Программа внеурочной деятельности

Программа внеурочной деятельности

«Всё узнаю, всё смогу»

Информатика с элементами робототехники

Пояснительная записка

Программа курса разработана в соответствии с требованиями ФГОС начального общего образования с учетом особенностей первой ступени общего образования, а также возрастных и психологических особенностей младшего школьника. При составлении данной рабочей программы использовалась программа Т.А.Рудченко, А.Л.Семенов «Информатика. 1-4-й классы», авторская программа С.Н.Тур, Т.П.Бокучава «Первые шаги в мире информатики» с 1-го по 8-й годы обучения, а также дистанционный курс С.Г.Шевалдиной.

Программа разработана для учащихся 1-4-х классов на 135 часов (1-й класс – 33 часа, 2-й класс – 34 часа, 3-й класс – 34 часа, 4-й класс – 34 часа)

Цель: создать условия для развития логического и алгоритмического мышления, навыков начального конструирования, моделирования и программирования с использованием образовательных конструкторов.

Задачи:

• Ознакомление с основными принципами механики;

• Ознакомление с основами программирования в компьютерной среде моделирования LEGO;

• Развитие умения работать по предложенным инструкциям;

• Формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации на основе организации предметно-преобразующей деятельности;

• Формирование внутреннего плана деятельности на основе поэтапной отработки предметно-преобразовательных действий;

• Развитие регулятивной структуры деятельности, включающей целеполагание, планирование (умение составлять план действий и применять его для решения практических задач), прогнозирование (предвосхищение будущего результата при различных условиях выполнения действия), контроль, коррекцию и оценку;

• Развитие коммуникативной компетентности младших школьников на основе организации совместной продуктивной деятельности (умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности, развитие навыков межличностного общения и коллективного творчества)

• Развитие индивидуальных способностей ребенка;

• Развитие умения творчески подходить к решению задачи;

• Развитие умения довести решение задачи до работающей модели;

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

• Повышение интереса к учебным предметам посредством конструктора ЛЕГО.

• Подготовка к соревнованиям по Лего-конструированию.

Методическая основа курса – деятельностный подход, т.е. организация максимально продуктивной творческой деятельности детей, начиная с первого класса.

Деятельность учащихся первоначально имеет, главным образом, индивидуальный характер. Но постепенно увеличивается доля коллективных работ, особенно творческих, обобщающего характера – проектов.

Для успешного продвижения ребёнка в его развитии важна как оценка качества его деятельности на занятии, так и оценка, отражающая его творческие поиски. Оцениваются освоенные предметные знания и умения, а также универсальные учебные действия.

Планируемые результаты

Личностные:

- широкая мотивационная основа учебной деятельности, включающая социальные, учебно-познавательные мотивы;

- критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;

- уважение к информации о частной жизни и информационным результатам других людей;

- осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий с жизненными ситуациями;

- начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с информационными и коммуникационными технологиями;

Метапредметные:

Регулятивные УУД:

- освоение способов решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;

- формирование умений ставить цель – создание творческой работы, планировать достижение этой цели;

- осуществлять подведение под понятие на основе распознавания объектов, выделения существенных признаков и их синтеза;

- устанавливать причинно-следственные связи;

- осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;

- оценивать правильность выполнения действия на уровне адекватной ретроспективной оценки;

- уметь обобщать;

Познавательные УУД:

- использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы для решения задач;

- поиск информации в индивидуальных информационных архивах, информационной среде образовательного учреждения, в федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;

- использование средств информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач.

Коммуникативные УУД:

- строить речевое высказывание в устной форме;

- учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве;

- формулировать собственное мнение и позицию;

- договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности, в том числе в ситуации столкновения интересов.

Предметные:

- формирование понятийного аппарата по направлению информатики, конструирования, образовательной робототехники;

- формирование алгоритмического подхода к решению задач.

Программа предусматривает достижение 3 уровней результатов:

Методы обучения

Отбор методов обучения обусловлен необходимостью формирования информационной, коммуникативной и технической компетентностей учащихся.

Эффективность обучения основам робототехники зависит и от организации занятий, проводимых с применением следующих методов по способу получения знаний, предложенных В.А.Онищук.

• Познавательный метод – происходит восприятие, осмысление и запоминание материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов;

• коммуникативный метод;

• преобразовательный метод – используется при усвоении учащимися материала и творческом применении навыков и умений в процессе выполнения задания, создания собственного проекта (модели);

• систематизирующий метод;

• контрольный метод – применяется при выявлении качества усвоения знаний, навыков, умений и их коррекции в процессе выполнения работ, опросов, тестов, практических работ, самоконтроль и взаимоконтроль.

Основной формой организации занятий в данном курсе является практическая работа.

Большинство заданий выполняется с помощью персонального компьютера и необходимых программных средств.

Общая характеристика курса

В основе курса лежит целостный образ окружающего мира, который преломляется через результат деятельности учащихся. Информатика и конструирование  как учебный предмет является комплексным и интегративным по своей сути, он предполагает реальные взаимосвязи практически со всеми предметами начальной школы.

Занятия по информатике и ЛЕГОконструированию главным образом направлены на развитие изобразительных, словесных, конструкторских способностей. Все эти направления тесно связаны, и один вид творчества не исключает развитие другого, а вносит разнообразие в творческую деятельность. Каждый ребенок, участвующий в работе по выполнению предложенного задания, высказывает свое отношение к выполненной работе, рассказывает о ходе выполнения задания, о назначении выполненного проекта. 

Тематический подход объединяет в одно целое задания из разных областей. Работая над тематической моделью, ученики не только пользуются знаниями, полученными на уроках математики, окружающего мира, изобразительного искусства, но и углубляют их:

Математика – понятие пространства, изображение объемных фигур,  выполнение расчетов и построение моделей, построение форм с учётом основ геометрии, работа с геометрическими фигурами;

Окружающий мир -  изучение построек, природных сообществ; рассмотрение и анализ природных форм и конструкций;  изучение природы как источника сырья с учётом экологических проблем, деятельности человека как создателя материально-культурной среды обитания.

Русский язык – развитие устной речи в процессе анализа заданий и обсуждения результатов практической деятельности (описание конструкции изделия, материалов; повествование о ходе действий и построении плана деятельности; построение логически связных высказываний в рассуждениях, обоснованиях, формулировании выводов).

Изобразительное искусство -  использование художественных средств, моделирование с учетом художественных правил.

Основными педагогическими принципами, обеспечивающими реализацию программы  внеурочной деятельности являются:

- принцип максимального разнообразия предоставленных возможностей для развития личности;

- принцип возрастания роли внеурочной работы;

- принцип индивидуализации и дифференциации обучения;

- принцип свободы выбора учащимися образовательных услуг, помощи и наставничества.

В качестве платформы для создания роботов используется конструкторы ПервоРобот WeDo Education (Мультиплексор LEGO USB Hub) и ПервоРобот Minstorms NXT 2.0 LEGO Education код : 9797 v.95 . Занятия проводятся в специально оборудованном кабинете. Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется специальный язык программирования Lego.

Конструкторы Lego WeDo Education и Minstorms NXT 2.0 LEGO Education позволяет обучающимся в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. Lego-робот поможет в рамках изучения данной темы понять основы робототехники, наглядно реализовать сложные алгоритмы, рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией производственных процессов и процессов управления. Робот рассматривается в рамках концепции исполнителя, которая используется в курсе информатики при изучении программирования. Однако в отличие от множества традиционных учебных исполнителей, которые помогают обучающимся разобраться в довольно сложной теме, Lego-роботы действуют в реальном мире, что не только увеличивает мотивационную составляющую изучаемого материала, но вносит в него исследовательский компонент.

Занятия по программе формируют специальные технические умения, развивают аккуратность, усидчивость, организованность, нацеленность на результат.

Отличительные особенности программы: реализация программы осуществляется с использованием методических пособий, специально разработанных фирмой "LEGO" для преподавания технического конструирования на основе своих конструкторов. Настоящая программа внеурочной деятельности предлагает использование образовательных конструкторов Lego WeDo Education и Minstorms NXT 2.0 LEGO Education как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии.

Программа внеурочной деятельности предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

Характеристика контрольно-измерительных материалов

С целью оценки достижения планируемых результатов используются:

- выставка моделей роботов;

- тесты;

- организация состязаний по лего-конструированию.

Учебно-методическое обеспечение:

• презентации;

• видеофрагменты;

• инструкционные карты;

• демонстрационные и раздаточные материалы

Материально-техническое обеспечение:

• роботы Lego WeDo Education;

• Minstorms NXT 2.0 LEGO Education

• ученические нетбуки;

• акустические колонки.

Программное обеспечение:

• операционная система;

• среда программирования Lego WeDo Education;

• среда программирования Minstorms NXT 2.0 LEGO Education;

• мультимедиа проигрыватель. 

Содержание курса

1-й класс (33 часа)

Правила поведения и технике безопасности в компьютерном классе. Знакомство с компьютером (3 часа).

Знакомство с кабинетом, с правилами поведения в кабинете по картинкам. Знакомство с компьютером. Демонстрация возможностей ПК. Устройство компьютера.

ПР № 1. Изучение комплекса упражнений физкультминуток.

ПР № 2. Работа по карточкам на соответствие компьютерного устройства и области его применения.

ПР № 3. Составление пазлов.

Применение компьютерных технологий в робототехнике (3 часа)

Знакомство с робототехникой и конструированием. Управление роботами с помощью компьютерных программ. Демонстрация различных моделей лего-роботов с описанием выполняемых ими действий. Ознакомление с конструктором и его элементами.

ПР № 4. Выполнение заданий с деталями конструктора.

ПР № 5. Перемещение курсора в указанном направлении.

ПР № 6. Попади в указанный объект.

Развитие внимания. Понятия: вверх, вниз, вправо, влево. Курсор (4 часа)

Развитие внимания. Понятия: вверх, вниз, вправо, влево. Курсор.

ПР № 7. Перемещение объектов. Вытаскивание объекта за границы области. Заполнение области.

ПР № 8. Занятия на клавиатурном тренажере.

ПР № 9. Раскрашивание компьютерных рисунков.

Логика (10 часов)

Решение задач на развитие внимания. Понятие множества. Вложенность множеств. Общий признак для группы предметов. Поиск лишнего предмета в группе предметов. Выделение существенного признака предмета. Выделение существенного признака группы предметов. Выявление закономерностей в расположении предметов. Решение логических задач. Логика и конструирование.

ПР № 10. Конструирование из деталей конструктора.

ПР № 11. Составление пазлов.

ПР № 12. Рисование в графическом редакторе.

ПР № 13. Сопоставление вида информации с формой представления, обработки, хранения.

ПР № 14. Соотношение объектов к множеству.

ПР № 15. Объединение деталей конструктора по общему признаку.

ПР № 16. Найди лишнюю деталь конструктора среди представленных.

ПР № 17. Сопоставление изображения реального объекта и модели из деталей конструктора.

ПР № 18. По модели робота определить детали, из которых он сделан.

Алгоритмизация ( 13 часов)

Исполнители вокруг нас. Система команд исполнителя (СКИ). Алгоритм. Составление алгоритмов. Алгоритмизация в робототехнике. Робот как исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя робота. Запись простейшего алгоритма. Выполнение команд роботом. Выполнение проекта «Автомобиль»: сборка моделей по инструкции и запись алгоритма в программе. Демонстрация.

ПР № 19. Составление графических алгоритмов рисования компьютерного устройства (робота, животного, сказочного персонажа и др.)

ПР № 20. Составление алгоритма в виде блок-схемы для робота-собаки (кофеварки, стиральной машины, микроволновой печи и др.)

ПР № 21. Запись простейшего алгоритма.

ПР № 22. Составление алгоритма к модели.

Содержание курса

2 класс (34 часа)

Правила поведения и техника безопасности в компьютерном классе. ПК (4 часа)

Изучение стенда «Правила поведения в кабинете информатики». Изучение правил ТБ в кабинете информатики, санитарных и гигиенических норм. ПК в жизни общества. Устройства, входящие в состав ПК. Компьютерные сети.

ПР № 1. Создание собственных файлов и папок.

ПР № 2. Сохранение файлов.

Конструирование (8 часов)

Способы соединения вращающихся деталей, колес, микропроцессора. Примеры моделей из деталей различных конструкторов. Создание собственного проекта робота. Выбор темы. Практическое применение. Исторические сведения. Технологии изготовления. Оформление проекта. Защита проектов.

ПР № 3 Конструирование из деталей конструктора.

ПР № 4. Оформление проектной работы.

Алгоритмизация и программирование (4 часа)

Последовательность состояний в природе. Последовательность действий. Виды алгоритмов. Линейные алгоритмы. Формы записи алгоритмов: блок-схема, построчная запись. Применение различных форм алгоритмов для описания движения робота.

ПР № 5. Алгоритмы в среде WeDo.

Логика (7 часов)

Истинность и ложность высказывания. Установление закономерностей (задачи). Понятия множества. Множества в природе. Множества в компьютерной робототехнике. Понятие логических операций: отрицания (не), объединения (и), выбора (или). Определение предметов по заданным признакам. Сравнение двух и более предметов.

ПР № 6. Изображение множеств в графическом редакторе.

Информационные компьютерные технологии (11 часов)

Понятия информации. Виды информации (в зависимости от ее носителя). Способы восприятия информации об окружающем нас мире. Информация о себе. Создание проекта «Генеалогическое дерево».

ПР № 7. Клавиатурный тренажер.

ПР № 8. Моя семья.

ПР № 9. Генеалогическое дерево.

ПР № 10. Обучающие компьютерные игры.

Содержание курса

3 класс (34 часа)

Практические работы

Правила поведения и техника безопасности в компьютерном классе. ПК (4 часа)

Изучение стенда «Правила поведения в кабинете информатики». Изучение правил ТБ в кабинете информатики, санитарных и гигиенических норм. ПК в жизни общества. Устройства, входящие в состав ПК. Память компьютера. Виды памяти. Работа с ЭОР учебного назначения по общеобразовательным предметам. Конструирование тележки с изменением передаточного отношения.

ПР № 1. Работа с флеш-картой.

ПР № 2. Работа с ЭОР.

Конструирование (8 часов)

Основы конструирования. ПервоРобот Minstorms NXT 2.0 LEGO Education код : 9797 v.95, способы крепления деталей, механическая передача. Конструирование одномоторной тележки с автономным управлением. Знакомство с процессором NXT. Конструирование полноприводной тележки с автономным управлением. Знакомство с датчиками NXT (ультразвукового, датчика касания, датчика освещенности, звукового датчика). Создание собственного проекта.

ПР № 3 «Сборка моделей из деталей конструктора»

ПР № 4 «Сборка движущейся модели из деталей конструктора»

ПР № 5 «Изучение датчиков NXT».

Алгоритмизация и программирование (8 часов)

Виды алгоритмов. Линейные алгоритмы (среда программных исполнителей Minstorms Education NXT-G). Алгоритмы с ветвлениями (среда программных исполнителей Minstorms Education NXT-G). Алгоритмы с циклами (среда программных исполнителей Minstorms Education NXT-G). Программирование в среде Minstorms Education NXT-G. Линейные алгоритмы. Алгоритмы с ветвлением с применением датчиков. Циклические алгоритмы. Создание собственного проекта.

ПР № 6 «Алгоритмы в Minstorms Education NXT-G».

ПР № 7 «Алгоритмы в Minstorms Education NXT-G. Ветвление»

ПР № 8 «Алгоритмы в Minstorms Education NXT-G. Цикл»

ПР № 9 « Составление алгоритмов в Minstorms Education NXT-G»

Логика (7 часов)

Логические рассуждения и выводы. Поиск путей на простейших графах, подсчёт вариантов. Высказывания. Отрицание высказываний. Множества и его элементы. Задание множества. Операции над множествами.

ПР № 10 «Решение логических задач»

Информационные компьютерные технологии (7 часов)

Характеристики информации по способу восприятия. Характеристики информации по объёму. Характеристики информации по характеру. Источники информации. Носители информации. Работа в текстовом редакторе. Набор информации о себе на клавиатуре.

ПР № 11 «Создание открытки ко Дню здоровья в графическом редакторе».

ПР № 12 «Клавиатурный тренажер».

ПР № 13 «Создание открытки ко Дню Победы в графическом редакторе».

ПР № 14 «Создание открытки ко Дню Защиты Детей в графическом редакторе»

ПР № 15 «Оформление портфолио»

Содержание курса

4 класс (34 часа)

Практические работы

Правила поведения и техника безопасности в компьютерном классе. ПК (4 часа)

Изучение стенда «Правила поведения в кабинете информатики». Изучение правил ТБ в кабинете информатики, санитарных и гигиенических норм. ПК в жизни общества. Устройства, входящие в состав ПК. Устройства памяти. Адресация. Средства доступа. Устройства микроЭВМ: интегральные схемы, логические элементы. Операционная система ПК.

ПР № 1 «Файлы и папки. Основные операции»

ПР № 2 «ЭОР по общеобразовательным предметам (русский язык, математика)»

Конструирование (8 часов)

Основы конструирования. ПервоРобот Minstorms NXT 2.0 LEGO Education код : 9797 v.95. Способы подключения и принципы работы датчиков. Сборка моделей из элементов конструктора ПервоРобот Minstorms NXT 2.0 LEGO Education код : 9797 v.95. Разработка собственных проектов моделей из элементов конструктора ПервоРобот Minstorms NXT 2.0 LEGO Education код : 9797 v.95.

ПР № 3 «Конструирование модели с датчиком света»

ПР № 4 «Конструирование модели с датчиком касания»

ПР № 8 «Работа с клавиатурным тренажером»

Алгоритмизация и программирование (10 часов)

Работа в среде программных исполнителей. Поиск ошибок в алгоритме. Выполнение модели робота для движения по линии с двумя датчиками света: сборка модели по инструкции и запись алгоритма. Выполнение модели робота с использованием датчиков касания: сборка модели по инструкции и запись алгоритма. Выполнение модели робота с использованием датчиков света: сборка модели по инструкции и запись алгоритма. Проведение соревнований по робототехнике.

ПР № 5 «Программирование в Minstorms Education NXT-G».

Логика (6 часов)

Логические операции. Составные объекты. Отдельные предметы и общие названия. Состав и действия предметов с общим названием. Отличительные признаки. Значения отличительных признаков у разных отдельных предметов. Имена объектов.

ПР № 6 «Решение логических задач»

ПР № 7 «Создание программы для робота, движущегося по чёрной линии с одним (двумя) датчиками света (линейный и разветвляющийся алгоритм)

Информационные компьютерные технологии (6 часов)

Преобразование информации. Источники и приемники информации. Способы передачи информации. Кодирование информации. Формы представления информации. Представление информации в памяти ПК.

ПР № 8 «Работа с клавиатурным тренажером»

ПР № 9 «Создание реферата»

ПР № 10 «Создание газеты»

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

Поурочные разработки занятий курса Тур С.Н., Бокучава Т.П. «Первые шаги в мире информатики».

Дополнительная литература

1. Авторская программа курса Тур С.Н., Бокучава Т.П. «Первые шаги в мире информатики».

2. Мориц Ю. Здравствуй, робот! Режим доступа: http://babylib.ru/childrens-poems/yunna-moric/zdravstvujj-robot-yunna-moric/.

3. Федоськина И. Роботы в нашей жизни // Честное слово. 2010. Режим доступа: http://www.chslovo.com/index.php?idst=7308

4. Раскраски роботов. Режим доступа: http://www.raskraska.com/raskraski/170/7.html.

5. http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=3761.

6. Рудченко Т.А., Семёнов А.Л. Информатика. 1-4-й классы. М.: Просвещение.

7. Ушаков А.А. Положительные изменения, которые произойдут после ввода в работу материала. Режим доступа: http://www.my-teacher.ru/projects/project/151

8. Кружок робототехники. Режим доступа: http://lego.rks-74.ru/index.php/-lego.

9. Козлова В.А. Робототехника в образовании. Режим доступа: http://lego.rks-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17.

10. Козлова В.А. Потрогать информатику руками. Особенности информатики в начальной школе и предлагаемые решения. Режим доступа: http://inf.1september.ru/2006/06/17.htm.

11. Компакт-диск «Мир информатики».

Интернет- ресурсы:

• http://www.gruppa-prolif.ru

• http://robotics.ru

• http://moodle.uni-altai.ru/mod/forum/discuss.php

• http://ar.rise-tech.com/Home/Introduction

• http://www.prorobot.ru/lego.php

• http://robotor.ru

Тематическое поурочное планирование для 1-го класса

Тематическое поурочное планирование для 2-го класса

Тематическое поурочное планирование для 3-го класса

Тематическое поурочное планирование для 4-го класса