Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 93 Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» Возраст обучающихся: 7-8 лет срок реализации - 1 год . Составитель: Петрова А.В. Учитель информатики Екатеринбург 2023 «Робототехника» Пояснительная записка Рабочая программа внеурочной деятельности составлена на основе следующих нормативных документов: Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014-2020 гг. и на перспективу до 2025 года; Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество» (2011-2020 годы); Комплексная программа «Развитие образовательной робототехники и IT-образования в Российской Федерации», срок реализации программы 2014- 2020 гг. первый этап: 2014-2016 гг. Значимость внеурочной деятельности заключается в том, что она направлена на формирование творческой личности, креативному мышлению и нестандартным решениям. LEGO конструктор Education WeDo и LEGO Education WeDo-2 ориентированы на изучение основных физикомеханических принципов и базовых технических решений, которые заложены в основе всех современных конструкций и устройств. Данная программа позволяет реализовать инженерные и конструкторские задачи, а также обучить объектно-ориентированному программированию и моделированию с использование конструкторов LEGO Education WeDo, LEGO Education WeDo-2 и программного обеспечения Scratch. Использование конструкторов серии LEGO WeDo и LEGO WeDo-2 позволит решать типовые и не типовые задачи, а также нестандартные ситуации, исследовать датчики и поведение роботов, вести собственные наблюдения. При работе в команде способствует формированию и умению взаимодействовать с соучениками, анализировать, четко выражать свои мысли и действия, критически оценивать ситуацию, отстаивать свои выводы и решения. При изучении LEGO WeDo и LEGO WeDo-2 позволит ученикам сделать более серьезные проекты, будет развивать самостоятельно техническое творчество, которое позволит принимать участие в соревнованиях, конкурсах по робототехнике. Актуальность программы заключается тем, что робототехника в школе показывает ученикам технологии 21 века, которая способствует развитию у их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности и принятию решений, раскрывает их творческий потенциал. Учащиеся лучше понимают, когда они делают самостоятельно, изобретая и создавая разные конструкции и проекты. При реализации этой программы в школах, для учеников это большая помощь в развитие коммуникативных навыков за счет активного участия детей в групповых проектах, которые развивают техническое мышление при работе с 3D редактором LEGO и набором Lego Education We Do, LEGO Education WeDo-2, что позволит обучить их начальным навыкам программирования. Курс «Lego-конструирование и робототехника»в учебном плане Рабочая программа рассчитана на 66 часа (2 ч. в неделю) в 1 и 2 классе. В программу данного курса входит: – Базовый набор Lego Education We Do (Артикул: 9580 Название: LEGO® Education We Do™); – Ресурсный набор Lego Education We Do (Артикул: 9585 Название: LEGO® Education We Do™); -- Базовый набор Lego Education We Do 2.0 – Открытая и бесплатная среда программирования SCRATCH, с программным продуктом Scratch (version 1.4); Цель курса: освоить и использовать средства информационных технологий для решения конструкторских, синтезирующих, интегративных отношений между объектами и процессами реальных задач, способствовать успешной адаптации при переходе от подготовительного курса информатики к базовому. Задачи курса: - Знакомство с азами программирования Scratch, с базовыми конструкторскими наборами LEGO We Do и ресурсным набором LEGO We Do; базовым конструкторским набором LEGO We Do2 .0 - Изучение основ объектно-ориентированного программирования; - Составление простых и сложных алгоритмических программ; - Использование и программирование датчиков, которые позволяют сделать исследования окружающей среды и выполнение поставленных задач; - Спроектировать и разработать собственные программы как стандартные, так и нестандартные; - Создание собственных проектов, которые будут интересны в реальной жизни; - Сформировать умения работать в команде; - Научить и развить умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Ожидаемые результаты при освоении программы по робототехнике Личностные результаты: - Сформировать способность у ученика к саморазвитию, самообразованию и самоконтролю на основе мотивации к робототехнической и учебной деятельности; - Сформировать современное мировоззрение к современному развитию общества и науки; - Сформировать информационно-коммуникативную компетентность для успешной социализации и самореализации в обществе. Метапредметные результаты: - Умение ставить и реализовывать поставленные цели и задачи; - Умение самостоятельно планировать свою деятельность; - Умение выполнять и правильно оценивать результаты собственной деятельности; - Умение создавать, разрабатывать и реализовывать схемы, планы и модели для решения поставленных задач; - Умение устанавливать причинно-следственные связи и логически мыслить. В ходе изучения курса учащийся научиться: - Простыми методами и формами обработки и анализа данных; Информационно-коммуникативной компетентность и информационной культуре; - Основам программирования; - Умениям автоматизировать и решать поставленные задачи, используя компьютер и технические устройства как инструмент. Программа обладает профориентационной направленностью. В ходе обучения поможет ученику определить свои склонности к инженернотехническому конструированию и моделированию, поспособствует к определению бедующему развитию и цели в жизни. Формы организации занятий Основными формами учебного процесса являются: групповые учебно-практические и теоретические занятия; работа по индивидуальным планам (исследовательские проекты); участие в соревнованиях между командами; комбинированные занятия. Формы подведения итога реализации программы защита итоговых проектов; участие в конкурсах на лучший сценарий и презентацию к созданному проекту; участие в школьных и городских научно-практических конференциях (конкурсах исследовательских работ). Рабочая программа рассчитана на 62 часа учебного времени, 2 часа в неделю. Учебно-тематический план 1 класс № п/п Разделы и темы Количество часов теори практика всего я 1. Введение (3 ч.) 1 2 3 4 5.1 5.2 6 7.1 7.2 8 9 10 11 12 13 14 14.1 15 16 17 Техника безопасности. 1 1 Правила работы с конструктором. 1 1 2 2. Знакомство с конструктором Lego (4 ч. ) Знакомство с ресурсным набором Lego 1 1 2 Education We Do (Артикул: 9585) Знакомство с базовым набором Lego We Do1 1 2 2 3. Знакомство с программным обеспечением и оборудованием (10 ч.) Smarthub. Электронное устройство. 1 1 2 Библиотека программирования. Мощность и остановка двигателя. Smarthub. Электронное устройство. 1 1 2 Библиотека программирования. Направление и время вращения. Первые шаги. Вентилятор Время и направление вращения. 1 1 2 Программирование мотора. Движущийся спутник. Робот-шпион. Датчик движения. 1 1 2 Творческое моделирование с 1 1 2 программированием времени вращения, направления 4. Конструирование заданных моделей (22 ч.) Модели We Do-2 Манипулятор 1 1 2 Создание программы к модели 1 1 2 «Манипулятор» Колебания. Модель. программирование 1 1 2 Колебания.Робот-тягач. 1 1 2 Колебания. Дельфин 1 1 2 Езда. Ременной привод. 1 1 2 Езда. Гоночный автомобиль 1 1 2 1 1 Езда. Вездеход 2 1 1 2 Майло научный вездеход 1 1 2 Датчик перемещения Майло 1 1 2 Датчик наклона Майло 5. Индивидуальная проектная деятельность (23 ч.) Создание собственных моделей в парах Создание собственных моделей в группах Соревнование на скорость по строительству пройденных моделей 21 Повторение изученного материала 22 Подведение итогов за год 23 Перспективы работы на следующий год Итого: 18 19 20 3 3 4 3 3 4 1 1 1 6 6 8 1 1 1 62 Содержание программы 1 класс 1. Введение (3 ч.) Инструктаж по технике безопасности в кабинете начальных классов при работе с конструктором. Правило работы с конструктором и электрическими приборами набора LEGO WeDo и LEGO We Do-2 (с примерами). Значение робототехники в Космической отрасли, Демонстрация технологических разработок используемых в Российской Федерации. Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, презентация, видеоролики. 2. Знакомство с конструктором LEGO (4 ч.) Знакомство с основными составляющими частями конструктора. Знакомство учащихся с базовыми и ресурсными наборами конструктором с LEGO WeDo и LEGO WeDo-2 (цвет и формы деталей). Формы занятий: лекция, беседа, презентация. 3. Знакомство с программным обеспечением и оборудованием (10 ч.) Изучение среды программирования Scratch на платформе приложения Scratch v1.4. . Знакомство с иконками —символьных обозначений программных команд, представленных в виде «программных кубиков» (блоков), из которых по аналогии с материальной конструкцией из кубиков LEGO собирается визуальная конструкция. Знакомство с названием деталей, типом передач, с электронными компонентами. Знакомство с различными моторами и датчиками: 1) Средний мотор-заставляет двигаться другие компоненты. 2) Датчик перемещения – помогает обнаруживать изменения в расстоянии до объекта. 3)Датчик наклона– обнаруживает изменения в шесть различных позициях. 4)Аккумуляторная батарея СмартХаб– экономичный, экологически безвредные и удобный источник энергии для робота. Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа. Создание моделей «Улитка-фонарь. Вентилятор. Спутник. Роботшпион» 4. Конструирование заданных моделей (22 ч.) Создание модели «Манипулятор» конструирование и программирование модели манипулятора. Учащиеся должны сконструировать манипулятор. Учащиеся построят и запрограммируют модель «Мельница», установят скорость движения оси мельницы и установят датчик наклона. Учащиеся построят и запрограммируют модель «Подъёмный кран» установят размер осей. Запрограммируют скорость подъема грузов. Учащиеся построят и запрограммируют модель «Истребитель», скорость движения и количество оборотов мотора. Все проделанные действия помогут раскрыть суть работы механизмов модели. 4.2 Модель WeDo-2 Изучение базовых моделей. Проект №1 «Первые шаги» Учащиеся построят и запрограммируют модель «Майло научный вездеход» Проект №1 «Первые шаги» часть «А», которая посвящена изучению способов при помощи которых учёные и инженеры могут использовать вездеходы для исследования мест недоступных для человека.. Проект №1 «Первые шаги» часть «Б» «Датчик перемещения Майло» позволит познакомиться учащимся с возможностями использования датчика перемещения для обнаружения различных экземпляров растений. Проект №1 «Первые шаги» часть «С» «Датчик наклона Майло», учащиеся будут строить устройство, используя датчик наклона, который поможет отправить сообщение на базу. Формы занятий: лекция, беседа, индивидуальная работа, решение проблемы, практическая работа. Индивидуальная проектная деятельность (23 ч.) Методическое обеспечение Основной организационной формой обучения в ходе реализации данной образовательной программы является занятие. Это форма обеспечивает организационную чёткость и непрерывность процесса обучения. Формы занятий: соревнования, выставки, конкурсы, практикум, занятие – консультация, занятие – ролевая игра, занятие – презентация, занятие проверки и коррекции знаний и умений. Методы организации учебного процесса. Информационно – рецептивный метод (предъявление педагогом информации и организация восприятия, осознания и запоминание обучающимися данной информации). Репродуктивный метод (составление и предъявление педагогом заданий на воспроизведение знаний и способов умственной и практической деятельности, руководство и контроль за выполнением; воспроизведение воспитанниками знаний и способов действий по образцам, произвольное и непроизвольное запоминание). Метод проблемного изложения (постановка педагогом проблемы и раскрытие доказательно пути его решения; восприятие и осознание обучающимися знаний, мысленное прогнозирование, запоминание). Эвристический метод (постановка педагогом проблемы, планирование и руководство деятельности учащихся; самостоятельное решение обучающимися части задания, непроизвольное запоминание и воспроизведение). Исследовательский метод (составление и предъявление педагогом проблемных задач и контроль за ходом решения; самостоятельное планирование обучающимися этапов, способ исследования, самоконтроль, непроизвольное запоминание). В организации учебной познавательной деятельности педагог использует также словесные, наглядные и практические методы. Словесные методы. Словесные методы педагог применяет тогда, когда главным источником усвоения знаний обучающимися является слово (без опоры на наглядные способы и практическую работу). К ним относятся: рассказ, беседа, объяснение и т.д. Наглядные методы. К ним относится методы обучения с использованием наглядных пособий. Практические методы. Методы, связанные с процессом формирования и совершенствования умений и навыков обучающихся. Основным методом является практическое занятие. Дидактические средства. В ходе реализации образовательной программы педагогом используются дидактические средства: учебные наглядные пособия, демонстрационные устройства, технические средства. Формы подведения итогов: соревнования, выставки, зачёты, конкурсы. Оборудование. Для эффективности реализации образовательной программы «Роботехника» необходимы материальные ресурсы: 1. LEGO WEDO – конструкторы (базовый артикул: 9580, ресурсный набор артикул: 9585) 2. Лицензионное программное обеспечение 2000095 LEGO® Education We Do™ или Открытой и бесплатной средой программирования SCRATCH, программным продуктом Scratch (version 1.4). 3. Ресурсным набором Lego Education WeDo-2 (Артикул: 9585 Название: LEGO® Education WeDo-2); 4. Ноутбуки 5. Проектор 6. Интерактивная доска 7. Сканер 8. Принтер 9. Видеооборудование Список литературы для педагога: 1. Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO We Do, - 177 с., илл. 2. Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли – Москва: Просвещение, 2011. – 159 С. 3. Книга учителя LEGO Education WeDo (электронное пособие) 4. Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий. 5. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.М.: Инт, 1998. 6. Примерные программы по внеурочной деятельности для начальной школы (Из опыта работы по апробации ФГОС)/ авт.-сост.: Н.Б. Погребова, О.Н.Хижнякова, Н.М. Малыгина, – Ставрополь: СКИПКРО, 2010 7. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г. 8. Интернет ресурсы http://www.lego.com/education/ http://learning.9151394.ru Список литературы для учащегося 1. Автоматизированное устройство. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт – диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO WeDo, - 177 с., илл. 2. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- Пересказ с англ.М.: Инт, 1998. 3. Интернет ресурсы 4. http://www.lego.com/education/