Рабочая программа по внеурочной деятельности "Занимательная робототехника"
рабочая программа

1. Пояснительная записка.

     В соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования обучающийся должен владеть универсальными учебными действиями, способностью их использовать в учебной, познавательной и социальной практике, уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, использовать ИКТ. Программа курса разработана на основе книги для учителя по работе с конструктором Перворобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo) с использованием 9580 Конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Construction Set).и конструктор Mindstorms NXT 9797.

        Для достижения требований стандарта к результатам обучения учащихся, склонных к естественным наукам, технике или прикладным исследованиям, важно вовлечь их в такую учебно-познавательную деятельность уже в начальной школе и развить их способности на следующих этапах школьного образования.

        Новый конструктор ПервороботLEGO®WeDo™ (LEGO Education WeDo) в линейке роботов LEGO, предназначен, в первую очередь, для детей младшего возраста. Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Конструктор Mindstorms NXT приглашает ребят войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных технологий.

Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя.

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. 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 универсальных учебных действий учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.

        Целью курса "Робототехника» в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования и программирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе.

Основными задачами занятий   являются:

* сформировать умения строить модели по схемам;

* получить практические навыки конструктивного воображения при разработке индивидуальных или совместных проектов;

* проектирование технического, программного решения идеи и ее реализации в виде функционирующей модели;

* развитие умения ориентироваться в пространстве;

* развитие мелкой моторики;

* воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе.

• обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;

• развивать творческие способности и логическое мышление детей;

• развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

• развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

• развивать умения творчески подходить к решению задачи;

• развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

• Знакомство со средой программирования NXT-G;
• Усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов;
• Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов обратной связи; проектирование роботов и программирование их действий

        Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи. Занятия  помогают в усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а так же в усвоении других математических знаний, так как для создания проектов требуется провести простейшие расчеты и сделать чертежи. Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Использование конструкторов значительно повышает мотивацию к изучению отдельных образовательных предметов на ступени основного общего образования, способствует развитию коллективного мышления и самоконтроля. Применение конструкторов LEGO во внеурочной деятельности в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки. В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений младшие школьники осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию.

        Обучающая среда  позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В то же время новым для учащихся является работа над проектами. И хотя этапы работы над проектом отличаются от этапов, по которым идет работа над проектами в средней школе, но цели остаются теми же. В ходе работы над проектами дети начинают учиться работать с дополнительной литературой. Идет активная работа по обучению ребят анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала. В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей. Повышается мотивация к учению. 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.    

Развитие речи – 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.

        У учащихся, занимающихся конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно влияет на мелкую моторику), речь становится более логической. Комплект заданий WeDo позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов.

        Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи.

        Конструктор позволяет строить модели машин и животных, программировать действия («поведение») изделия.

             Курс расчитан на 102 часа для учащихся 2-4 классов. Настоящая программа учебного курса предназначена для учащихся, которые впервые будут знакомиться с LEGO – технологиями. Занятия проводятся 1 раз в неделю по 40 минут. Всего 34 занятия в каждом классе.

        Развитие логического, алгоритмического и системного мышления, создание предпосылок успешного освоения учащимися инвариантных фундаментальных знаний и умений в областях, связанных с информатикой, способствует ориентации учащихся на формирование самоуважения и эмоционально-положительного отношения к себе, на восприятие научного познания как части культуры человечества. Ориентация предмета на осознание множественности моделей окружающей действительности позволяет формировать не только готовность открыто выражать и отстаивать свою позицию, но и уважение к окружающим, умение слушать и слышать партнёра, признавать право каждого на собственное мнение.

Структура занятия с использованием конструктора выглядит следующим образом:

-Организационный момент. Проверка готовности к уроку (1 минута).

-Постановка цели (2 минуты).

-Беседа с учащимися. Повторение материала по теме урока (5-6 минут).

-Работа с конструктором. Изготовление модели (20-30 минут).

-Представление моделей. Подведение итогов (5-6 минут).

II. Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса

2 класс

Предметными результатамиизучения курса «Легоконструирование» является формирование следующих знаний и умений:

Учащиеся должны научиться:

• простейшим основам  механики;
•  видам  конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижным соединениям деталей;
• технологической  последовательности изготовления несложных  конструкций.

Обучающийся получит возможность научиться:

• 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.

Личностные результаты:

•   основы экологической культуры: принятие ценности природного мира, готовность следовать в своей деятельности нормам  природоохранного, нерасточительного, здоровьесберегающего поведения;
• широкая мотивационная основа учебной деятельности, включающая социальные, учебно-познавательные и внешние мотивы;
•   ориентация на понимание причин успеха в деятельности, в том числе на самоанализ и самоконтроль результата, на анализ соответствия результатов требованиям конкретной задачи, на понимание предложений и оценок учителей, товарищей, родителей и других людей;

• приобретение знаний о свойствах деталей строительного материала, о способах их крепления;

• организовывать свое рабочее место под руководством учителя.

Метапредметные результаты:

Регулятивные УУД

• целеполагание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекция, оценка, алгоритмизация действий;
• определять план выполнения заданий кружка, жизненных ситуациях под руководством учителя;
• различать способ и результат действия.

Познавательные УУД

• уметь работать в паре;
• строить рассуждения в форме связи простых суждений об объекте, его строении, свойствах и связях;
• осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков;
• осуществлять синтез как составление целого из частей;
• проводить сравнение  и классификацию по заданным критериям.                                                                                                

Коммуникативные УУД

• планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение цели, функций участников, способов взаимодействия в соответствии с правилами конструктивной групповой работы;
• формулировать собственное мнение и позицию;  
• договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности, в том числе в ситуации столкновения интересов.

3 класс

Предметными результатами изучения курса «Легоконструирование» является формирование следующих знаний и умений:

Ожидаемый результат (учащиеся должны научиться):

• уметь работать по предложенным инструкциям;
• уметь творчески подходить к решению задачи по модели;
• знать основные принципы моделирования, конструирования.

Обучающийся  получит возможность научиться:

• владеть техникой возведения моделей;
• ориентироваться в различных ситуациях;
• иметь представление о технике, моделирование механизмов, знать способы крепления и уметь выполнять их;
• получать опыт анализа конструкций и генерирования идей.

Личностные  результаты:

• иметь представление  о свойствах деталей строительного материала;
• уметь ориентироваться в различных ситуациях;
• иметь представление о технике, моделирование механизмов, знать способы крепления и уметь выполнять их.

Метапредметные результаты:

Регулятивные УУД

• самостоятельно организовывать свое рабочее место;
• следовать режиму организации внеучебной деятельности;
• определять цель учебной деятельности с помощью учителя и самостоятельно;
• определять план выполнения заданий на уроках, внеурочной деятельности, жизненных ситуациях под руководством учителя;
• соотносить выполненное задание  с образцом, предложенным учителем;
• использовать в работе простейшие  инструменты и более сложные приборы;
• корректировать выполнение задания в дальнейшем;
• оценка своего задания по следующим параметрам: легко выполнять, возникли сложности при выполнении.

Познавательные УУД

• получать опыт анализа конструкций и генерирования идей;
• самостоятельно  организовывать свое рабочее место;
• определять план выполнения заданий на кружке, жизненных ситуациях под руководством учителя;
• соотносить выполненное задание  с образцом, предложенным учителем;
• корректировать выполнение задания в дальнейшем;
• оценка своего задания по следующим параметрам: легко выполнять, возникли сложности при выполнении;
• наблюдать и делать самостоятельные   простые выводы.

         КоммуникативныеУУД

• участвовать в диалоге; слушать и понимать других, высказывать свою точку зрения на события, поступки.

4 класс

Личностные результаты:

• ценить и принимать следующие базовые ценности:  «добро», «терпение», «родина», «природа», «семья», «мир», «настоящий друг», «справедливость», «желание понимать друг друга», «понимать позицию другого».
• Предметными результатами изучения курса «Легоконструирование» является формирование следующих знаний и умений:

Ожидаемый результат (учащиеся должны научиться):

• знание основных принципов механики;

знание основ программирования в компьютерной среде, моделирования LEGO Mindstorms NXT 9797.

• иметь представление, способы крепления, знания механизмов и уметь  выполнять их.

• конструкцию, органы управления и дисплей NXT;
• датчики NXT;
• сервомотор NXT;
• интерфейс программы Lego Mindstorms Education NXT;

Обучающийся получит возможность научиться:

• иметь представление, способы крепления, знания механизмов и уметь выполнять их. Знание основных принципов механики;
• 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.

Метапредметные результаты:

Регулятивные УУД:

• самостоятельно организовывать свое рабочее место в соответствии с целью выполнения заданий;
• самостоятельно определять важность или  необходимость выполнения различных задания в учебном  процессе и жизненных ситуациях;
• определять цель учебной деятельности с помощью учителя и самостоятельно;
• определять план выполнения заданий внеурочной деятельности, жизненных ситуациях под руководством учителя;
• определять правильность выполненного задания  на основе сравнения с предыдущими заданиями, или на основе различных образцов;
• корректировать выполнение задания в соответствии с планом, условиями выполнения, результатом действий на определенном этапе;  
• оценка своего задания по  параметрам, заранее представленным.

     Познавательные УУД:

• ориентироваться в технологической карте, определять круг своего незнания; планировать свою работу по изучению незнакомого материала;  
• самостоятельно предполагать, какая  дополнительная информация будет нужна для изучения незнакомого материала;
• извлекать информацию, представленную в разных формах (текст, таблица, схема, экспонат, модель);
• анализировать, сравнивать, группировать различные объекты, явления, факты.  

Коммуникативные УУД:

• участвовать в диалоге; слушать и понимать других, высказывать свою точку зрения на события, поступки;
• выполняя различные роли в группе, сотрудничать в совместном решении проблемы (задачи);
• отстаивать свою точку зрения, соблюдая правила речевого этикета;
• участвовать в работе группы, распределять роли, договариваться друг с другом.

III. Содержание курса внеурочной деятельности

2-й класс 1 раз в неделю  – 34ч

Первые шаги в робототехнику. Знакомство с механизмами (19ч). 

Работа с комплектами заданий «Забавные механизмы» (14ч).

Во 2 классе программа предусматривает:

•        Знакомство с деталями конструктора и организацию работы с ним.

•        Просмотр фильмов этапа «Установление взаимосвязей» и обсуждение вопросов.

•        Знакомство учащихся с основами построения механизмов в разделе «Первые шаги» для конструирования выбранной модели.

•        Конструирование моделей раздела Комплекта заданий, следуя пошаговым инструкциям.

•        Создание компьютерной программы движения модели.

•        Испытание модели и программы к ней.

•        Рефлексия действий.

•        Создание проектов и защита их.

•        Развитие проектов. Экспериментирование и исследование сконструированных моделей и механизмов, преобразование и исследование собранных конструкций, создание и программирование собственных моделей, проведение исследований, составление отчётов и обсуждение идей, возникающих во время работы с этими моделями.

•        Организация выставок проектов и моделей.

3-й класс 1 раз в неделю  – 34ч

Работа с комплектами заданий «Забавные механизмы» Звери (10ч). 

Введение. Повторение правил работы с компьютером, программным  обеспечением. Голодный аллигатор. Первые шаги 10. Рычащий лев. Первые шаги 12. Порхающая птица. Первые шаги 15. Порхающая птица. Первые шаги 15.

Работа с комплектами заданий «Забавные механизмы» Футбол (12ч).

Нападающий. Первые шаги 15. Вратарь. Первые шаги 16. Ликующие болельщики. Первые шаги 14.

Работа с комплектами заданий «Забавные механизмы» Приключения (12ч).

Спасение самолёта. Первые шаги 6. Спасение от великана. Первые шаги 13.Защита проектов. Непотопляемый парусник. Первые шаги 15.

Защита проектов. Составление собственного творческого проекта.

4-й класс 1 раз в неделю  –  34 ч

Конструирование (8 ч). 

Управление  и программирование (17 ч).

Проектная деятельность в группах (8ч)

     В 4 классе программа предусматривает:

•        Знакомство с деталями конструктора и организацию работы с ним.

•        Просмотр фильмов этапа «Установление взаимосвязей» и обсуждение вопросов.

•        Знакомство учащихся с основами построения механизмов в разделе «Первые шаги» для конструирования выбранной модели.

•        Конструирование моделей раздела Комплекта заданий, следуя пошаговым инструкциям.

•        Создание компьютерной программы движения модели.

•        Испытание модели и программы к ней.

•        Рефлексия действий.

•        Создание проектов и защита их.

•        Развитие проектов. Экспериментирование и исследование сконструированных моделей и механизмов, преобразование и исследование собранных конструкций, создание и программирование собственных моделей, проведение исследований, составление отчётов и обсуждение идей, возникающих во время работы с этими моделями.

•        Организация выставок проектов и моделей.

IV. Тематическое планирование

2 класс

3 класс

4 класс

2 класс

3 класс

4 класс

V. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение образовательного процесса.

Обучение по курсу «Робототехника»  обеспечивается:

• Книга для учителя. LEGO Group. ©2009 The LEGO Group
• Диск с программным обеспечением LEGO WeDO, LEGO Mindstorms 9797
• Конструкторы ЛЕГО, технологические карты, книга с инструкциями

• Конструктор Лего, LEGO WeDO, LEGO Mindstorms 9797

• Компьютер, проектор, экран
• Концепция модернизации российского образования http://www.ug.ru/02.31/t45.htm
• Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009

• Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» –www.eidos.ru .

•  «Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г

Интернет - ресурсы

http://lego.rkc-74.ru/

http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/

http://www.lego.com/education/

http://www.wroboto.org/

http://learning.9151394.ru

http://www.roboclub.ru/

http://robosport.ru/

http://www.prorobot.ru/