Программа внеурочной деятельности «Робототехника» (4 класс)
государственное бюджетное образовательное
«РАССМОТРЕНО» на методическом совете учителей начальных классов | «СОГЛАСОВАНО» Заместитель директора | «УТВЕРЖДЕНО» |
Программа внеурочной деятельности
«Робототехника»
2020 – 2021 учебный год
СОДЕРЖАНИЕ
1 | Пояснительная записка | 3 |
1.1. | Перечень нормативных документов, в соответствии с которыми составлена программа внеурочной деятельности. | 3 |
1.2. | Цели и задачи программы внеурочной деятельности. | 4 |
2. | Содержание программы внеурочной деятельности | 4 |
3. | Планируемые результаты освоения курса внеурочной деятельности | 5 |
3.1. | Личностные результаты | 5 |
3.2. | Метапредметные результаты | 6 |
4. | Тематическое планирование курса внеурочной деятельности | 6 |
5 | Описание материально-технического обеспечения внеурочной деятельности | 8 |
5.1 | Технические средства. | 8 |
5.2. | Список литературы. | 9 |
5.3. | Электронно-образовательные ресурсы. | 9 |
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Рабочая программа составлена на основе примерной программы В.А.Горского «Моделирование роботов» (сборник «Примерные программы внеурочной деятельности. Начальное и основное образование / В.А. Горский, А.А. Тимофеев, Д.В. Смирнов и др.; под ред. В.А. Горского – М.: Просвещение, 2011г.»). Программа рассчитана на 1 час в неделю.
Внеурочная деятельность организуется на добровольной основе в соответствии с выбором участников образовательного процесса. На основании интересов детей и запросов их родителей (законных представителей) были определены объединения внеурочной деятельности.
1.1. Перечень нормативных документов, в соответствии с которыми составлена программа внеурочной деятельности:
Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».
Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования, утвержденный приказом Минобрнауки России от 06.10.2009 г. № 373 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования».
Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования обучающихся с ОВЗ, утвержденный приказом Минобрнауки России от 19.12.2014 № 1598 «Об утверждении федерального образовательного стандарта начального общего образования обучающихся с ограниченными возможностями здоровья».
Адаптированная основная общеобразовательная программа начального общего образования для обучающихся с тяжелыми нарушениями речи (вариант 5.2) государственного бюджетного общеобразовательного учреждения Бирская коррекционная школа-интернат для обучающихся с тяжелыми нарушениями речи.
СанПин 2.4.2.2821-10 «Санитарно - эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях», утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 29.12.2010 №189
СанПин 2.4.2.3286-15 «Санитарно - эпидемиологические требования к условиям и организации обучения и воспитания в организациях, осуществляющих образовательную деятельность по адаптированным основным общеобразовательным программам для обучающихся с ограниченными возможностями здоровья» утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 10 июля 2015 года N 26
Применение конструкторов LEGO во внеурочной деятельности в школе, позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.
Целью использования «Робототехники» во внеурочной деятельности является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе.
В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений младшие школьники осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения внутри конструкции. Изучая простые механизмы, дети учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию.
Обучающая среда позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. В то же время новым для учащихся является работа над проектами. И хотя этапы работы над проектом отличаются от этапов, по которым идет работа над проектами в средней школе, но цели остаются теми же. В ходе работы над проектами дети начинают учиться работать с дополнительной литературой. Идет активная работа по обучению ребят анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала. В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей. Повышается мотивация к учению. Занятия помогают в усвоении математических и логических задач, связанных с объемом и площадью, а так же в усвоении других математических знаний, так как для создания проектов требуется провести простейшие расчеты и сделать чертежи. У учащихся, занимающихся конструированием, улучшается память, появляются положительные сдвиги в улучшении почерка (так как работа с мелкими деталями конструктора положительно влияет на мелкую моторику), речь становится более логической. Деятельность предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде, предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения.
Занятия проводятся в 3 и 4 классах 1 раз в неделю.
1.2 Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.
Всестороннее развитие личности учащегося:
- Развитие навыков конструирования
- Развитие логического мышления
- Мотивация к изучению наук естественно – научного цикла: окружающего мира, информатики, математики.
- Познакомить детей со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах
- Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.
Задачи программы:
Обучающие:
- ознакомление с комплектом LEGO Mindstorms Evolution 3, Wedo 2.0;
- ознакомление с основами автономного программирования;
- ознакомление со средой программирования LEGO Mindstorms Evolution 3,и Wedo 2.0;
- получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;
- получение навыков программирования;
- развитие навыков решения базовых задач робототехники.
Развивающие:
- развитие конструкторских навыков;
- развитие логического мышления;
- развитие пространственного воображения.
Воспитательные:
- воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;
- развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
-развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;
- формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Введение. Характеристики робота. Создание и запуск |
Краткая характеристика роботизированных платформ. Способы подключения. Обновление прошивки. Загрузка программ в блок EV3 |
Программирование робота |
Моторы. Программирование движений по различным траекториям |
Работа с подсветкой, экраном и звуком |
Работа с экраном. Работа с подсветкой кнопок на блоке EV3. Работа со звуком |
Программные структуры. Структура ожидание. Структура цикл. Структура переключатель |
Работа с данными. Типы данных. Проводники |
Переменные и константы |
Математические операции с данными |
Другие блоки работы с данными |
Работа с массивами |
Логические операции с данными |
Работа с датчиками |
Датчик касания |
Датчик цвета |
Гироскопический датчик |
Ультразвуковой датчик |
Инфракрасный датчик |
Датчик вращение мотора (определение угла / количества оборотов и мощности мотора |
Кнопки управления модулем |
Работа с файлами |
Совместная работа нескольких роботов. Соединение кабелем USB. Связь роботов с помощью Bluetooth-соединения |
Полезные блоки и инструменты. Блоки: «Поддержать в активном состоянии», «Остановить программу» |
Создание подпрограмм |
Запись комментариев. Использование проводного ввода порта |
Основные виды соревнований и элементы заданий. Соревнования Сумо. Кегельринг. Слалом (объезд препятствий) |
Программирование движения по линии. Алгоритм движения по линии «Зигзаг» с одним и двумя датчиками цвета |
Алгоритм «Волна». Алгоритм автоматической калибровки датчика цвета |
Пропорциональное линейное управление, движение по линии на данной основе |
Поиск и подсчёт перекрёстков при пропорциональном движении по линии |
Движение робота вдоль стены |
Использование сторонних датчиков. Работа с HiTech датчиком цвета |
Использование других датчиков |
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
3.1 Личностные результаты
- формировать учебную мотивацию;
- осознанность учения и личной ответственности;
- формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.
Метапредметные результаты
- формировать умение слушать и понимать других;
- формировать и отрабатывать умение согласованно работать в группах и коллективе;
- формировать умение строить речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.
- формировать умение извлекать информацию из текста и иллюстрации;
- формировать умения на основе анализа рисунка-схемы делать выводы.
- формировать умение оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей;
- формировать умение составлять план действия на уроке с помощью учителя;
- формировать умение мобильно перестраивать свою работу в соответствии с полученными данными.
- формировать учебную мотивацию, осознанность учения и личной ответственности,
- формировать эмоциональное отношение к учебной деятельности и общее представление о моральных нормах поведения.
4. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
№ урока | Тема занятия | Количество часов | Виды и формы организации внеурочной деятельности |
1 | Введение. Характеристики робота. Создание и запуск | 1 | Беседа, образно – иллюстративный метод. Проведение беседы о поведении на занятии, соблюдении техники безопасности. |
2 | Краткая характеристика роботизированных платформ. Способы подключения. Обновление прошивки. Загрузка программ в блок EV3 | 1 | Бесе репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Объяснительно – иллюстративный (демонстрация) |
3 | Программирование робота | 1 | Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Коллективная деятельность. |
4 | Моторы. Программирование движений по различным траекториям | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
5 | Работа с подсветкой, экраном и звуком | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
6 | Работа с экраном. Работа с подсветкой кнопок на блоке EV3. Работа со звуком | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность, игровая деятельность, работа по схеме. |
7 | Программные структуры. Структура ожидание. Структура цикл. Структура переключатель | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). |
8 | Работа с данными. Типы данных. Проводники | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация) . |
9 | Переменные и константы | 1 | Частично – поисковый. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация) . |
10 | Математические операции с данными | 1 | Частично – поисковый. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация) Обсуждение. |
11 | Другие блоки работы с данными | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация). |
12 | Работа с массивами | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация) . |
13 | Логические операции с данными | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), Практическое занятие. |
14 | Работа с датчиками | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация). |
15 | Датчик касания | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация). |
16 | Датчик цвета | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). |
17 | Гироскопический датчик | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
18 | Ультразвуковой датчик | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции) . |
19 | Инфракрасный датчик | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация). |
20 | Датчик вращение мотора (определение угла / количества оборотов и мощности мотора | 1 | Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Коллективная деятельность. |
21 | Кнопки управления модулем | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
22 | Работа с файлами | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
23 | Совместная работа нескольких роботов. Соединение кабелем USB. Связь роботов с помощью Bluetooth-соединения | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность, игровая деятельность, работа по схеме. |
24 | Полезные блоки и инструменты. Блоки: «Поддержать в активном состоянии», «Остановить программу» | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). |
25 | Создание подпрограмм | 1 | Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Коллективная деятельность. |
26 | Запись комментариев. Использование проводного ввода порта | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
27 | Основные виды соревнований и элементы заданий. Соревнования Сумо. Кегельринг. Слалом (объезд препятствий) | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, практическая деятельность. |
28 | Программирование движения по линии. Алгоритм движения по линии «Зигзаг» с одним и двумя датчиками цвета | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность, игровая деятельность, работа по схеме. |
29 | Алгоритм «Волна». Алгоритм автоматической калибровки датчика цвета | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). |
30 | Пропорциональное линейное управление, движение по линии на данной основе | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность, игровая деятельность, работа по схеме. |
31 | Поиск и подсчёт перекрёстков при пропорциональном движении по линии | 1 | Беседа. Объяснительно – иллюстративный (демонстрация), репродуктивный метод (выполнение по образцу, инструкции). Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность, игровая деятельность, работа по схеме. |
32 | Движение робота вдоль стены | 1 | |
33 | Использование сторонних датчиков. Работа с HiTech датчиком цвета | 1 | |
34 | Использование других датчиков | 1 | Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность, игровая деятельность, работа по схеме. |
35 | Введение. Характеристики робота. Создание и запуск | 1 | Практическое занятие, познавательно – творческая деятельность. |
ОПИСАНИЕ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Помещение для проведения внеурочной деятельности «Робототехника» должен быть достаточно просторным, хорошо проветриваемым, с хорошим естественным и искусственным освещением. Свет должен падать на руки детей с левой стороны. Столы могут быть рассчитаны на два человека, но должны быть расставлены так, чтобы дети могли работать, не стесняя друг друга, а руководитель кружка мог подойти к каждому ученику, при этом, не мешая работать другому учащемуся.
Технические средства
- Универсальный стол для работы с конструкторами «Уникум»;
- конструктор LEGO Mindstorms EV3 – 4шт;
- конструктор LEGO WEDO 2.0 – 2 шт;
- Роботрек СТАЖЕР А – 2 шт;
- электронный конструктор «Знаток» - 1 шт;
- планшет Prestigio Grece 3738 3G- 9 шт;
- учебные пособия.
Л.Ю. Овсяницкая . Курс программирования робота EV3 в среде Lego Mindstorms EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – М.: «Перо», 2016.
Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление / А.Я. Щелкунова .: Лаборатория знаний, 2018.
Конструируем роботов на LEGO MINSTORMS Education EV3. Робот-шпион / А.А. Валуев. – М.: Лаборатория знаний, 2018.
Конструируем роботов на LEGO MINSTORMS Education EV3. Ханойская башня / В.В. Тарапата, А.В. Красных. – М.: Лаборатория знаний, 2018.
Конструируем роботов на LEGO MINSTORMS Education EV3. Секрет ткацкого станка / М.А. Стерхова. – М.: Лаборатория знаний, 2016.
Электронно-образовательные ресурсы
http://www.lego.com/education/
10
