Чурикова Елена Борисовна Подписан: Чурикова Елена Борисовна DN: ИНН=666003595200, СНИЛС=01872608358, E=soch164@eduekb.ru, C=RU, S=Свердловская область, O=МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА С УГЛУБЛЁННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДМЕТОВ № 164, G=Елена Борисовна, SN=Чурикова, CN=Чурикова Елена Борисовна Основание: Я являюсь автором этого документа Местоположение: место подписания Дата: 2021.08.31 16:30:47+05'00' Foxit Reader Версия: 10.1.1 1. Комплекс основных характеристик программы 1.1 Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Лего-мастерская» составлена в соответствии с нормативными документами: 1.Федеральный закон № 273-Ф3 от 29.12.2012 «Об образовании в Российской Федерации» 2.Концепция развития дополнительного образования детей (Распоряжение Правительства Российской Федерации от 04.09.2014 № 1726-р). 3.«Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образовании детей». Пост № 41 об утв. СанПиН 2.4.4.3172-14 от 04.07.2014 4.Приказ Министерства Просвещения Российской Федерации (Минпросвещения России) от 09.11.2018 № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программ». 5. Письмо Министерства образования и науки РФ от 18 ноября 2015г. № 09-3242. «Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы)». Направленность программы – техническая . Актуальность программы. Сегодня обществу необходимы социально активные, самостоятельные и творческие люди, способные к саморазвитию. Инновационные процессы в системе образования требуют новой организации системы в целом. Формирование мотивации развития и обучения дошкольников, а также творческой познавательной деятельности, – вот главные задачи, которые стоят сегодня перед педагогом в рамках федеральных государственных образовательных стандартов. Эти непростые задачи, в первую очередь, требуют создания особых условий обучения. В связи с этим огромное значение отведено конструированию. Одной из разновидностей конструктивной деятельности в детском саду является создание 3D-моделей из LEGO-конструкторов, которые обеспечивают сложность и многогранность воплощаемой идеи. Опыт, получаемый ребенком в ходе конструирования, незаменим в плане формирования умения и навыков исследовательского поведения. LEGO–конструирование способствует формированию умению учиться, добиваться результата, получать новые знания об окружающем мире, закладывает первые предпосылки учебной деятельности. Уровень освоения программы: базовый. Адресат программы: обучающиеся 2-4 класса (8-10 лет). Набор обучающихся в группы приводится без предварительного отбора. Программа построена с учётом возрастных психофизических особенностей. Количество обучающихся в группе: 10 человек. Объём освоения программы: 1 год обучения, из расчёта 2 часа в неделю и включает в себя 34 учебных недель. Итого 68 часов в год. Срок реализации программы: 1 год. Периодичность и продолжительность занятий: 2 раза в неделю по 40 минут. Форма обучения: очная. Программа разработана как самостоятельная дисциплина, являющаяся образовательным компонентом общего среднего образования. Вместе с тем, выражая общие идеи формализации, она пронизывает содержание многих других предметов и, следовательно, становится дисциплиной обобщающего, методологического плана. Основное назначение работы мастерской «Лего» состоит в выполнении социального заказа современного общества, направленного на подготовку подрастающего поколения к полноценной работе в условиях глобальной информатизации всех сторон общественной жизни. Робототехника является одним из важнейших направлений научно технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Цель работы мастерской «Лего» заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию. Цели работы мастерской: Главной целью работы мастерской является развитие информационной культуры, учебно-познавательных и поисково-исследовательских навыков, развитие интеллекта. Основные задачи: • получить практические навыки конструктивного воображения при разработке индивидуальных или совместных проектов; • проектирование технического, программного решения идеи, и ее реализации в виде функционирующей модели; • развитие умения ориентироваться в пространстве; • Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов обратной связи; • Проектирование роботов и программирование их действий; • Через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в реальной жизни; • Расширение области знаний о профессиях; • Умение учеников работать в группах. 2 • Воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности в работе. Содержание и структура работы мастерской «Лего» направлены на формирование устойчивых представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного функционального назначения и с определенными техническими характеристиками. Календарный учебный график Начало занятий Окончание занятий Каникулы Кол-во учебных недель Промежуточная аттестация в сроки 01.10.2021 31.05.2022 30.10.2021-07.11.2021 34 недели 20.05.2022-31.05.2022 29.12.2021-09.01.2022 06.02.2022-14.02.2022 19.03.2022-27.03.2022 Учебно-тематический план № Название темы Количество часов общее теория практика 1 Первые конструкции 7 3 4 2 Первые механизмы 19 9 10 3 Основы программирования Конструкции для решения конкретных задач Итого: 28 9 19 14 1 13 68 22 46 4 3 Общая характеристика учебного курса Программа рассчитана на 68 часов и адаптирована под Конструктор Mindstorms NXT 9797. Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его. Актуальность программы заключается в том, что интерес к изучению новых технологий у подрастающего поколения и у родительской общественности появляется в настоящее время уже в дошкольном и раннем школьном возрасте. Поэтому сегодня, выполняя социальный заказ общества, система дополнительного образования должна решать новую проблему - подготовить подрастающее поколение к жизни, творческой и будущей профессиональной деятельности в высокоразвитом информационном обществе. Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок - новая тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных группами. В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих роботов. Можно выделить следующие этапы обучения: І этап – начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел. На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя – показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как сделать, чтобы победила моя модель?» Вот здесь можно начинать следующий этап. ІІ этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением изменений, 4 внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели. Повторений в защитах быть не должно. ІІІ этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты. Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы, изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь. Место учебного курса в учебном плане Данная программа рассчитана на 68 часов с проведением занятий 2 часа в неделю, продолжительность занятия 40 минут, наполняемость группы 10 человек. Содержание практических занятий отвечает требованию к организации внеурочной деятельности, не требует от учащихся дополнительных знаний. Тематика задач и заданий отражает реальные познавательные интересы детей, содержит полезную и любопытную информацию, интересные факты, способные дать простор воображению. Личностные, метапредметные результаты освоения курса Личностные образовательные результаты: широкие познавательные интересы, инициатива и любознательность, мотивы познания и творчества; готовность и способность к саморазвитию и реализации творческого потенциала в духовной и предметнопродуктивной деятельности за счет развития их образного, алгоритмического и логического мышления; готовность к повышению своего образовательного уровня и продолжению обучения с использованием средств и методов информатики и ИКТ; интерес к информатике и ИКТ, стремление использовать полученные знания в процессе обучения другим предметам и в жизни; основы информационного мировоззрения – научного взгляда на область информационных процессов в живой природе, обществе, технике как одну из важнейших областей современной действительности; способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом и личными смыслами, понять значимость подготовки в области информатики и ИКТ в условиях развития информационного общества; готовность к самостоятельным поступкам и действиям, принятию ответственности за их результаты; готовность к осуществлению индивидуальной и коллективной информационной деятельности; способность к избирательному отношению к получаемой информации за счет умений ее анализа и критичного оценивания; ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения; 5 развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды; способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств ИКТ. Метапредметные образовательные результаты: уверенная ориентация учащихся в различных предметных областях за счет осознанного использования при изучении школьных дисциплин таких общепредметных понятий как «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель» и др.; владение основными общеучебными умениями информационнологического характера: анализ объектов и ситуаций; синтез как составление целого из частей и самостоятельное достраивание недостающих компонентов; выбор оснований и критериев для сравнения, сериации, классификации объектов; обобщение и сравнение данных; подведение под понятие, выведение следствий; установление причинноследственных связей; построение логических цепочек рассуждений и т.д., владение умениями организации собственной учебной деятельности, включающими: целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что требуется установить; планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, разбиение задачи на подзадачи, разработка последовательности и структуры действий, необходимых для достижения цели при помощи фиксированного набора средств; прогнозирование – предвосхищение результата; контроль – интерпретация полученного результата, его соотнесение с имеющимися данными с целью установления соответствия или несоответствия (обнаружения ошибки); коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план действий в случае обнаружения ошибки; оценка – осознание учащимся того, насколько качественно им решена учебно-познавательная задача; владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера; владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель; умение строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; умение «читать» таблицы, графики, диаграммы, схемы и т.д., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой 6 системы в другую; умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования; широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации (работа с текстом, гипретекстом, звуком и графикой в среде соответствующих редакторов; создание и редактирование расчетных таблиц для автоматизации расчетов и визуализации числовой информации в среде табличных процессоров; хранение и обработка информации в базах данных; поиск, передача и размещение информации в компьютерных сетях), навыки создания личного информационного пространства; опыт принятия решений и управления объектами (исполнителями) с помощью составленных для них алгоритмов (программ); владение базовыми навыками исследовательской деятельности, проведения виртуальных экспериментов; владение способами и методами освоения новых инструментальных средств; 7 5. Содержание учебного курса Тема 1. Первые конструкции, 7 часов Конструктор Mindstorms NXT. Знакомство с набором 9797, изучение его деталей. Получение представлений о микропроцессорном блоке NXT, являющимся мозгом конструктора LEGO Mindstorms 9797. Подготовка конструктора и NXT к дальнейшей работе. Тема 2. Первые механизмы, 19 часов Знакомство с электронными компонентами и их использование: Модуль NXT с батарейным блоком; датчики: ультразвуковой (датчик расстояния), касания, звука - микрофон, освещенности; соединительные кабели разной длины для подключения датчиков и сервоприводов к NXT и USB - кабели для подключения NXT к компьютеру. Тема 3. Основы программирования, 30 часов Составление программ передвижения робота вперед и назад, который имеет мотор, способный изменять вращение оси машины. Робот имеет правый и левый моторы, подключенные к портам B и C. Сборка и программирование робота Mindstorms NXT, который должен двигаться вперед и поворачивать под прямым углом направо. Определение общих для всех датчиков параметров, которые надо проверить перед работой и настроить по заданным параметрам. Интерфейс программы, команды программы, палитры инструментов. Основные компоненты управляющей системы. Цикл в программе и алгоритме. Тема 4. Конструкции для решения конкретных задач, 14 часов Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-соревнованиях, описаниях моделей, технологии сборки и программирования Легороботов. Сборка своих моделей. Анализ умений программирования робота. Подведение итогов курса – проведение соревнований (турниров), учебных исследовательских конференций. 8 6. Тематическое планирование с определением основных видов учебной деятельности Примерные темы, раскрывающие основное содержание программы, и число часов, отводимых на каждую тему Тема 1. Первые конструкции (7 часов) Тема 2. Первые механизмы Основное содержание по темам Основные детали конструктора, название и назначение Lego, спецификация конструктора Цели и задачи курса. Что такое роботы. Ролики, фотографии и мультимедиа. Рассказ о соревнованиях роботов: Евробот, фестиваль мобильных роботов, олимпиады роботов. Спортивная робототехника. В т.ч. бои роботов (неразрушающие). Конструкторы и «самодельные» роботы. Назначение базовых конструкций, основные свойства конструкции при ее построении. Знакомимся с набором Lego Mindstorms NXT 2.0 сборки 9797. Что Характеристика деятельности ученика Аналитическая деятельность: поиск закономерностей; извлекать информацию из различных источников делать логические выводы; рассматривать объекты и явления в виде набора простых составных частей; выделять группы объектов по основным признакам. Практическая деятельность: приводить примеры из жизни; создавать типовые соединения деталей конструктора; планировать работу по конструированию простых самодельных роботов; Аналитическая деятельность: 9 (19 часов) необходимо знать перед началом работы с NXT. Датчики конструкторов LEGO на базе компьютера NXT (Презентация), аппаратный и программный состав конструкторов LEGO на базе компьютера NXT (Презентация), сервомотор NXT. Сборка и модернизация первых конструкций. Назначение простых механизмов, их разновидности Тема 3. Основы программирования (28 часов) Изучение программного обеспечения, изучение среды программирования, управления. Краткое изучение программного обеспечения, изучение среды программирования и знать основные составные части робота; поиск закономерностей; делать логические выводы; рассматривать объекты и явления в виде набора простых составных частей; выделять группы объектов по основным признакам. Практическая деятельность: конструировать модели роботов, используя готовые инструкции; разрабатывать собственные модели роботов. проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов; собирать робота, используя различные датчики программировать робота Аналитическая деятельность: поиск закономерностей; делать логические выводы; рассматривать объекты и явления в виде набора простых составных частей; 10 управления. Загружаем готовые программы управления роботом, тестируем их, выявляем сильные и слабые стороны программ, а также регулируем параметры, при которых программы работают без ошибок. Тема 4. Конструкции для решения конкретных задач (14 часов) Разработка программ и конструирование новых моделей роботов для выполнения поставленных задач. выделять группы объектов по основным признакам. Составлять алгоритмы обработки информации ставить задачу и видеть пути её решения; Практическая деятельность: описывать последовательность действий решения задачи. составлять и тестировать программы. Аналитическая деятельность: планировать использование блоков программы для решения поставленной задачи; определять последовательность блоков программы; делать логические выводы; планировать результаты работы. Практическая деятельность: разрабатывать и реализовывать проект; разработка программ; конструирование моделей. 11 7. Перечень учебно-методического и материально-технического обеспечения Литература для учащихся 1. Чехлова А. В., Якушкин П. А.«Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику». - М.: ИНТ, 2001 г. 2. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» - «Наука» 2010г. Литература для учителя 1. Тришина С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» – www.eidos.ru . 2. Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009 3. Концепция модернизации российского образования http://www.ug.ru/02.31/t45.htm 4. «Новые информационные технологии для образования». Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании. Издательство « Москва». 2000 г Интернет - ресурсы 1. http://lego.rkc-74.ru/ 2. http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/ 3. http://www.lego.com/education/ 4. http://www.wroboto.org/ 5. http://learning.9151394.ru 6. http://www.roboclub.ru/ 7. http://robosport.ru/ 8. http://www.prorobot.ru/ Аппаратные средства 1. 2. 3. 4. Конструкторы Mindstorms NXT (9797). Персональный компьютер – универсальное устройство обработки информации; основная конфигурация современного компьютера обеспечивает учащемуся мультимедиа-возможности. Проектор, подсоединяемый к компьютеру (видеомагнитофону); технологический элемент новой грамотности – радикально повышает: уровень наглядности в работе учителя, возможность для учащихся представлять результаты своей работы всему классу, эффективность организационных и административных выступлений. Интерактивная доска – повышает уровень наглядности в работе учителя и ученика; качественно изменяет методику ведения отдельных уроков. 12 5. 6. 7. 8. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Принтер – позволяет фиксировать информацию на бумаге. Телекоммуникационный блок, устройства, обеспечивающие подключение к сети – обеспечивает работу локальной сети, даёт доступ к российским и мировым информационным ресурсам, позволяет вести электронную переписку. Устройства вывода звуковой информации – аудиоколонки. Устройства для ручного ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами – клавиатура и мышь. Программные средства Операционная система. Файловый менеджер. Антивирусная программа. Программа-архиватор. Программа Lego Mindstorms Education NXT Браузер. 13