

01.02- 05.02

Изучение блоков «Прибавить к экрану», «Вычесть из экрана»

0

2

16

08.02- 12.02

Проект «Обезьянка - барабанщик»

0

2

17

15.02-19.02

Проект «Голодный аллигатор»

0

2

18

22.02- 26.02

Проект «Рычащий лев»

0

2

19

29.02-04.03

Проект «Порхающие птицы»

0

2

20

07.03-11.03

Проект «Ликующие болельщики»

0

2

21

14.03-18.03

Проект «Спасение самолета»

0

2

22

21.03-25.03

Проект «Спасение от великана»

0

2

23

04.04-08.04

Проект «Непотопляемый парусник»

0

2

24

11.04-15.04

Коллективный Проект «Футбольное поле»

0

2

25

18.04-22.04

Коллективный проект «Зоопарк»

0

2

26

25.04-29.04

Повторение пройденного материала. Проект «Свободомыслие»

0

2

27

02.05-06.05

Знакомство с виртуальным 3D моделирование в среде Lego Digital Designer. Палитра Bricks. 3 режима работы

1

1

28

10.05-13.05

Знакомство с виртуальным 3D моделирование в среде Lego Digital Designer. Палитра Bricks. 3 режима работы

1

1

29

16.05-20.05

Знакомство с инструментом «Поворот», «Клонирование, «Спрятать объект»

0

2

30

23.05-27.05

Проект «Если бы я был мэром города»

0

2


ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Правовыми условиями разработки и реализации программы являются:

Указ Президента Российской Федерации «О национальной стратегии действий в интересах детей на 2012 - 2017 годы» от 1.06 2012, Указ Президента РФ от 01.01.2001 N 808 "Об утверждении Основ государственной культурной политики", Приказ Минобрнауки России от 01.01.2001 N 1008 "Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам"(Зарегистрировано в Минюсте России 27.11.2013 N 30468), Распоряжение Правительства РФ от 01.01.2001 N 1726-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей».

Успешное решение задач программы обеспечивается следующими педагогическими и организационными возможностями школы:

    В школе создана современная образовательная среда по формированию потенциальных возможностей ребенка, обеспечивающая создание ситуации успеха через применение технологии лего-конструирования и робототехники в интеграции образовательного и воспитательного пространства школы. Созданы психолого-педагогические условия, способствующие интеграции образовательных областей и обеспечивающие непрерывность образовательного процесса, направленного на развитие способностей,  компетенций и творчества  школьников средствами современных образовательных технологий, в том числе и технологиями ЛЕГО  - конструирования. Создано единое социально – образовательное пространство, включающее  школу, семью и социальных партнёров (Тюменский государственный университет, Тюменский Государственный нефтегазовый университет, Центр развития творчества детей и юношества «Грант») направленное на поддержку и развитие познавательной инициативности, социальной и творческой активности школьников. Осуществляется формирование инженерного мышления обучающихся через включение в проект «Школа Инженерного резерва» совместно с ТюмГНГУ.

Формы занятий.

Одно из главных условий успеха обучения детей и развития их творчества - это индивидуальный подход к каждому ребенку. Важен и принцип обучения и воспитания в коллективе. Он предполагает сочетание коллективных, групповых, индивидуальных форм организации на занятиях:

    свободные уроки; выставки; соревнования; презентации; защита проектов.

Режим занятий.

Занятия проводятся один раз в неделю в учебное и каникулярное время. Продолжительность одного занятия 90 минут.

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Процесс изучения направлен на формирование следующих компетенций и универсальных учебных действий:

• владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

• умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

• готов к взаимодействию с коллегами, к работе в коллективе;

• владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией;

• способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества;

• способен использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики;

• осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;

• способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач;

• готов применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза информационных систем и процессов;

• способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации;

• владеет современными формализованными математическими, информационно-логическими и логико-семантическими моделями и методами представления, сбора и обработки информации;

• способен реализовывать аналитические и технологические решении в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации;

ОЦЕНОЧНЫЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ.

Формы контроля

Предусматриваются различные формы подведения итогов и контроля результатов  реализации дополнительной образовательной программы:

    Участие в олимпиадах; Участие в соревнованиях и выездных сборах и матер-классах; Участие в фестивале «РобоФест»; Участие в проекте «Школьный Наукоград» Научно-практические - исследовательские конференции учащихся Организация показательных выступлений Презентация и защиты индивидуальных проектов


Количественными индикаторами реализации программы являются:

    Количество учащихся – участников соревнований муниципального, регионального, федерального уровня; Количество призёров и победителей соревнований муниципального, регионального, федерального уровня; Количество социальных партнёров Количество организованных презентационных мероприятий Количество участников презентационных мероприятий Количество отзывов в СМИ Процент учащихся, прошедших обучения по данной программе Процент призёров и победителей

Перечень учебно-методического обеспечения

Приборы и оборудование

1.  Кабинет робототехники, оборудованный:

I.  АРМ  учителя  (компьютер, проектор, МФУ, интерактивная

доска, документ-камера)

II.  Персональные компьютеры с установленным программным

обеспечением «LEGO Education» (6  шт.).

2.  Набор ресурсный средний (4 шт.)

3.  Конструкторы «LEGO WE DO»  (10 шт.)

4.  Набор «Пневматика» (7 шт.)

5.  Набор «Возобновляемые источники энергии» (7 шт).


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Книга для учителя, Лего, Lego Education,  2009 год,  177стр

2. Белоусов, обучение механике и робототехнике через сеть Интернет [Текст] / , , [и др.] // Компьютерные инструменты в образовании.– 2003.– №2.– с. 34-41

3. Предко, М. 123 эксперимента по робототехнике [Текст] / М. Предко ; пер. с англ. .– М.: НТ Пресс, 2007.– 544 с.