Программа кружка "Lego - конструирование"

Березовское муниципальное автономное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа № 8" Свердловская область г. Березовский п. Шиловка​

 

Программа кружка "Lego - конструирование"

 

Мундякова Татьяна Евгеньевна

учитель физики 

 

Оглавление

                                                                         Страницы

Пояснительная записка                                                            3- 7

Содержание                                                                              7-10

Ожидаемые результаты                                                           10- 12

Учебный план                                                                            12

Тематическое планирование                                                    13-15

Список литературы                                                                  15-16

 

                                             Пояснительная записка

Данная  программа составлена с учетом  федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования,  книги для учителя по работе с конструктором Перворобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo).

Занятия кружка проходят во время работы оздоровительного пришкольного лагеря «Солнышко» при БМАОУ СОШ № 8. Занятия кружка проходят  3 раза в неделю по 1 часу. Всего 12 занятий.

Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода.

Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностью формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности.

Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.

Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.

 Таким требованиям отвечает робототехника.

 Образовательные конструкторы LEGO Education WeDo представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". Причем, в процессе игры и обучения ученики собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира. Таким образом, ребята знакомятся с техникой, открывают тайны механики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течении всей будущей жизни.

С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.

В начальной школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в начальной школе это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.

Использование Лего-конструкторов во время пришкольного лагеря  повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.

 

Место курса «Lego-конструирование» в программе пришкольного лагеря

 

Для реализации программы, данный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название: WeDo™ Robotics Construction Set Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием.

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в представляет обучающимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Реализация этой программы в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков обучающихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой  проектной    деятельности.

                                                      Цели программы:

1. Развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;
2. Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.
3. Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.

                                                           Задачи:

·         расширить знания обучающихся об окружающем мире, о мире техники;

·         учиться создавать и конструировать механизмы и машины, включая самодвижущиеся;

·         учиться программировать простые действия и реакции механизмов;

·         обучение   решению   творческих,   нестандартных   ситуаций   на   практике  при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;

·         развивать коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности,  отстаивать свою точку зрения;

 

Обоснование выбора данной примерной программы

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, обучающиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

На каждом занятии, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота.  В ходе изучения курса обучающиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.

Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как Естественные науки, Технология, Математика, Развитие речи.

Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач:

·         творческое мышление при создании действующих моделей;

·         развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

·         установление причинно-следственных связей;

·         анализ результатов и поиск новых решений;

·         коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

·         экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

·         проведение систематических наблюдений и измерений;

·         использование таблиц для отображения и анализа данных;

·         написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;

·         развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.

                                                       

                                               Содержание

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Забавные механизмы                                                     Звери

1. Танцующие птицы                                       1. Голодный аллигатор

2. Умная вертушка                                           2. Рычащий лев

3. Обезьянка-барабанщица                               3. Порхающая птица

Футбол                                                                  Приключения

1.Нападающий                                           1.Спасение самолета

2. Вратарь                                                  2. Спасение от великана

3. Ликующие болельщики                         3. Непотопляемый парусник

 

Курс носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические  умения и навыки работы на компьютере и с конструктором.

Изучение каждой темы  предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей).

 

Обучение с LEGO® Education всегда состоит из 4 этапов:

·         Установление взаимосвязей,

·         Конструирование,

·         Рефлексия,

·         Развитие.

Установление взаимосвязей. При установлении взаимосвязей обучающиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать обучающихся, побудить их к обсуждению темы занятия.

Конструирование. Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия. Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе руководитель получает прекрасные возможности для оценки достижений обучающихся.

Развитие. Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

            Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software) предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора. Раздел «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo.  Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.

            Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг любителей Лего, в первую очередь, младших школьников ценителей TECHICS. Он ориентирован на учащихся 1-4 классов.

В программе «Робототехника»  включены содержательные линии:

- аудирование - умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции;

- чтение  – осознанное самостоятельное чтение языка программирования;

- говорение  – умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления;  

- пропедевтика  – круг понятий для практического освоения детьми с целью ознакомления с первоначальными представлениями о робототехнике и программирование;

-  творческая деятельность- конструирование, моделирование, проектирование. 

Формы организации занятий

Основными формами учебного процесса являются:

·групповые учебно-практические и теоретические занятия;

·работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);

·участие в соревнованиях между группами;

·комбинированные занятия.

Основные методы обучения, применяемые в прохождении программы в начальной школе:

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

6. Формирование   и   совершенствование   умений   и   навыков  (изучение   нового материала, практика).

7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).

8.  Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).

9. Создание ситуаций творческого поиска.

10. Стимулирование (поощрение).

Формы подведения итога реализации программы

· защита итоговых проектов;

· участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;

· участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).

                                 Ожидаемые результаты изучения курса

Осуществление целей и задач программы предполагает получение конкретных результатов:

В области воспитания:

· адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;

· развитие коммуникативных качеств;

· приобретение уверенности в себе;

· формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

В области конструирования, моделирования и программирования:

· знание основных принципов механической передачи движения;

· умение работать по предложенным инструкциям;

· умения творчески подходить к решению задачи;

· умения довести решение задачи до работающей модели;

· умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать 

  ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

·умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Требования к уровню подготовки обучающихся:

                             Учащийся должен знать/понимать:

• влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;
• область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);
• основные источники информации;
• виды информации и способы её представления;
• основные информационные объекты и действия над ними;
• назначение основных устройств компьютера для ввода, вывода и обработки информации;
• правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером.

Уметь:

• получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);
• создавать и запускать  программы для забавных механизмов;
• основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню,  панель инструментов.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

· поиска, преобразования, хранения и применения информации (в том числе с использованием компьютера) для решения различных задач;

· использовать компьютерные программы для решения учебных и практических задач;

· соблюдения правил личной гигиены и безопасности приёмов работы со средствами информационных и коммуникационных технологий.

 

Учебный план

№ п\п	Наименование разделов	Количество часов
		всего	теория	практика
1	Раздел 1. Введение	1	0,5	0,5
2	Раздел 2. Изучение механизмов	2	0,5	1,5
3	Раздел 3. Программирование WeDo. Изучение датчиков и моторов	5	0,5	4,5
4	Раздел  4. Проектирование	4	0,5	3,5
5	Итого	12	2	10

 

Тематическое планирование

 

№ п/п	Тема занятия	Кол-во часов	Содержание  занятия
Раздел 1. Введение  1 час
1	Знакомство с конструктором Лего Ведо	1	Введение.  Знакомство с конструктором Лего. Что входит в  Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места. Техника безопасности. Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника. Виды роботов, применяемые в современном мире. Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология. Среда конструирования. О сборке и программировании.
Раздел 2. Изучение механизмов   2 часа
2	Забавные механизмы. Танцующие птицы	1	Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели)
3	Забавные механизмы. Умная вертушка	1	Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Конструирование (сборка) Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты)
Раздел 3. Программирование WeDo. Изучение датчиков и моторов   5 часов
		1	Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей).  Конструирование (сборка) Сравнение механизмов. Танцующие птицы,  умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты)
		1	Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка) Звери. Голодный аллигатор. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
		1	Вратарь, нападающий, болельщики. Знакомство с проектом (установление связей).  Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
		1	Спасение самолета. Знакомство с проектом (установление связей).  Конструирование (сборка) Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
		1	Рычащий лев. Знакомство с проектом (установление связей).  Конструирование (сборка) Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
Раздел  4. Проектирование   4 часа
	Спасение великана	1	Спасение от великана.  Знакомство с проектом (установление связей).  Конструирование (сборка). Защита проекта.
	Непотопляемый парусник	1	Непотопляемый парусник. Знакомство с проектом (установление связей).  Конструирование (сборка). Защита проекта.
	Собственный проект	2	Создание самостоятельных проектов, моделирование, защита. Рефлексия

 

                                    Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

1.    Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) -  6 шт.

2.     Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »

3.     Инструкции по сборке (в электронном виде CD)

4.     Книга для учителя (в электронном виде CD)

5.     Ноутбуки  - 6 шт.

6.     Интерактивная доска.

Список литературы

1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.

2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.