Рабочая программа по внеурочной деятельности для начальной школы «Робототехника»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 1 города Новоалтайска Алтайского края»
СОГЛАСОВАНО
Руководитель кафедры/МО
_____________________
«___»__________2013 г.
СОГЛАСОВАНО
Заместитель директора по УВР
__________________________
«___ » _________2013 г.
УТВЕРЖДАЮ
Директор МБОУ «СОШ № 1 города Новоалтайска Алтайского края»
___________О.В.Зинкевич«____ » __________2013 г.
Рабочая программа по внеурочной деятельности для начальной школы
«Робототехника»
(Составлена на основе ФГОС начального общего образования)
Составитель:
Шалагина Елена Александровна,
учитель начальных классов
Новоалтайск
2013
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 с использованием нормативно-правовой базы:
Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (утвержден и введен в действие с 1 января 2010 г. приказом Министерства образования и науки РФ от 06. 10. 2009 № 373) и внесенными изменениями от 26. 11. 2010 приказ № 1241;
Основная общеобразовательная программа начального общего образования на 2011-2015гг. МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 1 города Новоалтайска Алтайского края»;
Положение о рабочей программе учебного предмета, курса в МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 1 города Новоалтайска Алтайского края»;
Положение об организации внеурочной деятельности на начальной ступени обучения в МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №1 города Новоалтайска Алтайского края».
Место курса «Роботехника» в учебном плане
Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 33 часа (1 час в неделю).
Для реализации программы данный курс обеспечен набором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™, компьютером, 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. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие»для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.
Программное обеспечение конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ 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 «Первые шаги» программного обеспечения WeDo знакомит с принципами создания и программирования 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)
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
Конституция РФ;
Закон РФ «Об образовании» № 122-ФЗ в действующей редакции (Консультант плюс);
Федеральный компонент государственного стандарта общего образования;
Зверева В.И. Образовательная программа школы: структура, содержание, технология разработки/ М., педагогический поиск. Приложение к журналу «Завуч», 1998.
Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.
Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988. – 463 с.
http://www.mindstorms.suhttp://moodle.uni-altai.ruКалендарно-тематическое планирование
33 часа
№ Количество часов Дата 1 1 06.09 Введение
2 1 13.09 Техника безопасности.
3 1 20.09 Знакомство с конструктором WeDo. Элементы набора.
4 1 27.09 Изучение механизмов
5 1 04.10 Зубчатые колёса. Промежуточное зубчатое колесо. Коронные зубчатые колёса.
6 1 11.10 Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача.
7 1 18.10 Шкивы и ремни. Перекрёстная ременная передача. Снижение, увеличение скорости.
8 1 25.10 Червячная зубчатая передача, кулачёк, рычаг
9 1 01.11 Изучение датчиков и моторов
10 1 15.11 Мотор и оси
11 1 22.11 Датчик наклона, расстояния
12 1 29.11 Программирование WeDo13 1 06.12 Блок «Цикл»
14 1 13.12 Блок «Вычесть из экрана»
15 1 20.12 Конструирование и программирование заданных моделей
16 1 27.12 Забавные механизмы
17 1 17.01 Танцующие птицы
18 1 24.01 Умная вертушка
19 1 31.01 Обезьянка – барабанщица
20 1 07.02 Звери
21 1 14.02 Голодный аллигатор
22 1 21.02 Рычащий лев
23 1 28.02 Порхающая птица
24 1 07.03 Футбол
25 1 14.03 Нападающий
26 1 21.03 Вратарь
27 1 04.04 Ликующие болельщики
28 1 11.04 Приключения
29 1 18.04 Спасение самолёта
30 1 25.04 Спасение от великана
31 1 16.05 Непотопляемый парусник
32 1 23.05 Индивидуальная проектная деятельность
33 1 30.05 Разработка, сборка и программирование своих моделей
Лист внесения изменений и дополнений
№ п/пДата Характер изменения Реквизиты документа, которым закреплено изменение Подпись сотрудника, внесшего изменения