ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА

 «ЛЕГО-конструирование»

Возраст детей: 7-8 лет

Разработал: Князева Дарья Петровна,

педагог дополнительного образования

Пояснительная записка

Программа составлена на основе федерального государственного образовательного стандарта, примерной образовательной программы начального общего образования; книги для учителя по работе с конструктором Перворобот LEGO WeDo (LEGO Education WeDo).

Целью использования программы ЛЕГО-конструирования в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координации «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости).     

Основными задачами программы  ЛЕГО - конструирования являются:

°       обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;

°       развивать творческие способности и логическое мышление детей;

°       развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

°       развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

°       развивать у школьников интерес к моделированию и конструированию, стимулировать детское научно-техническое творчество;

°       учить видеть конструкцию объекта, анализировать ее основные части, их функциональное назначение;

°       развивать умения творчески подходить к решению задачи;

°       совершенствовать коммуникативные навыки детей при работе в паре, коллективе, распределении обязанностей;

°       развивать логическое мышление;

°       выявить одарённых, талантливых детей, обладающих нестандартным творческим мышлением, способностями в конструктивной деятельности и обеспечить дальнейшее развитие;

°       развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Цель работы кружка:

1.      Организация занятости школьников во внеурочное время.

2.      Всестороннее развитие личности учащегося:

-развитие навыков конструирования;

-развитие логического мышления;

-мотивация к изучению наук естественно-научного цикла: физики, в первую очередь, информатики (программирование и автоматизированные системы управления) и математики.

Задачи кружка:

1.             ознакомление с основными принципами механики;

2.             ознакомление с основами программирования в компьютерной среде моделирования LEGO;

3.             развитие умения работать по предложенным инструкциям;

4.             развитие умения творчески подходить к решению задачи;

5.             развитие умения довести решение задачи до работающей модели;

6.             развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

7.             развитие умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности:

8.             подготовка к соревнованиям по Лего-конструированию.

Личностные результаты:

1.    Формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности учащихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию.

2.    Формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки.

3.    Освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах.

4.    Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе образовательной деятельности.

Метапредметные результаты:

1.    Умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности.

2.    Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.

3.    Умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.

4.    Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения.

5.    Владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности.

6.    Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы.

7.    Умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач.

Предметные результаты:

1.    Развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисциплин.

2.    Формирование информационной и алгоритмической культуры. 

3.    Формирование представления об основных изучаемых понятиях: алгоритм, цикл, ветвление, сервомотор, датчик наклона, датчик расстояния, датчик касания, датчик освещенности, балка, ось, зубчатое колесо блок управления;

4.    Развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе.

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 ЛЕГО 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 ЛЕГО-конструированием 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 ЛЕГО-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.

Организационные основы

Программа позволяет овладеть её основным содержанием за 144 часа. Режим работы на реализацию программы – 4 часа в неделю (2 часа 2 раза в неделю на одну учебную группу), 144 часа в год.

Программой могут быть предусмотрены часы индивидуальной работы (по отдельному плану), которые необходимы для написания проектных работ, подготовки к конкурсам, олимпиадам или для учащихся, которые по каким-либо причинам отстали от программы, а также для занятий с высокомотивированными детьми.

Содержание курса

Естественные науки

Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в машине. Идентификация простых механизмов, работающих в модели, включая рычаги, зубчатые и ременные передачи. Ознакомление с более сложными типами движения, использующими кулачок, червячное и коронное зубчатые колёса. Понимание того, что трение влияет на движение модели. Понимание и обсуждение критериев испытаний. Понимание потребностей живых существ.

Технология. Проектирование.

Создание и программирование действующих моделей. Интерпретация двухмерных и трёхмерных иллюстраций и моделей. Понимание того, что животные используют различные части своих тел в качестве инструментов. Сравнение природных и искусственных систем. Использование программного обеспечения для обработки информации. Демонстрация умения работать с цифровыми инструментами и технологическими системами.

Технология. Реализация проекта.

Сборка, программирование и испытание моделей. Изменение поведения модели путём модификации её конструкции или посредством обратной связи при помощи датчиков. Организация мозговых штурмов для  поиска новых решений. Обучение принципам совместной работы и обмена идеями.

Математика

Измерение времени  в секундах с точностью до десятых долей. Оценка и измерение расстояния. Усвоение понятия случайного события. Связь между диаметром и скоростью вращения. Использование чисел для задания звуков и для задания продолжительности работы мотора. Установление взаимосвязи между расстоянием до объекта и показанием датчика расстояния. Установление взаимосвязи между  положением модели и показаниями датчика наклона. Использование чисел при измерениях и при оценке качественных параметров.

Развитие речи

Общение в устной или письменной форме с использованием специальных терминов. Подготовка и проведение демонстрации модели. Использование интервью, чтобы получить информацию и написать рассказ. Написание сценариев с диалогами. Описание логической последовательности событий, создание постановки с главными героями и её оформление  визуальными и звуковыми эффектами. Применение мультимедийных технологий для генерирования и презентации идей.  Участие в групповой работе в качестве «мудреца», к которому обращаются со всеми вопросами.

Содержание разделов  программы обучения

Содержание программы состоит из 8 разделов. В каждом разделе учащиеся знакомятся с технологией, сборкой и программированием, а также упражняются во всех 4 предметных областях. Каждый раздел имеет свою предметную область, на которой фокусируется деятельность учащихся.

1 раздел (8 часов)

Введение (2 часа)

Правила поведения и ТБ в кабинете информатики и при работе с конструкторами.

Знакомство с компьютером (6 часов)

Компьютеры вокруг нас. Устройство компьютера. Знакомство с клавиатурой. Горячие кнопки. Программное обеспечение LEGO Education WeDo.

Знакомство с конструктором  LEGO.  Первые шаги. О сборке и программировании.

2 раздел «Первые шаги» (22 часа)

В разделе «Первые шаги» представлены основные приёмы сборки и программирования.  Его можно использовать как справочный материал при работе с комплектом заданий.  Раздел включает следующие темы:

1)            Мотор и ось.

2)            Зубчатые колёса.

3)            Промежуточное зубчатое колесо.

4)            Понижающая  и понижающая зубчатая передача.

5)            Датчик наклона.

6)            Шкивы и ремни.

7)            Перекрёстная ременная передача.

8)            Снижение и увеличение скорости.

9)            Датчик расстояний.

10)        Коронное зубчатое колесо.

11)        Червячная зубчатая передача.

12)        Кулачок.

13)        Рычаг.

14)        Блок «Цикл»

15)        Блоки «Прибавить к экрану», «Вычесть из экрана».

16)        Блок «Начать при получении письма»

17)        Маркировка.

3 раздел «Забавные механизмы» (18 часов)

В этом разделе программы основной предметной областью является физика. При сборке «Танцующих  птиц» происходит знакомство с ременными передачами, прямыми и перекрёстными шкивами разных размеров, при  сборке «Умной вертушки» - исследование влияния размеров зубчатых колёс на вращение волчка. «Обезьянка – барабанщик» способствует изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также основных видов движения.

4 раздел «Звери» (20 часов)

В  этом разделе программы основной предметной областью является технология понимание того, что система должна реагировать на своё окружение. На занятии «Голодный аллигатор» учащиеся программируют аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней «пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создаётся программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется и датчик расстояния обнаруживает приближение земли.

5 раздел «Футбол» (18 часов)

Раздел «Футбол» сфокусирован  на математике. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» ученики подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счёта. На занятии «Ликующие болельщики» ученики используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший  результат в трёх различных категориях.

6 раздел «Приключения» (18 часов)

Раздел «Приключения»  сфокусирован на развитии речи, модель используется для драматургического эффекта. На занятии «Спасение самолёта» осваивают важнейшие вопросы любого интервью Кто? Что? Где? Почему? Как?  и описывают приключения пилота — фигурки Макса. На занятии «Спасение великана» ученики  исполняют диалоги за Машу и Макса, которые случайно разбудили спящего великана и убежали из леса.  На занятии «Непотопляемый парусник»  учащиеся последовательно описывают приключения попавшего в шторм Макса.

7 раздел «Городская жизнь» (18 часов)

Основные принципы: Изучение общественной жизни; исследование ролей и обязанностей в обществе; подключение воображения для создания своего мира и воплощения идей; самовыражение и изобретательность. В данном разделе изцчаются проекты: «Дом и машина», «Колесо обозрения», «Кран».

8 раздел  «Творческие проекты» (22 часов)

·               Парк развлечений.

·               Детская площадка.

·               Мой город.

Календарно-тематический план первого года обучения

Прогнозируемый результат после изучения разделов обучения

Учащиеся должны знать:

- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания);
- приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и других объектов и т.д.;
- создавать  модели  при  помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу

            Учащиеся должны уметь:

- работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.)