Пояснительная записка
В настоящее время основные проблемы технического творчества связаны с социально-экономическими условиями в стране, так как спад промышленного производства ведет к падению престижа профессий, связанных с научно-технической деятельностью.
В законах и нормативных документах об учреждениях дополнительного образования подчеркивается, что они должны обеспечивать ориентацию учащихся от младшего до старшего школьного возраста на развитие технического творчества, так как оно способствует формированию творческой личности, раскрытию творческих начал личности, созданию условий для их развития и реализации. Участие в техническом творчестве для любого подростка не проходит бесследно: совершенствуются его качества как личности, расширяется и углубляется кругозор, раскрываются его способности и таланты, происходит самоутверждение и самореализация личности. При этом следует заметить, что творческая деятельность и в дальнейшем становится эффективным средством образования и воспитания учащегося, а также выбора профессии.
На основании вышеизложенного нами была разработана программа по техническому конструированию «ЛЕГО-мастер» (далее-Программа). Программа разработана на основе авторской программы Компании LEGO® Education «Комплект заданий к набору "Простые механизмы», ЛЕГО ГРУПП, DK-7190 Биллунд, Дания.
Программа относится к общеразвивающему типу программ и имеет техническую направленность, разработана в соответствии с нормативными документами:
-Конвенцией о правах ребенка (Принята резолюцией 44/25 Генеральной Ассамблеи от 01.01.01 года (вступила в силу 2 сентября 1990 года);
-основными положениями Закона Российской Федерации «Об образовании» (Федеральный закон от 01.01.2001 N 273-ФЗ, ред. от 01.01.2001г., "Об образовании в Российской Федерации");
-ФГОС дошкольного образования (Министерство Образования Науки Российской Федерации, Приказ от 01.01.01 г. № 000 «Об утверждении Федерального Государственного Образовательного стандарта дошкольного образования);
-СанПиН 2.4.1.3049-13 ("Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций").
Программа предлагает использование образовательных конструкторов Лего набор «Простые механизмы» как инструмента для обучения школьников конструированию и моделированию. Модели ЛЕГО, создаваемые с помощью набора «Простые механизмы» и Рабочие листы из Комплекта заданий к набору позволят ученикам почувствовать себя юными учеными и инженерами, помогут им понять принципы работы простых механизмов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.
Материалы «Комплект заданий к набору "Простые механизмы», разработанные Компанией LEGO® Education, способствуют систематизации знаний о конструктивных особенностях таких механизмов как: зубчатые колеса, или шестерни; колеса и оси; рычаги; шкивы. Помогают понять принцип работы моделей с уменьшающей и увеличивающей передачами скоростей, принцип работы рычага, принципы поворота угла передачи направления движения.
В игровой форме учащиеся знакомятся с понятиями «трение», «угол», «пропорция», «передаточное число».
На занятиях ученики получат первый опыт научного подхода к исследованиям, включающим в себя наблюдение, осмысление, прогнозирование и критический анализ.
Программа рассчитана на детей 7-8 лет. Срок реализации 1 год. Общая продолжительность обучения детей равна 72 учебным часам.
Цель программы: создание условий для развития общих навыков исследовательской деятельности.
Задачи программы:-формировать представление о принципах работы простых механизмов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, таких как: зубчатые колеса, или шестерни, колеса и оси, рычаги и шкивы;
-создание мотивирующей атмосферы, позволяющей развивать навыки творческого подхода к решению задач, совместной выработки идей и командной работы;
-получение учащимися первого опыта научного подхода к исследованиям, включающим в себя наблюдение, осмысление, прогнозирование и критический анализ;
-развивать у детей интереса к моделированию и конструированию, стимулировать детское техническое творчество;
-развивать речь и коммуникативные навыки детей при работе в паре, команде.
Целесообразно объединение детей численностью до 8 человек. Принимаются все желающие, без специального отбора. Обучение проводится – 1 раз в неделю по 2 академических часа (40 минут-академический час с перерывом в 10 минут). Общее количество занятий в год составляет 72 часа.
Планируемые результаты
1. Владеет такими техническими терминами, как: ведущее зубчатое колесо/ведущий шкив. Ведомый шкив. Рычаги первого, второго, третьего рода. Входить в зацепление. Соединяться или сцепляться. Закрепленный шкив. Зубчатое колесо. Коронное зубчатое колесо. Ось. Фиксированная ось вращения. Центр вращения. Повышающая передача. Понижающая передача. Промежуточное зубчатое колесо. Проскальзывание. Противовес. Ремень. Рукоятка (ручка). Сила. Сцепление. Трение. Угол. Центр вращения - другое название оси вращения. Шкив. Храповик и собачка.
2.Обладает общими навыками исследовательской деятельности: планирует и выполняет простое исследование; взаимодействуют в процессе исследования и обсуждения; узнаёт, что научные исследования предполагают постановку вопроса и ответ на него, а также сравнение ответа с известными научными данными.
3.Обладает представлениями о положении и перемещении объектов; формулирует простую задачу, предлагает решение, применяет предложенные решения и оценивает изделие;
4. Владеет навыками строительства трёхмерных моделей по их двумерным изображениям; умеет дорабатывать и модернизировать модели.
5. Владеет навыками прогнозирования результата простых экспериментов и проверка прогнозов.
6. Владеет навыками взаимодействия в группе, коллективе.
Особенностью организации образовательного процесса является применение Рабочих листов. Рабочие листы помогут ученикам, работающим индивидуально, в парах или в группе применить на практике знания о простых механизмах, которые они уже получили на предыдущих занятиях, строя модели или участвуя в обсуждениях. При необходимости можно сделать копии Рабочих листов. В Рабочих листах к принципиальным моделям практически не нужно ничего писать — ученикам предлагается всего лишь отметить выбранные варианты ответов, провести линии к иллюстрациям или написать числа. Рабочие листы к основным моделям содержат задания, где требуется предсказать результат предстоящего исследования, а в конце требуется задокументировать полученный результат. Текстовая часть Рабочих листов сведена к минимуму, однако детям, которым еще трудно читать, возможно, потребуется устное пояснение письменных инструкций. Рабочие листы содержат специальные вспомогательные значки; они обозначают, например, что ученику нужно что-то отметить или нарисовать, обвести кружком, соединить или написать число.
Формы и методы контроля:
-наблюдение за детьми в ходе конструирования;
-беседа с детьми (представление собственных моделей (показ и рассказ), анализ продуктов детской деятельности;
-самостоятельная работа детей;
-работа учащихся с Рабочими листами;
-выставки детских работ.
Учебно-тематический план
Первый год обучения
№ п\п | Название раздела, темы | Теория | Практика | Всего часов |
1 | Вводное занятие. | 1 | 1 | 2 |
2 | Знакомство с комплектацией набора ЛЕГО «Простые механизмы» | 1 | 3 | 4 |
3 | Зубчатые колёса или шестерни. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания. | 5 | 13 | 18 |
4 | Колёса и оси. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания. | 3 | 7 | 10 |
5 | Рычаги. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания. | 2 | 8 | 10 |
6 | Шкивы. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания. | 5 | 11 | 16 |
7 | Работа по собственному замыслу | - | 6 | 6 |
8 | Повторение и обобщение | 2 | 4 | 6 |
Итого часов | 19 | 53 | 72 |
Содержание программы
первого года обучения
Содержание Программы соответствует Комплекту заданий к набору "Простые механизмы" и разделено на разделы. Материалы этих разделов предназначены для занятий по изучению четырех простых механизмов: зубчатых колес (шестерен), колес и осей, рычагов и шкивов. Все четыре раздела имеют одинаковую структуру. Общие сведения о простом механизме. Этот подраздел начинается с введения, дается общее представление об изучаемом механизме и словарик активной лексики, используемый при его описании. Также кратко описано использование принципиальной модели. Далее даются изображения из коллекции "Изображения для работы в классе". "Изображения для работы в классе" — это коллекция фотографий, картинок, чертежей и иллюстраций, размещенная на компакт-диске Комплекта заданий, которую можно использовать как вспомогательный материал. Эти изображения предназначены для того, чтобы помочь ученикам понять взаимосвязь между моделями, которые они собирают, и реальными машинами. Здесь же содержится обзор ЛЕГО-элементов, используемых при построении принципиальных и основных моделей. Каждый раздел содержит Рекомендации для учителя и Рабочие листы к принципиальным моделям, к соответствующей основной модели, а также для творческого задания.
Методика работы с основными моделями во всех 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. Здесь 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 поэкспериментировать и творчески применить свои знания.
Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности (2ч.)
Знакомство с комплектацией и названиями деталей. Знание геометрических форм. Сравнение по цвету, по размеру. Выработка безопасных правил работы с ЛЕГО.
Знакомство с комплектацией набора ЛЕГО «Простые механизмы» (4ч.)
Продолжение знакомства с комплектацией. Знакомство с линейными конструкциями ЛЕГО. Выработка умения работать по схеме. Дом. Дома будущего. Создание конструкции по заданию её свойств.
Зубчатые колёса. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания (18ч.)
Новые важные слова: «ведущее зубчатое колесо и ведомое зубчатое колесо»; «коронное зубчатое колесо»; «зубчатая передача». Сборка трёхмерной детали по схеме (схема А1). Сборка конструкции с тремя зубчатыми колёсами (схема А2). Зубчатые колёса. Сборка конструкции, увеличивающая скорость вращения (схема А3). Сборка конструкции, уменьшающая скорость вращения (схема А4). Сборка принципиальной модели коронного зубчатого колеса (схема А5). Конструирование основной модели: карусель (схема А7). Работа с Рабочими листами. Творческие работы «Велосипед для езды по горам», «Тележка для мороженого».
Колёса и оси. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания (10ч.)
Новые важные слова: «ось вращения», «трение. Сборка принципиальных моделей: скользящая и роликовая моделей (Пандус. Колёса) (схема В1, В2). Сборка модели с одной фиксированной осью и модели с отдельными осями (схема В3,В4). Сборка основных моделей: машинки (схема В5, В6). Занятие-игра. Машина для Деда Мороза. Гонки на машинках. Творческое задание Свободная тема. Использование всех изученных приёмов конструирования. Создание модели по заданию свойств. Тачка. Работа с Рабочими листами.
Рычаги. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания (10ч.)
Новые важные слова: «сила», «груз» и «рычаг». Сборка принципиальных моделей: рычаги и оси, рычаги первого рода (схема С1, С2). Сборка основных моделей: рычаг «Катапульта» (схема С3,С4). Урок-игра «Катапульта». Творческое задание «Железнодорожный переезд со шлагбаумом». Работа с Рабочими листами.
Шкивы. Принципиальные модели. Основные модели. Творческие задания (16ч.)
Новые важные слова: «ведущий шкив», «ведомый шкив». Сборка принципиальных моделей «Шкивы» (схема D1, D2). «Шкивы» - увеличение скорости вращения (схема D3). «Шкивы». «Шкивы» - уменьшение скорости вращения (схема D4). «Закрепленный шкив или блок» (схема D5). Основное задание «Сумасшедшие полы» (схема D6, D7). Творческое задание «Модель по собственному замыслу», «Подъёмный кран». Работа с Рабочими листами.
Работа по собственному замыслу (6ч.)
Конструирование по заданию свойств. Творческое задание «Лифт». Творческое задание «Модель по собственному замыслу». Творческое задание «Парк аттракционов».
Повторение и обобщение (6ч.)
Повторение темы «Зубчатые колёса». Подсчет передаточного числа. Повторение и обобщение темы «Рычаги» Рычаг. Зависимость силы от длины рычага.
Требования к уровню подготовки выпускников
Учащиеся должны
Знать:
- технические термины: ведущее зубчатое колесо/ведущий шкив. Ведомый шкив. Рычаги первого, второго, третьего рода. Входить в зацепление. Соединяться или сцепляться. Закрепленный шкив. Зубчатое колесо. Коронное зубчатое колесо. Ось. Фиксированная ось вращения. Центр вращения. Повышающая передача. Понижающая передача. Промежуточное зубчатое колесо. Проскальзывание. Противовес. Ремень. Рукоятка (ручка). Сила. Сцепление. Трение. Угол. Центр вращения - другое название оси вращения. Шкив. Храповик и собачка.
-классификацию зубчатых колёс по количеству имеющихся у них зубьев, например: 8-зубое колесо или 40-зубое колесо, по направлению зубьев - прямое, коронное;
- что длинное плечо рычага и короткое плечо груза увеличивают силу, действующую на груз;
-что увеличение скорости вращения приводит к уменьшению вращающей силы;
- что при уменьшении скорости вращения увеличивается вращающая сила;
-что в случае внезапной остановки ведомого колеса ремень обычно проскальзывает;
-что сцепление двух поверхностей зависит от величины трения между ними;
-особенности применения рычагов различного рода.
Уметь:
-использовать зубчатые колеса для передачи силы и вращения, увеличения или уменьшения скорости или силы и для изменения направления вращательного движения;
-использовать шкивы для: изменения направления тянущего усилия, изменения направления вращения, изменения плоскости вращательного движения, увеличения тянущего усилия, увеличения или уменьшения скорости вращения, увеличения вращающей силы, которая также называется крутящим моментом;
-научатся проводить многократную проверку работы устройства с целью выявления его истинных возможностей и их соответствия проектному заданию.
Перечень учебно-методического обеспечения
1. Ноутбук.
2. Набор «Простые механизмы» компании LEGO® Education в кол-ве 4 штук.
3. Схемы сборки моделей.
4. Рабочие листы из Комплекта заданий к набору "Простые механизмы".
5. Набор изображений и иллюстраций простых механизмов для работы в классе.
Список литературы
Для педагога:
1. Диск «Комплект заданий к набору «Простые механизмы». Книга для учителя».
2. «Первые шаги в геометрии», - М.:«Просвещение», 2009.
3. «Конструирование», - М: «Просвещение», 2009 .
Для учащихся:
1. Lego education. Инструкция по сборке простых механизмов.
2. Рабочие листы из Комплекта заданий к набору "Простые механизмы".
Сведения о составителе
ФИО: .
Образование: высшее, Уральский государственный педагогический университет, 2014 г, учитель начальных классов
Должность: педагог дополнительного образования МБОУ ДОД Центр "ЮНТА".
Пед. стаж - 1,5 лет
Адрес: г. Арамиль. ул. Энгельса, 16-20.
Сот. телефон: 8-912-624-75-97.
Краткая аннотация
Программа по техническому конструированию «ЛЕГО-мастер» (далее-Программа) имеет техническую направленность и ориентирована на детей 7-8 лет. Рассчитана на один год обучения.
Цель программы: создание условий для развития общих навыков исследовательской деятельности.
Задачи программы:
-формировать представление о принципах работы простых механизмов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, таких как: зубчатые колеса, или шестерни, колеса и оси, рычаги и шкивы;
-создание мотивирующей атмосферы, позволяющей развивать навыки творческого подхода к решению задач, совместной выработки идей и командной работы;
-получение учащимися первого опыта научного подхода к исследованиям, включающим в себя наблюдение, осмысление, прогнозирование и критический анализ;
-развивать у детей интереса к моделированию и конструированию, стимулировать детское техническое творчество;
-развивать речь и коммуникативные навыки детей при работе в паре, команде.
Программа предлагает использование образовательных конструкторов Лего набор «Простые механизмы» как инструмента для обучения школьников конструированию и моделированию. Содержание Программы разделено на разделы. Материалы этих разделов предназначены для занятий по изучению четырех простых механизмов: зубчатых колес (шестерен), колес и осей, рычагов и шкивов. Все четыре раздела имеют одинаковую структуру: принципиальные модели, основные модели и творческие задания.
Модели, создаваемые с помощью набора «Простые механизмы» и Рабочие листы позволяют учащимся почувствовать себя юными учеными и инженерами, помогают им понять принципы работы простых механизмов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.
Разработанные нами материалы способствуют созданию в коллективе веселой, но вместе с тем мотивирующей атмосферы, позволяющей развивать навыки творческого подхода к решению задач, совместной выработки идей и командной работы. На наших занятиях учащиеся получают первый опыт научного подхода к исследованиям, включающим в себя наблюдение, осмысление, прогнозирование и критический анализ.
