Рабочая программа курса по выбору ЛЕГО-конструирование.

Пояснительная записка.
Программа курса по выбору «Лего-конструирование» соответствует федеральному компоненту государственного стандарта общего образования.
Основной целью курса технологий «Лего» в российской школе должно стать формирование у школьников целостного представления о той части окружающей их действительности, которая создаётся человеческим обществом. Современный человек участвует в разработке, создании и потреблении огромного количества артефактов: материальных, энергетических, информационных. Соответственно, он должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового, умеющий ориентироваться в окружающем, постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться
Жизнь современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет серьезные требования к ним. Как добиться того, чтобы дети знания, полученные в школе, помогали детям в жизни. Одним из вариантов помощи являются междисциплинарные занятия, где дети комплексно используют свои знания. Курс «Лего-конструирование» для учащихся предназначен для того, чтобы положить начало формированию у них целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире, творческих способностей. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций – умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика.
Материал по курсу «Лего-конструирование» строится так, что 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. Разнообразие конструкторов «Лего» позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений). Дети с удовольствием посещают занятия, участвуют и побеждают в различных конкурсах.
Конструирование теснейшим образом связано с чувственным и интеллектуальным развитием школьника. Особое значение оно имеет для совершенствования остроты зрения, точности цветовосприятия, тактильных качеств, развития мелкой мускулатуры кистей рук, восприятия формы и размеров объекта, пространства. Дети пробуют установить, на что похож предмет и чем он отличается от других; овладевают умением соизмерять ширину, длину, высоту предметов; начинают решать конструктивные задачи «на глаз»; развивают образное мышление; учатся представлять предметы в различных пространственных положениях, мысленно менять их взаимное расположение. В процессе занятий идет работа над развитием интеллекта воображения, мелкой моторики, творческих задатков, развитие диалогической и монологической речи, расширение словарного запаса. Особое внимание уделяется развитию логического и пространственного мышления. Ученики учатся работать с предложенными инструкциями, формируются умения сотрудничать с партнером, работать в коллективе.
Кроме этого, реализация этого курса в рамках курса по выбору помогает развитию коммуникативных навыков и творческих способностей учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Курс «Лего-конструирование» включает в себя три модуля:
Первые конструкции
Первые механизмы
Конструкции для решения конкретных задач.
В программе курса не предусмотрено жесткое разделение учебного времени и фиксированного порядка прохождения тем: эту задачу учитель решает сам, сообразуясь с условиями образовательного учреждения и возрастом учащихся.
Учащиеся, выполняя задания учителя, испытывают собранные модели и анализируют предложенные конструкции. Далее они выполняют самостоятельную работу по теме, предложенной учителем. Помощь учителя при данной форме работы сводится к определению основных направлений работы и консультированию учащихся.
Самостоятельная работа выполняется учащимися в форме проектной деятельности, может быть индивидуальной, парной и групповой. Выполнение проектов требует от учащихся широкого поиска, структурирования и анализа дополнительной информации по теме.
При конструировании могут дополнительно использоваться все наборы ЛЕГО, имеющиеся в МБОУ СОШ № 44.
Различают три основных вида конструирования:
по образцу,
по условиям
по замыслу.
Конструирование по образцу — когда есть готовая модель того, что нужно построить (например, изображение или схема).
При конструировании по условиям — образца нет, задаются только условия, которым постройка должна соответствовать (например, домик для собачки должен быть маленьким, а для лошадки — большим).
Конструирование по замыслу предполагает, что учащийся сам, без каких-либо внешних ограничений, создаст образ будущего сооружения и воплотит его в материале, который имеется в его распоряжении. Этот тип конструирования лучше остальных развивает творческие способности.
Общая характеристика курса
В основе курса лежит целостный образ окружающего мира, который преломляется через результат деятельности учащихся. Конструирование как учебный предмет является комплексным и интегративным по своей сути, он предполагает реальные взаимосвязи практически со всеми предметами начальной школы.
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:
Математика – понятие пространства, изображение объемных фигур, выполнение расчетов и построение моделей, построение форм с учётом основ геометрии, работа с геометрическими фигурами;
Окружающий мир - изучение построек, природных сообществ; рассмотрение и анализ природных форм и конструкций; изучение природы как источника сырья с учётом экологических проблем, деятельности человека как создателя материально-культурной среды обитания.
Родной язык – развитие устной речи в процессе анализа заданий и обсуждения результатов практической деятельности (описание конструкции изделия, материалов; повествование о ходе действий и построении плана деятельности; построение логически связных высказываний в рассуждениях, обоснованиях, формулировании выводов).
Изобразительное искусство - использование художественных средств, моделирование с учетом художественных правил.
Цель курса: является саморазвитие и развитие личности каждого учащегося в процессе освоения мира через его собственную творческую предметную деятельность.
Задачи курса:
Ознакомление с основными принципами механики.
Формирование мотивации успеха и достижений, творческой самореализации на основе организации предметно-преобразующей деятельности.
Формирование внутреннего плана деятельности на основе поэтапной отработки предметно-преобразовательных действий.
Формирование умения искать и преобразовывать необходимую информацию на основе различных информационных технологий (графических - текст, рисунок, схема; информационно-коммуникативных).
Развитие регулятивной структуры деятельности, включающей целеполагание, планирование (умение составлять план действий и применять его для решения практических задач), прогнозирование (предвосхищение будущего результата при различных условиях выполнения действия), контроль, коррекцию и оценку.
Развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Развитие коммуникативной компетентности младших школьников на основе организации совместной продуктивной деятельности (умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности, развитие навыков межличностного общения и коллективного творчества)
Развитие индивидуальных способностей учащегося.
Развитие речи детей.
Повышение интереса к учебным предметам посредством конструктора «ЛЕГО».
Методическая основа курса – деятельностный подход, т.е. организация максимально продуктивной творческой деятельности учащихся, начиная с первого класса.
Деятельность учащихся первоначально имеет, главным образом, индивидуальный характер. Но постепенно увеличивается доля коллективных работ, особенно творческих, обобщающего характера – проектов.
Для успешного продвижения ребёнка в его развитии важна как оценка качества его деятельности на занятии, так и оценка, отражающая его творческие поиски. Оцениваются освоенные предметные знания и умения, а также универсальные учебные действия.
Определяющей задачей изучения курса является достижение следующих уровней обученности.
Иметь представление:
о базовых конструкциях;
о правильности и прочности создания конструкции;
о техническом оснащении конструкции.
Знать:
правила создания устойчивых конструкций для правильного функционирования модели;
технические основы построения модели.
Уметь:
использовать полученные знания для создания выигрышных, готовых к функционированию конструкций;
создавать программы для выбранной модели;
работать с программой и использовать множество различных соединений для проведения исследовательской работы по предложенной теме.
Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса
Личностными результатами изучения курса «Лего-конструирование» является формирование следующих умений:
оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;
называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;
самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы
Метапредметными результатами изучения курса «Лего-конструирование» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):
Познавательные УУД:
определять, различать и называть детали конструктора,
конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.
ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.
перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;
Регулятивные УУД:
уметь работать по предложенным инструкциям.
умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;
Коммуникативные УУД:
уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.
уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Предметными результатами изучения курса «Легоконструирование» в МБОУ СОШ № 44 является формирование следующих знаний и умений:
Знать:
- простейшие основы механики
- виды конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижное соединение деталей;
- технологическую последовательность изготовления несложных конструкций
Уметь:
- с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности; самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей.
- реализовывать творческий замысел.
Обеспечение: Занятия проводятся в кабинете, соответствующем требованиям ТБ, пожарной безопасности, санитарным нормам СанПиН. Кабинет имеет хорошее освещение и периодически проветривается. В наличии имеется аптечка с медикаментами для оказания первой медицинской помощи.
Продолжительность реализации программы:
1-ый год обучения (70 часов), 1 занятие в неделю по 2 часа; Занятия проводятся в кабинете, соответствующем требованиям ТБ, пожарной безопасности, санитарным нормам СанПиН. Кабинет имеет хорошее освещение и периодически проветривается. В наличии имеется аптечка с медикаментами для оказания первой медицинской помощи.
Продолжительность реализации программы:
1- ый год обучения (70 часов), 1 занятие в неделю по 2 часа;
2 -ой год обучения (70 часов), 1 занятие в неделю по 2 часа.
Календарно-тематическое планирование
№
п/п Тема урока Кол-во часов Дата поплану Дата по факту Содержание Контрольные параметры и оценка достижения УМК (включая ИКТ, ЦОРы) Повторение Домашнее задание
1 Вводное занятие. Основы работы с конструктором 1 Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России.
Показ видео роликов о роботах и роботостроении.
Правила техники безопасности. Индивидуальный опрос презентация
Инструктаж по ТБ Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
2-3 Среда конструирования - знакомство с деталями
конструктора. 3 Твой конструктор (состав, возможности)
- Основные детали (название и назначение)
- Датчики (назначение, единицы измерения)
- Двигатели
- Микрокомпьютер NXT
- Аккумулятор (зарядка, использование)
Названия и назначения деталей
- Как правильно разложить детали в наборе Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
4-5 Способы передачи движения. Понятия о редукторах. 2 Зубчатые передачи, их виды. Применение зубчатых передач в технике.
Различные виды зубчатых колес. Передаточное число. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
6-7 Знакомство с моторами и датчиками
2 Знакомство с запуском программы, ее
Интерфейсом.
Команды, палитры инструментов.
Подключение NXT.
Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
8-9 Тестирование моторов и датчиков 2 Визуальные языки программирования.
Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с RCX. Передача и запуск программы. Окно инструментов. Изображение команд в программе и на схеме. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
10-11 Сборка простейшего механизма
2 Дисплей. Использование дисплея NXT.
Создание анимации. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
12-13 Сборка механизмов передачи движения
2 Серводвигатель. Устройство и применение. Тестирование (Try me) - Мотор - Датчик освещенности - Датчик звука - Датчик касания - Ультразвуковой датчик • Структура меню NXT • Снятие показаний с датчиков (view)Тестирование моторов и датчиков. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
14-15 Сборка простейшего робота, по
инструкции. 2 - Сборка модели по технологическим картам.
- Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ) Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
16-17 Программное обеспечение NXT. Создание простейшей программы. 2 Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
18-19 Управление одним мотором.
2 Движение вперёд-назад
Использование команды «Жди»
Загрузка программ в NXT Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
20-21 Самостоятельная творческая работа учащихся 2 Самостоятельная творческая
работа учащихся Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
22-23 Управление двумя моторами. Езда по квадрату. Парковка 2 Управление двумя моторами с помощью команды Жди
• Использование палитры команд и окна Диаграммы
• Использование палитры инструментов
• Загрузка программ в NXT Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
24-25 Использование датчика касания. Обнаружения касания. 2 Создание двухступенчатых программ
• Использование кнопки Выполнять много раз для повторения
действий программы
• Сохранение и загрузка программ Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
26-27 Использование датчика звука. Создание двухступенчатых программ. 2 Блок воспроизведение.
Настройка концентратора данных блока «Звук»
Подача звуковых сигналов при касании. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
28-29 Самостоятельная творческая работа учащихся 2 Самостоятельная творческая
работа учащихся Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
30-31 Использование датчика освещённости. Калибровка датчика. Обнаружение черты. Движение по линии. 2 Использование Датчика Освещенности в команде Жди
• Создание многоступенчатых программ Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
32-33 Составление программ с двумя датчиками освещённости. Движение по линии. 2 Движение вдоль линии с применением двух датчиков освещенности. Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия
34-35 Самостоятельная творческая работа учащихся 2 Самостоятельная творческая
работа учащихся Индивидуальный опрос презентация Повторить тему пройденного занятия Повторить тему пройденного занятия

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В.А. Козлова, Робототехника в образовании
Дистанционный курс «Конструирование и робототехника» -
Белиовская Л.Г., Белиовский А.Е. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW. – М.: ДМК, 2010, 278 стр.;
ЛЕГО-лаборатория (Control Lab):Справочное пособие, - М.: ИНТ, 1998, 150 стр.
Ньютон С. Брага. Создание роботов в домашних условиях. – М.: NTPress, 2007, 345 стр.;
ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. – Институт новых технологий;
Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. – М.: ПКГ «РОС», 2012;
Программное обеспечение LEGOEducationNXTv.2.1.;
Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. – СПб, 2001, 59 стр.
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGODAKTA в курсе
информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. С-Пб, «Наука», 2011г.
Рогов Ю.В. Робототехника для детей и их родителей [Электронный ресурс] – Режим доступа: свободный http://xn----8sbhby8arey.xn--p1ai/index.php/2012-07-07-02-11-23/kcatalog
Интернет-ресурсы
http://lego.rkc-74.ru/http://www.lego.com/education/http://www.wroboto.org/http://www.roboclub.ru РобоКлуб. Практическая робототехника.
http://www.robot.ru Портал Robot.Ru Робототехника и Образование.
http://learning.9151394.ruСайт Министерства образования и науки Российской Федерации/Федеральные государственные образовательные стандарты: http://mon.gov.ru/pro/fgos/Сайт Института новых технологий/ ПервоРобот LEGO
http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792www.uni-altai.ru/info/journal/vesnik/3365-nomer-1-2010.html
http://confer.cschool.perm.ru/tezis/Ershov.doc
http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792http://pedagogical_dictionary.academic.ruhttp://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17