 |
Знакомство с конструктором MindStorm NXT и его возможностями.
|
|
|
|
Учебно-методический комплекс «Лего-конструирование и робототехника»
(использование образовательной робототехники в системе дополнительного образования при работе с одаренными детьми).
проект
1. Рабочая программа проекта
1.1. Актуальность программы
1.2. Цели и задачи проекта
2. Содержание проекта и виды деятельности
2.1. Содержание элективного курса «Инфознайка» для учащихся начальной школы
2.2. Содержание элективного курса «Введение в робототехнику»для учащихся 5-6 классов
2.3. Содержание элективного курса «Основы робототехники» для учащихся 7-9 классов
2.4. Программа работы летнего профильного отряда
2.5. Положение о проведении соревнований по робототехнике
3. Материально-техническое и информационное обеспечение проекта
3.1. Технические требования реализации проекта.Соответствие технических требований реализации проекта ресурсам, имеющимся в образовательном учреждении
3.2. Кадровое обеспечение проекта.
4. Результативность проекта
4.1. Перспективы распространения результатов проекта
4.2. Влияние результатов проекта на качество образования
4.3. Мероприятия по распространению результатов без потери качества
4.4. Устойчивость воспроизведения полученных результатов
Рабочая программа проекта
Задача инновационного развития экономики требует соответствующего развития образовательной среды, в том числе развития детского технического творчества. Одной из наиболее перспективных областей в сфере детского технического творчества является образовательная робототехника, которая объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии.
|
|
|
Актуальность программы
Серьезной проблемой российского образования в целом является существенное ослабление естественно-научной и технической составляющей школьного образования. Среди молодежи популярность инженерных профессий падает с каждым годом. Усилия, которые предпринимает государство, дают неплохой результат на ступенях среднего и высшего образования. Для эффективной работы в профессиональном образовании необходима популяризация и углубленное изучение естественно-технических дисциплин начиная с общеобразовательной школы. На парламентских слушаниях 12 мая 2011 года в Госдуме РФ на тему «Развитие инженерного образования и его роль в технологической модернизации России» подчеркнута необходимость преемственности инженерного образования на разных ступенях обучения, важность пропедевтики технического творчества в школьном образовании. К сожалению, современное школьное образование, с перегруженными учебными программами и жесткими нормативами, не в состоянии продвигать полноценную работу по формированию инженерного мышления и развивать детское техническое творчество. Количество отведенных по программе часов не всегда хватает для полноценного изучения учебного материала. В таких условиях реализовать задачу формирования у детей навыков технического творчества крайне затруднительно. Гораздо больше возможностей в этом направлении у дополнительного образования. Тем неменее, имея давние традиции, дополнительное техническое образование с различными техническими кружками (авто- и авиамоделирование, судостроение и т.д.), достаточно сложно перестраивается в новых условиях значительного скачка научно-технического прогресса. Материальная база и учебные программы многих станций юных техников морально и физически устарела. Современные дети, для которых iPad, iPhone, Playstation и другие продукты IT-индустрии – реальная жизнь, с трудом проникаются интересом к центрам технического творчества дополнительного образования с оборудованием прошлого века. Необходимо создавать новую базу, внедрять новые образовательные технологии. Одним из таких перспективных направление является – образовательная робототехника.
|
|
|
Цели и задачи проекта
Целью проекта является:
Ø развитие системы обеспечения качества дополнительных образовательных услуг в сфере информационно-коммуникационных технологий;
Ø обеспечение инновационного характера развития сферы научно-технического образования через внедрение высокотехнологичного оборудования в образовательный процесс.
Проект направлен на выявление, отбор, обучение талантливых детей и подростков в области технического творчества и робототехники, что способствует формированию преемственности в области технического образования между общеобразовательной школой, профессиональными ступенями обучения и инновационными отраслями народного хозяйства, такими как промышленная автоматизация, военно-промышленный комплекс, машиностроение, приборостроение, интеллектуальные устройства.
Задачи:
Ø Внедрение в образовательное пространство МБОУ СОШ №32 инновационных педагогических технологий обучения детей с высоким уровнем одаренности путем создание кружков робототехники в рамках дополнительного образования;
Ø Апробация и внедрение элективных курсов «Инфознайка» - для учащихся начальных классов, «Введение в робототехнику» - для учащихся 5-6 классов, «Основы робототехники» - для учащихся 7-9 классов;
Ø Организация работы робототехнического кружка на базе летнего профильного отряда;
Ø Проведение единого круглогодичного цикла молодежных инженерно-технических соревнований в сфере высоких технологий;
Ø Организация и методическая поддержка сайта для обмена опытом по реализации проекта и сотрудничества с другими образовательными учреждениями и организациями по вопросам образовательной робототехники.
Содержание проекта и виды деятельности
Содержание элективного курса «Инфознайка» для учащихся начальных классов
|
|
|
Разработанный курс составлен с учетом реализации межпредметных связей по разделам: развитие речи, развитие математических представлений, ознакомление с окружающим миром. Программа направлена на развитие логического мышления и конструкторских навыков, способствует многостороннему развитию личности ребенка и побуждает получать новые знания, учитывает психологические, индивидуальные и возрастные особенности детей, нуждающихся в коррекции и развитии мелкой моторики, эмоционально – волевой сфере высших психических функций
Целью использования ЛЕГО-конструирования в системе дополнительного образования 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.
Основными задачами кружка лего-конструирования 1-4 классов являются:
- обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;
- развивать творческие способности и логическое мышление детей;
- развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;
- развивать умения творчески подходить к решению задачи;
- развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Учащиеся должны знать:
- правила безопасной работы;
- основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
- приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.).
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.);
|
|
|
- создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.
Курс рассчитан на 142 часа (1 раз в неделю).
Возраст детей 7-11 лет.
Срок реализации программы курса - 4 года.
Содержание программы
Класс
| Тема занятия | Краткое описание занятия | Кол – во часов | |
| Знакомство с LEGO. Техника безопасности. | Познакомить детей с конструктором LEGO. | ||
| LEGO-игра детей или «Знакомство с LEGO продолжается» | В игровой форме расширить знакомство детей с конструктором LEGO. | ||
| 3-4 | Путешествие по LEGO-стране. Исследователи цвета | Знакомство детей с конструктором LEGODUPLO, с LEGO-деталями, с цветом LEGO-элементов, активизацию речи, расширение словаря. Развитие эмоциональной сферы. | |
| 5-6 | Исследователи кирпичиков | Продолжение знакомства детей с конструктором LEGO, с формой LEGO-деталей, которые похожи на кирпичики, и вариантами их скреплений. Начало составления LEGO-словаря. Выработка навыка различения деталей в коробке, умения слушать инструкцию педагога. Развитие графических навыков. | |
| 7-8 | Волшебные кирпичики | Продолжить знакомить детей с конструктором LEGO, с формой LEGO-деталей, похожих на кирпичики, и вариантами их скреплений. Начало составления LEGO-словаря. Вырабатывать навыки различения деталей в коробке, классификации деталей, умения слушать инструкцию педагога и давать инструкции друг другу. | |
| 9-10 | Исследователи формочек | Продолжить знакомство детей с конструктором LEGO, с формой LEGO-деталей, которые похожи на формочки, и вариантами их скреплений. Продолжить составление LEGO-словаря. Вырабатывать навык ориентации в деталях, их классификации, умение слушать инструкцию педагога. | |
| 11-13 | Наш двор | Развитие фантазии и воображения детей, закрепление навыков построения устойчивых и симметричных моделей, обучение созданию сюжетной композиции; воспитание бережного отношения к труду людей. | |
| Улица полна неожиданностей | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение созданию сюжетной композиции, повторение основных правил дорожного движения | ||
| 15-16 | Городской пейзаж | Дать учащимся основные понятия городского пейзажа, вспомнить особенности городских построек. | |
| 17-18 | Сельскохозяйственные постройки | Дать сравнительную характеристику городским и сельскохозяйственным постройкам, познакомить учеников с жизнью жителей села. | |
| Школа, школьный двор | Дать сравнительную характеристику городским и сельскохозяйственным постройкам, познакомить учеников с жизнью жителей села. | ||
| Школа, школьный двор | Обратить внимание детей на здание родной школы, свой школьный двор; оценить положительные и отрицательные характеристики школьного здания и прилегающей к нему территории. | ||
| 21-23 | Транспорт | Обобщить знания учащихся о транспорте. | |
| 24-26 | Воздушный транспорт, космос | Обобщить знания учащихся о космических объектах. | |
| 27-29 | Животные | Обобщить знания учащихся о домашних животных. | |
| 30-32 | LEGO-подарок для мамы | Воспитывать чувство уважения к маме, своим родителям. | |
| 33-34 | Любимые сказочные герои (По сказкам А. С. Пушкина) | Прививать любовь к чтению, обобщить знания учащихся о Пушкине и его произведениях. |
|
|
|
Класс
| Тема занятия | Краткое описание занятия | Кол – во часов | |
| 1-2 | Симметричность LEGO моделей. Моделирование бабочки | Вспомнить основные детали LEGO DUPLO, вспомнить способы крепления, формировать чувство симметрии и умение правильно чередовать цвет в моделях, ознакомить учащихся с различными видами бабочек. | |
| Устойчивость LEGO моделей. Постройка пирамид | Закрепление навыков соединения деталей, обучение учащихся расположению деталей в рядах в порядке убывания, развитие ассоциативного мышления, развитие умения делать прочную, устойчивую постройку, развитие умения слушать инструкцию педагога, знакомство с видами и историей пирамид. | ||
| 4-5 | Зоопарк | Обучение анализу образца, выделению основных частей животных, развитие конструктивного воображения детей, рассказать о зоопарках, повторение названий животных. | |
| 6-7 | Наш двор | Развитие фантазии и воображения детей, закрепление навыков построения устойчивых и симметричных моделей, обучение созданию сюжетной композиции; воспитание бережного отношения к труду людей. | |
| 8-9 | Постройка моделей старинных машин | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение созданию сюжетной композиции, знакомство с историей возникновения первого транспорта и некоторыми его видами. | |
| 10-12 | Улица полна неожиданностей | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение созданию сюжетной композиции, повторение основных правил дорожного движения. | |
| 13-15 | Новогодние игрушки. Фантазируй! | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления | |
| 14-16 | Динозавры | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, знакомство с видами динозавров и их образом жизни. | |
| 17-18 | Персонажи любимых книг | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение умению планировать работу на основе анализа особенностей образов сказочных героев; освоение навыков передачи характерных черт героев средствами конструктора LEGO DACTA. | |
| 19-20 | Животные в литературных произведениях | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение умению планировать работу по созданию сюжетной композиции; освоение навыков передачи характерных черт животных средствами конструктора LEGO DACTA. | |
| 21-22 | Военная техника (к 23 февраля) | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение конструированию гусениц танка. | |
| 23-24 | Космические корабли | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, знакомство с видами космических кораблей. | |
| 25-26 | Подарки любимым (к 8 марта). Весенние цветы | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; освоение техники «мозаики» из LEGO. | |
| 27-28 | Твой город. Твоя улица. | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, Рассказ о городе, в котором мы живем. | |
| 29-30 | Главная улица города | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, закрепление знаний учащихся о городе. | |
| 31-32 | Достопримечательности города | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, закрепление знаний учащихся о городе. | |
| 33-36 | Итоговый урок. Фантазируй! | Развитие фантазии и воображения детей, развитие умения передавать форму объекта средствами конструктора; закрепление навыков скрепления, обучение умению планировать работу. Оборудование: Наборы LEGO DACTA в достаточном количестве |
Класс
| Тема занятия | Краткое описание занятия | Кол – во часов | |
| 1-3 | Вводный урок. Дом. Гармония жилья и природы | Познакомить с темой «Мой город». Расширить и закрепить знания детей, полученные на уроках; учить детей создавать художественный образ посредствам макетирования. | |
| 4-6 | Знакомство с процессором RCX | Познакомить учащихся с правилами работы с процессором RCX | |
| 7-9 | Архитектура. Модель с одним мотором. | Введение в понятие «архитектура». Сборка модели с одним мотором. Сборка карусели. | |
| 10-12 | Архитектурные формы разных стилей и эпох. Модель с двумя моторами. | Развитие конструктивного воображения детей; умение анализировать по картинке. Сборка модели с двумя моторами. Сборка разводного моста. Сборка по технологической карте. | |
| 13-15 | Архитектура города. Планировка дорог. | Развитие конструктивного воображения детей. Сборка модели автомобиля. Сборка по технологической карте. | |
| 16-19 | Street Racing | Развитие умения работать в группах. Соревнования моделей автомобилей. | |
| 20-22 | Кто в нашем городе живет? | Анализ образца, изображённого на карточке, подбор необходимых деталей и воспроизведение постройки; активизация речи; развитие умения работать в группах. Сборка шагающего робота. Сборка по технологической карте. | |
| 23-26 | О спорт, ты – мир! | Развитие конструктивного воображения. Использование зубчатых колес в конструкции робота. Соревнования по перетягиванию каната. | |
| 27-30 | Быстрее, выше, сильнее. | Развитие конструктивного воображения; развитие умения работать в группе. Увеличение мощности модели. Соревнования сумо. | |
| 31-35 | Заключительное занятие | Анализ образца; развитие конструктивного воображения; развитие умения работать в группе; активация речи. Произвольная тема конструирования. Конкурс на самую удивительную модель. |
Класс
| Тема занятия | Краткое описание занятия | Кол – во часов | |
| 1-3 | Вводный урок. Энергия как физический процесс | Повторить тему «Виды энергии» (3 класс), собрать модели по технологической карте, учиться работать в группе | |
| 4-6 | Энергосберегающие технологии. Энергия ветра. Ветряк. | Начать изучать энергосберегающие технологии на примере энергии ветра; Собрать модель ветряка по технологической карте, учиться работать в группе. | |
| 7-9 | Энергосберегающие технологии. Энергия воды. Гидроэлектростанция | Продолжать изучать энергосберегающие технологии на примере энергии воды; собрать модель гидроэлектростанции по технологической карте; учиться работать в группе. | |
| 10-12 | Энергосберегающие технологии. Энергия Солнца. | Продолжать изучать энергосберегающие технологии на примере энергии Солнца; собрать модель карусели, работающей от солнечной батарейки по технологической карте; учиться работать в группе. | |
| 13-15 | Энергосберегающие технологии. Энергия Солнца. | Продолжать изучать энергосберегающие технологии на примере энергии Солнца; собрать модель автомобилей, работающих от солнечной батарейки по технологической карте; учиться работать в группе. | |
| 16-18 | Введение в Робототехнику. Знакомство с конструктором, датчиками, микрокомпьютером RCX. | Познакомить детей с конструктором RoboLab; познакомить детей с датчиками, их назначением; познакомить детей с микрокомпьютером RCX, его функциональными клавишами; познакомить детей с правилами соединения датчиков. | |
| 19-21 | Знакомство с творческой средой | Познакомить детей с творческой средой RoboLab; познакомить детей с тремя составляющими частями среды ROBOLAB; познакомить детей с языком программирования LabView. | |
| 22-24 | ROBOLAB-конструирование | Познакомить детей с разделом Конструирование RoboLab; познакомить детей с панелью инструментов, функциональными командами; составить программу в режиме Конструирования. Оборудование: Микрокомпьютер RCX; световой датчик, датчик касания. | |
| 25-27 | Предупреждающие сигнальные знаки. Циклический алгоритм. | Собрать модель дорожных сигнальных знаков; составить программу в режиме Конструирования; учиться работать в группе. | |
| 28-29 | Светофор | Собрать модель светофора, который работает днём; составить программу; учиться работать в группе. | |
| 30-31 | Светофор. Условный алгоритм (ветвление). | Собрать модель светофора, который работает в режиме «день и ночь»; составить программу; учиться работать в группе. | |
| 32-33 | Шлагбаум с электроприводом. | Собрать модель шлагбаума с фиксированным углом поднятия; составить программу; учиться работать в группе. | |
| 34-36 | Ворота с электронным управлением | Собрать модель ворота с электронным управлением с использованием идентификационных карт; составить программу; учиться работать в группе. |
Содержание элективного курса «Введение в робототехнику» для учащихся 5-6 классов
Курс рассчитан на 72 часа.
Класс
Знакомство с конструктором MindStorm NXT и его возможностями.
Введение, видео, знакомство со средой конструирования и программирования. Дистанционное управление роботом.
Соединение с роботом различными способами. Выбор, загрузка программы, запуск программы, тестирование.
Итого часов по теме 2
|
|
|
