Преподавателю
Информатика
ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОЙ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «МОДЕЛИРОВАНИЕ РОБОТОВ» 4 КЛАСС

ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОЙ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «МОДЕЛИРОВАНИЕ РОБОТОВ» 4 КЛАСС

Раздел	Информатика
Класс	4 класс
Тип	Рабочие программы
Автор	Луценко Е.С.
Дата	22.02.2016
Формат	doc
Изображения	Нет

Поделитесь с коллегами:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛЯНТОРСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №3»

ПРОГРАММА ВНЕУРОЧНОЙ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«МОДЕЛИРОВАНИЕ РОБОТОВ»

4 КЛАСС

Автор программы:

Луценко Елена Сергеевна,

учитель математики и информатики

Лянтор 2015

Пояснительная записка

Рабочая программа по внеурочной деятельности научно-познавательного направления кружка «Моделирование роботов» для 4 классов составлена на основании следующих нормативно-правовых документов:

1. Федерального компонента государственного стандарта начального общего образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 06.10.2009 г. № 373.

2. Закона Российской Федерации «Об образовании». Статья 14. Общие требования к содержанию образования (п. 5); Статья 32. Компетенция и ответственность образовательного учреждения (пп. 2 (части 5,6,7,16,20,23), 3 (часть 2).

3. Типового положения об общеобразовательном учреждении. Постановление правительства РФ от 19.03.2001 г. №196 с изменениями от 10.03.2009 г. №216 ст. 41.

4. Федерального базисного учебного плана и примерного учебного плана для образовательных учреждений РФ, программы общего образования. Приказ Министерства образования Российской Федерации от 9 марта 2004 г. № 1312 в редакции от 30.08.2010 г. № 889.

5. Приказа о внесении изменений в ФГОС начального общего образования, утверждённый Министерством образования и науки РФ от 06.10.2009 г. №373

6. Санитарных правил и норм (СанПин 2.42. - 2821 10).

7. Плана внеурочной деятельности МБОУ «Лянторская СОШ №3» на 2015-2016 учебный год.

8. Сборника программ внеурочной деятельности: 1-4 классы /под. ред. Н.Ф.Виноградовой. - М.: Вентана-Граф, 2012.-192 с.

9. Примерных программ внеурочной деятельности. Начальное и основное образование / [В.А.Горский, А.А, Тимофеев, Д.В.Смирнов и др.]; под ред. В.А.Горского.- М.: Просвещение, 2010. - 111 с.

10. Примерных программ научно-познавательного направления. Автор В.А.Горский «Моделирование роботов». Предлагаемая программа кружка разработана на основе примерной программы В.А.Горского «Моделирование роботов» в соответствии с требованиями ФГОС второго поколения.

Программа рассчитана на 1 год обучения, содержит перспективное планирование, включает занятия по техническому творчеству, моделированию. Методика организации работы по техническому творчеству основывается на принципах дидактики: систематичность, последовательность, доступность, учёт возрастных и индивидуальных особенностей детей.

Качество детских работ зависит от:

• грамотного методического руководства со стороны взрослых;

• уровня умственного развития ребёнка, развития представлений, памяти, воображения (умения анализировать образец, планировать этапы работы, адекватно оценивать результат своего труда и т.д.)

• степени сформированности у детей конкретных практических навыков и умений работы с материалом;

• развития у ребёнка таких качеств как настойчивость, целеустремлённость и внимательность, любознательность, взаимопомощь.

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. Учащиеся 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.

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 Education WeDo 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.

Внеурочная деятельность в начальной школе позволяет решить ещё целый ряд очень важных задач:

• обеспечить благоприятную адаптацию ребенка в школе;

• оптимизировать учебную нагрузку обучающихся;

• улучшить условия для развития ребенка;

• учесть возрастные и индивидуальные особенности обучающихся.

Помочь учащимся в полной мере проявить свои способности, развить инициативу, самостоятельность, творческий потенциал - одна из основных задач современной школы.

Ценностные ориентиры содержания курса.

На занятиях по развитию технического творчества обучающиеся соприкасаются со смежными образовательными областями. За счет использования запаса технических понятий и специальных терминов расширяются коммуникативные функции языка, углубляются возможности лингвистического развития обучающегося. При ознакомлении с правилами выполнения технических и экономических расчетов при проектировании устройств и практическом использовании тех или иных технических решений школьники знакомятся с особенностями практического применения математики. Осваивая приемы проектирования и конструирования, ребята приобретают опыт создания реальных и виртуальных демонстрационных моделей.

Цель программы:

• Развитие интереса школьников к технике и техническому творчеству.

Задачи:

• Познакомить с практическим освоением технологий проектирования, моделирования и изготовления простейших технических моделей.

• Воспитать интерес к достижениям отечественных исследователей, естествоиспытателей и творцов техники.

• Выявить и развить природные задатки и способности детей, помогающие достичь успеха в техническом творчестве.

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.

Основными принципами обучения являются:

Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники.
Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.
Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.
Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.
Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога.
Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.
Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило, этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему.
Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.
Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

В процессе обучения используются разнообразные методы обучения.

Традиционные:

- объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и т.п.);

- репродуктивный метод;

- метод проблемного изложения;

- частично-поисковый (или эвристический) метод;

- исследовательский метод.

Современные:

- метод проектов:

- метод обучения в сотрудничестве;

- метод портфолио;

- метод взаимообучения.

Схема методики проведения занятий:

• вступительная беседа учителя, сообщение темы;

• показ образца, сенсорное обследование;

• показ приёмов создания образа или композиции;

• выбор материалов;

• самостоятельная работа;

• анализ готовой работы;

• уборка рабочих мест.

Основные этапы работы:

1 этап: «Создание интереса».

На данном этапе педагог обращает внимание детей на средства выразительности разных материалов, с помощью которых можно придать новый образ знакомым предметам, расширяет кругозор детей, содействует познанию новых свойств, качеств знакомых материалов, интерес к новым техникам.

2 этап: «Формирование практических навыков и умений».

Этот этап предусматривает работу по развитию основных практических навыков с различными исходными материалами, над развитием замыслов детей, формирование умения создавать образ и композицию по образцу, предложенному педагогом. Роль взрослого на этом этапе - создать условия для дальнейшего развития интереса, не лишая детей свободы и разнообразия в выборе средств.

3 этап: «Собственное творчество».

Задача педагога: создать условия для самостоятельности в творчестве, формировать умение самостоятельно придумывать и создавать изделия, экспериментировать с разными материалами и техниками.

Место курса «Робототехника» в учебном плане

Данная программа и составленное тематическое планирование рассчитано на 34 часа (1 час в неделю).

Для реализации программы данный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo), компьютерами, принтером, сканером.

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения программы курса

Личностные результаты отражаются в индивидуальных качественных свойствах учащихся, которые они должны преобразовать в процессе освоения курса: понимание особой роли технического творчества в жизни общества и каждого отдельного человека;

• развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;

• развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности - качеств весьма важных в практической деятельности любого человека;

• воспитание чувства справедливости, ответственности;

• развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления.

• сформированность эстетических чувств, художественно-творческого мышления, наблюдательности и фантазии;

• сформированность технологических потребностей (потребностей на общении с природой; потребностей в творческом отношении к окружающему миру; потребностей в самостоятельной практической творческой деятельности);

• развитие этических чувств, доброжелательности и эмоционально - нравственной отзывчивости, понимания и сопереживания чувствам других людей;

• овладение навыками коллективной деятельности в процессе совместной творческой работ в команде одноклассников под руководством учителя;

• умение сотрудничать с товарищами в процессе совместной деятельности, соотносить свою часть рабаты с общим замыслом;

• умение обсуждать и анализировать собственную художественную деятельность и работу одноклассников с позиций творческих задач данной темы, с точки зрения содержания и средств его выражения

Метапредметные результаты характеризуют уровень сформированности универсальных способностей учащихся, проявляющихся в познавательной и практической творческой деятельности:

• освоение способов решения проблем творческого и поискового характера; • овладение умением творческого видения, т. е. умением сравнивать, анализировать, выделять главное, обобщать;

• формирование умения понимать причины успеха/неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуациях неуспеха;

• освоение начальных форм познавательной и личностной рефлексии;

• овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации по родовидовым признакам;

• овладение умением вести диалог, распределять функции и роли в процессе выполнения коллективной творческой работы;

• использование средств информационных технологий для решения различных учебно-творческих задач в процессе поиска дополнительного технологического материала, отдельных упражнений по моделированию.

• умение планировать и грамотно осуществлять учебные действия в соответствии с поставленной задачей, находить варианты решения различных творческих задач;

• умение рационально строить самостоятельную технологическую деятельность, умение организовать место занятий;

• осознанное стремление к освоению новых знаний и умений, к достижению более высоких и оригинальных творческих результатов.

Предметные результаты характеризуют опыт учащихся в техническом творчестве, который приобретается и закрепляется в процессе освоения программы:

• сформированность первоначальных представлений о роли технического творчества в жизни человека, его роли в духовно- нравственном развитии человека;

• сформированность основ технологической культуры, в том числе на материале технического творчества родного края, эстетического отношения к миру;

• понимание красоты как ценности, потребности в техническом творчестве и в общении с техникой;

• овладение практическими умениями и навыками в восприятии, анализе и оценке технических изделий;

• овладение элементарными практическими умениями и навыками в различных видах технической деятельности, а также в специфических формах технической деятельности, базирующихся на ИКТ;

• применение художественно-технических умений, знаний и представлений в процессе выполнения художественно-творческих работ;

• способность использовать в техническом творчестве различные материалы и техники.

Содержание курса

1. Вводное занятие.

История появления термина "робот". Первые механические игрушки. Автоматические устройства. Куклы - андроиды Ж.Вокансона, Пьера и Анри Дро.

Особенности устройства и изготовления простейших механических игрушек.

Практическая работа: проектирование и изготовление простейших механических игрушек.

2. "Органы чувств" роботов.

"Органы чувств" роботов. Особенности устройства и изготовления "органов зрения, слуха, осязания" для модели робота.

Практическая работа: конструирование и изготовление простейших "органов зрения" и "органов слуха" с использованием наборов типа "Электронные кубики".

3. Игровые автоматические устройства.

Классификация электронных игр и игрушек. Экзаменаторы и тренажёры. Особенности устройства и изготовления простейших электронных игр и игрушек.

Практическая работа: изготовления простейших игр и игрушек с использованием деталей и узлов набора типа «Электронные кубики».

4. Движущиеся роботы.

Особенности и способы передвижения в природе и технике. Особенности устройства исполнительных механизмов, обеспечивающих передвижение технических устройств по твердой поверхности. Особенности устройства и изготовления различных двигателей для моделей роботов.

Практическая работа: проектирование и изготовление механизмов двигателей для моделей роботов.

5. Особенности устройства и изготовление исполнительных механизмов для модели робота.

Классификация исполнительных механизмов по принципу действия, по функциональным и конструктивным признакам. Особенности устройства механизмов, обеспечивающих передвижение модели (шаговые, гусеничные, колесные механизмы) и механизмов захвата (пневмо-, электро-, гидромеханизмы и др.).

Практическая работа: проектирование и изготовление простейших исполнительных механизмов модели робота.

6. «Профессии роботов».

Различные «профессии» роботов. Промышленные роботы. Роботы-исследователи космоса и океанских глубин.

Пути создания искусственного интеллекта в будущем. Перспективы практического использования роботов.

Практическая работа: подготовка и проведение конкурса фантастических проектов роботов.

7. Промышленный дизайн и техническая эстетика в оформлении моделей роботов.

Законы красоты и их проявления в оформлении моделей роботов. Подготовка конкурса юных дизайнеров.

Практическая работа: Конкурс юных дизайнеров.

8. Итоговая конференция и выставка работ учащихся.

Подведение итогов работы учащихся. Подготовка докладов, рефератов, пристендовых материалов для итоговой конференции. Завершение создания моделей роботов для итоговой выставки. Подготовка технической документации к изготовленным моделям. Оформление помещения выставки.

Практическая работа: проведение конференции и выставки лучших работ детей и, возможно, работ педагога.

Тематический план с определением видов деятельности

№ п/п

Тема

Количество часов

Характеристика видов деятельности учащихся

Всего

Теория

Практика

Вводное занятие

Работать в коллективе. Договариваться друг с другом; принимать позицию собеседника, проявлять уважение к чужому мнению. Объяснять выбор действий для решения. Анализировать свои действия и управлять ими.

"Органы чувств" роботов

Принимать участие в коллективном обсуждении, рассматривая датчики наклона и расстояния.

Коллективно обсуждать технологию скрепления деталей, обосновывая выбор и чередование операций, заменять трудоемкие операции на более простые. Перечислять необходимый инструментарий, выделять правила безопасной работы. Осознанно выбирать для изготовления фигуры детали по форме и цвету.

Игровые автоматические устройства

Самостоятельно размещать на рабочем месте материалы для работы. Читать графическую инструкционную карту, проверять соответствие размера, форм и цвета.

Движущиеся роботы

Создавать простые программы на языке LEGO Education WeDo.

Особенности устройства и изготовления исполнительных механизмов для модели робота

Принимать участие в коллективном обсуждении, рассматривая детали конструктора, цвет деталей, их формы.

Моделировать различное расположение фигур на плоскости. Создавать простые программы на языке LEGO Education WeDo.

"Профессии" роботов

Договариваться друг с другом; принимать позицию собеседника, проявлять уважение к чужому мнению. Объяснять выбор действий для решения. Анализировать свои действия и управлять ими.

Промышленный дизайн и техническая эстетика в оформлении моделей роботов

Коллективно обсуждать технологию скрепления деталей, обосновывая выбор и чередование операций, заменять трудоемкие операции на более простые. Перечислять необходимый инструментарий, выделять правила безопасной работы. Осознанно выбирать для изготовления фигуры детали по форме и цвету. Создавать сложные программы на языке LEGO Education WeDo.

Итоговая конференция и выставка работ учащихся

Работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Перечислять необходимый инструментарий, выделять правила безопасной работы. Осознанно выбирать для изготовления фигуры детали по форме и цвету. Создавать сложные программы на языке LEGO Education WeDo.

ИТОГО

Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение

Литература для учителя:

Гаазе-Рапопорт М.Г. От амебы до робота: модели поведения / М.Г.Гаазе-Рапопорт, Д.А.Поспелов.- М.: Просвещение, 1987
Кривич М. Машины учатся ходить / М. Кривич. - М.: Просвещение, 1988
Русецкий А.Ю. В мире роботов / А.Ю. Русецкий. - М.: Просвещение, 1990.
ПервоРобот NXT 2.0: Руководство пользователя. - Институт новых технологий;
Применение учебного оборудования. Видеоматериалы. - М.: ПКГ «РОС», 2012;
Программное обеспечение LEGO Education NXT v.2.1.;
Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGO Control Lab). Учебно-методическое пособие. - СПб, 2001, 59 стр.
Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. С-Пб, «Наука», 2011г.
Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2001. - 125 с.
Энциклопедический словарь юного техника. - М., «Педагогика», 1988. - 463 с.

Техническое обеспечение:

Конструктор «ПервоРобот NXT» («LEGO System A/S»).
Программное обеспечение «ПервоРобот NXT» 2.0 («LEGO System A/S»).
Набор средний ресурсный («LEGO System A/S». Набор состоит из 817 элементов).
Адаптер NXT (Vernier International Inc).
Поля для соревнований роботов (ООО «ПКГ «РОС»).
Адаптер «Bluetooth-USB» («LEGO System A/S»).
Датчик освещенности 1 шт. Датчик света к микрокомпьютеру NXT («LEGO System A/S»).
Датчик силы (±50 Н) Dual-Range Force Sensor (GPS-BTA).
Датчик давления газа (0-210 кПа) Gas Pressure Sensor (GPS-BTA).
Датчик магнитного поля (± 6,4 мТл) Magnetic Field Sensor (MG-BTA).
Датчик напряжения дифференциального типа (±6 В) Differential Voltage Probe (DVP-BTA).
Учебно-методический комплекс (ООО «ПКГ «РОС», Россия) включает 2 книги, и 2 DVD-диска.
Конструктор «ПервоРобот LEGO WeDo»
Программное обеспечение ПервоРобот LEGO WeDo с комплектом заданий. Лицензия на класс («LEGO System A/S»).
Интерактивная доска SMART Board.
Netbook.

загрузить