Рабочая программа дополнительного образования детей дошкольного возраста технической направленности. Курс «Робототехника»

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ Г.БРАТСКА

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
« СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 13»














Рабочая программа
дополнительного образования детей дошкольного возраста
технической направленности
Курс «Робототехника»
на 2016-2017 учебный год


Образовательная область: «Информатика и ИКТ»



Разработала:
Рудишин Игорь Андреевич
учитель













г. Братск
2016 г.
Пояснительная записка
Рабочая программа факультатива внеурочной деятельности составлена на основе следующих нормативных документов:
Государственная программа Российской Федерации «Развитие образования на 2013-2020 гг.»;
Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество» (2011-2020 годы);
Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014-2020 гг. и на перспективу до 2025 года;
Комплексная программа «Развитие образовательной робототехники и IT-образования в Российской Федерации», срок реализации программы 2014- 2020 гг. первый этап: 2014-2016 гг.
Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать.
Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития.
Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они способствуют формированию тех или иных типов деятельности.
Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность.
Образовательные конструкторы LEGO Education WeDo представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку".
Образовательная робототехническая платформа LEGO Education WeDo – это увлекательное и простое в использовании средство, которое позволяет ученикам узнавать новое об окружающем их мире, создавая и "оживляя" различные модели и конструкции. WeDo соответствует Федеральному образовательному стандарту, а методические материалы набора уже "из коробки" готовы к урочному использованию, развивая навыки XXI века: коммуникативные навыки, навыки творческого и критического мышления, навыки командной работы. 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.
Конструктор Lego WeDo помогает ученикам понять, какую важную роль технология играет в их повседневной жизни. Этот набор - идеальное средство для урочного обучения на занятиях по основным предметам начальной школы: математике, технологии, информатике, окружающему миру, и даже по литературному чтению.
В начальной школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в начальной школе и дошкольном учреждении это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.
Одновременно занятия с конструктором ЛЕГО в наилучшем виде подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с навыками программирования.

Место курса «Роботехника» в учебном плане
Данная рабочая программа рассчитана на 34 часа (1 ч. в неделю) для воспитанников ДОУ.
Для реализации программы данный курс обеспечен:
– Базовым набором Lego Education WeDo (Артикул: 9580 Название: LEGO® Education WeDo™);
– Открытой и бесплатной средой программирования SCRATCH, программным продуктом  Scratch (version 1.4);
– Бесплатной программой LEGO Digital Designer (version 4.3.8) (3D редактор виртуального конструктора LEGO);
– компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием. 
Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в дошкольном учреждении представляет воспитанникам 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 дошкольном учреждении помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности, развивает техническое мышление при работе с 3D редактором LEGO и набором Lego Education WeDo, так же обучает начальным навыкам программирования.
Цели программы:
Сформировать личность, способную самостоятельно ставить учебные цели,  проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой  основе формулировать собственное мнение, суждение,  оценку, заложить основы информационной компетентности личности, помочь обучающемуся, овладеть методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения.

Задачи:
развить творческие способности и логическое мышление детей;
научиться создавать и конструировать механизмы и машины с электроприводом;
расширить знания учащихся об окружающем мире, о мире техники;
развить умение творчески подходить к решению задач;
обучить основам моделирования и программирования, выявить программистские способности дошкольников;
развить коммуникативные способности дошкольников, умение работать в паре и группе;
развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Обоснование выбора данной рабочей программы
В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся дошкольного 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 привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, воспитанник конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота.  В ходе изучения курса дошкольники 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, Грамотность, Технология, Математика, Конструирование, Развитие речи.
Базовый набор конструктора LEGO WeDo и специальное программное обеспечение являются средством для достижения целого комплекса образовательных задач:
развитие творческого мышления при создании действующих моделей;
развитие внимания и аккуратности;
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;
практическое  изучение различных математических понятий;
использование таблиц для отображения и анализа данных;
написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и эмоциональности эффекта;
развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти рук учащегося.

Структура и содержание программы
В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

Средства передвижения
1. Малая «Яхта»
2. Трехколесный автомобиль
3. Автомобиль с водителем
4. Мотоцикл
5. Малый самолет
6. Малый вертолет
Забавные механизмы
1. Детская Карусель
2. Большой вентилятор
3. Комбинированная модель «Мельница»
4. «Ручной Волчок»


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 дошкольники как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. Использование рассмотрение модели, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать воспитанников, 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, воспитанники углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» воспитанники исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли с построенными моделями.
Развитие.
Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют воспитанников на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.
Программное обеспечение конструктора SCRATCH (Scratch «version 1.4») 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 по изучению программного обеспечения знакомит учащихся с принципами создания и программирования LEGO-моделей. Программа LEGO Digital Designer (version 4.3.8) является 3D редактором виртуального конструктора LEGO, который учит этапам создания модели.
В программе «Робототехника» включены содержательные линии:
умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции;
чтение – осознанное самостоятельное чтение языка программирования;
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;
участие в соревнованиях между группами;
комбинированные занятия.

Формы подведения итога реализации программы
участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;
участие в городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ);
конкурсы рисунков;
конкурсы поделок роботов.

Планируемые результаты освоения курса
Личностные:
адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;
приобретение уверенности в себе;
формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи;
развитие коммуникативных качеств.

Метапредметные:
обучение основам 3D моделирования, приобретение навыков геометрических построений, использования их для описания предметов окружающего мира, пространственных представлений и изобразительных умений.
изучение различных естественнонаучных тем, получение знания о естественной среде обитания животных в процессе сборки роботизированных моделей, изучая то, как различные условия обитания определяют основные потребности животных;
развитие навыков мозгового штурма, творческого поиска решений, конструирования, проведения испытаний, оценки качества решения и полученных результатов;
использование программного обеспечения, проектирование и сборка рабочей модели, целенаправленное применение цифровых технологий, систематизация, объяснение идей при помощи цифровых технологий;
применение ИКТ для систематизации мышления.

В ходе изучения курса выпускник научиться:
основам принципов механической передачи движения;
работать по предложенным инструкциям;
доводить решение задачи до работающей модели;
творчески подходить к решению задачи;
работать в команде, эффективно распределять обязанности;
излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Учебно-тематический план
Дошкольного образовательного учреждения
№ п/п
Разделы и темы
Количество часов



теория
практика
всего

Введение (1,5 ч.)

1.1
Техника безопасности.
0,5



1.2
Правила работы с конструктором.
0,5



1.3
Робототехника для малышей.
0,5

1,5

Знакомство с конструктором Lego (1.5 ч. )

2.1
Знакомство с конструктором Lego WeDo
0,5



2.2
История создания конструктора Lego
0,5

1,5

Изучение механизмов (7,5 ч.)

3.1
Способы соединения деталей конструктора
0,5



3.2
Конструирование легких механизмов (змейка; гусеница; фигура: треугольник, прямоугольник, квадрат; автомобильный аварийный знак)
0,5
1


3.3
Конструирование легких механизмов (змейка; гусеница; фигура: треугольник, прямоугольник, квадрат; автомобильный аварийный знак)
0,5
0,5


3.4
Колеса и оси.
0,5



3.5
Зубчатые колёса. Промежуточное зубчатое колесо.
0,5



3.6
Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача.
0,5



3.7
Механический мини вентилятор на основе зубчатой передачи

1


3.8
Шкивы и ремни. Перёкрёстная ременная передача.
0,5



3.9
Понижающая ременная передача. Повышающая ременная передача.
0,5



3.10
Механический мини вентилятор на основе ременной передачи

1
7,5

Изучение истории создания современной техники (1,5 ч.)

4.1
История создания средств передвижения
0,5



4.2
История создания плавательных средств передвижения
0,5



4.3
История создания летательных средств передвижения
0,5

1,5

Конструирование заданных моделей (9,5 ч.)

5.1
Средства передвижения




5.1.1
Малая «Яхта»

0,5


5.1.2
Трехколесный автомобиль
0,5
0,5


5.1.3
Автомобиль с водителем
0,5
0,5


5.1.4
Мотоцикл
0,5
0,5


5.1.5
Малый самолет
0,5
0,5


5.1.6
Малый вертолет
0,5
0,5
5,5

5.2
Забавные механизмы




5.2.1
Детская Карусель

1


5.2.2
Большой вентилятор

1


5.2.3
Комбинированная модель «Мельница»

1


5.2.4
«Ручной Волчок»

1
4

Индивидуальная проектная деятельность (12,5 ч.)

6.1
Создание собственных моделей в парах

2


6.2
Создание собственных моделей в группах

2


6.3
Соревнование на скорость по строительству пройденных моделей

2


6.4
Повторение изученного материала
3



6.5
Творческая деятельность (защита рисунков)
1,5



6.6
Подведение итогов за год
1



6.7
Перспективы работы на следующий год
1

12,5

Итого:
34


Содержание программы
Введение (1,5 ч.)
Правила поведение и техника безопасности в кабинете и при работе с конструктором.
Правило работы с конструктором LEGO.
Применение роботов в современном мире: от детских игрушек, до серьезных научных исследовательских разработок. Демонстрация передовых технологических разработок, представляемых в Токио на Международной выставке роботов. История робототехники от глубокой древности до наших дней.
Формы занятий: лекция, беседа, презентация, видеоролик.

Знакомство с конструктором LEGO (1,5 ч.)
Знакомство с основными составляющими частями среды конструктора. Знакомство детей с конструктором с LEGO - деталями, с цветом LEGO - элементов. История создания конструктора LEGO
Формы занятий: лекция, беседа, презентация, видеоролик.

Изучение механизмов (7,5 ч.)
Продолжение знакомства детей с конструктором LEGO, с формой LEGO - деталей, которые похожи на кирпичики, и вариантами их скреплений. Первые шаги. Обзор основных приёмов сборки. Построение простых конструкций (змейка; гусеница; фигура: треугольник, прямоугольник, квадрат; автомобильный аварийный знак). Построение механического «манипулятора». Изучение механизмов: зубчатые колёса, промежуточное зубчатое колесо, понижающая зубчатая передача, повышающая зубчатая передача, шкивы и ремни, перёкрёстная ременная передача, снижение, увеличение скорости и их обсуждение. Для закрепления материала воспитанник должен построить мини вентилятор на основе пройденных передач.
Формы занятий: лекция, беседа, работа в парах, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа.

Изучение истории создания современной техники (1,5 ч.)
Знакомство с историей создания современных средств передвижения (наземные, плавательные, летательные)
Формы занятий: лекция, беседа, работа в группе, презентация, видеоролик.

Конструирование заданных моделей (9,5 ч.)
5.1 Средства передвижения (5,5 ч.)
Воспитанники должны построить модель плавательного средства, что поможет им изучить основные части средства, виды валов и специальные детали конструктора Lego, которые помогают производить поворотные движения на 360 градусов.
Воспитанники должны построить трехколесный и обычный автомобиль с водителем и без. Такие действия помогут изучить работу колес и осей механизмов.
Строительство мотоцикла поможет больше узнать работу предлагаемого механизма, так же произойдет повторение темы «оси и колеса».
Модель малого самолета и малого вертолета раскрывает основную движущую работу механизмов (движение лопасти двигателя самолета и лопасти винта вертолета).
5.2 Забавные механизмы (4 ч.)
Забавные механизмы помогают закрепить пройденный материал по работе механических передач.
Воспитанники должны построить «Детская Карусель», «большой вентилятор», «Мельница», при построении таких моделей развиваются навыки по применению механических передач в различных механизмах.
Формы занятий: лекция, беседа, работа в группе, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа, зачёт.
6. Индивидуальная проектная деятельность (12,5 ч.)
Разработка собственных моделей в парах и группах. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализоваться проект. Конструирование модели. Презентация моделей. Выставка. Соревнования. Творческая деятельность, выраженная в рисунках на тему «Мой робот». Повторение изученного ранее материала. Подведение итогов за год. Перспективы работы на следующий год.
Формы занятий: беседа, работа в группах и парах, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа. 
Методическое обеспечение
Основной организационной формой обучения в ходе реализации данной образовательной программы является занятие. Это форма обеспечивает организационную чёткость и непрерывность процесса обучения.
Формы занятий: соревнования, выставки, конкурсы, практикум, занятие – консультация, занятие – ролевая игра, занятие – презентация, занятие проверки и коррекции знаний и умений.
Методы организации учебного процесса.
Информационно – рецептивный метод (предъявление педагогом информации и организация восприятия, осознания и запоминание воспитанниками данной информации).
Репродуктивный метод (составление и предъявление педагогом заданий на воспроизведение знаний и способов умственной и практической деятельности, руководство и контроль за выполнением; воспроизведение воспитанниками знаний и способов действий по образцам, произвольное и непроизвольное запоминание).
Метод проблемного изложения (постановка педагогом проблемы и раскрытие доказательно пути его решения; восприятие и осознание воспитанниками знаний, мысленное прогнозирование, запоминание).
Эвристический метод (постановка педагогом проблемы, планирование и руководство деятельности воспитанников; самостоятельное решение воспитанниками части задания, непроизвольное запоминание и воспроизведение).
Исследовательский метод (составление и предъявление педагогом проблемных задач и контроль за ходом решения; самостоятельное планирование обучающимися этапов, способ исследования, самоконтроль, непроизвольное запоминание).
В организации учебной познавательной деятельности педагог использует также словесные, наглядные и практические методы.
Словесные методы. Словесные методы педагог применяет тогда, когда главным источником усвоения знаний воспитанниками является слово (без опоры на наглядные способы и практическую работу). К ним относятся: рассказ, беседа, объяснение и т.д.
Наглядные методы. К ним относится методы обучения с использованием наглядных пособий.
Практические методы. Методы, связанные с процессом формирования и совершенствования умений и навыков обучающихся. Основным методом является практическое занятие.
Дидактические средства.
В ходе реализации образовательной программы педагогом используются дидактические средства: учебные наглядные пособия, демонстрационные устройства, технические средства.
Формы подведения итогов: соревнования, выставки, зачёт, конкурсы.
Оборудование.
Для эффективности реализации образовательной программы «Роботехника» необходимы материальные ресурсы:
1. LEGO WEDO – конструкторы (базовый артикул: 9580)
2. Лицензионное программное обеспечение 2000095 LEGO® Education We   Do™ или Открытой и бесплатной средой программирования SCRATCH, программным продуктом  Scratch (version 1.4).
3. Бесплатной программой LEGO Digital Designer (version 4.3.8) (3D редактор виртуального конструктора LEGO).
4. Ноутбуки
5. Проектор  
6. Интерактивная доска
7. Сканер
8. Принтер
9. Видеооборудование

Список литературы для педагога:
Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.
Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли – Москва: Просвещение, 2011. – 159 С.
Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие)
Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.
Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 1998.
Примерные программы по внеурочной деятельности для начальной школы (Из опыта работы по апробации ФГОС)/ авт.-сост.: Н.Б. Погребова, О.Н.Хижнякова, Н.М. Малыгина, – Ставрополь: СКИПКРО, 2010
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
 Интернет ресурсы
http://www.lego.com/education/  
http://learning.9151394.ru














13PAGE 15


13PAGE 14215




15