Дополнительная образовательная программа «Образовательная робототехника в начальной школе. LEGO Education WeDo»

Дополнительная образовательная программа

«Образовательная робототехника в начальной школе.

LEGO Education WeDo»

(возраст детей 7- 11 лет,

срок реализации 1 год)

Автор-разработчик

Королева Ирина Эдуардовна

педагог высшей квалификационной категории

г.Нижний Новгород

2013г.

Оглавление

1. Пояснительная записка
2. Цели и задачи программы
3. Обоснование выбора данной учебной программы
4. Структура и содержание программы
5. Формы организации занятий
6. Требования к уровню подготовки обучающихся
7. Календарно-тематическое планирование
8. Список литературы

Пояснительная записка Одной из приоритетных задач современной школы является создание необходимых и полноценных условий для личностного развития каждого ребенка, формирования активной жизненной позиции. Ведущее место занимают такие формы самостоятельной работы учащихся, которые основаны не только на применении полученных знаний и умений, но и на получение на их основе новых. 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 течение 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.

Место курса «Lego-конструирование» в учебном плане Для реализации программы, данный курс обеспечен наборами-лабораториями Лего серии Образование "Конструирование первых роботов" (Артикул: 9580 Название: WeDo™ Robotics Construction Set Год выпуска: 2009) и диском с программным обеспечением для работы с конструктором ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo), компьютерами, принтером, сканером, видео оборудованием. Актуальность данной программы состоит в том, что робототехника представляет обучающимся 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 обучающихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Цели программы:

1. Развитие навыков конструирования, моделирования, элементарного программирования;
2. Формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире.
3. Развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям.

Задачи программы:

Образовательные:

• формирование умений и навыков конструирования,

• приобретение опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство и освоение программирования в компьютерной среде моделирования LEGO WE DO.

• формирование умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей

• обучение основам конструирования и программирования

• стимулирование мотивации учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка

Развивающие:

• развитие творческой активности, самостоятельности в принятии решений в различных ситуациях;

• развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям;

• развитие внимания, памяти, воображения, мышления (логического, творческого);

• умения излагать мысли в четкой логической последовательности;

• развитие конструкторских, инженерных и вычислительных навыков;

• развитие мелкой моторики.

Воспитательные:

• формировать качества творческой личности с активной жизненной
  позицией;

• воспитывать гармонично развитую, общественно активную личность, сочетающую в себе духовное богатство, моральную чистоту и физиологическое совершенство

• способствовать воспитанию личностных качеств: целеустремленности, настойчивости, самостоятельности, чувства коллективизма и взаимной поддержки, чувство такта

• 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.

• Установление взаимосвязей,
• Конструирование,
• Рефлексия,
• Развитие.

• 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.

• групповые учебно-практические и теоретические занятия;
• работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);
• участие в соревнованиях между группами;
• комбинированные занятия.

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).

• 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).

• адаптация ребёнка к жизни в социуме, его самореализация;
• развитие коммуникативных качеств;
• приобретение уверенности в себе;
• формирование самостоятельности, ответственности, взаимовыручки и взаимопомощи.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

Учебно-тематический план

Календарно-тематическое планирование

№

Название темы занятия

Кол-во часов

Примечание

Раздел 1. Введение

3

1 Введение. Знакомство с конструктором Лего. Что входит в 9580 Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Организация рабочего места. Техника безопасности

0,5 Теория

2 Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника.

0,5 Теория

3 Виды роботов, применяемые в современном мире.

0,5 Теория

4 Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

0,5 Теория

5 Первые шаги. Среда конструирования. О сборке и программировании

1 Практика

Раздел 2. Изучение механизмов

5

6 Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Танцующие птицы. Знакомство с проектом (установление связей)

1 Практика

7 Забавные механизмы. Танцующие птицы. Конструирование (сборка). Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели)

1 Теория

8 Разработка, сборка и программирование своих моделей

1 Практика

9 Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Умная вертушка. Конструирование (сборка)

1 Практика

10 Сравнение механизмов. Танцующие птицы и умная вертушка. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

1 Теория

Раздел 3. Программирование WeDo. Изучение датчиков и моторов

18

11 Забавные механизмы (фокус: естественные науки). Обезьянка-барабанщица. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

2 Практика

12 Сравнение механизмов. Танцующие птицы, умная вертушка, обезьянка-барабанщица. (сборка, программирование, измерения и расчеты)

2 Теория

13 Разработка, сборка и программирование своих моделей

1 Практика

14 Звери (фокус: технология). Голодный аллигатор. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

2 Практика

15 Звери. Голодный аллигатор. Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

1 Теория

16 Вратарь, нападающий, болельщики. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

2 Практика

17 Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

1 Теория

18 Разработка, сборка и программирование своих моделей

1 Практика

19 Спасение самолета. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

1 Практика

20 Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

1 Теория

21 Разработка, сборка и программирование своих моделей

1 Практика

22 Рычащий лев. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

1 Практика

23 Рефлексия (измерения, расчеты, оценка возможностей модели, создание отчета, презентации, придумывание сюжета для представления модели)

1 Теория

24 Разработка, сборка и программирование своих моделей

1 Практика

Раздел 4. Проектирование

10

25 Спасение от великана

0,5 Теория

26 Спасение. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

1 Практика

27 Защита проекта.

0,5 Теория

28 Непотопляемый парусник

0,5 Теория

29 Непотопляемый парусник. Знакомство с проектом (установление связей). Конструирование (сборка)

1 Практика

30 Защита проекта.

0,5 Теория

31 Создание самостоятельных проектов, моделирование, защита. Рефлексия

8 Практика

Оборудование Для эффективности реализации образовательной программы «Компьютерное Lego - конструирование» необходимы материальные ресурсы:

1. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580) - 10 шт.
2. Лицензионное программное обеспечение 2000095 LEGO® Education We Do™.
3. Программное обеспечение «LEGO Education WeDo Software »
4. Инструкции по сборке (в электронном виде CD)
5. Книга для учителя (в электронном виде CD)
6. Ноутбуки - 12 шт.
7. Интерактивная доска.

Список литературы для педагога:

1. Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт - диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.
2. Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли - Москва: Просвещение, 2011. - 159 С.
3. Игнатьев, П.А. Программа курса «Первые шаги в робототехнику» [Электронный ресурс]: персональный сайт - ignatiev.hdd1.ru/informatika/lego.htm - Загл. с экрана
4. Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие)
5. Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.
6. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 1998.
7. Примерные программы по внеурочной деятельности для начальной школы (Из опыта работы по апробации ФГОС)/ авт.-сост.: Н.Б. Погребова, О.Н.Хижнякова, Н.М. Малыгина, - Ставрополь: СКИПКРО, 2010
8. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г.
9. Интернет ресурсы

• lego.com/education/
• learning.9151394.ru

1. Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт - диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл.
2. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.-М.: Инт, 1998.
3. Интернет ресурсы

• lego.com/education/