Рабочая программа по внеурочной деятельности кружок "Лгоконструирование"

Пояснительная записка.

Программа кружка «Лего-конструирование» соответствует федеральному компоненту государственного стандарта общего образования.

В основе лежит целостный образ окружающего мира, который преломляется через результат деятельности учащихся. Конструирование как учебный предмет является комплексным и интегративным.

Занятия по ЛЕГО - конструированию 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:

Базовые нормативно-правовые документы, учитываемые при разработке программы:

1. Федеральный Закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 №273-Ф3.

2. Концепция развития дополнительного образования детей (утверждена распоряжением Правительства РФ от 04.09.2014 № 1726-р).

3. Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам (утвержден приказом Министерства образования и науки РФ от 29.08.2013 № 1008).

4. Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей (утверждено постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 № 41).

5. Общих требований к определению нормативных затрат на оказание госу­дарственных (муниципальных) услуг в сфере образования, науки и молодеж­ной политики, применяемых при расчете объема субсидии на финансовое обеспечение выполнения государственного (муниципального) задания на ока­зание государственных (муниципальных) услуг (выполнения работ) государ­ственным (муниципальным) учреждением (утверждены приказом Министер­ства образования и науки РФ от 22.092015 № 1040).

6. Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разно уровневые программы) (Приложение к письму Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 № 09-3242).

7. О внеурочной деятельности и реализации дополнительных общеобразова­тельных программ (Приложение к письму Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 14.12.2015 № 09-3564).

8. Примерные требования к программам дополнительного образования де­тей (Приложение к письму Департамента молодежной политики, воспитания и социальной поддержки детей Министерства образования и науки РФ от 11.12. 2006 №06-1844).

9. Об учете результатов вне учебных достижений обучающихся (Приказ Ми­нистерства образования Московской области от 27.11.2009 № 2499).

10. Об изучении правил дорожного движения в образовательных учреждени­ях Московской области (Инструктивное письмо Министерства образования Московской области от 26.08.2013 № 10825 - 13 в/07).

Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на привлечение учащихся к современным технологиям конструирования, программирования и использования роботизированных устройств.

Актуальность данной программы состоит в том, что лего-конструирование способствует развитию коммуникативных способностей обучающихся, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. Реализация этой программы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

Новизна программы заключается в изменении подхода к обучению подростков, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, сенсорное развитие интеллекта учащихся, который реализуется в телесно-двигательных играх, побуждающих учащихся решать самые разнообразные познавательно-продуктивные, логические, эвристические и конструкторские проблемы.

Цель образовательной программы

Формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования. Саморазвитие и развитие личности каждого ребёнка в процессе освоения мира через его собственную творческую предметную деятельность.

Задачи образовательной программы

Образовательные

• Использование современных разработок по робототехнике в области образования, организация на их основе активной внеурочной деятельности учащихся

• Реализация межпредметных связей с физикой, информатикой и математикой

• Решение учащимися ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением

Развивающие

• Развитие у школьников инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем

• Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности

• Развитие креативного мышления и пространственного воображения учащихся

Воспитательные

• Повышение мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем

• Формирование у учащихся стремления к получению качественного законченного результата

• Формирование навыков проектного мышления, работы в команде

Срок реализации данной программы.

Данная образовательная программа предполагает обучение детей 10 – 12 лет и рассчитана на один год обучения.

Первый уровень ( стартовый)

Первый год обучения возраст детей 10-12 лет, в год 72 часа (2 часа в неделю), срок реализации 1 год.

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.

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;

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

Учебно – тематическое планирование

на 1 год

(2 часа в неделю, всего 72 часа)

Содержание программы

Вводное занятие

На вводном занятии проводится инструктаж по технике безопасности в кабинете и при работе с конструктором. Инструктаж по правилам дорожного движения.

Очень важно правильно организовать первое знакомство с набором. Впоследствии это поможет избежать многих трудностей. Ученикам требуется некоторое время, чтобы привыкнуть к различным элементам конструктора и к тому, как они состыковываются друг с другом.

На вводном занятии учащиеся смогут:

• познакомиться с составом наборов;

• научиться соединять элементы друг с другом;

• узнавать название деталей;

• научиться аккуратно обращаться с наборами.

Задания

Раздать по одному набору на группу из 2-х учеников. Попросить учащихся:

• построить из деталей набора максимально длинную и достаточно гибкую гусеницу;

• объяснить друг другу, как их гусеница двигается;

• Разобрать гусеницу и убрать все детали на место. Засечь при этом время, чтобы определить, насколько хорошо дети запомнили, куда убирать детали;

• достать из своих наборов названную деталь;

• собрать за 3 минуты какую – либо модель из 10 выбранных элементов;

• объяснить друг другу, что это за модель.

• мини – выставка «Моя первая работа»

Конструкции и силы

На простых примерах учащиеся должны познакомиться с тем, что:

• треугольные формы жесткие;

• прямоугольные формы жесткие;

• для придания большей жесткости прямоугольной форме, ее можно укрепить;

толкающие и тянущие силы действуют на формы по – разному

Практическая работа:

• сделать длинную удочку для рыбалки;

• объяснить друг другу, каким образом соединяются конструктивные элементы;

• сделать треугольную и прямоугольную конструкции;

• проверить их на жесткость и сделать выводы;

• построить мост.

Рычаги

Для ознакомления учеников с реальными конструкциями удобно воспользоваться фотографиями из повседневной жизни. Можно показать изображения детских качелей, тележки, удочки, ножниц и т.д.; посмотреть видеоматериал по теме и обсудить его.

Рычаги:

1. для поднятия грузов;

2. для перемещения грузов;

3. рычажные механизмы;

4. музыкальная ударная установка;

5. Рычаги, как автомобильные стеклоочистители

На примере простых моделей учащиеся должны понять, что:

• разные варианты расположения нагрузки, силы и точки опоры позволяют добиться увеличения либо силы, либо перемещений;

• для поднятия груза с наименьшим усилием груз должен быть расположен как можно ближе к опоре, а сила приложена, как можно дальше от опоры.

Практическая работа:

• построить простые качели не менее 10 см. Попробовать их уравновесить и сделать длиннее;

• построить карусель;

• построить ударную музыкальную установку;

• мини – выставка сделанных моделей, защита своих проектов.

Колеса и оси

Ключевые идеи. Колеса и оси могут:

• уменьшать трение;

• накапливать энергию;

• применяться в качестве роликов;

• образовывать наклонную плоскость.

На простых моделях учащиеся должны ознакомиться со следующими закономерностями:

• колеса уменьшают трение;

• чем больше колено изогнутой рукоятки, тем меньше силы требуется, чтобы ее повернуть.

Практическая работа:

• построить самую невероятную машину, которую можно себе представить с возможно большим числом колес;

• дать название своей машине и вкратце рассказать всем, какую полезную работу она выполняет

• построить сухопутную лодку;

• построить любую машину на колесах;

• мини презентация и защита своего проекта.

Зубчатые передачи

Ключевые идеи. Зубчатые передачи могут:

• изменять скорость вращения и вращающий момент;

• менять направления вращения;

• передавать вращающий момент под углом 90⁰.

На простых моделях учащиеся должны познакомиться с основными принципами устройства зубчатых передач.

Практическая работа:

• изготовить механизм с применением зубчатой передачи.

Ременные передачи и блоки

Ключевые идеи. С помощью шкивов можно:

• изменять скорость вращения и вращающий момент;

• изменять направление вращения;

• изменять направление приложенной силы;

• увеличивать силу тяги.

Практическая работа:

• сконструировать и построить механизм, в котором применялось бы как можно больше шкивов и ремней;

• объяснить друг другу принцип его работы;

• выполнить проекты по технологической карте;

• мини презентация и защита проекта.

Другие механизмы

Чтобы учащиеся больше узнали о многообразии механизмов, предлагается просмотр видеоматериала.

Ключевые идеи

• червячная передача увеличивает крутящий момент;

• зубчатая рейка движется прямолинейно и поступательно;

• зубчатую и цепную, ременные передачи можно использовать вместе, в одном механизме.

Учащиеся узнают, что:

• при каждом обороте червяка, червячное колесо смещается на один зуб;

• червяк создает большой крутящий момент;

• червячное колесо не может повернуть червяк;

• зубчатая передача позволяет преобразовывать вращательное движение в поступательное и наоборот.

Практическая работа:

• разработать свой проект;

• собрать его;

• собрать материалы для защиты и презентации своего проекта;

• проведение диспута: чья идея интереснее;

• внесение (при необходимости) изменений в конструкцию и технологию изготовления модели.

Защита проектов

Каждый ученик проводит защиту своего проекта с использованием созданной ими презентации в PowerPoint. Проводится выставка работ. Лучшие работы отправляются на конкурсы.

Итоговое занятие

Проводятся итоги работы кружка за год:

• что узнали нового и интересного;

• что научились делать своими руками;

• анализ работ участников кружка и самоанализ;

Методы, используемые при реализации программы:

• методы обучения (словесный, наглядный практический; объяснительно- иллюстративный.) и воспитания (убеждение, поощрение, упражнение, стимулирование.);

• формы организации образовательного процесса: индивидуальная, индивиду­ально-групповая;

• формы организации учебного занятия - беседа, наблюдение, практическое занятие, наглядная демонстрация образцов, дидактического материала; выставки готовых изделий;

• педагогические технологии - тех­нология группового обучения, технология коллективного взаимообучения, технология коллективной творческой деятельно­сти, здоровьесберегающая технология.

алгоритм учебного занятия:

1этап - организационный.

Задача: подготовка детей к работе на занятии, Содержание этапа: организация начала занятия, создание психологического настроя на учебную деятельность и активизация внимания.

II этan - проверочный. Задача: проверка усвоения знаний предыдущего занятия.

III этап -   подготовительный   (подготовка   к   восприятию   нового содержания).

Задача: мотивация и принятие детьми цели учебно-познавательной деятельности. Содержание этапа: сообщение темы, цели учебного занятия и мотивация учебной деятельности детей

IV этап  -  основной.   В   качестве  основного   этапа   могут  выступать следующие:

1   Усвоение новых знаний и способов действии.  Задача: обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания связей и отношений в объекте изучения. Целесообразно при усвоении новых знаний использовать задания и вопросы, которые активизируют познавательную деятельность детей.

2. Первичная   проверка   понимания    Задача:    установление    правильности и осознанности   усвоения   нового   учебного   материала,   выявление   неверных представлений,  их  коррекция.   Применяют  пробные практические задания, которые    сочетаются     с    объяснением   соответствующих     правил    или обоснованием.

3   Закрепление    знаний    и    способов    действуй     Применяют    тренировочные упражнения, задания, выполняемые детьми самостоятельно.

4. Обобщение и систематизация знаний. - Задача: формирование целостного представления знаний по теме. Распространенными способами работы являются беседа и практические задания.

V этап – контрольный.   Задача: выявление качества и уровня овладения умениями и знаниями, их коррекция. Используются вопросы и задания различного уровня сложности.

VI        этап - итоговый. Задача: дать анализ и оценку успешности достижения цели и наметить перспективу последующей работы. Содержание этапа: педагог сообщает ответы на следующие вопросы: как работали учащиеся на занятии, что нового узнали, какими умениями и навыками овладели.

VII        этап - рефлексивный. Задача: мобилизация детей на самооценку. Может оцениваться работоспособность, психологическое состояние, результативность работы, содержание и полезность учебной работы.

• материально - техническое обеспечение – занятия объединения «Лего-конструирование» проводятся в отдельном просторном, светлом помещении, отвечающем санитарно-гигиеническим нормам; в сухом, с естественным доступом воздуха, легко проветриваемом, и с достаточным освещением кабинете, в котором имеются наборы конструкторов Лего. Все это дисциплинирует ребят, способствует повышению культуры их труда и творческой активности. Учебное оборудование кабинета включает комплект мебели (столы, стулья, шкафы, стеллажи).

• дидактические материалы - раздаточные материалы, инструкционные, тех­нологические карты, задания.

Способы  проверки результатов обучения и формы подведения итогов.

Во время занятий применяется поурочный, тематический и итоговый контроль. Уровень усвоения материала выявляется в беседах,  выполнении творческих индивидуальных заданий, применении полученных на занятиях знаний. Выполнение задания в группе обычно проходит неравномерно: одни уже выполнили работу, другие только начинают. Поэтому необходимы как групповые, так и индивидуальные занятия. Наиболее подходящая форма оценки – организованный просмотр выполненных образцов изделий. Он позволяет справедливо и объективно оценить работу каждого, сравнить, сделать соответствующие выводы, порадоваться не только своей, но и общей удачи. В течение всего периода обучения педагог ведет индивидуальное наблюдение за творческим развитием каждого обучаемого и фиксирует в личной карте ребенка его достижения.

 Занятия не предполагают отметочного контроля знаний, поэтому целесообразнее применять различные критерии, такие как

-текущая оценка достигнутого самим ребенком;

-оценка законченной работы;

- участие в выставках, конкурсах и т.д.

-реализация творческих идей.

Список литературы

Для педагога

1. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

2. Бабич А.В., Баранов А.Г., Калабин И.В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я.А. – М.: Машиностроение, 2002.

3. Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2005.

4. http://www.legoeducation.info/nxt/resources/building-guides/

5. http://www.legoengineering.com/

Для детей и родителей

1. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT».

2. Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.