Рабочая программа по внеурочной деятельности Кружок робототехника в 1 классе

Пояснительная записка
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.
Сегодняшним школьникам предстоит
работать по профессиям, которых пока нет,
использовать технологии, которые еще не созданы,
решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.
Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено
изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,
обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.
Таким требованиям отвечает робототехника.
Образовательные конструкторы LEGO EducationWeDo представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". 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.
С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами.
В начальной школе не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в начальной школе это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.
Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности 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 постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.
Нормативные правовые документы, на основании которых разработана рабочая программа.
Рабочая программа по внеурочной деятельности «Робототехника» составлена на основании:
учебного плана МБОУ СОШ№ 12;
закона об образовании;
решении Коллегии Министерства образования РСФСР.
Место курса «Роботехника» в учебном плане
Данная программа составлена на 4 года и составленное тематическое планирование рассчитано на 65 часов (1 час в неделю)
в 1 классе - 14 ч., 2 - 17 часов, 3- 17 часов, 4 класс - 17 часов.
Для реализации программы данный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название:WeDo™ RoboticsConstructionSet Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием. 
Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника в школе представляет учащимся 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 начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Цели программы:
Организация занятости школьников во внеурочное время.
Всестороннее развитие личности учащегося:
развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;
развитие логического мышления;
развитие мотивации к изучению наук естественнонаучного цикла.
Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.
Ознакомление    учащихся    с    основами    конструирования    и    моделирования.
Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.
Развитие познавательного интереса и мышления учащихся.
Овладение навыками начального технического конструирования и программирования.
Задачи:
расширение знаний учащихся об окружающем мире, о мире техники;
учиться создавать и конструировать механизмы и машины, включая самодвижущиеся;
учиться программировать простые действия и реакции механизмов;
обучение   решению   творческих,   нестандартных   ситуаций   на   практике  при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;
развитие коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения;
создание завершенных проектов с использованием устройств серии PowerFunction (PF).
Обоснование выбора данной примерной программы.
В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. 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 уроке, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота.  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.
Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как Естественные науки, Технология, Математика, Развитие речи.
Комплект заданий WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач:
творческое мышление при создании действующих моделей;
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;
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.
Структура и содержание программы
В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:
Забавные механизмы Звери
1. Танцующие птицы 1.Голодный аллигатор
2. Умная вертушка 2. Рычащий лев
3. Обезьянка-барабанщица 3. Порхающая птица
Футбол Приключения
1.Нападающий 1.Спасение самолета
2. Вратарь 2. Спасение от великана
3. Ликующие болельщики 3. Непотопляемый парусник
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 учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Использование этих анимаций, 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 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, 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, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.
Развитие.Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержаниетакой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественнымобразом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие»для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с болеесложным поведением.
Программное обеспечение конструктораПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDoSoftware) предназначено для создания программ путёмперетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы.Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующиеБлоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера,микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживаеткаждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора. Раздел «Первыешаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания ипрограммирования LEGO-моделей 2009580 ПервоРобот LEGO WeDo. Комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями.
Богатый интерактивный обучающий материал действительно полезен детям, таким образом, курс может заинтересовать большой круг любителей Лего, в первую очередь, младших школьников ценителей TECHICS. Он ориентирован на учащихся 1-4 классов.
В программе «Робототехника» включены содержательные линии:
- аудирование - умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции;
- чтение – осознанное самостоятельное чтение языка программирования;
- говорение – 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;
работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);
участие в соревнованиях между группами;
комбинированные занятия.
Основные методы обучения, применяемые в прохождении программы в начальной школе:
1. Устный.
2. Проблемный.
3. Частично-поисковый.
4. Исследовательский.
5. Проектный.
6.. Формирование   и   совершенствование   умений   и   навыков  (изучение   нового материала, практика).
7. Обобщение и систематизация знаний (самостоятельная работа, творческая работа, дискуссия).
8.  Контроль и проверка умений и навыков (самостоятельная работа).
9. Создание ситуаций творческого поиска.
10. Стимулирование (поощрение).
Формы подведения итога реализации программы
защита итоговых проектов;
участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту;
участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ).
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.
Требования к уровню подготовки обучающихся:
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;
основные понятия, использующие в робототехнике: мотор, датчик наклона, датчик расстояния, порт, разъем, USB-кабель, меню, панель инструментов.
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.
Литература и средства обучения.
Методическое обеспечение программы
1.    Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo модели 2009580)  -  10 шт.
2.     Программное обеспечение «LEGO EducationWeDoSoftware »
3.     Инструкции по сборке (в электронном виде CD)
4.     Книга для учителя (в электронном виде CD)
5. Ноутбук - 1 шт.
6. Интерактивная доска.
Список литературы
1. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.
2. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.
Календарно-тематическое планирование
1 класс – 14 часов
№ Название темы занятия Кол-во часов Дата
Робототехника. История робототехники. Основные определения. Законы робототехники: три основных и дополнительный «нулевой» закон.
Манипуляционные системы. 1
16.09
Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо.
Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача. Принципиальная модель. 1 23.09
Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Основная модель. 1 30.09
Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Модель для решения задач. Проект. 1 14.10
Первые шаги. Колеса и оси. Принципиальная модель. 1 21.10
Первые шаги. Колеса и оси. Основная модель. 1 28.10
Первые шаги. Колеса и оси. Модель для решения задач. Проект. 1 11.11
Первые шаги. Рычаги. Принципиальная модель. 1 18.11
Первые шаги. Рычаги. Основная модель. 1 25.11
Первые шаги. Рычаги. Модель для решения задач. Проект. 1 2.12
Первые шаги. Датчик наклона. Шкивы и ремни. Принципиальная модель.
Перекрестная переменная передача. 1 9.12
Первые шаги. Датчик наклона. Шкивы и ремни. Основная модель. 1 16.12
Первые шаги. Шкивы и ремни. Модель для решения задач. Проект. 1 23.12
Итоговое занятие. 1 13.01.17
Календарно-тематическое планирование
2 класс – 17 часов
№ Название темы занятия Кол-во часов Дата
1. Введение. Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9689 Конструктор Простые механизмы LEGO® WeDo™. Организация рабочего места. Техника безопасности
Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология. 1
13.09
2. Первые шаги. Зубчатые колеса Промежуточное зубчатое колесо. Шкивы и ремни
Первые шаги. Перекрестная переменная передача Воспитательные мероприятия
Первые шаги. Снижение скорости Увеличение скорости Воспитательные мероприятия
Первые шаги. Датчик расстояния Воспитательные мероприятия
Первые шаги. Коронное зубчатое колесо Воспитательные мероприятия 1
20.09
3. Первые шаги. Червячная зубчатая передача Воспитательные мероприятия
Первые шаги. Кулачок Воспитательные мероприятия
Первые шаги. Блок "Цикл", Блок "Прибавить к экрану"
Первые шаги. Блок "Вычесть из Экрана", Блок "Начать при получении письма"
Первые шаги. Маркировка 1
27.09
4. Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка).
Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением) 1
4.10
5. Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Знакомство с проектом (установление связей)
Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)
. Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением) 1
11.10
6. Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты) 1 18.10
7. Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка).
Забавные механизмы. Обезьянка-барабанщица. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели) Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением, создание группы "ударных" из моделей, изготовление барабанов из разных материалов ) 1
25.10
8. Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты) 1 8.11
9. Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей) Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели). Развитие (создание и программирование модели с болеесложным поведением) 1
15.11
10. Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица, голодный аллигатор (сборка, программирование, измерения и расчеты) 1 22.11
11. Футбол. Нападающий. Конструирование (сборка) 1 29.11
12. Футбол. Вратарь. Конструирование (сборка) 1
6.12
13. Футбол. Ликующие болельщики. Конструирование (сборка) 1
13.12
14. Транспорт. Спасательный самолёт. Конструирование (сборка) 1
20.12
15. Транспорт. Спасение от великана. Конструирование (сборка) 1
27.12
16. Транспорт. Непотопляемый парусник. Конструирование (сборка) 1
17.01.2017
17. Итоговое занятие. 1
24.01.17