Программа "Электроконструирование"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Электроконструирование» разработана на основе следующих нормативно-правовых документов: Закона «Об образовании в РФ» (от 29.12.2012 №273-ФЗ ст.75); Концепции развития дополнительного образования детей (от 04.09.2014г. №1726-р); Концепции духовно-нравственного развития и воспитания личности гражданина России (М. Просвещение 2011); Приказа Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 29 августа 2013 г. № 1008 г. Москва «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам», а также в соответствии с Примерными требованиями к образовательным программам дополнительного образования детей (письмо Минобрнауки России от 11 декабря 2006 г. № 06 - 1844).

Направленность дополнительной образовательной программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Электроконструирование» предназначена для обучающихся, интересующихся современной электронной техникой, новыми техническими достижениями, развитием в себе качеств, присущих творческой личности. Основной задачей объединения является формирование устойчивых интересов детей и подростков к техническому творчеству, помощь в нахождении любимого дела, выбора будущей профессии и жизненного пути. Уровень освоения программы – общекультурный (ознакомительный).

Актуальность, педагогическая целесообразность

Современное развитие электроники с началом массового производства интегральных микросхем привело к тому, что в настоящее время электронные компоненты и узлы широко применяются во многих технических устройствах, даже там, где традиционно использовались иные физические принципы. Сфера их применения практически безгранична: от точнейших измерительных приборов и промышленного оборудования до бытовых устройств и игрушек.

Современная электроника является материальным фундаментом новых

информационных технологий, развитие которых уже сейчас приводит к не виданным

социальным последствиям. В то же время в школьных программах по физике и информатике прикладной аспект электроники практически отсутствует. При этом многим сегодняшним школьникам, вне зависимости от избранной специальности, предстоит если не принимать участие в разработке и производстве электронных устройств, то наверняка пользоваться информационными системами различного уровня, вступать во взаимодействие с техническими устройствами. Следовательно, актуальность развития научно-технического творчества очевидна.

Отличительные особенности данной дополнительной образовательной программы

В отличие от типовой программы по радиоэлектронике для учреждений

дополнительного образования данная программа переработана и дополнена с учетом опыта работы автора с детьми, так и информацией из литературных источников по техническому творчеству.

Отличительные особенности представленной программы:

- дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Электроконструирование» рассчитана на обучающихся начальной школы;

- в теоретическую часть программы внесены первоначальные понятия радиоэлектроники;

- занятия проводятся в игровой форме;

- для лучшего восприятия материала младшими школьниками учтена постепенность усложнения нового материала, создание простых и сложных моделей;

- практические занятия типовых программ предлагают в основном учебные опыты,

изготовление демонстрационных стендов, иногда сложных электронных устройств, что не

всегда выполнимо и снижает интерес у воспитанников к радиоэлектронике;

- программой «Электроконструирование» предусматривается выполнение реальных заданий по практической работе в соответствии с теорией, возможность увидеть результаты своего труда обучающимися;

- в отличие от типовой программы, в основе которой заложен алгоритм технического

действия, в предлагаемой программе за основу взят принцип развития общей культуры,

познание окружающего мира через изучаемую область техники, так как ни одна область

науки и техники не оказала столь же заметное влияние на быт, нравы, образ жизни и образ

мыслей людей, как электроника;

- особенностью данной программы является и то, что она предлагает от изучения

основных принципов радиоэлектроники перейти непосредственно к творчеству, конструированию различных технических устройств на основе собственных знаний и

опыта.

Диапазон интересов и творческих поисков очень широк. Это и простейшие узлы и

устройства электротехники, радиоэлектроники, автоматики и довольно сложные конструкции на основе микроэлектроники и процессорной техники.

Начиная с простейших поделок, по мере своего творческого роста, обучаемые собирают все более сложные конструкции, участвуют во всевозможных выставках и мероприятиях, приобретают трудовые и творческие навыки, которые им непременно пригодятся в жизни.

Адресат:

Программа «Электроконструирование» рассчитана на обучение девочек и мальчиков в возрасте от 8 до 11 лет. Группы могут быть как одновозрастные, так и разновозрастные. Количество детей в группе – 10 человек

Режим занятий

Занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 часа. Продолжительность одного занятия – 45 минут с 10 минутным перерывом.

Вид учебной группы – постоянный состав.

Форма занятий –

• групповые учебно-практические и теоретические занятия;

• соревнования между группами;

• творческие презентации;

• комбинированные занятия.

Виды и формы контроля освоения программы: тестирование, выставка.

Формы подведения итогов реализации программы: выставка, защита проектов.

Срок реализации программы – 1 год.

Учебная нагрузка – 144 часа

Методика преподавания

Образовательные конструкторы «Знаток» позволяют познакомить обучающихся с основами радиоэлектроники и электротехники, научить собирать различные по назначению и сложности электрические схемы. 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 течение всей будущей жизни.

Использование электронных конструкторов 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 построению различных схем и механизмов. Одновременно занятия с конструктором как нельзя лучше подходят для изучения азов радиоэлектроники и электротехники, позволяют научиться разбираться в электрических схемах и устройстве электронных приборов.

Для реализации программы данный курс обеспечен наборами - электронный конструктор «Знаток 180 схем» три уровня сложности, электронный конструктор «Знаток Альтернативные источники энергии», компьютер, сканером, проектор.

В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов составления электрических схем и программирования. 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 занятии, используя элементы: лампочки и светодиоды, индикаторы и измерительные приборы, диоды и транзисторы, динамик и микрофон, резисторы и конденсаторы, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую схему, проверяет ее работоспособность и определяет ее дальнейшее использование. 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.

Комплект заданий конструктора серии «Знаток» предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач:

• развитие творческого мышления при создании действующих моделей;

• развитие словарного запаса и навыков общения в ходе представления собранной 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.

Программа «Электроконструирование» носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические умения и навыки работы с конструктором.

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

Обучение с конструктором ЗНАТОК 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 схема цепи и ее различные варианты. Использование этой информации, 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 ЗНАТОК 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, придумывают ситуации использования продукта, обсуждают свои идеи и предложения. 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.

Но поскольку образование становиться все более дифференцированным, то задания разбиты не по классам, а на 3 группы разного уровня сложности:

 синий - начальный уровень;

 зеленый - средний уровень;

 красный - уровень выше среднего.

Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг учащихся, в первую очередь, младших школьников ценителей различного типа конструкторов. Он ориентирован на учащихся 3-4 классов.

Цель и задачи обучения

Цель - формирование познавательного интереса к изучению электрических явлений и технического творчества, развития начальных исследовательских умений и навыков.

Задачи

Предметные:

• познакомить с историей развития отечественной и мировой электротехники, с ее создателями;

• познакомить с технической терминологией и основными узлами электротехнических объектов;

• формировать графическую культуру на начальном уровне: умение читать простейшие чертежи, изготавливать по ним модели, навыки работы с чертежно-измерительным и ручным инструментом при использовании различных материалов;

• создавать завершенные проекты с использованием устройств конструктора «Знаток»;

Метапредметные:

• формировать учебную мотивацию и мотивацию к творческому поиску;

• развивать у детей элементы технического мышления, изобретательности, образное и пространственное мышление;

• развивать волю, терпение, самоконтроль.

Личностные:

• воспитывать дисциплинированность, ответственность, социальное поведение, самоорганизацию;

• воспитывать трудолюбие, уважение к труду;

• формировать чувство коллективизма, взаимопомощи;

• воспитывать у детей чувство патриотизма, гражданственности, гордости за достижения отечественной науки и техники.

.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Содержание основных разделов программы

1. Вводное занятие

Теория: Знакомство с конструктором и его возможностями, с элементами электрической цепи: источник питания, ключ, лампа накаливания, соединительные проводники, с принципами работы электрических цепей, с обозначением элементов цепи.

Практика: Знакомство с электронным конструктором. Игра – знакомство.

1. Методика сборки схем

Теория: Что такое электроника, и для чего она нужна? Что такое электрический ток?

Что такое электрическая цепь и электрическая схема?

Практика: Статическое электричество.

1. Работа со схемами электронного конструктора «Знаток – 180»

Теория: Кто придумал электронику? Знакомство с радиодеталями. Источники питания. Строение и работа батареи, аккумулятора. Переключатели. Источники света: лампочки и светодиоды. Устройство и работа электродвигателей и электрогенераторов. Резисторы и реостаты. Проводники и диэлектрики. Электроизмерительные приборы. Громкоговоритель. Конденсаторы. Фоторезистор. Интегральные микросхемы.

Практика: Сборка простых электрических схем, учимся чертить схему фонарика. Последовательное и параллельное включение батарей. Последовательное и параллельное включение переключателей. Схемы включения лампы и светодиода. Изменение скорости вращения двигателя. Электродвигатель в качестве электрогенератора. Резистор как ограничитель тока. Переменный резистор как делитель напряжения. Знакомство со способами соединения проводников, умение находить их в схемах. Тестеры электропроводимости. Работа с мультиметром. Воспроизведение различных звуков. Плавное выключение света (конденсатор). Сборка цепей с ИС с заменой элементов цепи. Знакомство с устройством динамика и микрофона. Подготовка к выставкам и конкурсам.

1. Работа со схемами конструктора «Альтернативные источники энергии»

Теория: Источники энергии будущего. Знакомство с деталями конструктора.

Практика: Механическая, солнечная энергия. Энергия ветра и воды. Водородная энергия. Исследовательский проект «Альтернативная энергия». Подготовка к выставкам и конкурсам.

1. Проектная и исследовательская деятельность.

Практика: Создание проектов с использованием альтернативных источников питания. Создание электрифицированных игрушек и макетов. Реализация собственных проектов. Подготовка к выставкам и конкурсам.

1. Итоговые и аттестационные занятия.

Презентация и защита собственных готовых проектов.

КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН

Ожидаемые результаты

Личностные результаты

Обучающийся научится:

• выраженной устойчивой учебно-познавательной мотивации учения;

• положительной адекватной дифференцированной самооценки на основе критерия успешности реализации социальной роли «хорошего ученика»;

• осознанного понимания чувств других людей и сопереживания им, выражающихся в поступках, направленных на помощь другим и обеспечение их благополучия

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 и моделирования:

• знание основных принципов электроприборов и техники;

• 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.

Обучающиеся смогут научиться:

• понимать влияние технологической деятельности человека на окружающую среду и здоровье;

• освоить область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

• определять основные источники информации, виды информации и способы её представления;

• применять правила безопасного поведения и гигиены при работе с компьютером,

с конструктором, электрическими приборами

• получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

• создавать схемы различного предназначения;

• освоить основные понятия, использующие в электротехнике;

• использовать приобретенные знания и навыки для решения учебных и практических задач.

Методическое обеспечение программы

1. Конструктор ЗНАТОК «180 схем» - 5 шт.

2. Конструктор ЗНАТОК «Альтернативные источники энергии» - 5 шт.

3. Инструкции по сборке

4. Книга для педагога

5. Компьютер - 1 шт.

6. Проектор

Литература

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

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