Программа LEGO WE DO 2.0 (робототехника)

Международная гимназия CLEVERONE

Начало формы

Конец формы

Рабочая программа внеурочной деятельности

По (предмету)  Лего - конструирование

Класс               1 -2

Всего часов на учебный год                     34

Количество часов на неделю                    1

Составлена в соответствии с авторской программой                                                                                                                                                                                          

Пояснительная записка

Образовательные конструкторы LEGO  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 внеурочной деятельности 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.

Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа. 

Рабочая  программа по внеурочной деятельности «Лего-конструирование» составлена на основании:

• учебного плана МКОУ «Второкаменская СОШ» на 2014-2015 учебный год;

• закона об образовании;

• решении Коллегии Министерства образования РСФСР.

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 34 часа (по 1 часу в неделю) во 1 – 2 классах.

Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся 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 учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой  проектной деятельности.

Цели программы:

1. Организация занятости школьников во внеурочное время.

2. Всестороннее развитие личности учащегося:

• развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;

• развитие логического мышления;

•  развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла.

1. Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.

2. Ознакомление    учащихся    с    основами    конструирования    и    моделирования.

3. Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.

4. Развитие познавательного интереса и мышления учащихся.

5. Овладение навыками начального технического конструирования и программирования.

Задачи:

• расширение знаний учащихся 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;

• развитие 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, учащиеся 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 уроке, 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 учащиеся 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.

Структура и содержание программы

        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 учащиеся 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 учеников, 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 учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

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 1-2 классов.

В программе «Лего-конструирование»  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);

• 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).

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.

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса.

Личностными результатами изучения курса «Лего-конструирование»  является формирование следующих умений:

• оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;

•  называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

• самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы

Метапредметными результатами изучения курса «Лего-конструирование» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Познавательные УУД:

• определять,  различать и называть детали конструктора,

•  конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему,

•  ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного,

• перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса,  сравнивать и группировать предметы и их образы;

Регулятивные УУД:

• уметь работать по предложенным инструкциям,

•   умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений,

• определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;

Коммуникативные УУД:

•  уметь работать в паре и в коллективе;

• уметь рассказывать о постройке;

•   уметь  работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Предметными результатами изучения курса «Лего-конструирование» является формирование следующих знаний и умений:

Знать:

-  простейшие основы механики

-  виды конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижное соединение деталей;

 - технологическую последовательность изготовления несложных  конструкций

     Уметь:

- с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности; самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей.

-  реализовывать творческий замысел.

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.

Тематическое и поурочное планирование

Литература и средства обучения.

Методическое обеспечение программы

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

6.     Интерактивная доска.

Список литературы

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

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