Рабочая программа внеурочного занятия по робототехнике

Министерство образования Республики Саха (Якутия)

Муниципальное бюджетное управление

«Усть-Янское районное управление образования»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Казачинская средняя общеобразовательная школа»

Рассмотрена на заседании

МО ____________________

Протокол №____

«___»____________201_г.

Принята на заседании методсовета

Протокол №____

«___»_____________201_г.

УТВЕРЖДАЮ

Директор МБОУ «Казачинская СОШ»:

________________________

Приказ №_______

Рабочая программа внеурочного занятия

«Робототехника»

1 класс составлена по

Федеральному Государственному Образовательному Стандарту

УМК «Школа России»

Составитель: Слепцова В.Д.,

учитель начальных классов МБОУ

«Казачинская СОШ», первая

квалификационная категория

Казачье

2015-2016 уч.год

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

НАПРАВЛЕННОСТЬ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ Задача инновационного развития экономики требует соответствующего развития образовательной среды, в том числе развития детского технического творчества. Одной из наиболее перспективных областей в сфере детского технического творчества является образовательная робототехника, которая объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии. Образовательная программа «Робототехника» является программой научно-технической направленности.

АКТУАЛЬНОСТЬ И ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВВЕДЕНИЯ КУРСА "ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ" Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода. Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют формы деятельности и способствуют формированию тех или иных типов деятельности. 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. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит младшему школьнику соответствовать запросам времени и найти своѐ место в современной жизни. Особенно важно не упустить имеющийся у младшего школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения. Курс направления внеурочной деятельности «Робототехника» предназначен для того, чтобы положить начало формированию у учащихся начальной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. 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. Кроме этого, реализация этого курса в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

ЦЕЛЬ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ Цель: обучение основам конструирования и программирования через поддержание мотивации ученика на изучение предметов индустриально-технологического и физико-математического профиля. Задачи: Образовательные: организация учебной деятельности учащихся на основе современных технологий по робототехнике в области образования; ознакомление учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов; реализация межпредметных связей с физикой, информатикой, математикой, технологией. Развивающие: развитие потребности технического творчества у обучающихся лицея; развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и эффективного использования роботов; развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности; развитие креативного мышления и пространственного воображения учащихся. Воспитательные: создание сообщества увлеченных робототехникой учащихся лицея, способствующего раскрытию творческого потенциала; обеспечить комфортное самочувствие ребенка; освоение навыков проектного мышления и проектной работы в инженерно-технической сфере.

ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ Изучение курса предусмотрено за счет часов по внеурочной деятельности: 1 час в неделю. Первоначальное использование конструкторов LEGO требует наличия готовых шаблонов: при отсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство с различными видами соединения деталей, вырабатывается умение читать чертежи и взаимодействовать в команде. В дальнейшем, обучающиеся отклоняются от инструкции, включая собственную фантазию, которая позволяет создавать совершенно невероятные модели. Недостаток знаний для производства собственной модели компенсируется возрастающей активностью любознательности обучающегося, что выводит обучение на новый продуктивный уровень. Основным направлением курса «Робототехника» во внеурочной деятельности является проектная и трудовая деятельность младших школьников.

Основные формы и приемы работы с учащимися: Беседа. Ролевая игра. Познавательная игра. Задание по образцу (с использованием инструкции). Творческое моделирование (создание модели-рисунка). Викторина. Проект.

МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ Основная методическая установка курса - обучение школьников навыкам самостоятельной индивидуальной и групповой работы по практической сборке и программированию роботов. Индивидуальное освоение ключевых способов деятельности происходит на основе системы заданий и практических предписаний, изложенных в Интернет-ресурсах и учебном пособии для школьников. Кроме индивидуальной, применяется и групповая работа. В задачи учителя входит создание условий для реализации ведущей подростковой деятельности - авторского действия, выраженного в проектных формах работы. На определенных этапах обучения учащиеся объединяются в группы, т.е. используется проектный метод обучения. Выполнение проектов завершается публичной защитой результатов с представлением: функций и практической значимости созданного робота; презентацией этапов проектирования в Power Point. I. Методы организации и осуществления занятий. 1. Перцептивный акцент: словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы); наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии); практические методы. 2. Гностический аспект: иллюстративно- объяснительные методы; репродуктивные методы; проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания; эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов; исследовательские - дети сами открывают и исследуют знания. 3. Логический аспект: индуктивные методы, дедуктивные методы, конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции. 4. Управленческий аспект: методы учебной работы под руководством учителя; методы самостоятельной учебной работы учащихся.
II.Методы стимулирования и мотивации деятельности. 1.Методы стимулирования мотива интереса к занятиям: познавательные задачи; учебные дискуссии; опора на неожиданность; создание ситуации новизны; ситуации гарантированного успеха и т.д. 2.Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение; требование; приучение; упражнение; поощрение.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ У обучающихся должны быть сформированы основы общекультурных, общеучебных и предметных (инженерных) компетенций, которые обеспечат ему комфортное вхождение в образовательную и социальную среду на следующем этапе обучения и жизнедеятельности. Общекультурные компетенции: Владение культурой мышления, сформированная способность к восприятию, анализу и обобщению информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1). Готовность к взаимодействию с коллегами и работе в коллективе (ОК-3). Стремление к саморазвитию, самообразованию и самовоспитанию (ОК-4). Критическая оценка собственных достоинств и недостатков, выбор путей и средств развития первых и устранения последних (ОК-5). Умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК -6). Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-7). Владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации, имеет навыки работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-8). Способность использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики (ОК-16). Учебные компетенции: В учебной деятельности: Использование базовых научных методов в учебной деятельности (УК-1). Опыт вхождения в диалог с учителем и обучающимися на основе толерантности в обучении через постановку проблемы и поиск вариантов ее решения (УК-2). Демонстрация креативности мышления через выдвижение неожиданных, оригинальных гипотез в разрешении проблемных вопросов и ситуаций (УК-3). Владение базовыми подходами к сбору и анализу фактов, в рамках изучаемого предмета, с использованием традиционных методов и современных информационных технологий (УК-4). В научно-исследовательской деятельности: Применение полученных знаний в области теории и истории изучаемого предмета, основ коммуникации, анализа и интерпретации исходных текстов в собственной научно-исследовательской деятельности (УК-5). Способность проводить под руководством педагога локальные исследования на основе существующих методик в конкретной (узкой) области знания с формулировкой аргументированных умозаключений и выводов (УК-6). Владение навыками подготовки научных обзоров, аннотаций, составления рефератов по тематике проводимых исследований; знание основных поисковых систем (УК-7). Владение основами участия в научных дискуссиях, выступления с сообщениями и докладами устного, письменного и виртуального (размещение в информационных сетях) представления материала собственных исследований (УК-8). В проектной деятельности: Владение основами разработки, реализации и защиты различного типа проектов (групповых, индивидуальных; исследовательских, информационных, игровых, практических, творческих; долгосрочных, краткосрочных, мини-проектов) в предметных сферах (УК-9). Владение способами организации целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки (УК-10). Общепрофессиональные компетенции (ОПК): Осознает социальную значимость профессии (в данном случае инженерно-технической направленности), обладает мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности (ОПК-1).

• Способен использовать систематизированные теоретические и практические знания технических, гуманитарных, социальных и

• Готов применять знания теоретической информатики, фундаментальной и прикладной математики для анализа и синтеза

• Способен использовать методологию программирования, математический аппарат и современные компьютерные технологии для

• Способен реализовать технологические и аналитические решения в области программного обеспечения и компьютерной обработки

СПОСОБЫ ОЦЕНИВАНИЯ УРОВНЯ ДОСТИЖЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ. Предметом диагностики и контроля являются внешние образовательные продукты обучающихся (созданные роботы), а также их внутренние личностные качества (освоенные способы деятельности, знания, умения), которые относятся к целям и задачам курса. Основой для оценивания деятельности обучающихся являются результаты анализа его продукции и деятельности по ее созданию. Оценка имеет различные способы выражения устные суждения педагога, письменные качественные характеристики. Оценке подлежит в первую очередь уровень достижения обучающимся минимально необходимых результатов, обозначенных в целях и задачах курса. Оцениванию подлежат также те направления и результаты деятельности обучающихся, которые определены в рабочей программе учителя и в индивидуальных образовательных программах учеников Ученик выступает полноправным субъектом оценивания. Одна из задач педагога - обучение детей навыкам самооценки. С этой целью учитель выделяет и поясняет критерии оценки, учит детей формулировать эти критерии в зависимости от поставленных целей и особенностей образовательного продукта - создаваемой базы данных. Проверка достигаемых обучающимися образовательных результатов производится в следующих формах: текущая диагностика и оценка учителем деятельности школьников; текущий контроль осуществляется по результатам выполнения практических заданий, мини-проектов. При этом тематические состязания роботов также являются методом проверки; взаимооценка учащимися работ друг друга или работ, выполненных в группах; публичная защита выполненных учащимися творческих работ (индивидуальных и групповых); итоговый контроль осуществляется по итогам выполнения творческого проекта, требующего проявить знания и навыки по ключевым темам; кроме того, полученные знания и навыки проверяются на открытых конференциях, куда направляются наиболее успешные лицеисты; ведется организация собственных открытых состязаний роботов: внутри учебной группы, между классами или учебными заведениями, где наиболее ярко проявляются результаты обучения. Предметом контроля и оценки являются внешние образовательные продукты учеников. Качество ученической продукции оценивается следующими способами: по соответствию теме проекта; по оригинальности и сложности решения практической задачи; по практической значимости робота; по оригинальности и четкости преставления базы в презентации проекта. Выполненные обучающимися работы включаются в их «портфель достижений». Итоговый контроль проводится в конце всего курса. Он может иметь форму защиты проектной работы. Данный тип контроля предполагает комплексную проверку образовательных результатов по всем заявленным целям и направлениям курса. Формой итоговой оценки каждого обучающегося выступает образовательная характеристика, в которой указывается уровень освоения им каждой из целей курса и каждого из направлений индивидуальной программы обучающегося по курсу.

Предполагаемые результаты реализации программы: Формирование устойчивого интереса к робототехнике и учебным предметам физика, технология, информатика. Формирование умения работать по предложенным инструкциям. Формирование умения творчески подходить к решению задачи. Формирование умения довести решение задачи до работающей модели. Формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Подготовка к состязаниям по LEGO - конструированию.
Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса: Личностными результатами изучения курса «Робототехника» 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 своѐ отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей; Самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы. Метапредметными результатами изучения курса «Робототехника» 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, группе и в коллективе; уметь рассказывать о продукте. Уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Взаимодействие с учителем и сверстниками с целью обмена информацией и способом решения поставленных задача. Решение поставленных задач через общение в группе. Предметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений: Знать: Правила безопасной работы за компьютером и деталями LEGO конструкторов. Основные компоненты конструкторов LEGO. Конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов. Компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования. Виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе, основные приемы конструирования роботов. Конструктивные особенности различных роботов. Самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.). Создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу. Создавать программы на компьютере для различных роботов. Корректировать программы при необходимости. Демонстрировать технические возможности роботов. Уметь: Принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель. Прогнозировать результаты работы. Планировать ход выполнения задания. Рационально выполнять задание. Руководить работой группы или коллектива. Высказываться устно в виде сообщения или доклада. Высказываться устно в виде рецензии ответа товарища.

Календарно-тематическое планирование курса «Робототехника» 1 класс, 1 час в неделю. Роботы в жизни Инженерное конструирование роботов Программирование Практическая сборка роботов Форма деятельности и контроля
Введение в робототехнику Дата Геометрическое построение Дата Ориентирование на плоскости и пространстве Дата Сборка LEGO конструктора Дата
1 урок. Инструктаж по технике безопасности. Что такое робот.
2 урок. Общее знакомство с геометрическими фигурами.
3 урок. Пространственные представления. Расположение объектов: вверху, за, внизу, справа, слева, перед, между, рядом.

4 урок. Функциональное назначение и отличие конструкторов «ЛЕГО»
Беседа, ролевая игра, презентация, работа в паре или группе. 5 урок. Идея создания роботов. История робототехники.
6 урок. Свойства прямоугольника, квадрата.
7 урок. Рассмотрение и изготовление моделей отрезков путем перегибания листа бумаги.
8 урок. Знакомство детей с конструктором ЛЕГО.

Пространственно- графическое моделирование. 9 урок. Применение роботов в современном мире.
10 урок. Свойства углов.
11 урок. Оригами. Складывание фигур.
12 урок. Продолжение знакомства детей с конструктором ЛЕГО, с формой ЛЕГО-деталей.
Индивидуальные наклонности. 13 урок. Виды современных роботов.
14 урок. Объемные и плоские фигуры.
15 урок. Сгибание кусков проволоки (складывание стрелы, бабочка, птица).
16 урок. Выработка навыков различения деталей в коробке, классификации деталей.
Пространственно- графическое моделирование. Обмен информацией в процессе общения. 17 урок. Соревнования роботов.
18 урок. Свойства овала.
19 урок. Конструирование линейных и плоскостных объектов из отрезков одинаковой длины и отрезков разной длины (куски проволоки) геометрических фигур, букв, цифр.
20 урок. Практика. Сборка «ЛЕГО» - первая модель робота.
Взаимодействие с учителем и сверстниками с целью обмена информацией и способом решения поставленных задач. 21 урок. Мультфильм «Валли».
22 урок. Свойства круга.
23 урок. Аппликация по содержанию мультфильма с применением деталей формы геометрических фигур.
24 урок. Конструирование заданных моделей.
Решений поставленной задачи через общение в группе. 25 урок. Мультфильм «Незнайка на луне»
26 урок. Свойства прямой, кривой. Траектория полета.
27 урок. Работа с пластилином. Изготовление объемных деталей.
28 урок. Построение устойчивых и симметричных моделей, обучение созданию сюжетной композиции.
Осуществление плана решения поставленных задач. 29 урок. Мультфильм «Незнайка на луне»
30 урок. Понятие площади прямоугольника. Определение размеров заготовки прямоугольной (квадратной) формы.
31 урок. Конструирование различных композиций, бордюров из геометрических фигур на плоскости. Составление плоских предметов из заданных частей геометрической формы.
32-33 уроки. Индивидуальная проектная работа. Разработка и сборка моделей.
Работа в группе в паре.

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА «РОБОТОТЕХНИКА»

LEGO 9797 «Mindstorms Edication»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

1. The LEGO MINDSTORMS NXT Idea Book. Design, Invent, and Build by Martijn Boogaarts, Rob Torok, Jonathan Daudelin, et al. San Francisco: No Starch Press, 2007

2. Научно-популярное издания для детей Серия «Я открываю мир» Л.Я Гальперштейн. -М.;ООО «Росмэн-Издат», 2001.

3. Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты [Электронный ресурс].ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» - eidos.ru.

4. Материалы авторской мастерской Л.П. Босовой [Электронный ресурс]. metodist.lbz.ru/avt_masterskaya_BosovaLL.html

5. Детская энциклопедия «Земля и вселенная», «Страны и народы» - М.; Изд. «NOTA BENE», 1994.