Дополнительная общеобразовательная программа технической направленности "Лего-конструирование"
рабочая программа

Филиал муниципального автономного учреждения дополнительного образования

«Центр дополнительного образования» г. Мирный  

муниципального образования «Мирнинский район» Республика Саха (Якутия)

в п. Чернышевский

Дополнительная общеобразовательная

общеразвивающая программа

технической направленности

начального конструирования «ЛЕГО»

Тип программы: модифицированная

Срок реализации: 2 года

Возраст обучающихся: 5-12 лет

Уровень: разноуровневый (базовый, продвинутый)

                                                                                                                                                                     Составитель:

Несветов Денис Владимирович,

                                                                                         педагог дополнительного образования

Чернышевский, 2023г.

Внутренняя экспертиза проведена. Программа рекомендована к рассмотрению на педагогическом совете учреждения.

Зам. Директора по УВР/Методист_________/__________

                                                                                                подпись             ФИО

                                                                                                            «____» августа 2023 г.

Раздел 1. Комплекс основных характеристик программы

1. Пояснительная записка

Дополнительная образовательная общеразвивающая программа начального

конструирования ЛЕГО имеет техническую направленность.

Дополнительная образовательная общеразвивающая программа разработана в соответствии с действующим законодательством и нормативно-правовыми актами Российской Федерации, с основными нормативными документами:

-Федерального Закона Российской Федерации от 29.12.2012 273-Ф3 «Об образовании в Российской Федерации»;

-Приказ Министерства просвещения Российской Федерации «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» от 09.11.2018 №196;

-Постановление Государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020г. «Об утверждении санитарных правил СП-2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» (СП-2.4.3648-20);

-Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) (Приложение к письму Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 № 09-3242).

В связи с введением в систему дошкольного образования федеральных государственных требований педагогам открываются большие возможности использования новых педагогических технологий, методик, различных видов дидактического материала. Наиболее популярным оборудованием на сегодняшний день считаются материалы ЛЕГО, в которые входят различные виды конструкторов.

Материал ЛЕГО является универсальным и многофункциональным, поэтому он может использоваться в различных видах деятельности. Внедрение ЛЕГО-технологий в образовательный процесс дает возможность осуществлению интегративных связей между образовательными областями. Использование ЛЕГО-конструкторов в образовательной работе с детьми выступает оптимальным средством формирования навыков конструктивно-игровой деятельности и критерием психофизического развития детей дошкольного и младшего школьного возраста, в том числе становления таких важных компонентов деятельности, как умение ставить цель, подбирать средства для её достижения, прилагать усилия для точного соответствия полученного результата с замыслом.

Программа «ЛЕГО-конструирование» предлагает использование образовательных конструкторов ЛЕГО как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию на занятиях с ЛЕГО. ЛЕГО–конструирование способствует формированию умению учиться, добиваться результата, получать новые знания об окружающем мире, закладывает первые предпосылки учебной деятельности.

Программа составлена на основе авторской программы «ЛЕГО-конструирование» Заступова Н. В., МОУ «СОШ №13 г. Пугачева имени М.В. Ломоносова», 2020 г.

Актуальность программы обоснована тем, что Lego-конструирование – это вид моделирующей творческо-продуктивной деятельности. Диапазон использования ЛЕГО с точки зрения конструктивно-игрового средства для детей довольно широк. Разнообразие конструкторов Лего позволяет заниматься с обучающимися разного возраста и различных образовательных возможностей.

Данная программа актуальна тем, что раскрывает для детей мир техники. Занятия по программе «ЛЕГО-конструирование» положат начало формированию у обучающихся целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. 

Отличительной особенностью программы является то, что содержание программы спланировано по принципу от простого к сложному, чтобы помочь обучающимся постепенно, шаг за шагом освоить основные принципы конструирования, раскрыть в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. Образовательная система ЛЕГО предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения. Самостоятельная работа выполняется обучающимися в форме проектной деятельности, может быть индивидуальной, парной и групповой. Выполнение проектов требует от учащихся широкого поиска, структурирования и анализирования дополнительной информации по теме. 

Новизна программы заключается в том, что образовательная система ЛЕГО предлагает разные средства обучения, которые помогают стимулировать развитие общих познавательных способностей ребенка, таких как внимание, память, образное, пространственное и творческое мышление, обучают работе в команде, что очень важно для социализации детей. 

Проектно-исследовательская деятельность по проектированию собственного исследования, предполагающая выделение целей и задач, планирование хода и исследования, определения ожидаемых результатов, оценка реализуемости исследования, определение необходимых ресурсов.

Подготовка детей к научно-практическим конференциям «Я исследователь», «Шаг в будущее».

Примерные темы для выбора исследования:

1. Лего-удивительный мир;
2. Лего-полезный конструктор;
3. Лего и его влияние на развитие детей.

Адресат дополнительной общеобразовательной программы

Программа составлена с учетом половозрастных и индивидуально-психологических, физических особенностей обучающихся и рассчитана на обучающихся от 5 до 12 лет. Выполнение программы рассчитано на 2 учебных года: 1 год обучения соответствует базовому уровню сложности, 2 год обучения относится к продвинутому уровню сложности. 

В программе при работе с детьми используются наборы конструкторов Mindstorms наиболее подходящие к их возрасту.

Планом учебно-воспитательной работы данной программы для самоопределения каждого ребенка в учебной группе и развития объединения как единого успешно функционирующего коллектива предусмотрены воспитательные мероприятия в учебных группах и в объединении в целом, а так же участие в мероприятиях, проводимых в организации определенное время на подготовку и участие в выставках, конкурсах и конференциях различного уровня.

Занятия проводятся:

1 год обучения - 3 занятия в неделю по 2 академических часа. Всего 216 часов;

2 год обучения - 3 занятия в неделю по 2 академических часа. Всего 216 часов.

Продолжительность одного академического часа – 45 минут. Продолжительность 1 занятия: 2 академических часа. Перерыв между учебными занятиями 10 минут. Общее количество часов в неделю – 6 часов.

Начало занятий: 9 сентября 2023 года.

Срок реализации программы: 2 года (сентябрь - май).

Объем учебной нагрузки: 432 часа.

Формы реализации: Занятия проводятся в очной и очно-заочной формах обучения без использования дистанционных технологий, без использования сетевой формы обучения.

Дистанционное обучение

С учетом санитарно-эпидемиологической ситуации при необходимости возможна реализация программы в заочной форме обучения с использованием дистанционных технологий, без использования сетевой формы.

Электронные образовательные ресурсы, используемые при применении дистанционных образовательных технологий:

-  Zoom https://zoom.us/ — эта платформа для конференций дает возможность бесплатно организовывать встречи до 100 участников;

- Google Класс Google Classroom – бесплатный сервис для школ, некоммерческих организаций и всех, у кого есть личный аккаунт Google. Он упрощает диалог учащихся и преподавателей. Этот сервис позволяет экономить время при создании курсов, рассылке домашних заданий, общении с учащимися и организации учебного процесса;

- Яндекс.Диск — облачный сервис, позволяющий пользователям хранить свои данные на серверах в «облаке» и передавать их другим пользователям в Интернете.

Уровень программы: разноуровневый (базовый, продвинутый).

Педагогическая целесообразность программы заключается в том, что она отвечает потребностям общества и образовательным стандартам второго поколения в формировании компетентной, творческой личности. Программа носит сбалансированный характер и направлена на развитие информационной культуры обучающихся.

Направленность программы

Дополнительная общеобразовательная программа начального конструирования «ЛЕГО» относится к программам технической направленности и предусматривает развитие творческих способностей детей, формирование начальных технических ЗУНов, а также овладение «soft» и «hard» компетенциями.

Конструкторы ЛЕГО вводят детей в мир моделирования, способствуют формированию широкого кругозора обучающихся. Занятия по данной программе даёт возможность обучать детей элементам конструирования, развивает их техническое мышление и способность к творческой работе.

Формы и режим занятий, условия набора: в студию принимаются обучающиеся проявившие интерес к данному виду деятельности на основании заявления от родителей.

Организация образовательного процесса.

В соответствии с учебным планом объединения, сформированы группы учащихся одного возраста или разных возрастных категорий (разновозрастные группы), являющиеся основным составом объединения, состав групп постоянный.

Организация педагогического процесса предполагает создание для обучающихся такой среды, в которой они полнее раскрывают свои творческие способности и чувствуют себя комфортно и свободно. Этому способствуют комплекс методов, форм и средств образовательного процесса.

От начала к концу обучения доля самостоятельной работы увеличивается, а роль педагога меняется от обучающей к помогающей. В соответствии и практические работы меняются от выполнения упражнений по образцу к выполнению самостоятельных работ и к творческой самостоятельной деятельности. Таким образом, контроль педагога необходим только на стадии репродуктивного уровня, когда оттачиваются умения, закрепляются основные знания. На стадии же творческих занятий контроль педагога становится неуместным и должен перейти в наблюдение. По мере необходимости проводятся консультации, обсуждения, советы, которые легче всего организовать во время итоговых занятий или конкурсов.

1.2 Цель и задачи программы

Цель программы: содействовать развитию у детей дошкольного и школьного возраста способностей к техническому творчеству, предоставить им возможность творческой самореализации посредством овладения ЛЕГО-конструированием. Развитие пространственного мышления детей, навыков командного взаимодействия, моделирования, прототипирования, программирования, освоения «hard» и «soft» компетенций и передовых технологий в области конструирования, робототехники, компьютерных технологий.

Задачи программы:

Обучающие:

• Изучать принципы работы робототехнических элементов, состояние и перспективы робототехники в настоящее время;
• Осваивать «hard» и «soft» компетенции; формировать умение ориентироваться на идеальный конечный результат;
• Обучать владению технической терминологией, технической грамотности;
• Формировать умение пользоваться технической литературой;
• Формировать целостную научную картину мира.

Развивающие:

• Формировать интерес к техническим знаниям; развивать у обучающихся техническое мышление, изобретательность, образное, пространственное и критическое мышление;
• Формировать учебную мотивацию и мотивацию к творческому поиску;
• Развивать волю, терпение, самоконтроль, внимание, память, фантазию;
• Рзвивать способности осознанно ставить перед собой конкретные задачи, разбивать их на отдельные этапы и добиваться их выполнения;
• Стимулировать познавательную активность обучающихся посредством включения их в различные виды конкурсной деятельности.

Воспитательные:

• Формировать организаторские и лидерские качества;
• Воспитывать трудолюбие, уважение к труду;
• Воспитывать дисциплинированность, ответственность, самоорганизацию;
• Формировать чувство коллективизма и взаимопомощи;
• Воспитывать чувство патриотизма, гражданственности, гордости за достижения отечественной науки и техники.

Формирование гендерных и гражданских чувств:

• Работать над формированием Я-образа
• Воспитывать у мальчиков внимательное отношение к девочкам
• Воспитывать в девочках скромность, умение заботиться об окружающих
• Воспитывать любовь к родному краю, малой родине, родной стране, чувство патриотизма.

1.3 Содержание программы

Учебно-тематический план

1 год обучения

Содержание учебного плана

1 год обучения

Введение 2 ч.

Прослушивание.

Знакомство. Правила техники безопасности и правил поведения на занятиях. Техника безопасности при работе с деталями. Техника безопасности при работе с компьютером.

Блок 1. Изучение конструктора – 46 часов.

1.1 Вводное занятие: Набор Lego WeDo 2.0» - 6ч.

Теория:4ч. История создания и развития конструкторов Lego. Знакомство с конструктором Lego WrDo 2.0. Удобное расположение деталей конструктора в ящике и латке. Изучение деталей конструктора их назначение.

Практика: 2ч. Сортировка конструктора, знакомство с деталями.

1.2 Кейс «Башня» - 6ч.

Теория:2ч. Знакомство с башенными конструкциями, принципами построения башен, конструированием основания, прочности постройки. Выбор деталей, для наиболее продуктивного построения конструкции. Работа с кубиками.

Практика: 4ч. Построение башен, устойчивость, высота конструкции.

1.3 Кейс «Мост» - 6ч.

Теория:2ч. Назначение мостов, виды мостов, принципы построения, выбор материалов. Применение поперечных балок, для увеличения прочности конструкции. Применение балок, кубиков.

Практика: 4ч. Постройка моста, увеличение длины, прочности постройки.

1.4 Кейс «Тележка» - 6ч.

Теория:2ч. Виды тележек, назначение. Устройство и конструктивные решения. Выбор деталей, применение осей, колес и планок.

Практика: 4ч. Постройка тележки с использованием одного колеса, одной оси. Двуосной тележки.

1.5 Кейс «Кормушка» - 6ч.

Теория:2ч. Виды кормушек в зависимости от назначения. Применение перекрытий. Декоративное украшение конструкций.

Практика: 4ч. Конструирование кормушек предназначенных для кормления различных домашних животных.

1.6 Кейс «Вентилятор» - 6ч.

Теория:2ч. Предназначение вентиляторов, принцип работы. Применение защитных конструкций для предупреждения травм, Применение простых передач, для увеличения крутящего момента.

Практика: 4ч. Постройка вентилятора, применение редуктора. Увеличение скорости вращения.

1.7 Творческие проекты - 8ч.

Теория:2ч. Повторение раннее изученного материала. Выбор темы для проектирования.

Практика: 6ч. Сборка конструкций, усовершенствование созданной модели.

1.8 Промежуточная аттестация - 2ч.

Практика: 2ч. Решение тестового задания, конструирование модели по схеме.

                Блок 2. Работа с моторами и датчиками (программирование) – 60 часов.

2.1. Теоретическое занятие: «Датчики и моторы набора Lego WeDo 2.0» - 4ч.

Теория:4ч. Что такое двигатель? Виды двигателей, назначение и применение. Мотор входящий в комплектацию набора WeDo 2.0. Передача вращательного момента при помощи осей, редуктора. Датчик наклона, назначение и применение. Датчик расстояния. Назначение и применение.

2.2. Теоретическое занятие: «Смартхаб» - 4ч.

Теория:4ч. Модуль WeDo 2.0 (смартхаб). Устройство (элементы питания, индикатор включения, подключения; выходные гнезда; кнопка включения), подключение к ПК, ноутбуку, планшету; назначение. Изменение имени смартхаба.

2.3. Теоретическое занятие: «Программный интерфейс Lego Mindstorms Education WeDo 2.0» - 4ч.

Теория:4ч.Установка программного обеспечения на ПК, ноутбук, планшет. Знакомство с интерфейсом ПО.

2.4. Кейс «Вертолет» - 6ч.

Теория:2ч. История развития вертолетостроения, Механизмы, используемые при постройке вертолетов (ременная передача, шкивы). Применение веревки, завязывание веревки на втулке.

Практика:4ч. Сборка модели вертолета по инструкции, работа с усовершенствованием данной конструкции. Составление программы рабочей модели.

2.5. Кейс «Мусоровоз» - 6ч.

Теория:2ч. Принцип работы автомобиля, предназначенного для вывоза мусора. Применение ременной передачи. Применение шарнирных механизмов.

Практика:4ч. Сборка рабочей модели по предложенной инструкции, вариации изменения конструкции. Программирование модели.

2.6. Кейс «Гоночный автомобиль» - 6ч.

Теория:2ч. История гоночных автомобилей. Классификация гоночных автомобилей. Применение зубчатых передач, редукторов для увеличения передаточного числа.

Практика:4ч. Сборка рабочей модели по предложенной инструкции. Модернизация первоначального механизма. Составление программы гоночного автомобиля.

2.7. Кейс «Monkey» - 6ч.

Теория:2ч. Знакомство с обезьянами. Применение редуктора для поступательного движения деталей.

Практика:4ч. Сборка модели по предложенной инструкции. Натяжение нити, для демонстрации проекта. Модернизация конструкции. Составление программы. Движение робота по навешенной веревке.

2.8. Кейс «Тираннозавр» - 6ч.

Теория:2ч. История динозавров. Применение шкивов и шарнирных механизмов. Декоративные элементы набора WeDo 2.0. Применение датчика расстояния.

Практика:4ч. Сборка модели по предложенной инструкции. Декоративное украшение модели. Составление программы движения робота.

2.9. Творческие проекты - 12ч.

Теория:2ч. Повторение раннее пройденного материала.

Практика:10ч. Самостоятельное конструирование собственных проектов. Программирование роботов. Защита проектов.

2.10. Кейс «Паук» - 6ч.

Теория:2ч. Знакомство с пауками. Применение датчика расстояния. Устройство роликовых блоков, его применение для осуществления подъема предметов. Сложности при осуществлении сборки при применении блоков. Усиление конструкций.

Практика:4ч. Сборка модели паука по предложенной инструкции. Программирование модели для осуществления движения вверх и вниз. Декоративное украшение, усовершенствование исходной модели.

Блок 3. Среда конструирования и программирования роботов – 48 часов.

3.1 Вводное занятие – 2ч.

Теория:2ч. Программное обеспечение WeDo 2.0. Входящие в ПО инструкции по сборке и программированию роботов. Интерфейс программы. Первые шаги осуществления конструирования. Элементы панели программирования.

3.2 Сборка и программирование робота WeDo 2.0. – 4ч.

Теория:2ч. Вход в ПО WeDo 2.0, осуществление выбора проекта, рассмотрение моделей, программ к ним.

Практика:2ч. Работа с интерфейсом программы. Подключение моторов и датчиков. Проверка работы смартхаба.

3.3 Изучение программного интерфейса – 6ч. 

Теория:2ч. Первые шаги, Изучение проектов с пошаговыми инструкциями.

Практика:4ч. Сборка конструкций из пошаговых инструкций входящих в ПО WeDo 2.0. Составление программ.

3.4 Выбор работы для сборки и программирования – 6ч.

 Теория:2ч. Закрепление пройденного материала. Знакомство детей с официальным сайтом Lego.

Практика:4ч. Выбор модели робота на официальном сайте Lego. Работа с выбранным материалом.

3.5 Движение по различным направлениям – 4ч.

Теория:2ч. Использование рулевого механизма, Использование двух моторов для движения модели в различных направлениях. Использование поворотного механизма, для движения модели по круговой траектории.

Практика:2ч. Сборка модели, применение полученных знаний. Программирование модели для движения в разных направлениях в среде программирования WeDo 2.0.

3.6 Использование звуковых эффектов – 8ч.

Теория:2ч. Блок звука, входящий в панель инструментов среды программирования WeDo 2.0. начало и окончание звукового сопровождения.

Практика:6ч. Сборка модели робота, использование звуковых эффектов.

3.7 Работа с датчиком расстояния – 4ч.

Теория:2ч. Применение и назначение датчика, основные функции. Управление мотором с использованием датчика расстояния.

Практика:2ч. Сборка модели робота, составление программы с применением датчика расстояния.

3.8 Работа с гироскопическим датчиком – 4ч.

Теория:2ч. Применение и назначение датчика, основные функции. Управление роботом с использованием гироскопического датчика (датчика наклона).

Практика:2ч. Сборка модели робота, составление программы с применением гироскопического датчика.

3.9 Установка временных интервалов – 4ч.

Теория:2ч. Что такое время? Какое значение оно имеет в жизни людей. Применение временных интервалов в робототехнике.

Практика:2ч. Сборка модели робота, составление программ с использованием блока время входящего в панель инструментов среды программирования WeDo 2.0.

3.10 Установка таймера и счетчика времени – 4ч.

Теория:2ч. Что такое таймер и счетчик времени, принцип работы, их применение в робототехнике.

Практика:2ч. Сборка модели робота, составление программ с использованием блоков Таймер и счетчик времени входящих в панель инструментов среды программирования WeDo 2.0.

3.11 Контрольное занятие – 2ч.

Практика:2ч. Сборка и программирование роботов с использованием ранее изученного материала. Защита работ.

        Блок 4. Виды соревнований и элементы заданий – 58 ч.

        4.1 Соревнования «Гонка» - 6ч. 

Теория:2ч. Повторение теоретической части строения гоночных автомобилей. Принципов передачи вращательного момента от мотора к колесам.

Практика:4ч. Создание гоночного автомобиля, программирование модели. Проведение соревнований на гоночной трассе.

        4.2 Соревнования «Волчок» - 6ч.

Теория:2ч. Что такое волчок? Виды волчков, принцип работы.

Практика:4ч. Сборка модели волчка, Соревнования на длительность вращения.

4.3 Соревнования «Повтори конструкцию» - 6ч.

Теория:2ч. Повторение раннее изученного материала, принципов крепления деталей, шарнирных механизмов, передач, редукторов, деталей конструктора, цветов элементов.

Практика:4ч. Предложение вариантов конструкций для запоминания деталей и их расположения. Проверка качества повторения конструкции.

        4.4. Соревнования «Башня» - 6ч.

Теория:2ч. Повторение раннее изученного материала. Принципов построения башен.

Практика:4ч. Самостоятельное конструирование башни. Оценка высоты, прочности, устойчивости.

        4.5 Соревнования «Сумо» - 6ч.

Теория:2ч. Что такое Сумо роботов? История возникновения.

Практика:4ч. Сборка модели собственного робота используя модули конструктора WeDo 2.0. Проведение соревнований.

        4.6 Соревнования «Луноход» - 6ч.

Теория:2ч. Повторение ранее изученного материала. Поворотные механизмы, передачи, редукторы.

Практика:4ч. Сборка модели лунохода с применением полученных знаний. Составление программы, для наиболее быстрого и точного прохождения робота по заданной траектории. Манипулируя блоками времени, таймера.

        4.7 Соревнования «Ветродуй» - 6ч.

Теория:2ч. Повторение раннее изученного материала, вентилятор, привод.

Практика:4ч. Сборка рабочей модели вентилятора с использованием редукторов и передач. Оригинальное решение поставленной задачи. Составление программы.

        4.8 Соревнования «Необычный мост» - 6ч.

Теория:2ч. Повторение раннее изученного материала. Принципов построения мостов.

Практика:4ч. Постройка модели моста. Проверка надежности конструкции.

        4.9 Самостоятельная творческая работа учащихся – 10 ч.

Практика:10ч. Сборка собственных проектов, применение полученных знаний на практике, программирование робота. Защита проекта.

        Итоговое занятие – 2ч.

Практика:2ч.

Учебно-тематический план

1. год обучения

Содержание учебного плана

2 год обучения

Введение 2 ч.

Прослушивание.

Знакомство. Правила техники безопасности и правил поведения на занятиях.

Блок 1. Изучение конструктора – 46 часов.

1.1 Вводное занятие: «базовый и ресурсный наборы Lego Mindstorms EV3»- 6ч.

Теория:4ч. Знакомство с конструктором Lego. ТБ при работе с деталями. Правила сборки комплектов конструктора, названия и принципы крепления деталей. Изучение простых механизмов: рычаг, блок, ворот, наклонная плоскость. Колесо, ось.

Практика: 2ч. Укладка деталей конструктора согласно предложенной инструкции, Проверка комплектации, работоспособности электронных компонентов конструктора.

1.2 Кейс «Башня» - 6ч.

Теория:2ч. Отработать навыки работы в команде и схемы командного взаимодействия. Разбор принципов устойчивости конструкций, понятие – центр тяжести.

Практика: 4ч. Построить башню с максимальной эффективностью (высота башни; время, затраченное на строительство башни; количество материала, использованного для строительства.

1.3 Кейс «Мост» - 6ч.

Теория:2ч. Что такое мост? Виды мостов, их назначение, конструктивные особенности.

Практика: 4ч. Отработать навыки работы в команде и схемы командного взаимодействия. Конструирование моста с передачей характерных технических особенностей строения.

1.4 Кейс «Тележка» - 6ч.

Теория:2ч. Виды не моторизированного транспортного средства. Зубчатая передача: прямая, коническая, червячная. Передаточное отношение. Ременная передача.

Практика: 4ч. Построение Одноколесной, одноосной и трехколесной тележек.

1.5 Кейс «Кормушка» - 6ч.

Теория:2ч. Ознакомиться с условиями кормления домашних животных. Провести анализ проблемной ситуации. Отработать методы генерации решений. Зафиксировать конечный результат, который необходимо будет реализовать в зависимости от вида домашнего животного.

Практика: 4ч. Построение кормушек для различных животных, с учетом их кормления.

1.6 Кейс «Карусель» - 6ч.

Теория:2ч. Ознакомится с моделью демонстрирующие возможности зубчатых колес. Уменьшение скорости вращения. Увеличение скорости вращения. Зацепление под углом. Ведущее зубчатое колесо. Ведомое зубчатое колесо. Зацеп

Практика: 4ч. Построение карусели с использованием понижения/повышения передаточного числа.

1.7 Творческие проекты - 8ч.

Теория:2ч. Повторение ранее изученного материала.

Практика: 6ч. Творческое конструирование собственных моделей   роботов.

1.8 Промежуточная аттестация - 2ч.

Практика: 2ч. Теоретический срез знаний, практическое задание.

                Блок 2. Работа с моторами и датчиками (программирование) – 60 часов.

2.1. Теоретическое занятие: «Датчики и моторы набора Lego Mindstorms EV3» - 4ч.

Теория:4ч. Датчики: ультразвуковой (датчик расстояния), касания, звука - микрофон, освещенности.

2.2. Теоретическое занятие: «Модуль EV3» - 4ч.

Теория:4ч. Знакомство с электронными компонентами и их использование: Модуль EV3 с батарейным блоком; соединительные кабели разной длины для подключения датчиков и сервоприводов к EV3, USB - кабели для подключения к компьютеру.

2.3. Теоретическое занятие: «Программный интерфейс Lego Mindstorms Education EV3 Teacher Edition» - 4ч.

Теория:4ч. Изучение программного обеспечения, изучение среды программирования, управления. Краткое изучение программного обеспечения. Знакомство с основными элементами программы.

2.4. Кейс «Лабиринт» - 6ч.

Теория:2ч. Программа на движение робота по правилу левой (правой) руки. Алгоритм построения программы на движение в лабиринте.

Практика:4ч. Сборка базовой модели робота для прохождения лабиринта. Программирование модели для прохождения лабиринта используя датчики касания, ультразвука.

2.5. Кейс «Радар-спидометр» - 6ч.

Теория:2ч. Скорость движения тела. Значение мощности и обороты. Что такое спидометр. Измерение скорости. Изучение датчика мотора.

Практика:4ч. Сборка модели робота. Эксперимент с роботом.

2.6. Кейс «Машинка на пульте управления» - 6ч.

Теория:2ч. Изучить конструкцию гоночных машин. Блок «bluetooth». Инфракрасный маяк с датчиком. Инфракрасный датчик. ИК-сигналы.

Практика:4ч. Сборка и программирование гоночного автомобиля. Управление гоночным автомобилем при помощи технологии «bluetooth», ИК-пульта.

2.7. Кейс «Ракетная установка» - 6ч.

Теория:2ч. Что такое ракетная установка? Что такое пусковая установка. Датчик определения угла/количества оборотов и мощности мотора. Типы данных. Проводники. Переменные и константы. Математические операции с данными. Блоки работы с данными. Логические операции с данными.

Практика:4ч. Сборка модели ракетной и пусковой установки. Составление программы запуска ракеты с использованием блоков переменные и константы; работы с данными; логических операций.

2.8. Промежуточная аттестация -2ч.

Практика:2ч. Теоретический срез знаний. Практическое задание.

2.8. Кейс «Вентилятор» - 6ч.

Теория:2ч. Вентилятор и вентиляция. Роль датчиков в управляемых системах. Расчет передаточного отношения при понижающей передаче.

Практика:4ч. Построение модели вентилятора. Эффективные методы программирования: регуляторы, события, параллельные задачи, подпрограммы, контейнеры и пр.

2.9. Творческие проекты - 10ч.

Теория:2ч. Повторение раннее пройденного материала.

Практика:8ч. Творческое конструирование собственных моделей роботов.

2.10. Кейс «Автоматическое позиционирование трапов» - 6ч.

Теория:2ч. В ходе занятий обучающиеся изучат особенности работы телескопических трапов (теле-трапов) в аэропортах.

Практика:4ч. Конструирование теле-трапа, программирование его на автоматическую состыковку с самолетом.

Блок 3. Среда конструирования и программирования роботов – 48 часов.

3.1 Вводное занятие – 2ч.

Теория:2ч. Знакомство обучающихся со средами программирования роботов Lego Mindstorms Education EV3, EV3 Classroom.

3.2 Сборка и программирование робота Mindstorms EV3. – 4ч.

Теория:2ч. Изучение программного обеспечения, изучение среды программирования, управления. Краткое изучение программного обеспечения. Знакомство с основными элементами программы. Краткий обзор программы.

Практика:2ч. Составление программ с использованием программного обеспечения Lego Mindstorms Education EV3.

3.3 Программирование движений по различным траекториям – 6ч. 

Теория:2ч. Выбор режима работы. Режим остановки мотора. Блоки «рулевое управление», «Независимое управление моторами». Инвертирование вращение мотора.

Практика:4ч. Сборка базовой модели робота. Программирование движения робота с использованием программного обеспечения Lego Mindstorms Education EV3.

3.4 Программные структуры – 6ч.

 Теория:2ч. Вывод текста, фигур, рисунка на экран дисплея. Работа с подсветкой кнопок на блоке EV3. Режимы проигрывания звукового файла, воспроизведение тонов и нот.

Практика:4ч. Составление программ, выводящих информацию в виде текста, фигур, рисунков на экран дисплея блока EV3. Работа с звуковыми файлами.

3.5 Работа с данными – 4ч.

Теория:2ч. Типы данных. Проводники. Зависимость выбора блоков от поставленной задачи. Применение проводников.

Практика:2ч. Составление программ. Формирование пакета данных, передача на другое устройство.

3.6 Работа с датчиками – 8ч.

Теория:2ч. Датчик касания. Датчик цвета. Датчик гироскоп. Датчик ультразвука. Инфракрасный датчик. Датчик определения угла/количества оборотов и мощности мотора.

Практика:6ч. Составление программ. Работа с датчиками.

3.7 Совместная работа нескольких роботов – 4ч.

Теория:2ч. Взаимодействие двух роботов EV3. Работа с текстовыми/числовыми данными. Блок «bluetooth». Формирование данных, передача на второе устройство.

Практика:2ч. Составление программ, рассчитанных на взаимодействие роботов.

3.8 Переменные и константы – 4ч.

Теория:2ч. Переменные и константы. Использование в составлении программ.

Практика:2ч. Составление программ с применением переменных, меняющих свое исходное значение в зависимости от решаемой задачи. Применение константы, если при решении поставленной задачи данное значение должно остаться неизменным.

3.9 Математические операции с данными – 4ч.

Теория:2ч. Математические операции с данными. Блоки работы с данными. Блоки работы с математическими данными.

Практика:2ч. Составление программы с использованием блоков «Математические операции с данными»

3.10 Логические операции с данными – 4ч.

Теория:2ч. Логические операции с данными. Блоки работы с логическими данными.

Практика:2ч. Составление программы с использованием блоков «Логические операции с данными»

3.11 Контрольное занятие – 2ч.

Практика:2ч. Практическое решение поставленной задачи на основе полученных знаний.

        Блок 4. Виды соревнований и элементы заданий – 58 ч.

        4.1 Соревнования «Траектория» - 6ч. 

Теория:2ч. Повторение материала «Движение по различным траекториям». Особенности составления программы для движения робота по имеющейся траектории.

Практика:4ч. Сборка базовой модели робота. Составление программы для движения робота по имеющейся траектории. Проведение соревнований.

        4.2 Соревнования «Шорт-трек» - 6ч.

Теория:2ч. Применение Датчика цвета. Движение робота по линии. Применение блоков «математические операции с данными».

Практика:4ч. Сборка модели робота. Составление программы движения робота по линии. Проведение соревнований.

4.3 Соревнования «Гольф» - 6ч.

Теория:2ч. Применение датчика ультразвука. Оценка расстояния. Расчет данных.

Практика:4ч. Сборка модели робота для игры в гольф. Составление программы, обеспечивающей точное проведение удара. Проведение соревнований.

        4.4. Соревнования «Боулинг» - 6ч.

Теория:2ч. Поиск и движение в сторону объекта. Сброс программы. Поиск новых целей.

Практика:4ч. Сборка и программирование роботов для соревнования. Проведение соревнований.

        4.5 Соревнования «Сумо» - 6ч.

Теория:2ч. Поиск соперника, выталкивание за пределы поля. Откат от границы. Остановка программы.

Практика:4ч. Моделирование собственного робота сумоиста. Составление программы. Проведение соревнований.

        4.6 Соревнования «Чертежник» - 6ч.

Теория:2ч. Применение гироскопического датчика. Особенности составления программы для воспроизведения роботом чертежа.

Практика:4ч. Сборка робота и составление программы. Проведение соревнований.

        4.7 Соревнования «Сортировщик» - 6ч.

Теория:2ч. Применение датчика цвета. Работа с данными. Движение по линии. Распознавание цвета. Движение в указанную точку.

Практика:4ч. Сборка робота и составление программы. Проведение соревнований.

        4.8 Соревнования «Лабиринт» - 6ч.

Теория:2ч. Правило правой/левой руки. Применение датчика касания и датчика ультразвука.

Практика:4ч. Сборка робота. Составление программы. Проведение соревнований.

        4.9 Самостоятельная творческая работа учащихся – 10 ч.

Практика:10ч.

        Итоговое занятие – 2ч.

Практика:2ч. Теоретический срез знаний. Практическое задание.

1.4 Планируемые результаты

Планируемые результаты соотнесены с задачами программы, дифференцируются по годам обучения и делятся на две группы: теоретические знания, практические навыки и умения, личностные качества, развитие которых предполагается в ходе реализации программы.

 В результате освоения программы 1-го года обучения учащиеся должны знать:

• правила безопасной работы;
• основные компоненты конструкторов Lego;
• виды конструкций (плоские, объёмные; однодетальные и многодетальные),

варианты креплений и виды крепежа (неподвижное и подвижное соединение деталей);

• технологическую последовательность изготовления несложных конструкций. Уметь: 
• определять, различать и называть детали Lego-конструктора (по форме, размерам, цвету);
• осуществлять подбор деталей, необходимых для конструирования (по виду и цвету);
• конструировать по образцу; - конструировать, ориентируясь на пошаговую схему изготовления конструкции.

По окончании 2-го года обучения обучающиеся должны знать:

• определять, различать и называть детали Лего-конструктора (по назначению, особенностям);
• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов; - правила создания конструкций;
• технические основы построения модели (устойчивость конструкций, прочность соединения, виды соединения деталей механизма).

Уметь:

• выстраивать свою деятельность согласно условиям (конструировать по образцу, по условиям, заданным педагогом, по заданной схеме);
• самостоятельно строить схему конструкции.
• с помощью педагога анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности; самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей, реализовывать творческий замысел.

Требования к результатам освоения программы

После завершения обучения по программе начального конструирования «Lego», обучающиеся будут владеть следующими навыками:

• умение правильно поставить цель, работать с информацией;
• умение мыслить образно, технически, логически;
• умение работать по предложенным инструкциям;
• умение творчески подходить к решению поставленной задачи;
• умение самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей (планирование предстоящих действий, самоконтроль, умение применять полученные знания, приемы и опыт в конструировании других объектов и т.д.).

Раздел 2. Комплекс организационно-педагогических условий

2. Календарный учебный график

Календарный учебный график

(общий)

3. Условия реализации программы

Для групповых занятий требуется просторное проветриваемое, хорошо освещенное помещение с соблюдением всех требований безопасности и гигиены. В помещении должны быть розетки, мебель на 10 посадочных мест, оборудование: АРМ учителя, набор WeDo 2.0, наборы EV3, магнитная доска, выход в интернета также необходимы стулья, парты, соблюдение питьевого режима.

Для полноценной реализации программы необходимо:

• создать условия для разработки проектов;
• обеспечить удобным местом для индивидуальной и групповой работы
• обеспечить обучающихся аппаратными и программными средствами.

Информационное обеспечение

Дистанционные и очные курсы, MOOC, видеоуроки, вебинары, онлайн-мастерские, онлайн-квесты и т.д.

• Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) 
• Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов (ФЦИОР)
• Российская электронная школа (РЭШ).
• Московская медиатека образовательных ресурсов 
• Постнаука Arzamas .
•  Сириус Билет в будущее .
• Цифровой Наноград 
• Khan Academy 
• Современная цифровая образовательная среда в Российской Федерации
• Русскоязычные электронные ресурсы в образовании –
• Московская электронная школа TED-ed 
• Я.Учитель
• ФИПИ Издательский дом «Первое сентября» 
• ЯКласс 
• Элементы большой науки 
• Методическая копилка учителя Российский учебник
• Единый урок.рф 

Кадровое обеспечение

Для реализации программы необходим педагог со знанием робототехники, ЛЕГО-конструирования, програмирования.

2.3. Формы аттестации

При отслеживании результативности выполнения программы используются такие формы контроля ЗУН, как:

Входной контроль - выявление нормативного творческого уровня развития учащихся.

Промежуточный контроль - контрольно-проверочные задания - один раз в полугодие.

Итоговый контроль – публичные выступления.

2.4. Оценочные материалы

Программа освоена на высоком уровне, если обучающийся полностью усвоил базовые темы, активно посещал занятия и участвовал во всех конкурсах и выставках.

Программа освоена на среднем уровне, если обучающийся полностью усвоил материал, но допускал незначительные ошибки при выполнении учебных заданий и недостаточно часто учувствовал в конкурсах и выставках.

Программа освоена на низком уровне, если обучающийся пропускал занятия, программный материал усвоил полностью, но допускал существенные ошибки при выполнении заданий, не участвовал в конкурсах и выставках.

Виды контроля:

• вводный, который проводится перед началом работы и предназначен для закрепления знаний, умений и навыков по пройденным темам;
• текущий, проводимый в ходе учебного занятия и закрепляющий знания по данной теме.

Формы проверки результатов:

• наблюдение за детьми в процессе работы;

• игры;
• индивидуальные и коллективные творческие работы.

Формы подведения итогов: выполнение практических работ (например: «Создания алгоритма движения объекта»; «Движение объекта клавиатурой»; «Взаимодействие нескольких объектов»; «Обработка событий»; «Движение по времени и на расстояние»; «Поворот на определенный градус»; «Захват объекта в пространстве»; «Определение цвета объекта»; «Движение по линии»).

Оценочные материалы (Приложение 2).

2.5. Методические материалы

Процесс обучения и воспитания основывается на личностно-ориентированном принципе обучения детям с учетом их возрастных особенностей.

Формы проведения занятий разнообразны. Это и лекция, и объяснение материала с привлечением обучающихся, и самостоятельная тренировочная работа, и эвристическая беседа, практическое учебное занятие, самостоятельная работа, проектная деятельность.

На занятиях предусматриваются следующие формы организации учебной деятельности: индивидуальная (обучающемуся даётся самостоятельное задание с учётом его возможностей), фронтальная (работа со всеми одновременно, например, при объяснении нового материала или отработке определённого технологического приёма), групповая (разделение обучающихся на группы для выполнения определённой работы).

Основная форма обучения- учебное занятие.

План проведения занятия:

1. Решение организационных вопросов.

2.Подготовка инструментов к занятию.

3.Постановка целей и задач, сообщение темы, плана занятия.

4.Работа.

5.Подведение итогов занятий. 

Виды учебной деятельности: теоретические, практические, контрольные.

Методы обучения:

Основным методом организации учебной деятельности по программе является метод кейсов.

Кейс – описание проблемной ситуации понятной и близкой обучающимся, решение которой требует всестороннего изучения, поиска дополнительной информации и моделирования ситуации или объекта, с выбором наиболее подходящего.

Преимущества метода кейсов:

• Практическая направленность. Кейс-метод позволяет применить теоретические знания к решению практических задач.
• Интерактивный формат. Кейс-метод обеспечивает более эффективное усвоение материала за счет высокой эмоциональной вовлеченности и активного участия обучаемых. Участники погружаются в ситуацию с головой: у кейса есть главный герой, на место которого ставит себя команда и решает проблему от его лица. Акцент при обучении делается не на овладевание готовым знанием, а на его выработку.
• Конкретные навыки. Кейс-метод позволяет совершенствовать «гибкие навыки» (soft skills), которым не учат в школах, но которые оказываются крайне необходимы в реальном рабочем процессе.

Приемы обучения: наглядные, практические, игровые.

Технологии обучения:

• проблемное обучение;
• модульное обучение;
• информационно-коммуникативные технологии, коллективно-взаимное обучение;
• интегративный подход в обучении, здоровье-сберегающие технологии.

Формы занятий

• фронтальная;
• групповая;
• индивидуальная.

Все задания строятся по принципу от простого к сложному. Они могут быть учебными и творческими. При выполнении учебной работы обучающиеся изучают технологии конструирования и приемы работы. При выполнении творческой работы предусматривается развитие индивидуальных способностей каждого обучающегося в конструкторском и технологическом исполнении, а также его знания и умения.

Список литературы

Литература для педагогов

1. Бейтал Дж. Конструируем роботов на Arduino. Первые шаги/ Дж.Бейктал; пер. с англ. О.А. Трефиловой.-М.: Лаборатория знаний, 2016.-320с
2. Иванченко О.В. Робототехника для начинающих на базе конструктора ПервоРобот LEGO WeDo / О. В. Иванченко – изд. М.; БИНОМ., 2013. - 159 с.
3. Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – Челябинск: ИП Мякотин И.В., 2014. – 204 с.
4. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей/ А.С. Филиппов – СПб.: Накуа, 2013. 319 с.

Литература для учащихся и родителей

1. Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику : практикум для 5-6 классов / Д.Г. Копосов. – 2 изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 288 с.
2. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику : рабочая тетрадь для 5-6 классов /Д.Г. Копосов. – 2 изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 88 с.

Интернет – ресурсы

1. Lego MindStorms Руководство пользователя [электронный ресурс]/ LEGO System A/S – Электрон. журн. – Дания, 2013 – режим доступа к журн.: https://www.lego.com/cdn/cs/set/assets/bltded7d02f8d47b8d1/User_Guide_LEGO_MINDSTORMS_EV3_11_All_RU.pdf 
2. Система обученя Lego. – Режим доступа: http://www.lego.com/education/
3. РобоКлуб. Практическая робототехника. – Режим доступа: http://www.roboclub.ru.
4. Портал Robot.Ru Робототехника и Образование. -  Режим доступа. http://www.robot.ru 
5. Образовательный портал «Виртуальная образовательная среда». – Режим доступа: http://learning.ru 
6. Федеральные государственные образовательные стандарты. – Режим доступа: https://www.menobr.ru/article/65894dopolnitelnoeobrazovaniepofgos?from=PW_F5_podsek_Art_Desktop_NEW&token=30558789-bcaa-11a0-4f7d2d01d8a3a61e&ttl=7776000&ustp=W 
7. Сайт Института новых технологий/ ПервоРобот LEGO WeDo.  – Режим доступа: http://www.int-edu.ru/object.php?m1=3&m2=62&id=1002
8. Открытый класс. Сетевые образовательные сообщества. – Режим доступа: http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792

СПИСОК

СЕРВИСОВ, ПЛАТФОРМ И ВЕБ-РЕСУРСОВ,

РЕКОМЕНДУЕМЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОННОГО

ОБУЧЕНИЯ И ДИСТАНЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1. Специализированные сервисы организации занятий:

https://classroom.google.com ;

https://teams.microsoft.com ;

2. Средства видео-конференцсвязи:

https://discord.com ;

https://www.skype.com/ru ;

3. Социальные сети и мессенджеры, в т.ч. путем сопровождения тематических сообществ в социальных сетях:

https://vk.com/@authors-create-stream ;

https://ok.me/8E9 ;

https://hangouts.google.com .

4. Цифровые образовательные платформы и веб-ресурсы:

-"Российская электронная школа" https://resh.edu.ru/summer-education ;

ресурсы Федерального государственного бюджетного учреждения "Федеральный центр организационно-методического обеспечения физического воспитания" (https://fedcdo.ru/ , https://научим.рф , https://научим.online );

-ресурсы Федерального государственного бюджетного учреждения культуры "Всероссийский центр развития художественного творчества и гуманитарных технологий" (http://vcht.center /, http://dop.edu.ru /);

-ресурсы Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного образования "Федеральный центр дополнительного образования и организации отдыха и оздоровления детей" (http://фцомофв.рф/ , http://еип-фкис.рф/ , http://науфк.рф/ , https://www.schoolsports.ru/ );

-цифровой навигатор образования, представляющий собой банк цифровых учебных материалов и практик для дополнительного дистанционного обучения https://edu.asi.ru/ ;

Национальная электронная библиотека, научная электронная библиотека https://elibrary.ru 

-электронные сервисы организации работы группы обучающихся:

 https://trello.com, https://asana.com/ru, https://planfix.ru, https://to-do.microsoft.com/tasks/ru-ru  https://padlet.com, https://jamboard.google.com, https://www.mindmeister.com/ru,

 https://www.mindomo.com/ru , https://www.mindmup.com , https://flinga.fi/,

https://miro.com/app/dashboard;

-сервисы обучения программированию на основе блочного, визуально-блочного программирования, базирующиеся непосредственно в информационно-телекоммуникационной сети "Интернет": https://codecombat.com , https://www.sololearn.com , https://www.kodugamelab.com , https://scratch.mit.edu ;

-сервисы виртуального моделирования процессов, объектов и устройств: https://tinkercad.com , https://www.sketchup.com/ru , https://cospaces.io , https://malovato.net/online-redaktori/konstruktor-lego-onlayn.html , https://www.falstad.com/circuit ;

-сервисы визуализации информации в формате презентаций и средства их веб-разработки: https://www.canva.com/ru_ru/ , https://tilda.cc/ru/ ;

-сервисы сбора обратной связи: https://www.mentimeter.com/how-to , https://nearpod.com/ , https://www.google.com/intl/ru_ua/forms/about/ , https://ru.surveymonkey.com/ , https://www.survio.com/ru/ , https://onlinetestpad.com/ru ;

-сервисы, позволяющие проводить дистанционный контроль знаний обучающихся в игровой форме в формате квиза или викторины: https://myquiz.ru , https://quizizz.com , https://kahoot.com , https://www.skillterra.com , https://learningapps.org .

Приложение 1

Календарный учебный график

Лего-конструирование

1 год обучения (3группа)

Календарный учебный график

Лего-конструирование

2. год обучения (1,2 группа)