Дополнительная общеразвивающая программа техническойнаправленности Робототехника

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования
«Центр детского творчества имени Н.М. Аввакумова»
Асбестовского городского округа
Согласовано:
Председатель методсовета
____________ Маратканова Г.Д.
« » 2016 г.
Утверждаю:
Директор МБУ ДО ЦДТ
__________ Дубина О.В.
приказ №182
от « » 2016 г.
Дополнительная общеразвивающая программа
технической направленности
«Робототехника»
для учащихся 7 - 12 лет
срок реализации программы — 1год
Составитель:
Плиш Оксана Борисовна,
педагог дополнительного образования
Асбест
2016
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Направление программы: техническое
Данная программа составлена на основе методического пособия для педагога по работе с конструктором LEGOeducation 9556- Первые механизмы;
Программа разработана в соответствии с Законом Российской Федерации «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 года № 273-ФЗ, Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 4 июля 2014 года N 41 «Об утверждении СанПиН 2.4.4.3172-14 « Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей», Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам (утверждённым приказом Министерства образования и науки РФ от 29 августа 2013 г. № 1008), Примерными требованиями к программам дополнительного образования детей (Приложение к письму № 06-1844 от 11.12.2006г. Министерства образования и науки Российской Федерации Департамента молодежной политики, воспитания и социальной защиты детей).
Актуальность программы.
Модернизация образования, по мнению разработчиков новой версии закона
«Об образовании», предполагает, что целью и результатом образования детей дошкольного возраста будет формирование жизнеспособной личности, которая характеризуется:
1. Умением принимать решения и достигать требуемого результата в неопределённых
проблемных ситуациях, самостоятельно восполняя недостаток знания и информации;
2. Владением информационными технологиями; умением самостоятельно учиться на
протяжении жизни в контексте, как личного профессионального роста, так и социальной
жизни, работать в команде на общий результат;
3. Умением отстаивать свою точку зрения, обосновывая её, вести дискуссию таким образом, чтобы она приводила к новому пониманию проблемы, а не к конфликту.
Образовательная деятельность организаций дополнительного образования должна быть
направлена на формирование у дошкольников общей культуры, развитие физических, интеллектуальных и личностных качеств, формирование предпосылок учебной деятельности, обеспечивающих социальную успешность, сохранение и укрепление здоровья детей.
Достижение таких результатов возможно за счет системных обновлений, одно из которых – обновление содержания технологий, используемых в ходе образовательной деятельности.
В свете новых федеральных государственных требований является актуальным использование в работе с дошкольниками ЛЕГО- технологии:
1.Использование ЛЕГО - конструктора является великолепным средством для
интеллектуального развития дошкольников, обеспечивающее интеграцию различных
видов деятельности: конструирование находится в образовательной области «Познание» и
интегрируется с образовательными областями «Коммуникация», «Труд», Социализация»,
«Чтение художественной литературы», «Художественное творчество», «Безопасность»;
2.Основой образовательной деятельности с использованием ЛЕГО -технологии является
игра -ведущий вид детской деятельности. ЛЕГО позволяет учиться играя и обучаться в
игре.
3.Использование ЛЕГО - технологии позволяет поднять на более высокий уровень развитие познавательной активности дошкольников, а это одна из составляющих успешности их дальнейшего обучения в школе.
4.ЛЕГО - технология -средство развивающего обучения, стимулирует познавательную
деятельность дошкольников, способствует воспитанию социально активной личности с
высокой степенью свободы мышления, развития самостоятельности, способности решать
любые задачи творчески.
5.ЛЕГО - технология объединяет элементы игры с экспериментированием, а следовательно, активизирует мыслительно-речевую деятельность дошкольников.
Цель программы - обучение основам робототехники.
Задачи:
Стимулировать мотивацию детей к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка.
Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда.
Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление.
«Робототехника» — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. В общем виде это достаточно сложная дисциплина, которая вбирает в себя научные знания из электроники, механики и программирования. В наиболее полном смысле робототехника применяется на предприятиях различной сферы для автоматизации процесса.
Большую значимость среди учебных роботов в настоящее время имеют LEGO – конструкторы. Они приглашают ребят в увлекательный мир роботов, позволяют погрузиться в сложную среду информационных технологий.
Настоящая программа предлагает использование образовательных конструкторов LEGO WeDo .  Данный конструктор в линейке роботов LEGO, предназначен в первую очередь для детей 7-12 лет. Работая индивидуально, парами, или в командах, ребята могут создавать и программировать модели. Работа с конструкторами позволяет детям в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – что является вполне естественным. Программируемые конструкторы и обеспечение к нему предоставляет возможность учиться ребенку на собственном опыте. Всё это вызывает у детей желание продвигаться по пути открытий и исследований, а любой успех добавляет уверенности в себе.
           Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного проекта, который представляет для него интерес. Знакомство детей с основами программирования происходит на основе стандартного программного обеспечения, которое отличается понятным интерфейсом, позволяющим ребёнку постепенно входить в систему программирования. Данная компьютерная программа совместима со специальными блоками конструктора. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Ребята получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.
Формы и методы обучения:
Формирование и совершенствование умений и навыков (изучение нового материала, практика).
Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов).
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей).
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.).
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий).
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов).
Индивидуальная рабата (используется при работе с одарёнными детьми и детьми — инвалидами)
         Программа рассчитана на 1 год. Курс предназначен для детей, которые впервые будут знакомиться с LEGO – технологиями. Занятия проводятся в группах (до 15 человек) 1 раз в неделю 2 часа в день. Всего на изучение программы предусмотрено 72 часа. Форма занятий – групповая. Курс направлен на овладение первого опыта конструирования, программирования и моделирования технических конструкций.
Все занятия с образовательными конструкторами ЛЕГО предусматривают, что учебный процесс включал в себя четыре составляющих: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия, развитие.
Установление взаимосвязей
Устанавливая связи между уже имеющимся и новым опытом, полученным в процессе обучения, ребёнок приобретает знания. Конструктор помогает детям изучать основы информационных технологий, устанавливая взаимосвязи между идеями и подходами, которые применяются при выполнении заданий, представленными в видеофильмах и фотографиях, иллюстрирующих реально применяемые технологии.
Конструирование
Обучение в процессе практической деятельности предполагает создание моделей и практическую реализацию идей. Занятия с образовательными конструкторами ЛЕГО знакомят детей с тремя видами конструирования:
Свободное, не ограниченное жесткими рамками исследование, в ходе которого дети создают различные модификации простейших моделей, что позволяет им прийти к пониманию определённой совокупности идей.
Исследование, проводимое под руководством педагога и предусматривающее пошаговое выполнение инструкций, в результате которого дети строят модель, используемую для получения и обработки данных.
Свободное, не ограниченное жесткими рамками решение творческих задач, в процессе которого ученики делают модели по собственным проектам.
Рефлексия
Возможность обдумать то, что они построили и запрограммировали, помогает ученикам более глубоко понять идеи, с которыми они сталкиваются в процессе своей деятельности на предыдущих этапах. Размышляя, дети устанавливают связи между полученной ими новой информацией и уже знакомыми им идеями, а также предыдущим опытом.
Развитие
Творческие задачи, представляющие собой адекватный вызов способностям ребёнка, наилучшим образом способствуют его дальнейшему обучению и развитию. Радость свершения, атмосфера успеха, ощущение хорошо выполненного дела – всё это вызывает желание продолжать и совершенствовать свою работу. На этом этапе ученикам предлагаются дополнительные творческие задания по конструированию или программированию.
Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора LEGO WeDo позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу. Собирая простые механизмы, ребята работают руками (что помогает развитию мелкой моторики), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.
          Этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по заданным схемам. Стараются понять принцип соединений деталей, чтобы в последующем использовать его для сборки собственных  проектов. Схемы сборки конструкторов LEGO WeDo — представлены просто, грамотно, их поэтапное изучение понятно детям.
  В процессе работы над проектами последовательно решаются задачи различного характера:
Выбор темы проекта;
Сбор информации по выбранной теме;
Выяснение технической задачи, постановка, которая требует создания модели будущей конструкции;
Определение путей решения задачи.
Исполнение намеченного плана. Здесь ребята самостоятельно подбирают необходимые детали LEGO WeDo, выполняют практическую работу,   воплощают мысли в реальную модель.
Обеспечение программы
Для эффективности реализации образовательной программы «необходимы материальные ресурсы:
          1. LEGO WE DO – конструкторы «Компьютерное Lego — конструирование»
          2.Лицензионное программное обеспечение 2000095 LEGO® EducationWe   Do™.
         3.Комплектзаданий 2009580 LEGO Education  We Do 9556 (LEGO Education WeDo Construction Set)
4.Персональный компьютер
6.Проектор  
Предполагаемые результаты.
В результате обучения, обучающиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основных компонентов конструктора LEGO WeDo;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов, роботов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования LEGO WeDo;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;
как передавать программы в RCX;
как использовать созданные программы;
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);
создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;
создавать программы на компьютере для различных роботов;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов.
В результате обучения, обучающиеся должны уметь:
работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);
создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО; корректировать программы при необходимости; излагать мысли, находить   ответы на вопросы анализировать рабочий процесс; демонстрировать технические возможности роботов.
Учебно-тематический план
1 год обучения
№п/п Темы занятий Количество часов
Всего теории практики
1. Вводное занятие. Техника безопасности на занятиях. Знакомство с деталями конструктора.LEGO WeDo 9556- Первые механизмы. 2 1 1
2. Знакомство с конструктором и программным управлением LEGO WeDo 9556- Первые механизмы. 10 2 8
3. Изучение механизмов WeDo. 6 2 4
4. Программирование в компьютерной среде WeDo. 2 - 2
5.
Забавные механизмы.Знакомство с понятиями: энергия, сила, трение, вращение. 6 2 4
6. Игры - соревнования. 2 - 2
7. Знакомство с конструктором LEGOWeDO 9585 (ресурсный набор). 6 2 4-
8. Изучение программы Scratch. 2 1 2
9. Творческие занятия. 4 1 3
10. Дикие и домашние животные. 6 1 5
11. Техника. 8 1 7
12. Конструирование зданий и сооружений. 4 1 3
13. Создание моделей по собственному замыслу. 2 - 2
14. Приключения. 6 2 4
15. Повторение: Программирование в среде Scratch. Сборка базовых конструкций. 2 1 1
16.Проект LEGO- театр. Защита проекта. 4 1 3
Итого по программе: 72 18 54
1. Вводное занятие. Техника безопасности. Знакомство с деталями конструктора. LEGO WeDo 9556- Первые механизмы.
Правила и приемы безопасной работы на компьютере. Включение, выключение ПК. Знакомство с инструкцией конструктора.
2.Знакомство с конструктором LEGOeducation 9556- Первые механизмы.
Знакомство с техническим словариком. Элементы набора. Изучение названия деталей.
3.Изучение механизмов WeDo.
Понятия и функции. Первые шаги. Обзор основных приёмов сборки. Построение моделей.
4.Программирование в компьютерной среде WeDo.
Обзор: вкладка связь, вкладка проект, вкладка содержание, вкладка экран и т.д. Перечень терминов и их обозначение.
5. Забавные механизмы.Знакомство с понятиями: энергия, сила, трение, вращение.
Знакомство с ременными передачами, шкивами разных размеров, прямыми и перекрестными ременными, зубчатыми передачами.
6.Игры - соревнования.
Конструирование и программирование собственных моделей.
7.Знакомство с конструктором LEGO WeDO 9585(ресурсный набор).
Знакомство с техническим словариком. Элементы набора. Изучение названия деталей.
8.Изучение программы Sсratch.
Изучение команд среды программирования Scratch. Назначение команд. Проекты.
9.Творческие занятия.
Самостоятельная творческая деятельность. Развитие умения оценивать полученные результаты.
10.Дикие и домашние животные.
Проектирование конструкций.Составление сюжетных композиций.
11. Техника.
Виды и назначение транспортных средств. Развитие способности конструировать игрушки по собственному замыслу и по заданию педагога.
12.Конструирование зданий и сооружений.
Виды. Оценка качественных показателей.Работа в группах и совместное обсуждение результатов.
13.Создание моделей по собственному замыслу.
Самостоятельная творческая деятельность. Формирование навыка сборки деталей.
14.Приключения.
Закрепление знаний в игре.
15.Повторение. Программирование в среде Scratch. Сборка базовых конструкций.
Закрепление знаний в среде программирования. Составление сюжетных анимаций.
16.Проект LEGO- театр.
Создание театра из LEGO-героев. Работа в группах и совместное обсуждение и защита проекта.
Список литературы
1.“Первые механизмы” книга для учителя. Институт инновационных технологий 1998 г.
2.http://scratch.ucoz.net
3.http://www.webplanet.ru/review/entertainment/2008/01/22/scratch21.html
4.http://www.iteach.ru/exp/articles.php?mpt_id_text=115
5.http://scratch.mit.edu – сайт сообщества Scratch.
6.Учебное пособие «Среда программирования Scratch»