Мастерская юного конструктора и Цифровой дизайн (моделирование)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа п. Сланцевый Рудник им. Героя Советского Союза И.И.Масленникова»

Озинский муниципальный район Саратовская область

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

«Мастерская юного конструктора и Цифровой дизайн (моделирование)»

Направленность: техническая

Уровень программы: ознакомительный

Возраст учащихся: 9-11 лет

Срок реализации: 1 год (72 часа)

Автор-составитель:

Спиридонова Светлана Сергеевна

педагог дополнительного образования

п. Сланцевый Рудник 2024

Раздел № 1. «Комплекс основных характеристик образования»

1.1.Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Мастерская юного конструктора и Цифровой дизайн (моделирование)» МОУ «СОШ им. И.И.Масленникова» Озинского муниципального района Саратовской области, разработана в соответствии с:

1. Федеральный закон "Об образовании в Российской Федерации" от 29.12.2012 N 273- ФЗ

2. «Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года»

3. Приказ Минпросвещения РФ «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»

4. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 22 сентября 2021 г. N 652н "Об утверждении профессионального стандарта "Педагог дополнительного образования детей и взрослых« вступил в силу с 1 сентября 2022 года и действует до 1 сентября 2028 г.

5. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 N 28 «Об утверждении СанПиН 2.4.3648-20 «Санитарно- эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»

6. Распоряжение Правительства Саратовской области от 15 сентября 2022 года №366-Пр «Об утверждении плана мероприятий по реализации Концепции развития дополнительного образования детей до 2023 года в Саратовской области»

7. Уставом МОУ «СОШ им. Героя Советского Союза И.И. Масленникова» ОМР СО;

8. «Положения о дополнительной общеразвивающей программе МОУ «СОШ им. Героя Советского Союза И.И. Масленникова» ОМР СО.

Актуальность программы технология, основанная на элементах учебного конструктора LEGO - это проектирование, конструирование и моделирование различных механизмов и машин. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знаний. Образовательная система учебного конструктора востребована в тех областях знаний, для которых важны; информатика (абстракция, логика), технология (конструирование), математика (моделирование), физика (основы механики).

Работа с учебными конструкторами позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки.

На занятиях при решении практических задач и поиска оптимальных решений учащиеся осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения внутри конструкции. Учебный конструктор предоставляет широкие возможности для знакомства детей с зубчатыми передачами, рычагами, шкивами, маховиками, основными принципами механики, а также для изучения энергии, подъемной силы и равновесия.

В процессе обучения происходит тренировка мелких и точных движений, формируется элементарное конструкторское мышление, ребята учатся работать по предложенным инструкциям и схемам, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений, изучают принципы работы механизмов.

Для проведения занятий по программе используются конструкторы для практико-ориентированного изучения устройства и принципов работы механических моделей различной сложности "СТЕМ Мастерская"

Ценность программы: ценность программы определяется её направленностью на создание условий по раскрытию потенциала ребенка и формированию общеобразовательных общеразвивающих компетенций через продуктивно-техническую деятельность на занятиях.

Программа разработана с учетом современных образовательных технологий, которые отражаются в:

- принципах обучения (индивидуальность, доступность, преемственность, результативность);

- в формах и методах обучения (конкурсы, выставки, беседа, событийные мероприятия;

- методах контроля и управления образовательным процессом (анкетирование, анализ результатов конкурсов, презентации, мониторинг).

Программа относится к технической направленности. Содержание программы направлено на активное приобщение детей к техническому и художественному творчеству, носит развивающий, личностно-ориентированный характер, позволяет удовлетворить познавательные и коммуникативные интересы детей, а также сформировать навыки деятельности на уровне практического применения. Суть современной личности в наши дни – единство здоровья, гармонии, жизни и творчества. Сегодня очень важно найти, поддержать, развить в ребёнке механизм самореализации, саморазвития, самовоспитания, помочь ему жить в мире и согласии с людьми, природой, культурой. Поэтому проблема формирования способностей детей к техническому творчеству, как залог их успешной жизненной самореализации, является на сегодняшний день очень важной.

Категория обучающиеся: обучающиеся с 9 по 11 лет. Состав группы постоянный. Наполняемость учебной группы 12 человек. На обучение по программе зачисляются все желающие в соответствии с возрастными требованиями, без отбора, по заявлению родителей.

Адресность программы: обучающиеся 9-11 лет.

Форма занятий – групповая и индивидуальная. Обучающиеся работают с конструктором, при изучении нового материала используются словесные формы: лекция, эвристическая беседа, дискуссия. При реализации заданий используются формы организации самостоятельной работы, беседы, практические работы, индивидуальные работы, работа в парах, работа в группе, проблемный диалог, мозговой штурм

Направленность программы - техническая

Формы организации занятий: аудиторная.

Формы проведения занятий: лекция, беседа, игра, мозговой штурм, практические задания, проблемный диалог.

Объём программы курса обучения составлена из расчета 72 учебных часа в год.

Сроки освоения программы. Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Лего-конструирование и моделирование» рассчитана на 1 учебный год (9 месяцев).

Режим занятий. Занятия проводятся по 2 академическому часу 1 раз в неделю с перерывом между занятиями 10 минут

1.2. Цель и задачи программы

Цель программы: развитие конструкторского мышления, учебно- интеллектуальных, организационных, социально-личностных и коммуникативных компетенций через освоение технологии лего-конструирования и моделирования.

Задачи программы:

Обучающие:

способствовать формированию знаний, умений и навыков в области технического конструирования и моделирования;

познакомить учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов (простейшие механизмы, пневматика, источники энергии, управление электромоторами, зубчатые передачи, инженерные графические среды проектирования;

способствовать формированию навыка проведения исследования явлений и простейших закономерностей;

способствовать повышению мотивации учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем.

Развивающие:

способствовать формированию и развитию познавательной потребности в освоении физических знаний;

развивать мелкую моторику, внимательность, аккуратность и изобретательность;

развивать пространственное воображение учащихся;

создать условия для развития поисковой активности, исследовательского мышления учащихся.

Воспитательные:

способствовать развитию коммуникативной культуры;

формировать у учащихся стремление к получению качественного законченного результата;

формировать навык работы в группе;

способствовать созданию творческой атмосферы сотрудничества, обеспечивающей развитие личности, социализацию и эмоциональное благополучие каждого ребенка.

Учебный план

1.3. Содержание учебного плана

Тема 1. Конструирование строительных объектов. (16 ч.)

Теория (5 ч.): Вводное занятие. Знакомство с кабинетом, программой, расписанием занятий, инструктаж по технике безопасности. Строительное плато. Рабочее место, конструктор, разнообразие деталей, возможности конструктора (демонстрация).

Практика (11 ч.): Проведение начального мониторинга программы: «Карта интересов для младших школьников», тест «Исключение лишнего».

Тема 2. Моделирование животного мира. (14 ч.)

Теория (4 ч.): Дикие животные. Домашние животные. Самостоятельная работа по теме «Конструирование модели животного».

Практика (10 ч.): Конструирование модели животного. Виды животных, обсуждение сходства и различия, показ иллюстраций. Конструирование различных видов животных: по схемам и по замыслу.

Тема 3. Конструирование окружающей среды. (20 ч.)

Теория (5 ч.): Развитие фантазии и воображения обучающихся, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение умению планировать работу на основе анализа особенностей образов членов семьи обучающихся; освоение навыков передачи характерных черт героев средствами конструктора LEGO.

Практика (15 ч.): Выполнение эскиза (схемы) на тему «Моя семья». Соединение деталей. Моделирование жизненных ситуаций (работа, отдых прогулка, игра и др).

Тема 3. Конструирование техники. (22 ч.)

Теория (5 ч.): Развитие фантазии и воображения обучающихся, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение умению планировать работу на основе анализа особенностей выполненных проектов.

Практика (17 ч.): Выполнение эскизов (схем) моделей по собственному замыслу. Соединение деталей. Моделирование обучающимися проектов на свободную тему, словесная презентация проектов.

1.4 Планируемые результаты

Личностные результаты программы:

-положительное отношение к учению, к познавательной деятельности;

-желание приобретать новые знания, умения;

- совершенствовать имеющиеся умение осознавать свои трудности и стремиться к их преодолению;

- участие в творческом, созидательном процессе.

Метапредметные результаты программы:

-Овладение информационно-коммуникационными технологиями получения и обработки информации;

- Применение ИКТ- компетенции для решения учебных задач и задач прикладного характера;

- Овладение первичными навыками учебно-исследовательской и проектной деятельности.

- Развитие познавательного интереса к лего-конструированию.

- Формирование творческого отношения по выполняемой работе;

- Развитие психофизиологического качества учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.

Предметные результаты программы:

- дать первоначальные знания по устройству робототехнических устройств;

- научить основным приемам сборки и программирования робототехнических средств;

- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;

- ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании робототехнических средств.

По окончании обучения учащиеся должны:

Знать:

• правила техники безопасности при работе с конструктором;

• основные соединения деталей LEGO учебного конструктора;

• понятие, основные виды, построение конструкций;

• основные свойства различных видов конструкций (жесткость, прочность, устойчивость);

• понятие, виды механизмов и передач, их назначение и применение;

• понятие и виды энергии;

• разновидности передач и способы их применения.

Уметь:

• создавать простейшие конструкции, модели по готовым схемам сборки и эскизам;

• характеризовать конструкцию, модель;

• создавать конструкции, модели с применением механизмов и передач;

• находить оптимальный способ построения конструкции, модели с применением наиболее подходящего механизма или передачи;

• описывать виды энергии; строить предположения о возможности использования того или иного механизма, и экспериментально проверять его;

• создавать индивидуальные и групповые проекты при работе в команде; уметь самостоятельно решать технические задачи, конструировать машины и механизмы, проходя при этом путь от постановки задачи до работающей модели.

Раздел № 2 Организационно-педагогические условия

2.1. Формы аттестации и оценочные материалы

Форма аттестации - зачет в виде защиты проекта по заданной теме (в рамках каждой группы обучающихся). Минимальное количество баллов для получения зачета – 6 баллов.

Критерии оценки (Приложение № 2):

- конструкция робота и перспективы его массового применения;

- написание программы с использованием различных блоков;

- демонстрация робота, креативность в выполнении творческих заданий, презентация.

Каждый критерий оценивается в 3 балла.

1-5 балла (минимальный уровень) - частая помощь учителя, непрочная конструкция робота, неслаженная работа команды, не подготовлена презентация.

6-9 баллов (средний уровень) - редкая помощь учителя, конструкция робота с незначительными недочетами.

10-12 баллов (максимальный уровень) – крепкая конструкция робота, слаженная работа команды, демонстрация и презентация выполнена всеми участниками команды.

Теоретическая подготовках в рамках промежуточной аттестации оценивается по результатам тестирования (Приложение1).

Текущий контроль

Освоение данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы сопровождается текущим контролем успеваемости. Текущий контроль успеваемости обучающихся - это систематическая проверка образовательных достижений обучающихся, проводимая педагогом дополнительного образования в ходе осуществления образовательной деятельности в соответствии с дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программой.

Промежуточная аттестация определение уровня достижения планируемых предметных и личностных результатов в процессе освоения образовательной программы.

Итоговая аттестация подтверждение уровня достигнутых предметных результатов по итогам освоения образовательной программы.

Ребята участвуют в различных выставках и соревнованиях как муниципальных, так и в региональных.

Создание роботов обучающимися с демонстрацией умений и навыков в работе с конструктором

В конце обучения творческий отчет. По окончании курса обучающиеся представляют творческий проект, требующий проявить знания и навыки по ключевым темам.

Максимальное количество баллов– 12 баллов

2.2. Методические материалы

Описание методики работы:

Перечень методов обучения и воспитания:

В процессе реализации программы используются следующие методы организации занятий:

Наглядный;

Информационно- рецептивный;

Репродуктивный;

Практический;

Словесный(лекция, объяснение);

Проблемный (постановка проблемы и поиск решения);

Игровой;

Частично-поисковый (решение проблемных задач с помощью педагога);

Характеристики педагогических технологий:

Личностно-ориентированные технологии. 

Максимальное развитие индивидуальных познавательных способностей ребенка на основе использования имеющегося у него опыта.

Здоровьесберегающие технологии. 

Сохранение, формирование и укрепление здоровья обучающихся.

Технологии коллективно-творческой деятельности.

 Коллективное целеполагание, коллективная организация деятельности, коллективное творчество, эмоциональное насыщение жизни, организация соревновательной игры в жизнедеятельности детей;

Проектные технологии. 

Развитие таких личностных качеств ребенка, как самостоятельность, инициативность, способность к творчеству. Технология рассчитана на последовательное выполнение учебных проектов, отражающих насущные интересы и потребности обучающихся.

Игровые технологии. 

Игровая ситуация в образовательном процессе – один из важнейших аспектов интерактивного обучения ребенка. Взаимодействие педагога и учащихся осуществляется через реализацию определенного сюжета (игры, сказки, деловое общение), в основе которого лежит социальный опыт. В образовательном процессе используют занимательные, ролевые, компьютерные игры, соревнования, конкурсы и др.

Информационно-коммуникационная технология. 

Создание богатой, ориентированной на обучающегося, интерактивной учебной среды для активной работы со знаниями. Становление цифровой грамотности включает формирование пользовательских умений, развитие умения искать, обрабатывать обмениваться цифровой информацией, расширения коммуникативных способностей для  решения  задач, развитие навыков исследовательской деятельности, формирование информационной культуры.

Описание приоритетных форм организации учебных занятий:

занятие с использованием игровых технологий;

занятие-игра;

занятие-исследование;

творческие практикумы

занятие-презентация проектов.

Перечень методических и дидактических материалов:

книга для учителя (в электронном виде CD)

экранные видео лекции, видео ролики;

информационные материалы на сайте, посвященном данной дополнительной образовательной программе;

мультимедийные интерактивные домашние работы, выдаваемые обучающимся на каждом занятии;

- Видео презентация, демонстрация готовых моделей, ноутбук.

Описание учебно-методического комплекса по программе:

Для успешной реализации содержания программы будет использовано:

Учебные пособия по работе в интернете. Методические разработки по темам. Справочная литература. Видеоматериалы. Электронные средства образования.

Важнейшее требование к занятиям по программе  - дифференцированный подход к учащимся с учетом их здоровья, творческих и умственных способностей, психологических качеств и трудовых навыков.

Исследовательские - данные методы предполагают постановку и решение проблемных ситуаций, в этих случаях новые знания и умения открываются учащимся непосредственно в ходе решения практических задач. 

Наглядные- (демонстрационные пособия, макеты) - показывается большое количество иллюстрированной литературы, фото-, видеоматериалов, образцов изделий, используются технические средства обучения. 

Практические - практическая работа. 

Инновационные – использование современных компьютерных программ. 

Проектная деятельность по созданию собственных презентаций, коллажей, графических объектов.

Повышению интереса учащихся к курсу способствует высокий уровень доступности изложения материала, логически связанное размещение отдельных условно самостоятельных элементов курса, использование подробных описаний порядка действий учащегося при выполнении той или иной операции.

2.3 Рабочая программа воспитания

Календарный план воспитательной работы

Цель: Формирование у учащихся стремление к получению качественного законченного результата.

- развитие коммуникативной культуры;

-формирование навык работы в группе;

- создание творческой атмосферы сотрудничества, обеспечивающей развитие личности, социализацию и эмоциональное благополучие каждого ребенка.

2.4. Календарный учебный график

Условия реализации программы

Для успешной реализации содержания программы будет использовано следующее оборудование;

Учебный кабинет с индивидуальными рабочими местами обучающихся, с доступом в Интернет.

- Формирование групп и расписания занятий в соответствии с программой.

- Пространственно-предметная среда ( наглядные пособия, выставка детских работ)

Наборы:

- конструктор LEGO Mindstorms NXT 2.0– 3 шт.;

- ресурсный набор – 3 шт.;

- программный продукт – по количеству компьютеров в кабинете;

- поля для проведения соревнования роботов –3 шт.;

- зарядное устройство для микроконтроллеров – 3 шт.;

- ящик для хранения конструкторов – 3шт;

- конструктор fischertechnik (механика и статика) - 3 шт.

Информационное обеспечение:

Список наглядных пособий (интернет-ресурсы):

http://imobot.ru

http://railab.ru

http://ru.wikipedia.org/wiki/LEGO

http://roboforum.ru

http://www.roboclub.ru

Кадровые условия: Спиридонова Светлана Сергеевна, педагог дополнительного образования, имеет высшее педагогическое образование, прошла курсы по специальности «Технология» в 2019 году, «Деятельность центров цифрового и гуманитарного профилей «Точка Роста»» в 2022 году, переподготовку по специальности «Педагог дополнительного образования детей и взрослых в соответствии ФГОС», 2021 г.

Список литературы

Для педагога:

Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г.

Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

Технологические карты для сборки моделей. 2020 г.

Технология и физика. Книга для учителя. LEGO Educational

Для обучающихся и родителей :

Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г.

Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

Технологические карты для сборки базовых и основных моделей. 2020 г.

Интернет – ресурсы:

1. http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17

2. http://do.rkc-74.ru/course/view.php?id=13

3. http://robotclubchel.blogspot.com/

4. http://legomet.blogspot.com/

5. http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego

6. http://9151394.ru/index.php?fuseaction=konkurs.konkurs

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

8. http://www.wroboto.org/

9. http://www.roboclub.ru/

10. http://robosport.ru/

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

12. http://legoclab.pbwiki.com/

13. http://www.int-edu.ru/

14. http://httpwwwbloggercomprofile179964.blogspot.com/

Список электронных ресурсов для детей:

1.Робофорум - http://roboforum.ru/

2. Официальный сайт всероссийского этапа всемирной олимпиады по LEGO-робототехнике (WRO)- http://wroboto.ru/

3. Детали для от конструктора для сборки роботов, поштучно

http://pacpac.ru/category/detali-fischertechnik/offset60/

.

Приложения 1

Анкета для учащихся в конце учебного года

4 – совершенно согласен;

3 – согласен;

2 – трудно сказать;

1 – не согласен;

0 – совершенно не согласен.

1. На занятия в объединение иду с радостью.

2. На занятиях я узнаю много нового, интересного, приобретаю новые умения и навыки.

3. В нашем объединении хороший педагог.

4. К нашему педагогу можно обратиться в сложной жизненной ситуации.

5. В группе я могу всегда свободно высказать мнение.

6. Здесь у меня обычно хорошее настроение.

7. Мне нравиться участвовать в делах Центра.

8. Я считаю, что меня здесь готовят к самостоятельности.

9. Я считаю, что здесь созданы условия для развития моих способностей.

10. Летом я буду скучать по занятиям в Центре.

Критерии оценки Приложение № 2

 

Максимальное количество баллов: 12