Конструирование в среде ЛЕГО

Программа спецкурса «Конструирование в среде Lego Dacta»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №59

г. Пермь

Утверждено к использованию

решением педагогического совета № 1 от « 28 » августа 2018года

Программа учебного курса

«Конструирование в среде ЛЕГО»

5 – 8 классы

Автор: Ширяев Владимир Григорьевич учитель математики

Пермь

2018

Пояснительная записка.

Рабочая программа разработана на основе примерной программы по технологии, Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования, авторской программы учебного курса «Конструирование в среде ЛЕГО», Программа утверждена решением педагогического совета протокол № 1 от 28 августа 2018 года.

Учебная программа курса «Конструирование в среде ЛЕГО» представляет собой последовательный курс, позволяющий расширить знания учащихся в образовательной области «технология» и сформировать умения проектирования, моделирования и конструирования технологических систем.

Освоение технологических знаний, в том числе и конструирования, позволяет развивать широкие познавательные интересы и инициативу учащихся, стремление к творчеству, отношение к труду и творчеству как к состоянию нормального человеческого существования, ощущение доступности обновления своих компетенций.

Изучение курса «Конструирование в среде ЛЕГО» направлено на достижение следующих целей:

• способствовать творческому развитию учащихся;

• ознакомить учащихся с основами графической грамотности;

• способствовать формированию технического мышления и пространственного представления, творческого воображения, художественно-конструкторских способностей;

• сформировать такие умения и навыки в конструировании, как выполнение эскизов, описание модели, разработка конструкции.

Проведение практических работ и создание проектов, направленных на решение проблем различных жизненных ситуаций с применением изучаемых технологий позволяет ориентировать учащихся на формирование:

• основ гражданской идентичности и чувства сопричастности и гордости за свою Родину, народ и историю;

• ценностей семьи и общества и их уважение;

• чувства прекрасного и эстетических чувств;

• способности к организации своей учебной деятельности;

• самоуважения и эмоционально-положительного отношения к себе;

• целеустремленности и настойчивости в достижении целей;

• готовности к сотрудничеству и помощи тем, кто в ней нуждается.

1. Общая характеристика учебного курса.

Программа включает в себя различные разделы и темы, которые позволят проектировать, строить и испытывать механизмы.

Практическим занятиям предшествуют беседы по изучаемой теме. Изучение механизмов направлено от простого к сложному. Учащиеся конструируют механизмы, помогающие решить различные практические проблемы.

Для закрепления изученных тем ребята сами разрабатывают и собирают модели технологических систем для решения трудных ситуаций, возникающих в реальной жизни. В процессе работы используются различные наборы Lego, а так же компьютерные программы.

1. Описание места учебного курса в учебном плане.

На занятия по конструированию в 5-8 классах отводится 1 час в неделю, 34 часа в год. Всего на курс отводится 136 часов.

1. Результаты освоения учебного курса.

Усвоение данной программы обеспечивает достижение следующих результатов.

Личностные результаты

• Воспитание патриотизма, чувства гордости за свою Родину, российский народ и историю России.

• Формирование целостного, социально ориентированного взгляда на мир в его органичном единстве и разнообразии природы, народов, культур и религий.

• Формирование уважительного отношения к иному мнению, истории и культуре других народов.

• Принятие и освоение социальной роли обучающегося, развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла учения.

• Развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки, в том числе в информационной деятельности, на основе о нравственных нормах.

• Формирование эстетических потребностей, ценностей и чувств.

• Развитие навыков сотрудничества с взрослыми и сверстниками в разных ситуациях, учений не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций.

• Формирование установки на безопасный и здоровый образ жизни.

Метапредметные результаты

Регулятивные универсальные учебные действия.

• Овладение способностью принимать и реализовывать цели и задачи учебной деятельности, приемами поиска средств ее осуществления.

• Освоение способов решения проблем творческого и поискового характера.

• Формирование умений планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации, определять наиболее эффективные способы достижения результата.

Познавательные универсальные учебные действия.

• Использование различных способов поиска, сбора, обработки, анализа, организации, передачи и интерпретации информации в соответствии с коммуникативными и познавательными задачами и технологиями учебного предмета, готовить свое выступление и выступать с мультимедийным сопровождением, соблюдать нормы информационной избирательности, этики и этикета.

• Использование знаково-символических средств представления информации для создания графических моделей, изучаемых объектов.

• Овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации по родовидовым признакам, установления аналогий и причинно-следственных связей, построения рассуждений, отнесение к известным понятиям.

• Овладение базовыми предметными и межпредметными понятиями, отражающими существенные связи и отношения между объектами и процессами.

Коммуникативные универсальные учебные действия.

• Овладение навыками смыслового чтения текстов различных стилей и жанров в соответствии с целями и задачами, осознанно строить речевое высказывание в соответствии с задачами коммуникации и составлять тексты в устной и письменной форме.

• Готовность слушать собеседника и вести диалог, признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою, излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения и оценку событий.

Предметные результаты.

В результате изучения курса «Конструирование» обучающиеся на ступени основного общего образования получат следующие знания и умения.

5 класс.

Ученик научится:

• собирать различные конструкции из Lego, используя различные способы крепления;

• работать с компьютерной программой Lego Cad;

• выполнять эскизы модели;

• читать простейшие схемы сборки моделей из Lego;

• собирать модель по эскизу или схеме.

Ученик получит возможность научиться:

• самостоятельно разрабатывать конструкцию устройства для решения жизненной проблемы;

• самостоятельно вычерчивать эскиз простого устройства в 3-х видах;

• вычерчивать кинематические схемы простых механизмов.

6 класс.

Ученик научится:

• собирать модели из Lego с использованием электродвигателя;

• создавать модели с использованием ременных, цепных, зубчатых передач для решения жизненных проблем;

• выполнять описание моделей с эскизами;

Ученик получит возможность научиться:

• использовать модульное конструирование, как универсальный способ создания конструкций;

• представлять и защищать свою работу.

7 класс.

Ученик научится:

• моделировать и конструировать пневматические системы из Lego;

• представлять технологическую информацию об устройствах, используя кинематические схемы, блок-схемы.

Ученик получит возможность научиться:

• создавать модели систем с применением пневматических устройств из Lego для решения жизненных проблем;

• создавать электронные презентации для представления и описания разработанной конструкции.

8 класс.

Ученик научится:

• моделировать и конструировать технологические системы из Lego, использующие различные виды энергий для работы;

• различать способы преобразования и сохранения энергии;

• проводить исследования работы систем, с последующей записью результатов;

• тестировать работу собранных устройств.

Ученик получит возможность научиться:

• создавать модели систем из Lego с использованием различных видов энергий для решения жизненных проблем;

• создавать электронные презентации для представления описаний проведенных исследований.

1. Содержание учебного курса.

5 класс. «Строительные конструкции. Компьютерное 3-D моделирование»

1. Строительные конструкции (13 часов)

Введение. Знакомство с конструктором. Конструирование и моделирование арок. Конструирование и моделирование мостов. Строительные конструкции на стяжках. Строительные конструкции на растяжках. Жесткие опорные конструкции.

1. Компьютерное 3D моделирование (9 часов)

Основа графической грамотности. Эскиз модели в трех видах. Знакомство с программой Lego Cad. Виртуальная модель.

1. Проектирование (9 часов). Резерв (3 часа)

Моделирование и конструирование систем по проблемной ситуации. Мини-проект «Детский городок». Составление плана. Разработка и сборка конструкции. Представление работ.

6 класс. «Motorized systems» (34 часа)

Введение в модульное конструирование. Знакомство с конструктором. Модули ременной передачи и ременного сцепления. Модуль цилиндрической зубчатой передачи. Передача вращения под углом 90 градусов. Блоки и полиспасты. Преобразование видов движения: кулачки, кривошипы, эксцентрики. Конструирование и моделирование устройств с использованием различных механизмов. Описание моделей

7 класс. «Пневматика Lego Dacta»

1. Пневматика Lego Dacta (21 час)

Введение. Знакомство с конструктором. Изучение элементов пневматической системы. Исследования работы устройств. Мини – проект. Моделирование и конструирование устройства.

1. Творческий практикум (13 часов)

Выбор темы для проекта. Постановка проблемы. Цели и задачи проекта. Исследования по проблеме. Разработка конструкции. Дизайн-анализ технологической системы. Презентация работ.

8 класс. « Энергия, работа, мощность»

1. Энергия, работа, мощность (12 часов)

Знакомство с конструктором Elab 9680. Потенциальная энергия. Поднимаем груз. Используем редуктор. Кинетическая энергия. Скатываемся с горки. Сопротивление воздуха. Потенциальная – кинетическая – потенциальная. Производство электроэнергии. Подключение генератора к мотору. Аккумулирование энергии в резиновой ленте. Аккумулирование кинетической и электрической энергии. Энергосистема.

1. Творческий практикум (22 часа)

Моделирование и конструирование систем по проблемной ситуации. Исследования работы созданной системы.

1. Тематический план курса.

5 класс

№ урока п.п.	№ урока в теме	Тема урока	Примечание	Количество часов
I.Строительные конструкции – 13 часов
		Введение. Свойства строительных конструкций. Арки.	Карт. 1.1, 1.2	1
		Конструирование арок.	Карт. 1.3	1
		Моделирование арок.	Карт. 1.4	1
		Строительные конструкции на стяжках. Устойчивость конструкции.	Карт. 2.1	1
		Строительные конструкции на растяжках.	Карт. 2.2, 2.3	1
		Жесткие опорные конструкции. Треугольные конструкции.	Карт. 3.1-3.6	1
		Мосты на треугольных конструкциях.	Карт. 3.1-3.6	1
		Моделирование на основе треугольных конструкций.	Карт. 3.7	1
		Моделирование стула	Карт. 3.8	1
		Моделирование конструкций на стяжках – растяжках.	Своя конструкция	1
		Моделирование: «Создай свою конструкцию моста».	Своя конструкция	1
		Моделирование: «Создай свою конструкцию башни».	Своя конструкция	1
		Творческая работа на тему «Строительные конструкции»	Своя конструкция	1
II.Компьютерное 3D моделирование - 9 часов
		Основа графической грамотности. Эскиз модели в трех видах.	Работа в тетради	1
		Выполнить конструкцию модели и ее эскиз.	Работа с конструктором Lego.	1
		Знакомство с программой Lego Cad. Запуск. Элементы окна.	Работа за компьютером	1
		Перенос и поворот стандартных элементов. Построение модели по заданному образцу.	Работа за компьютером	1
		Построение модели. Знакомство с видами. Выполнение эскиза модели.	Работа за компьютером и в тетради	1
		Построение моделей с использованием зубчатых передач.	Работа за компьютером и в тетради	1
		Построение моделей с использованием ременных передач.	Работа за компьютером	1
		Построение модели по заданному образцу. Выполнение эскизов	Работа за компьютером	1
		Построение модели по заданному образцу. Выполнение эскизов	Итоговая работа	1
III. Проектирование - 9 часов. Резерв - 3 часа
		Мини-проект «Детский городок». Постановка целей. Выбор материала.	Постановка целей. Выбор материала.
		Составление плана городка. Эскизы.	Составление плана городка. Эскизы.
		Заготовка элементов дизайна.	Работа с картоном, бумагой
		Создание конструкций моделей для проекта.	Работа с конструктором
		Создание конструкций моделей для проекта.	Работа с конструктором
		Сборка проекта. Монтаж элементов дизайна на конструкцию.	Сборка проекта. Монтаж элементов дизайна на конструкцию.
		Оформление проекта.	Оформление проекта.
		Защита проекта.	Защита проекта. Представление работ
		Заключительное занятие.	Комплектация конструктора
		Резерв времени.
		Резерв времени.
		Резерв времени.

6 класс

№ урока п.п.	№ урока в теме	Тема урока	Примечание	Количество часов
Motorized Systems.
		Введение в модульное конструирование. Знакомство с конструктором.	Карт. 1	1
		Модули ременной передачи и ременного сцепления.	Карт. 2	1
		Модуль цепной передачи. Конструирование транспортера.	Карт. 4, 10	1
		Моделирование «Полировщик драгоценных камней», «Сушилка для одежды»	Своя модель	1
		Описание модели.	Описание модели.	1
		Представление работ.	Представление работ.	1
		Модуль цилиндрической зубчатой передачи.	Карт. 5	1
		Конструирование прокатного стана.	Карт. 9	1
		Моделирование «Устройство для подъема и опускания штор с дистанционным управлением», «Электрическая отвертка»	Своя модель	1
		Описание модели.	Описание модели.	1
		Представление работ.	Представление работ.	1
		Передача вращения под углом 90. Конструирование поворотного стола.	Карт. 8	1
		Моделирование «Автоматический намотчик бобин», «Подъемник для автомобильного двигателя»	Своя модель	1
		Описание модели.	Описание модели.	1
		Представление работ.	Представление работ.	1
		Подъемные блоки.		1
		Конструирование подъемного крана.	Карт. 13	1
		Моделирование «Лебедка для строительных лесов»	Своя модель	1
		Описание модели.	Описание модели.	1
		Представление работ.	Представление работ.	1
		Преобразование видов движения: кулачки, кривошипы, эксцентрики.	Карт. 6,7	1
		Конструирование штамповочного пресса.	Карт. 11	1
		Конструирование качающегося вентилятора	Карт. 14	1
		Моделирование «Стеклоочистители», «Электрический пресс»	Своя модель	1
		Описание модели.	Описание модели.	1
		Представление работ.	Представление работ.	1
		Реечная передача. Конструирование миксера.	Карт. 12	1
		Моделирование «Устройство для раздвижения дверей», «Дверная задвижка»	Своя модель	1
		Описание модели.	Описание модели.	1
		Создание мультимедийной презентации для описания модели.	Работа на компьютере.	1
		Создание мультимедийной презентации для описания модели.	Работа на компьютере.	1
		Представление работ.	Представление работ.	1
		Резерв времени.		1
		Резерв времени.		1

7 класс

№ урока п.п.	№ урока в теме	Тема урока	Примечание	Количество часов
I. Пневматика Lego Dacta (21 час)
		Знакомство с конструктором 9633		1
		Изучение элементов пневматической системы	Работа 1	1
		Исследование 1. Раздвижная дверь.	Работа 2	1
		Исследование 2. Больничный подъемник.	Работа 3	1
		Исследование 2. Больничный подъемник.		1
		Исследование 3. «В помощь спасателю»	Работа 4	1
		Исследование 3. «В помощь спасателю»		1
		Моделирование. Постановка проблемы.	Выбор темы	1
		Разработка конструкции.	Эскизы устройств.	1
		Конструирование устройства	Конструирование	1
		Конструирование устройства	Конструирование	1
		Конструирование устройства	Конструирование	1
		Конструирование устройства	Конструирование	1
		Дизайн-анализ технологической системы	Описание системы	1
		Дизайн-анализ технологической системы	Описание системы	1
		Подготовка презентации	Презентация в Power Point	1
		Подготовка презентации	Презентация в Power Point	1
		Подготовка презентации	Презентация в Power Point	1
		Подготовка презентации	Презентация в Power Point	1
		Представление и защита работ.		1
		Представление и защита работ.		1
2. Творческий практикум (13 часов)
		Выбор темы для проекта. Постановка проблемы. Цели и задачи проекта.	Постановка проблемы. Цели и задачи проекта.	1
		Исследования по проблеме.	Эскизы устройств.	1
		Разработка конструкции	Эскизы устройств.	1
		Конструирование устройства	Конструирование	1
		Конструирование устройства	Конструирование	1
		Дизайн-анализ технологической системы	Описание системы	1
		Подготовка презентации	Презентация в Power Point	1
		Подготовка презентации	Презентация в Power Point	1
		Представление и защита работ.		1
		Представление и защита работ.		1
		Итоговое занятие.		1
		Резерв времени.		1
		Резерв времени.		1

8 класс.

№ урока п.п.	№ урока в теме	Тема урока	Примечание	Количество часов
1. Энергия, работа, мощность - 12 часов
		Знакомство с конструктором ELab 9680. Предварительное тестирование.		1
		Потенциальная энергия. Поднимаем груз. Используем редуктор.	Рабочий лист 1В, 2В	1
		Кинетическая энергия. Скатываемся с горки	Рабочий лист 1С	1
		Сопротивление воздуха. Потенциальная – кинетическая – потенциальная.	Рабочий лист 2С, 3С	1
		Производство электроэнергии. Подключение генератора к мотору.	Рабочий лист 1D, 2D	1
		Эффективность процесса преобразования энергии	Рабочий лист 3D	1
		Аккумулирование энергии в резиновой ленте	Рабочий лист 1Е	1
		Накопитель энергии в резиновой ленте. Калибровка измерительного устройства	Рабочий лист 2Е, 3Е	1
		Аккумулирование кинетической и электрической энергии	Рабочий лист 4Е, 5Е	1
		Оценка количества аккумулированной энергии	Рабочий лист 6Е	1
		Электрическая – механическая - электрическая	Рабочий лист 7Е	1
		Энергосистема	Рабочий лист 8Е	1
2. Творческий практикум - 22 часа
		Практическая работа № 1. Построение модели.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 1	1
		Практическая работа № 1. Проведение испытаний.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 1	1
		Практическая работа № 1. Отчет о работе.	Подготовка презентаций по практикуму.	1
		Представление презентаций.	Представление презентаций.	1
		Практическая работа № 2. Построение модели.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 2	1
		Практическая работа № 2. Проведение испытаний.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 2	1
		Практическая работа № 2. Отчет о работе.	Подготовка презентаций по практикуму.	1
		Представление презентаций.	Представление презентаций.	1
		Представление презентаций.	Представление презентаций.	1
		Практическая работа № 3. Построение модели.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 3	1
		Практическая работа № 3. Проведение испытаний.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 3	1
		Практическая работа № 3. Отчет о работе.	Подготовка презентаций по практикуму.	1
		Представление презентаций.	Представление презентаций.	1
		Практическая работа № 4. Построение модели.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 4	1
		Практическая работа № 4. Проведение испытаний.	Дополнительные проекты, рабочие листы F 4	1
		Практическая работа № 4. Отчет о работе.	Подготовка презентаций по практикуму.	1
		Представление презентаций.	Представление презентаций.	1
		Представление презентаций.	Представление презентаций.	1
		Обобщающий урок		1
		Итоговое занятие		1
		Резерв времени		1
		Резерв времени		1

1. Материально-техническое обеспечение образовательного процесса

1. УМК:

5 класс (для учителя)

• Энциклопедический словарь юного техника / Сост. Б.В. Зубков, С.В. Чумаков. – М.: Педагогика, 2006. – 512 с.

6 класс (для учителя)

• Lego Dacta. Motorised Systems. Книга для учителя – М.; Институт новых технологий образования, 2009

7 класс (для учителя)

• Пневматика Lego Dacta. Книга для учителя – М.; Институт новых технологий образования, 2009 – 35 с.

8 класс (для учителя)

• Elab. Указания для учителя и рабочие бланки к набору Lego Dacta 9680 – М.; Институт новых технологий образования, 2009 – 64 с.

1. Компьютерные и информационно-коммуникационные средства, оборудование:

Занятия проводятся в лаборатории технологий, в которой имеется:

1. 14 компьютеров, оснащенных веб-камерой - для учащихся.

2. Локальная сеть и выход в Интернет.

3. Лицензированное программное обеспечение.

4. 1 учительский компьютер с колонками, подключенный к медиапроектору.

5. Настенный экран.

6. Принтер и планшетный сканер.

7. Коллекция цифровых образовательных ресурсов (например, http://school-collection.edu.ru/).

8. Большой стол для занятий с конструктором Лего.

9. Конструкторы и дополнительное обеспечение к ним:

   • набор Lego Dacta 9618 из расчета один комплект на двух учеников;

   • карточки – задания к набору Lego Dacta 9618;

   • компьютерная программа Lego Cad;

   • белая бумага А4 , цветная бумага, картон, клей-карандаш, скотч, степлеры, ножницы, и др. – по количеству пар учеников в классе;

   • набор Lego Dacta 9607 из расчета один комплект на двух учеников;

   • карточки – задания к набору Lego Dacta 9607;

   • большой ресурсный набор 9609 – 1 на подгруппу.

   • набор Lego Dacta 9633 из расчета один комплект на двух учеников;

   • карточки – задания к набору Lego Dacta 9633;

   • набор Lego Dacta 9701 из расчета один комплект на двух учеников;

   • карточки – задания к набору Lego Dacta 9701;

   • набор Lego Dacta 9680 из расчета один комплект на двух учеников;

   • карточки – задания к набору Lego Dacta 9680.

10. Линейки. Рулетки.

15