Программа доп.образования. LEGO_6-7_классы_hAXBS71. Причем они рассматриваются на основе системнодеятельностного подхода
 Скачать 0.61 Mb.
|
 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода. Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностью формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности. Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде LEGO, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты LEGO, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную образовательную концепцию. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных моделей. Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным. Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. Одна из задач курса заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», познакомить с профессией инженера. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Поэтому вторая задача курса состоит в том, чтобы научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию. Внедрение разнообразных Лего - конструкторов во внеурочную деятельность детей разного возраста помогает решить проблему занятости детей, а также способствует многостороннему развитию личности ребенка. Привлечение школьников к исследованиям в области робототехники, обмену технической информацией и начальными инженерными знаниями, развитию новых научно-технических идей позволяет создавать необходимые условия для высокого качества образования, за счет использования в образовательном процессе новых педагогических подходов и применение новых информационных и коммуникационных технологий. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит выпускнику школы соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни. Актуальность программы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование, т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. В педагогической целесообразности образовательной программы не приходиться сомневаться, т.к. дети научатся объединять реальный мир с виртуальным. Кроме этого в процессе конструирования и программирования учащиеся получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ Основная цель программы – сформировать личность, способную самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку. Главная задача – заложить основы информационной компетентности личности, т.е. помочь учащимся овладеть методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения. Для эффективного формирования информационной компетентности на занятиях по робототехнике, нужна система учебных задач. Формирование процессов переработки информации на основе микрокогнитивных актов. 1. Выработать у учащихся умение анализировать поступающую информацию. 2. Научить учеников формализации, сравнению, обобщению, синтезу полученной информации с имеющимися базами знаний. 3. Сформировать алгоритм действий по разработке вариантов использования информации и прогнозированию последствий реализации решения проблемной ситуации. 4. Выработать у учащихся умение генерировать и прогнозировать использование новой информации и взаимодействие ее с имеющимися базами знаний. 5. Заложить понимание необходимости наиболее рациональной организации хранения и восстановления информации в долгосрочной памяти. Формирование мотивационных побуждений и ценностных ориентаций ученика. 1. Создавать условия, которые способствуют вхождению ученика в мир ценностей, оказывающих помощь при выборе важных ценностных ориентаций. Понимание принципов работы, возможностей и ограничений технических устройств, предназначенных для автоматизированного поиска и обработки информации. 1.Сформировать у учащихся умение классифицировать задачи по типам с последующим решением и выбором определенного технического средства в зависимости от его основных характеристик. 2. Сформировать понимание сущности технологического подхода к реализации деятельности. 3. Ознакомить учеников с особенностями средств информационных технологий по поиску, переработке и хранению информации, а также выявлению, созданию и прогнозированию возможных технологических этапов по переработке информационных потоков. 4. Сформировать у учащихся технологические навыки и умения работы с информационными потоками (в частности, с помощью средств информационных технологий). Навыки коммуникации, умения общаться. 1. Сформировать у учащихся знание, понимание, выработать навыки применения языков (естественных и формальных) и иных видов знаковых систем, технических средств коммуникаций в процессе передачи информации от одного человека к другому с помощью разнообразных форм и способов общения (вербальных, невербальных). Способность к анализу собственной деятельности. 1.Сформировать у учащихся способность к осуществлению рефлексии информации, оценки и анализа своей информационной деятельности и ее результатов. Программа разработана на основе методического пособия «Образовательная робототехника». Тюмень: ТОГИРРО, 2013г. Учебный план «Основы робототехники. Lego»_2021-2022
Ожидаемые результаты Lego Mindstorms EV3, LEGO Education «Технологияифизика». 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. Основным содержанием программы является постепенное усложнение занятий от технического моделирования до сборки и программирования роботов. Актуальность курса заключается в том, что он направлен на формирование творческой личности живущей в современном мире. Технологические наборы LEGO MINDSTORMS EV3 и Lego Еducation «Технология и физика» ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств. На уроках используются конструктор Базовый набор серии LEGO MINDSTORMS EV3 с программным обеспечением (визуальная среда программирования). Используя персональный компьютер с программным обеспечением, LEGO-элементы из конструктора ученики могут конструировать управляемые модели роботов. Загружая управляющую программу в специальный LEGO-компьютер и присоединяя его к модели робота, робот функционирует автономно. EV3 работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа. Получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, он управляет работой моторов. Итоги изученных тем подводятся созданием учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов. Цель: овладение навыками начального технического конструирования. Задачи: развитие у детей интереса к техническому творчеству; обучение конструированию через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. 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 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. усвоение основ программирования, получить умения составления алгоритмов; умение учеников работать в группах. через создание собственных проектов прослеживать пользу применения роботов в реальной жизни. Задачи учителя по отношению к деятельности обучающихся: воспитывать положительное отношение ребенка к сотрудничеству с взрослым, к собственной деятельности и ее результату; способствовать возникновению у ребенка ощущения, что продукт его деятельности интересен другим (родителям, учителю, сверстникам) и конечно, ему самому; формировать у ребенка позицию созидателя и воспитывать чувство гордости и удовлетворения результатами своего труда. развивать воображение и творческие возможности детей; поощрять и поддерживать творческие находки, стремление к собственному решению; обогащать и расширять технический опыт детей; побуждать ребенка экспериментировать, придумывать и создавать собственные модели. В процессе решения практических задач и поиска оптимальных решений школьники осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения внутри конструкции. Изучая 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. 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. Предусмотрено использование элементов развивающего обучения. Внимание уделяется проблемному методу обучения, когда перед учащимися ставится проблема, а они совместно должны решить её, найти наиболее оптимальный вариант. Включенные в программу занятия по использованию сети Интернет позволят детям получить знания и умения поисковой работы. В дальнейшем дети смогут использовать приобретенный опыт поисковой работы при изучении школьных дисциплин и выполнении домашних заданий. Планируемые результаты освоения программыЗнания и умения, полученные учащимися в ходе реализации программы: Знание основных принципов механики; Умение классифицировать материал для создания модели; Умения работать по предложенным инструкциям; Умения творчески подходить к решению задачи; Умения довести решение задачи до работающей модели; Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений; Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Личностные результаты: проявлять интерес к творческим успехам товарищей; творчески откликаться на события окружающей жизни; умение применять полученные знания в собственной творческой деятельности; стремление использовать полученные знания и умения для создания практических моделей. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Ожидаемые результаты программы дополнительного образования и способы определения их результативности заключаются в следующем: - результаты работ учеников будут зафиксированы на фото и видео в момент демонстрации созданных ими роботов из имеющихся в наличии учебных конструкторов по робототехнике; - фото и видео материалы по результатам работ учеников будут размещаться на лицейском сайте; - фото и видео материалы по результатам работ учеников будут представлены для участия на фестивалях и олимпиадах разного уровня. По окончанию обучения у учащихся должен сформироваться: - устойчивый интерес к предметной области; - способность создавать конкурентный продукт. По окончанию обучения: Учащиеся должны знать: - теоретические основы создания робототехнических устройств; - элементную базу при помощи которой собирается устройство; - порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами; - порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств; - правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами. Обучающиеся должны уметь: - проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов; - создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визу- альных конструкторов. По окончанию обучения по программе обучающиеся должны воспитать в себе: - целеустремленность - самостоятельность - активность - ответственность - трудолюбие Данные качества личности отслеживаются педагогом в течение всего процесса обучения в форме наблюдения. По итогам изучения отдельных тем педагогом отслеживаются познавательные и профессиональные интересы обучающихся в форме наблюдение, а также при организации профконсультаций по вопросам дальнейшей деятельности и применения полученных знаний в реальной жизни. ОЦЕНОЧНЫЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Воспитательная составляющая в курсе. Программа предполагает работу с детьми в учебное и внеучебное время (дополнительное образование). Используются три канала воспитания в процессе обучения: 1. Через содержание основ наук (воспитывать мировоззренческие понятия: причинно-следственные связи в окружающем мире; познаваемость окружающего мира и человечества). 2. Через методы обучения (воспитывать у учащихся отношения делового сотрудничества (доброжелательность друг к другу, уважать мнение других, уметь слушать товарищей), воспитывать чувства товарищеской взаимовыручки и этики групповой работы). 3. Через личность учителя. Курс «Образовательная робототехника» в образовательном пространстве строится на трех формах организации учебной деятельности: кружок, элективный курс, урок. Эффективность обучения основам робототехники зависит и от организации занятий проводимых с применением следующих методов по способу получения знаний: 1. Объяснительно - иллюстративный - предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др); 2. Эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.) 3. Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися; 4. Программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность); 5. Репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу), 6. Частично - поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога; 7. Поисковый – самостоятельное решение проблем; 8. Метод проблемного изложения - постановка проблемы педагогам, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении. Главный метод, который используется при изучении робототехники это метод проектов. Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащихся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося. Проектно-ориентированное обучение – это систематический учебный метод, вовлекающий учащихся в процесс приобретения знаний и умений с помощью широкой исследовательской деятельности, базирующейся на комплексных, реальных вопросах и тщательно проработанных заданиях. Основные этапы разработки Лего-проекта: 1. Обозначение темы проекта. 2. Цель и задачи представляемого проекта. 3. Разработка модели на основе конструктора. 4. Составление программы для работы модели. 5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей. При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников. Таким образом, можно убедиться в том, что Лего, являясь дополнительным средством при изучении курса информатики, позволяет учащимся принимать решение самостоятельно, применимо к данной ситуации, учитывая окружающие особенности и наличие вспомогательных материалов. И, что немаловажно, – умение согласовывать свои действия с окружающими, т.е. – работать в команде. Программа направлена на: помощь учащимся в индивидуальном развитии; мотивацию к познанию и творчеству: к стимулированию творческой активности; развитию способностей к самообразованию; приобщение к общечеловеческим ценностям; Метапредметными результатами изучения курса является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД): Познавательные УУД: определять, различать и называть детали конструктора, конструировать по условиям, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему. ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного. перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы; Регулятивные УУД: уметь работать по предложенным инструкциям. умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя; Коммуникативные УУД: уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке. уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности. Контроль знаний и умений. Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения обучающихся практических заданий. Итоговый контроль реализуется в форме соревнований (олимпиады) по робототехнике. Основными принципами обучения являются: Научность. Этот принцип предопределяет сообщение учащимся только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает учащийся, должны быть обоснованы. Активность в обучении предполагает с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны, доводит его подготовленность до уровня общих требований. Для реализации содержания программы используются учебно-методические пособия: ПервоРобот LEGO ® WeDo ™ Книга для учителя – электронный вариант Конструктор Перворобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo). Программное обеспечение LEGO ® Education WeDo. Филиппов С.А. - Робототехника для детей и родителей. Автор: Филиппов С.А.Издательство: Наука Год: 2013. Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде EV3, учебно- практическое пособие. Авторы: Вязовов С.М, Калягина О.Ю, Слезин К.А.М, Изд.»Перо» 2014г.,132 с. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3. Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – Челябинск: ИП Мякотин И.В., 2014. – 204 с. http://www.mindstorms.ru/ http://www.prorobot.ru/ http://www.lego.com/education/ http://www.wroboto.org/ Для реализации содержания программы необходимо: - конструктор Lego Mindstorms EV3; - компьютер с установленным программным обеспечением. |