Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «Робототехника: начальный уровень»

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

технической направленности

«Робототехника: начальный уровень»

Возраст обучающихся: 5-10 лет

Срок реализации программы: 36 часов

Автор – составитель:

Стругова Александра Александровна,

учитель информатики

г. Шенкурск

2020 год

Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника: начальный уровень» имеет техническую направленность и разработана для детей 5-10 лет. Программа направлена на развитие обучающихся через освоение технологии LEGO – конструирования и моделирования. Программа разработана в соответствии со следующими нормативно-правовыми актами:

Федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»,

Концепция развития дополнительного образования детей (распоряжение Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2014 г. № 1726-р),

Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» (приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 09.11.2018 № 196),

Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) (письмо министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 года № 09-3242),

«Санитарно - эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей» СанПиН 2.4.4. 3172-14 (постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 4 июля 2014 г. № 41 г. Москвы),

Устав Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Шенкурская средняя школа» и с учетом возрастных и индивидуальных особенностей обучающихся на занятиях технической направленности и спецификой работы учреждения.

Актуальность программы определяется тем, что сейчас интенсивно внедряется использование роботов в быту, на производстве и т. д. Эти инновации требуют, чтобы человек обладал знаниями в области управления роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы. Необходимо прививать интерес учащихся к области робототехники и автоматизированных систем. В связи с этим, назрела необходимость в непрерывном образовании в сфере робототехники.

Разработка данной программы вызвана принципами и требованиями Федеральных государственных образовательных стандартов дошкольного и начального общего образований. Реализация программы позволяет повысить эффективность познавательного процесса обучающихся, позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы механизмов. Таким образом, данная программа способствует воспитанию и развитию качеств личности в соответствии с возрастными особенностями и склонностями детей, а также отвечающих требованиям общества, развитию способностей и творческого потенциала каждого ребенка, формированию основ умения учиться и общей культуры личностей детей.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника: начальный уровень» реализуется в рамках образовательной организации МБОУ «Шенкурская СШ» филиал «Шенкурский ДЮЦ».

Цель: развитие мышления, конструкторских и изобретательских способностей ребенка с помощью познания основ технологии LEGO – конструирования и моделирования.

Задачи:

• предметные: формирование начальных знаний и умений в области робототехники, умения создавать простейшие конструкции, конструировать модели по готовым схемам сборки и эскизам и экспериментально проверять их, умения довести решение задачи до работающей модели, прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования;

• метапредметные: способствовать развитию познавательной деятельности, повышение мотивации и интереса учащихся к изобретательству и технике, конструированию, программированию, способствовать развитию мышления, памяти, внимания и воображения учащихся, регулятивных и коммутативных умений;

• личностные: воспитание трудолюбия, развитие умения осознавать свои трудности и стремиться к их преодолению, желания к участию в коллективном творческом процессе.

На занятиях предполагается использование образовательных конструкторов LEGO WeDo. Данный конструктор в линейке роботов LEGO, предназначен в первую очередь для детей 6-11 лет. Материал по курсу строится на собственном опыте учащихся. Работа с конструкторами позволяет детям в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – что является вполне естественным.
Программа строится на следующих дидактических принципах:

• доступности – соответствие возрастным и индивидуальным особенностям;

• наглядности – иллюстративность, наличие дидактического материала;

• научности – обоснованность, наличие методологической базы и теоретической основы;

• «от простого к сложному» - научившись элементарным навыкам работы, ребёнок переходит к выполнению более сложных творческих работ.

Программа состоит из следующих разделов: введение; сборка и программирование моделей; разработка, сборка и программирование моделей. Раздел «Введение» знакомит обучающихся с понятием «Робот», с историей Lego-конструирования, с набором Lego WeDo. Второй раздел «Сборка и программирование моделей» знакомит со средой программирования Lego WeDo, с понятием «Программа», позволяет подробнее изучить комплект деталей конструктора, предполагает сборка моделей учащимися по инструкции и программирование по шаблону. Раздел «Разработка, сборка и программирование моделей» является заключительным, основан на повторении и самостоятельном применении знаний при создании итогового проекта учащимися.

Характеристика обучающихся, участвующих в реализации данной образовательной программы: возрастная категория обучающихся 5-10 лет, количество обучающихся в группе – до 12 человек. Программа выстраивается с учетом возрастных особенностей обучающихся. К занятиям допускаются дети без отбора, желающие пройти обучение по программе. При освоении данного курса желательны наличие у учащихся знаний основ работы с компьютером.

Краткая характеристика возрастных особенностей детей:

• возраст 5-6 лет — старший дошкольный возраст. Он является очень важным возрастом в развитии познавательной сферы ребенка, интеллектуальной и личностной. Важным показателем этого возраста является оценочное отношение ребенка к себе и другим. Ведущая потребность в этом возрасте – потребность в общении и творческая активность. Общение детей выражается в свободном диалоге со сверстниками и взрослыми, выражении своих чувств и намерений с помощью речи и неречевых средств (жестов, мимики). Творческая активность проявляется во всех видах деятельности. Ведущая деятельность – игра. Ведущая функция – воображение, у детей бурно развивается фантазия. Это период наивысших возможностей для развития всех познавательных процессов: внимания, восприятия, мышления, памяти, воображения.

• 6-10 лет — младший школьный возраст. Развитие психики детей этого возраста осуществляется главным образом на основе ведущей деятельности — учения. Учение для младшего школьника выступает как важная общественная деятельность, которая носит коммуникативный характер. В процессе учебной деятельности младший школьник не только усваивает знания, умения и навыки, но и учится ставить перед собой учебные задачи (цели), находить способы усвоения и применения знаний, контролировать и оценивать свои действия. Новообразованием младшего школьного возраста являются произвольность психических явлений, внутренний план действий, рефлексия.

Программа рассчитана на 36 часов, разделена на 3 раздела и основана на изложении материала в доступной и увлекательной форме. 1 раздел знакомит детей с основными понятиями, происходит беседа с обучающимися. Зачисление детей производится по их желанию и мотивации. Основное время (27 ч.) уделено 2 разделу. Рассматривая темы, обучающиеся овладевают умениями проектирования и программирования. Заключительный раздел предполагает разработку и демонстрацию собственного проекта обучающихся, чтобы продемонстрировать всю сумму знаний и практических навыков. Малая группа учащихся должна выполнить проект на заданную тему или по выбору учащихся.

Занятия проводятся 1 раз в неделю во второй половине дня. Продолжительность занятий – 1 академический час. Формы организации образовательного процесса предполагают проведение коллективных занятий (всей группой – до 12 человек), малыми группами (4-6 человек) и индивидуально. Формы проведения занятий: комбинированное (теория, сопровождающая практическими применениями), практическое занятие, проектная деятельность. Теоретические и практические занятия проводятся с использованием наглядного материала (инструкции, видеоуроки). При организации практических занятий и проектной деятельности формируются малые группы. Для каждой группы выделяется отдельное рабочее место, состоящее из компьютера и конструктора. Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения конструирования и программирования робота.

Примерная структура занятия: 10 минут – вводная часть (приветствие, проверка обучающихся, постановка целей и задач занятия, создание мотивации, получение новых знаний), 25 минут – основная часть (физкультминутка, практическая работа, закрепление полученных знаний), 5 минут – заключительная часть (анализ работы, подведение итогов, рефлексия).

Ожидаемые результаты изучения программы: по итогам освоения программы обучающиеся получат знания об основных видах и свойствах, построении конструкций, механизмов и передач, их назначении и применении; научатся создавать простейшие конструкции из LEGO конструктора и экспериментально проверять их, работать по предложенным инструкциям, программировать, излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения и слушать других, работая в команде, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Диагностика результатов обучения осуществляется за счет педагогического наблюдение за процессом деятельностью обучающегося: сборки модели, составления программы; устных опросов учащихся (см. Приложение №1); совместного анализа процесса проектирования готовой работы. При желании обучающиеся могут принять участие в конференциях, конкурсах или выставках. Последние занятия предполагают разработку и демонстрацию собственного проекта. Защита итогового проекта проходит в форме представления обучающимся проекта, работающего кода, ответов на вопросы преподавателя и учащихся, обсуждения с учащимися достоинств и недостатков проекта.
Критерии оценивания итогового проекта:

• самостоятельность выполнения;

• законченность работы;

• умение проявлять творчество и креативное проектное мышление;

• использование основных аспектов робототехники, изученных в ходе обучения.

Учебный план программы

Учебно-тематический план

Календарный учебный график

Содержание

Введение (1 ч.)

Теория

Знакомство с учащимися. Уточнение расписания и режима занятий. Правила поведения и техники безопасности на занятиях. История развития Lego. Введение понятия «Робот». Значение и применение роботов в жизни.

Конструктор Lego WeDo. Ознакомление с комплектом деталей. Элементы и правила сборки. Инструкция.

Сборка и программирование моделей (33 ч.)

Практика

Среда программирования Lego WeDo. Программа. Знакомство с программными блоками. Составление программы. Передача программы. Отработка составления программы по шаблону, передачи и запуска программы. СмартХаб. Мотор. Знакомство с датчиками. Датчики и их параметры.

Сборка моделей. Составление программ, передача, демонстрация.

Разработка, сборка и программирование моделей (2 ч.)

Теория

Повторение и самостоятельное применение знаний при создании итогового проекта. Презентация моделей.

Практика

Разработка собственных моделей. Конструирование модели, ее программирование группой.

Условия реализации программы

Материально-техническое обеспечение:

Кабинет для занятий соответствует требованиям СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарноэпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей».

• столы – 16 шт.,

• стол педагога – 3 шт.,

• маркерная доска – 1 шт.,

• шкаф для хранения конструкторов – 1 шт.

• компьютеры с программным обеспечением – 16 шт.,

• принтер – 1 шт.,

• интерактивная доска NexTouch – 1 шт.,

• Конструкторы LEGO WeDo 2.0 – 6 шт.

Кадровое обеспечение: педагог дополнительного образования, соответствующий Профессиональному стандарту «Педагог дополнительного образования детей и взрослых» (утверждён приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 05.05.2018 № 298н).

Формы реализации: очная, без использования дистанционных технологий, без использования сетевой формы.

Список информационных ресурсов:

Список литературы для педагогов:

1. ПервоРобот Lego WeDo. Книга для учителя. - LEGO Group, 2009. – 177 с.

2. Корягин А. В., Смольянинова Н. М. Образовательная робототехника (Lego WeDo): рабочая тетрадь. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 96 с.

3. LEGO®Education WeDo 2.0. Комплект учебных проектов. - LEGO Group, 2016. – 224 с.

4. Злаказов А., Горшков Г., Шевалдина С. Уроки ЛЕГО-конструирования в школе. – М.: БИНОМ, 2013. – 120 с.

Список литературы для родителей и обучающихся:

1. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - С-Пб, «Наука», 2013. – 319 с.

2. Лифанова О. Конструируем роботов на LEGO® Education WeDo 2.0. Мифические существа. - Лаборатория знаний, 2020. – 83 с.

Электронные образовательные ресурсы:

1. Lego Wedo 2.0 Инструкции по сборке. Методические материалы. URL: https://vk.com/instructionwedo (дата обращения: 27.05.2021)

2. MonitorBank – сборник материалов для учителей технологии. Технология по-новому. URL: https://monitorbank.ru/ (дата обращения: 27.05.2021)

3. Lego Wedo 2.0 и Spike Prime для учителей. – YouTube, 2019. URL: https://www.youtube.com/channel/UCNOTJO6_r8x0oW9TmmjQTWg (дата обращения: 27.05.2021)

Приложение 1

Устный опрос (1 занятие)

1. Как называется конструктор, с которым мы будем работать?

2. Как называется основная деталь конструктора?

3. Какие группы деталей можно выделить в данном конструкторе?

4. Что показалось вам самым интересным в истории Lego?

5. Что означает понятие «Робот»?

6. Какие правила нужно соблюдать в компьютерном классе?