Программа "Робототехника"
материал (3, 4 класс)

Отдел образования Староюрьевского района Тамбовской области

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Староюрьевская средняя общеобразовательная школа

Староюрьевского района Тамбовской области

Дополнительная общеобразовательнаяобщеразвивающая программа

технической направленности

Робототехника

Стартовый уровень

Возраст обучающихся: 8-10 лет

               Срок реализации: 1 год

         Автор-составитель: Артемова Наталия Борисовна,

                                                             педагог дополнительного образования

с. Староюрьево

2021

ИНФОРМАЦИОНАЯ КАРТА ПРОГРАММЫ

1. КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТРЕРИСТИК

 ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Направленность программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая

программа «Робототехника»  имеет техническую направленность.

Данная программа представляет уникальную возможность для детей младшего школьного возраста освоить основы робототехники, создав действующие модели роботов.

Новый конструктор 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.

Применение конструкторов LEGO в дополнительной образовательной программе школы, 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.

Новизна программы

Новизнапрограммы состоит в том, чтовпервые появилась возможность объединить конструирование и программирование в одном курсе. Для этого, в качестве основных технических ресурсов и платформы для детского исследования, конструирования и создания роботов используются конструкторы LEGO.

Это, в свою очередь, позволяет через техническое творчество достигать интеграции знаний из областей математики, физики, естественных наук с развитием инженерного мышления.

Важно и то, что в основе реализации курса лежит системно-деятельностный подход, который создает основу для самостоятельного успешного усвоения обучающимися новых знаний, умений, компетенций, видов и способов деятельности. В программе заложено углубленное взаимодействие ребенка с миром научно-технического творчества, включающее в себя путь от авторского воплощения замысла до создания автоматизированной модели, проекта.

Актуальность программы

Актуальность данной программы обусловлена несколькими факторами. Во-первых, актуальность направленности программы определяется активным развитием в современных России и мире нанотехнологий, электроники, механики и программирования, то есть наличием благодатной почвы для совершенствования компьютерных технологий и робототехники.

Во-вторых, программа соответствует действующим нормативным актам и государственным программным документам, таким как: Федеральный закон от 29.12.2012 г. №273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», Приказ Министерства образования и науки РФ от 29 августа 2013 г. № 1008 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам», Концепция развития дополнительного образования в РФ (утверждена распоряжением Правительства РФ от 04. 09.2014 № 1726-Р), План мероприятий на 2015 - 2020 годы по реализации Концепции развития дополнительногообразованиядетей, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2014 г. № 1726-р Стратегия развития воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 мая 2015 г. № 996-р), Приказ Минобрнауки РФ от 17.12.2010 № 1897 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования», Письмо Минобрнауки РФ от 11.12.2006 № 06-1844 «О Примерных требованиях к программам дополнительного образования детей». В статье 75 273-ФЗ сказано, что «дополнительное образование детей направлено на формирование и развитие творческих способностей детей, удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном ….. совершенствовании, … а также на организацию их свободного времени. (Оно) … обеспечивает их адаптацию к жизни в обществе, профессиональную ориентацию, а также выявление и поддержку детей, проявивших выдающиеся способности». Настоящая программа как нельзя лучше отвечает данному определению, так как в современных условиях техническое творчество, образовательная робототехника вызывает живой интерес детей, приобретает все большую значимость и востребованность. Обучаясь по программе «Робототехника», дети получают возможность учиться ориентироваться в окружающем мире как сознательные субъекты, адекватно воспринимающие появление нового, готовые непрерывно учиться и создавать современные, интересные, востребованные продукты. Обучающиеся получают важный опыт, который может определить их дальнейший предпрофильный и профильный вектор обучения. Предусмотренные программой формы демонстрации достижений учащихся позволяют развивать творческие способности детей, являются площадками выявления и поддержки одаренных в техническом плане ребят.

В полном соответствии с требованиями стандартов нового поколения, учебные задания в программе имеют проектно-исследовательский характер, а сборка каждой серии моделей превращается в небольшой мини-проект. В процессе технического творчества идет развитие УУД (познавательных, личностных, регулятивных, коммуникативных).

В-третьих, программа курса отвечает социальному заказу: запросам родителей и пожеланиям детей, выявленным в ходе анкетирования.

Педагогическая целесообразность программы

Педагогическая целесообразность выбранных для реализации программы форм, средств и методов образовательной деятельности объясняется самой технической направленностью программы, ее целью и задачами. Именно поэтому в обучении преобладает деятельностный подход, используется проектно-исследовательская технология. Кроме этого, соблюдается определенная последовательность в структуре занятий, которая включает 4 блока:

- установление взаимосвязей, когда учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания;

- конструирование, то есть создание ситуации, когда мозг и руки «работают вместе» и создается модель;

- рефлексия - обдумывание и осмысление проделанной работы, укрепление взаимосвязи между уже имеющимися у детей знаниями и вновь приобретѐннымопытом;

- мотивация и развитие - удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляет обучающихся на дальнейшую творческую работу, возникают идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

В целом, занятия конструированием, программированием, исследованиями, а также общение в процессе работы способствуют разностороннему развитию детей. Интегрирование различных школьных предметов в программе «Робототехника» открывает новые возможности для овладения ключевыми компетенциями и расширения творческих возможностей учащихся.

Отличительная особенность программы

Отличительной особенностью данной программы является то, что она построена на обучении в процессе практики. 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.

Ведущая идея данной программы — создание комфортной среды общения, развитие способностей, творческого потенциала каждого ребенка и его самореализации. Мною рассматриваются несколько направлений робототехники:

- роботы действия - приспособления для выполнения работы с различными повторяющимися действиями;

 - логические роботы - на основе показаний датчиков принимают решение и совершают различные запрограммированные операции.

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. Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как Естественные науки, Технология, Математика, Развитие речи.

Адресат программы

Адресатом программы по техническому направлению «Робототехника» являются обучающиеся (разновозрастная группа) 2-4 классов (дети 8-10 лет), то есть обучающиеся младшего школьного возраста. И это не случайно. Младший школьный возраст сензитивен для развития творческих способностей, воспитания инициативы личности и проявления творческой активности в различных областях деятельности, а поэтому разработанная программа полностью соответствует по характеристикам и направленности своей целевой аудитории.

Условия набора учащихся: для обучения по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе стартового уровня «Робототехника» принимаются все желающие (не имеющие медицинских противопоказаний) без предварительного отбора.

Объём и срок освоения программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» стартового уровня рассчитана на 1 год обучения в количестве 72 часов.

Формы и режим занятий

 Обучение по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе«Робототехника» стартового уровня проводится в очной форме и предусматривает проведение практических и теоретических занятий,бесед, обобщение результатов полученных универсальных учебных действий. Технология программы предусматривает проведение занятий по группам (12-15 человек), подгрупповые занятия (4-6 человек), индивидуальные занятия (одаренные дети, дети с ограниченными возможностями здоровья).

Схема возрастного и количественного распределения детей по группам,

количество занятий в неделю, их продолжительность

Формы организации занятий:

-групповые  практические и теоретические занятия;

-работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты);

-фронтальная работа по подгруппам;

-соревнования между группами;

-тренировочные занятия;

-контрольные занятия.

Структура занятия

-Введение в  техническую задачу и формирование темы.

-Теоретическая часть: работа с литературой,  схемами  моделей, обсуждение с педагогом.

-Практическая часть: самостоятельная работа детей  по выполнению заданий, необходимых по проходимой теме. В целях поддержания устойчивого внимания и активизации учащихся  педагог сочетает практическую работу с  конструктором с устными комментариями основных    принципов механической передачи движения и элементарного программирования, увязывая изучаемый материал с жизнью, практикой, опытом детей, используя различные аналогии. При проведении практических занятий педагог следит за правильным использованием  деталей конструктора, помогает разобраться в схемах.

        -Итоги занятия: обсуждение с детьми  их работы в режиме диалога, создание ситуации успеха.

Цель программы:создание благоприятных условий для организации проектно-исследовательской и конструкторской деятельности детей, способствование их жизненному и профессиональному самоопределению в области развития техники и технологий.

Задачи программы

1. Образовательные:

- обучитьчтению технических чертежей и инструкций;

- обучить конструированию и сборке моделей определенного технического характера и целевого назначения.

2. Развивающие:

- развивать имеющиеся знания по математике, информатике на конкретной прикладной основе;

- развивать умениевыстраивать гипотезу и сопоставлять ее с полученным результатом;

- развивать память и логическоемышление;

- развивать умение находить нестандартный подход к решению задач;

-развивать умение излагать мысли в четкой последовательности, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- развивать крупную и мелкую моторику.

3. Воспитывающие:

- формировать креативныйподход к деятельности;

-формировать интерес к проектно-исследовательской деятельности,

- формировать положительную мотивацию к занятиям техническим

творчеством.

Учебный план

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПЛАНА

Раздел 1. Введение. Общие сведения о робототехнике – 4 часа.

Теория – 2 часа.Знакомство учащихся с целями и задачами курса «Робототехника». Роботы вокруг нас. Виды роботов, применяемые в современном мире. Просмотр видеоматериалов о роботах. Знакомство с конструктором. История создания конструкторов торговой марки LEGO. Названия и назначения деталей.

Практика – 2 часа.Проведение входной диагностики. Познавательная игра «Мир роботов». Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Раздел 2.  Изучение механизмов, датчиков и моторов – 27 часов.

Теория – 5 часов.Текущий контроль (познавательная игра). Путешествие по ЛЕГО-стране. Изучение механизмов. Сборкаи программирование.

Практика – 22 часа.Педагогическое наблюдение. Анализ самостоятельных и творческих работ. Беседы с детьми. Изучение механизмов.Первые шаги. Среда конструирования.  Мотор и ось. Зубчатые колеса. Промежуточное зубчатое колесо. Понижающая зубчатая передача. Повышающая зубчатая передача. Датчик наклона.  Шкивы и ремни. Перекрестная переменная передача. Снижение скорости. Увеличение скорости. Датчик расстояния.

Раздел 3. Забавные механизмы – 36 часов.

Практика – 36 часов.Выставка. Творческие проекты.

Танцующие птицы. Конструирование (сборка). Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением).

Умная вертушка. Конструирование (сборка).  Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением).

Обезьянка-барабанщица. Конструирование (сборка). Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением).

 Голодный аллигатор. Конструирование (сборка).  Развитие (создание и программирование модели с болеесложным поведением).

Рычащий лев. Конструирование (сборка).Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением).

Порхающая птица.  Конструирование (сборка). Развитие (создание и программирование модели с более сложным поведением).

Раздел 4. Разработка, сборка и программирование своих моделей- 4 часа.

Практика – 4 часа.Защита итоговых проектов. Диагностика уровня знаний и умений по конструированию. Урок-соревнование.

Фантазируем. Фантастические животные.  Сборка и программирование собственных моделей. Конструирование моделей.

Раздел 5. Экспозиция творческих работ – 1 час.

Практика – 1час.Зачёт

Конкурс конструкторских идей

1 ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ

Осуществление целей и задач программы стартового уровня «Робототехника» предполагает получение конкретных результатов:

1.Личностные:

- сформируется креативный подход к деятельности;

- сформируется культура безопасности и охраны труда;

-сформируется коммуникативная культура, умение аргументировано отстаивать свою точку зрения;

-сформируется интерес к проектно-исследовательской деятельности,

- сформируется положительная мотивация к занятиям техническим

творчеством.

2.Предметные:

учащиеся должны уметь:

- использовать имеющиеся знания по математике, информатике на конкретной прикладной основе;

- читать технические чертежи и инструкции;

-конструировать и собирать модели определенного технического характера и целевого назначения.

3.Метапредметные:

- развиваются умения выстраивать гипотезу и сопоставлять ее с полученным результатом;

- развивается память и логическое мышление;

- развиваются умения находить нестандартный подход к решению задач;

-развиваются умения излагать мысли в четкой последовательности, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- развивается крупная и мелкая моторика.

Коммуникативные универсальные учебные действия:

-умение сотрудничать со своими сверстниками, оказывать товарищескую помощь, проявлять самостоятельность;

-умение вырабатывать навыки адекватной самооценки.

2. КОМПЛЕКС ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК

Учебный год по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе стартового уровня «Робототехника» начинается 02 сентября и заканчивается 29 мая.

 УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Материально-технические условия

Современные робототехнические системы включают в себя микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащенные развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. При изучении таких систем широко используются модели. Одним из первых конструкторов, с помощью которых можно создавать программируемые модели, является комплект LEGO WeDo— конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.

Программа предусматривает использование базовых датчиков и двигателей комплекта LEGO WeDo, также изучение основ программирования в среде LEGO WeDo.

Для организации потребуется:

1.Кабинет

Занятия проводятся в кабинете, соответствующем требованиям ТБ, пожарной безопасности, санитарным нормам. Кабинет должен иметь хорошее освещение и периодически проветриваться. В наличии должна быть раздевалка, аптечка с медикаментами для оказания первой медицинской помощи,мебель, соответствующая возрастным особенностям детей  8-10 лет.

2. Оборудование:конструкторПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo модели 9580)  -1 комплект на 2 учащихся.;

программное обеспечение «LEGO EducationWeDoSoftware»  (установлено на каждом компьютере), которое включает в себя:

         В набор входят 158 элементов, включая USB ЛЕГО-коммутатор, мотор, датчик наклона и датчик расстояния, позволяющие сделать модель более маневренной и «умной». USB LEGO-коммутатор. Через этот коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo™. Через два разъёма коммутатора подаётся питание  на моторы и проводится обмен данными между датчиками и компьютером. Программное обеспечение LEGO® WeDo автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик. Программа может работать с тремя USB LEGO-коммутаторами одновременно. Мотор можно запрограммировать направление вращения мотора (по часовой стрелке или против) и его мощность. Питание на мотор подаётся через USB порт компьютера.  К мотору можно подсоединять оси или другие LEGO-элементы.

Датчик наклона

Датчик наклона сообщает о направлении наклона. Он различает шесть положений: «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон».

Датчик расстояния

Датчик расстояния обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см.  

Программное обеспечение ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDoSoftware) Программное обеспечение конструктора WeDo™ предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора, комплект содержит 12 заданий. Все задания снабжены анимацией и пошаговыми сборочными инструкциями:

инструкции по сборке (в электронном виде CD)-на каждом компьютере;

книга для учителя (в электронном виде CD)-1 шт. на компьютере учителя;

столы для теоретических и практических занятий – 8 шт.;

 шкафы – 1 шт.

3. Технические ресурсы:компьютерAppleiMac   - 1 шт., ноутбук – 8 шт. (1 на 2 учащихся), интерактивная доска – 1 шт.; проектор – 1 шт.

4.Инструменты  и приспособления:  детали конструктора (8 конструкторов).

Методическое обеспечение

На занятиях будут использованы следующие методические материалы:

- инструкция по технике безопасности  при работе с конструктором;

- пошаговые инструкции по сборке разных моделей лего роботов для конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo модели 9580); 

- программное обеспечение «LEGO EducationWeDoSoftware;

- инструкции по сборке (в электронном виде CD).

        Диагностические материалы:

-диагностика специальных способностей детей (А. де Хаан, Г. Каф);

-опросник для младших школьников;

-тест дивергентного (творческого) мышления (Ф.Вильямс);

-анкета для учащихся «Внеурочная деятельность».

        Методические разработки:

-методические рекомендации для педагогов дополнительного образования «Развитие технических способностей ребенка»;

-методическое пособие для родителей «Конструируем вместе с детьми»;

Кадровое обеспечение

Педагоги, организующие образовательный процесс по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе стартового уровня «Робототехника»  должен знать основы программирования или иметь высшее техническое образование.Требования к квалификации и стажу работы не предъявляются.

 ФОРМЫ АТТЕСТАЦИИ

Для оценки результативности учебных занятий, проводимых по дополнительной общеразвивающей программе стартового уровня «Робототехника» применяется:

входная диагностика (познавательная игра);

текущий контроль (познавательная игра);

педагогическое наблюдение;

выставки;

беседы с детьми;

творческие проекты;

защита итоговых проектов;

урок-соревнование;

анализ самостоятельных и творческих работ;

диагностика уровня знаний и умений по конструированию;

         зачёт.

ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Способы определения эффективности занятий оцениваются исходя из того, насколько ребёнок успешно освоил тот практический материал, который должен был  освоить. В связи с этим проводится диагностика уровня развития конструктивных способностей.

Оценивание учебных достижений учащихся по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе стартового уровня  «Робототехника» осуществляется ещё и в форме  защиты итоговых проектов, урока-соревнования, педагогического наблюдения, зачёта.

Диагностика уровня знаний и умений по конструированию

Диагностическая карта группы

Высокий уровень – «3»

Средний уровень – «2»

Низкий уровень – «1»

Кроме этого в конце года проводится  открытый урок-соревнование по конструированию. Решением экспертной комиссии дается оценка по 5-балльной шкале.

Критерии оценки: точность выполнения (макс 3 балла), скорость выполнения (макс 2 балла).

Оценочные материалы программы разработаны с учетом требований к стартовому уровню освоения учебного материала и  предусматривают отслеживание уровня начальных навыков овладения  технической деятельностью, уровня освоения начальных теоретических и практических навыков по  техническому творчеству (навыки сборки и построения модели, получение специальных знаний в области конструирования и моделирования, знакомство с простыми механизмами).

 МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Методическое обеспечение программы заключается в планировании учебныхзанятий; применении приемов, форм и методов подготовки обучающихся через конструкторскую деятельность.

Дидактический материал соответствует тематике занятий, подбирается педагогом  в соответствии с целями и задачами занятия: пошаговые инструкции по сборке разных моделей лего-роботов; программное обеспечение «LEGO EducationWeDoSoftware;инструкции по сборке (в электронном виде CD).

Основные формы и методы образовательной деятельности:

- конструирование, программирование, творческие исследования, представление своих моделей, соревнования между группами;

- словесный (беседа, рассказ, инструктаж, объяснение);

- наглядный (показ, видеопросмотр, работа по инструкции);

-практический (составление программ, сборка моделей);

- репродуктивный метод (восприятие и усвоение готовой информации);

-частично-поисковый (выполнение вариативных заданий);

-исследовательский метод;

-метод стимулирования и мотивации деятельности (игровые эмоциональные ситуации, похвала, поощрение.

Способы и направления поддержки детской инициативы обеспечивает использование интерактивных методов: проектов, проблемного обучения, эвристическая беседа, обучения в сотрудничестве, взаимного обучения, портфолио.

Методическое обеспечение программы

ЛИТЕРАТУРА

Для педагога:

1.Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник         проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с.

2.Интернет-ресурсы.

3.Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/-lego-

4.Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2018. – 125 с.

5.Программное обеспечение ROBOLAB 2.9.

6.Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc-  74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2018 г.

7. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика»,       2019. – 463 с.

Для  учащихся и родителей:                              

1. Русецкий А.Ю. В мире роботов. – М., 2020

2. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2016, 195 стр.

3. Шахинпур М. Курс робототехники: Пер. с англ. – М.; Мир, 2019.

4. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 2018. – 463 с.

5. Юревич Ю.Е. Основы робототехники. Учебное пособие. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2018.      

ГЛОССАРИЙ

Робототехника - область техники, связанная с разработкой и применением роботов, а также компьютерных систем для управления ими, обратной связи и обработки информации.

Программирование – процесс подготовки задач для решения их на компьютере.

Программирование робота – процесс формирования управляющей программы робота.

Робот – многофункциональная перепрограммируемая машина для полностью или частично автоматического выполнения двигательных функций аналогично живым организмам, а также некоторых интеллектуальных функций человека.  

Зубча́тое колесо́ или шестерня́ — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

Зубчатая передача – это механизм, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов. 

Понижающая (повышающая) зубчатая передача — передача, в которой угловая скорость ведомого зубчатого колеса меньше (больше) угловой скорости ведущего зубчатого колеса. 

Ось — стержень, не передающий крутящего момента, на котором держатся вращающиеся детали.

Конструирование – это продуктивный вид деятельности ребенка, направленный на создание определенного предмета.

Техническое конструирование – это процесс создания ребенком предметов, которые он уже видел в реальной жизни или представляет их в своем воображении.

Приводной ремень — рабочая деталь механизмов, которая служит для передачи крутящего момента.

Шкив —  колесос ободом или канавкой по окружности, которое передаёт движениеприводному ремню или канату.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

КАЛЕНДАРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ГРАФИК

дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «Робототехника» (стартовый уровень)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Оценочные и диагностические материалы

Анкета для учащихся «Внеурочная деятельность»

Дорогой друг!

Расскажи об использовании робототехники во внеурочной деятельности на уроках информатики и свое личное отношение к кружку. Ваши ответы очень важны. Они позволят сделать обобщение и выработать практическое решение относительно использования робототехники во внеурочной деятельности по информатике.

Предлагаем несколько вопросов.

Заранее благодарим за помощь в работе!

1. Хотели бы вы посещать кружок «Легоконструирование»? да нет
2. Нравится ли вам собирать конструктор? да нет
3. Нравится ли вам работать в группах? да нет
4. Хотели бы вы научиться создавать собственные проекты с помощью конструктора? да нет

Характеристика уровней сформированности у детей младшего школьного возраста учебной мотивации к техническим видам деятельности

Для выявления уровня сформированности у младших школьников

учебной мотивации к техническим видам деятельности можно использовать комплекс методик.

Комплекс методик, направленных на выявление исходного уровня сформированности у детей младшего школьного возраста

учебной мотивации к техническим видам деятельности

В первой серии диагностики констатирующего этапа эксперимента

была использована методика диагностики специальных способностей детей (А. де Хаан, Г.  Каф). Методика  использовалась  для  определения  той  области,  где  ученик максимально проявляет свои способности и интересы. Следует отметить, что одной из таких областей является «конструкторские и технические способности».

Были выявлены следующие баллы для оценивания результатов диагностики: 0-3 –оцениваемое свойство выражено нечетко, проявляется редко;  4-7 -свойство заметно  выражено,  но  проявляется  непостоянно;  8-12 -оцениваемое  свойство развито хорошо, четко выражено, проявляется часто.

На  основании  выделенных  критериев  были  определены  уровни сформированности  специальных  способностей  ученика  в  конструкторской  и технической области:

-низкий уровень(0-4) –способности не выражены;

-средний уровень (5-8) –способности выражены слабо;

-высокийуровень(9-14) –ярко выраженные способности, которые отмечают даже посторонние люди.

Во  второй  серии  констатирующегоэтапаиспользовался  опросник  для младших школьников.

Целью  данного  опросника  явилось  изучение  уровней  заинтересованности учеников в робототехнической деятельности и в работе с лего-конструктором.  Нами был разработан опросник, состоящий из 9 вопросов, связанных с робототехникой и лего-конструированием.

Уровень  заинтересованности  учеников  в  робототехнической  деятельности определялся  по шестибальной  шкале,  путем  вывода  среднего  балла  по  всем ответам на вопросы, которые представлены и распределялся в соответствии с оценочной шкалой:

-высокий уровень–5 –6 баллов

-средний уровень–3 –4 балла

-низкий уровень –1 –2 балла

Третья  серия  констатирующего  этапа  эксперимента предусматривала использование теста на определение уровня развития дивергентного (творческого) мышления

Шкала оценивания показателей дивергентного мышления

После оценки каждого показателя баллы суммировались, затем высчитывался средний балл, который соответствовал определенному уровню сформированности дивергентного мышления у ученика:

-низкий уровень(0 -7  баллов) —ученик  не  демонстрирует  творческого мышления;

-средний уровень(8 -20 баллов) –ученик мало проявляет творчества в рисунках, почти не меняет деталей, изменения незначительны;

-высокий уровень(21 -32 балла) –высоко проявлено творчество в рисунках значительные  изменения  в  деталях,  дополнения  подобраны  очень  необычно  и интересно

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Методические рекомендации для педагогов

 «Развитие технических способностей ребенка».

В настоящее время в России возникла нехватка кадров технической направленности. Без хорошо обученных, заинтересованных и творческих работников  не будет современных микроэлектроники, наноиндустрии и технологии, а значит не будет таких отраслей как  авиастроение, судостроение, ракетостроение и т.д. Такие изменения в обществе и науке ведут к изменениям в образовании. Особое внимание на данном этапе уделяется развитию технических способностей, и развитие творческого интереса следует начинать не с выбора подростком ВУЗа, а с самых начальных азов обучения. В этом случае интеграция образовательных и технических областей позволит им гармонично объединится в единый, неразрывный образовательный процесс, гарантируя высокие результаты в развитии и воспитании.

Технические способности у ребенка проявляются  не сразу, гораздо позднее, чем, например,  способности в области искусства. Это обуславливается тем, что для конструирования, изобретательства и моделирования требуется достаточно уже высокое развитие психики и мышления. Самый подходящий возраст для развития у детей технических способностей – это 7-11 лет.

Что такое технические способности и можно ли говорить о них как о такой совокупности психических свойств, которые позволяют человеку успешно действовать в сфере техники и находить пути к ее усовершенствованию? Ведь область техники чрезвычайно разнообразна. Очень  резко отличаются друг от друга, например, деятельность человека в сфере машиностроения и в области химии, а тем более робототехники.

Однако во всех этих видах технической деятельности  есть общее.

У всех людей, успешно работающих в различных областях техники, имеется комплекс психических качеств, называемых общими техническими способностями. Комплекс таких качеств является существенным для работы в любой отрасли техники без исключения.

Многочисленные наблюдения за работой изобретателей, а также творчески работающих конструкторов различных отраслей техники позволили  установить некоторые стороны психической деятельности человека, которые вообще важны для успешной работы в сфере техники.

Прежде всего, это хорошая техническая наблюдательность; затем это развитое техническое мышление, которое проявляется в рациональном подходе к практической задаче, в учете свойств и возможностей материалов, в хорошем планировании умственных операций, в умении внести известный элемент новизны в решение технической задачи. Деятельность мышления для успешной работы в сфере техники предполагает обязательно достаточно развитое пространственное воображение, способность к комбинированию. Но не следует забывать о таких качествах как: хорошо выраженный интерес к технике, большая любознательность; общая активность мысли, настойчивость в поисках; умение не опускать руки при неудаче, упорство в борьбе за поставленную цель.

Откуда же берутся эти качества и свойства личности, можно ли их воспитать, или они даются каждому от рождения, и что важно не пропустить, не заглушить в своем ребенке?

Все начинается с интереса к умениям делать что-то своими руками:

- складывать в определенной последовательности предметы и части предметов в единую конструкцию;

- склеивать или соединять (подгонять) отдельные детали;

- сколачивать, выравнивать, распиливать и отделять какие-то части, чтобы придать всему действию какой-то завершенный вид;

- разбирать на отдельные части механизмы и детали, чтобы увидеть и понять, из чего они состоят внутри (любопытство здесь играет большую роль).

Со стороны взрослых важно не пропустить интерес к различным машинам, механизмам и роботам. Удивление, восхищение и любопытство при этом дают огромный импульс к действиям в познании, и главное – в приобретении бесценного личного опыта, который потом в сочетании с творческой силой перерастает в изобретательство. Каждый родитель должен понять, что ребенок – это своеобразный мир, и он необыкновенно индивидуален. Нужно помнить о том, что, как бы мы, родители, ни были заняты,   главное – это не заглушить стремление своего ребенка познать что-нибудь новое, интересное, постараться дать ему возможность разобраться в деталях и постигнуть истинное содержание технического творчества.

Для того чтобы, став взрослым, успешно трудиться в области техники, надо пройти соответствующий путь развития в юные годы. Без возникновения серьезных интересов к технике, без практики самостоятельного решения простых технических задач, без приобретения умения думать технически о заданиях, связанных с изготовлением, например, различных моделей, не может сформироваться человек, который будет впоследствии успешно работать в сфере техники.

Школьник-подросток, когда он занимается в техническом объединении, не совершает изобретений, обогащающих человечество, но, зато он очень часто, фактически на каждом занятии, делает открытие, изобретение для себя, когда он сам находит решение технических задач, уже известное взрослым. Такое творчество детей — основа развития активности, самостоятельности, инициативы человека в решении технических задач.

К 12-15 годам проявленный интерес  к какому – либо действию или занятию является вполне осознанным признаком будущей профориентации.

Талантливый наставник или мастер – обладающий собственным высоким техническим и творческим потенциалом, может дать огромный импульс для своих обучающихся в достижении блестящих результатов в техническом творчестве. В этом случае педагог психологически подстраивает обучающихся к своему собственному техническому опыту, к определенному характеру исследований и тем самым дает возможность одаренному ребенку проявить себя в конкуренции и соревновательной борьбе за общий результат эксперимента.

Интеграция технического конструирования и моделирования в образовательное пространство ребенка не только способствует формированию устойчивых умений и компетенций в сфере технического творчества, но и формирует общую активность, инициативность, познавательный интерес, креативность, наблюдательность, умение ставить цели и добиваться результата, причем происходит это легко и непринужденно.

Инструкция по технике безопасности  при работе с конструктором

 1. Работу начинать только с разрешения учителя. Когда учитель обращается к тебе, приостанови работу. Не отвлекайся во время работы.

2. Не пользуйся инструментами и предметами, правила обращения, с которыми не изучены.

3. Работай с деталями только по назначению. Нельзя глотать, класть детали конструктора в рот и уши.

4. При работе держи инструмент так, как указанно в инструкции или показал учитель.

5. Детали конструктора и оборудование храни в предназначенном для этого месте. Нельзя хранить инструменты навалом.

6. Содержи в чистоте и порядке рабочее место.

7. Раскладывай оборудование в указанном порядке.

8. Не разговаривай во время работы.

9. Выполняй работу внимательно, не отвлекайся посторонними делами.

10. При работе с ПК нельзя открывать программы, включать, выключать ПК без разрешения учителя.

11. Во время работы за компьютером нужно сидеть прямо напротив экрана, чтобы верхняя часть экрана находилась на уровне глаз на расстоянии 45-60 см.