В помощь педагогу по техническому творчеству

Формирование основ инженерного мышления посредством технического конструирования и проектирования в объединении по интересам  «Школа робототехники»

развернуть

Комитет по образованию

Минского городского исполнительного комитета

 

Учреждение образования

«Минский государственный дворец детей и молодёжи»

 

 

 

 

 

Формирование основ инженерного мышления посредством технического конструирования и проектирования в объединении

по интересам  «Школа робототехники»

 

Образовательно-методический комплекс

 

 

 

 

Авторы: Урбан Алевтина Павловна,

заведующий отделом технического

творчества и спорта;

Русак Екатерина Алексеевна,

методист методического отдела;

г. Минск, Старовиленский тракт, 41

тел.: 233-71-99

 

 

 

 

 

 

Минск 2021

 

 

 

Аннотация

 

Данный образовательно-методический комплекс представляет собой систему учебно-методических материалов, апробированных в практике работы инновационного образовательного центра «Технопрорыв» Учреждения образования «Минский государственный дворец детей и молодежи». Это методическое сопровождение образовательного процесса в объединении по интересам «Школа робототехники».

В работе рассматриваются различные аспекты деятельности педагогических работников – участников инновационного проекта «Внедрение модели образовательного центра «Детский технопарк» как ресурса развития научно-технического творчества детей и молодежи». Работа центра «Технопрорыв» направлена на удовлетворение интереса учащихся начальной школы к робототехнике, а также на развитие проектно-исследовательской деятельности школьников в этом направлении.

Адресуется педагогическим работникам учреждений дополнительного образования детей и молодежи, педагогам дополнительного образования учреждений общего среднего образования, ведущим практическую деятельность в области образовательной робототехники.

 

Образовательно-методический комплекс включает три работы:

1)     «Формирование основ инженерного мышления посредством технического конструирования и проектирования в объединении по интересам «Школа робототехники»;

2)     «Инженерная книга проекта «Мой первый робот»;

3)     «Рабочая тетрадь «Lego Wedo».

В создании данного образовательно-методического комплекса принимали участие:

Яковлева Ирина Александровна, заведующий сектором «Центр социального мониторинга дополнительного образования» детей и молодёжи (раздел «Анализ результатов социологического исследования по изучению мотивации учащихся к занятиям техническим творчеством»);

Иванова Светлана Владимировна, педагог-психолог сектора «Городской центр психолого-педагогической помощи» (раздел «Психолого-педагогическое сопровождение проектно-исследовательской деятельности»);

Клиндюк Алиса Викторовна, педагог дополнительного образования отдела технического творчества и спорта («Рабочая тетрадь «Lego Wedo»);

Гудзь Роман Русланович, педагог дополнительного образования отдела технического творчества и спорта («Инженерная книга проекта «Мой первый робот»);

Скроцкая Юлия Геннадьевна, культорганизатор отдела технического творчества и спорта («Инженерная книга проекта «Мой первый робот»).

.

 

Содержание

Введение ………………………………………………………………………...

1.   Освоение основ робототехники в условиях дополнительного

образования ……………………………………………………………………

2.   Использование LEGO-технологий в образовательной деятельности

2.1 Модель обучения на основе конструктора LEGO ……………………

3.       Методические материалы к программе объединения по интересам «Школа робототехники»……………………………………………………..

3.1.    Подходы и рекомендации по реализации программы……………….

3.2. Формы и методы организации занятий по робототехнике…………..

3.3. Основные приемы обучения робототехнике………………………….

3.4. Педагогическая диагностика результатов освоения программы…….

4

 

8

9

12

 

17

18

19

20

25

4.      Проектно-исследовательская деятельность…………………………….

5.      Психолого-педагогическое сопровождение проектно-исследовательской деятельности ……………………………………………

5.1.    Модель психолого-педагогического сопровождения проектно-исследовательской деятельности учащихся ………………………………..

5.2.    Проведение диагностического исследования …………………………

5.3.    Результаты психологической диагностики …………………………….

29

 

 

38

 

39

42

44

6.       Анализ результатов социологического исследования по изучению мотивации учащихся к занятиям техническим творчеством ………….

6.1.    Развитие мотивации учащихся к занятиям техническим творчеством

6.2.    Результативность занятий техническим творчеством для развития личности и повышения качества учебных и творческих достижений.

6.3.    Характеристика комфортности и мотивирующего потенциала образовательной среды: мнение учащихся ……………………………….

 

 

45

46

 

50

 

54

Заключение…………………………………………………………………….

57

Литература и информационные ресурсы …………………………………...

57

Приложения …………………………………………………………………….

59

Приложение 1. Программа объединения по интересам «Школа робототехники»  ………………………………………………………………...........

 

59

Приложение 2. Технологические карты и планы-конспекты учебных занятий кружка «Робототехника»  …………………………………………..

 

95

Приложение 3. Цикл занятий  с  элементами тренинга  «Достижение успеха» ………………………………………………………………………...

 

119

 

ВВедение

Развитие современного общества неразрывно связано с научно-техническим прогрессом. Информационно-коммуникационные и инженерные технологии становятся неотъемлемой частью образовательной деятельности, значительно повышающей ее эффективность и максимально способствующей  интеллектуальному, эмоциональному и личностному развитию  обучающихся. Идея развития творческих способностей детей и совершенствование технической подготовки подрастающего поколения приобретает государственное значение.

В настоящее время в Республике Беларусь основной тенденцией является обновление парадигмы системы образования. Согласно требованиям нормативных правовых актов в сфере информатизации системы образования, необходима модернизация образовательного процесса на основе продуктивных технологий, активных методов обучения. Определяющим условием организации обучения в условиях стремительного развития IT-отрасли должно стать внедрение таких технологий, как образовательная робототехника, мобильное обучение, виртуальная и дополненная реальность.

         В современном мире особенно популярно внедрение робототехники в образование. Это обусловлено необходимостью развития алгоритмического мышления учащихся и подготовки специалистов в техническом направлении. Кроме того, робототехнические наборы предоставляют широкие возможности для практического применения знаний учащихся. Образовательная робототехника является актуальным решением для обучения учащихся начальной инженерии. Разнообразие современных робототехнических конструкторов позволяет обучать детей всех ступеней школьного образования (начальной, средней, старшей). К тому же данный вид робототехники тесно связан с другими науками (физикой, математикой, естественными науками и др.) и видами человеческой деятельности (программированием, дизайном, изобразительным искусством, электроникой и др.), благодаря чему изучение робототехники становится интересным для всех учащихся.

Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания естественных наук с развитием инженерного мышления через техническое творчество.

Одним из приоритетных направлений развития технического творчества является внедрение образовательной робототехники в систему дополнительного образования учащихся начальных классов. Существует ряд преимуществ использования образовательной робототехники в образовательной деятельности учащихся 6-9 лет. Во-первых, идет ориентирование на реальный практический результат, так как в процессе работы создается осязаемая модель, а школьнику начальной школы очень важно опираться на чувственные образы, ощущения и иметь возможность прикоснуться к результату собственного труда. Во-вторых, во время работы строятся новые дружественные и партнерские отношения и между обучающимися, и между педагогом и учащимися. У школьников расширяется кругозор, возрастает и укрепляется познавательный интерес. Также работа над собственным проектом по робототехнике помогает учащимся проявить себя в новой для них творческой деятельности. У них есть возможность показать свои организаторские способности, скрытые таланты, а также умение самостоятельно добывать знания, что является очень существенным для организации процесса обучения в начальной школе. Таким образом, образовательная робототехника   позволяет формировать навыки технического творчества, мотивирует младших школьников на изучение точных наук и обеспечивает их раннюю профессиональную ориентацию.

С 2018 года на базе центра инновационных практик «Технопрорыв» отдела технического творчества и спорта Минского государственного дворца детей и молодежи реализуется инновационный проект Министерства образования Республики Беларусь «Внедрение модели образовательного центра «Детский технопарк» как ресурса развития научно-технического творчества детей и молодежи». В структуре центра четыре лаборатории. Для того чтобы школьники имели возможность конструировать, программировать, создавать новые модели, механизмы и инженерные системы, эффективно используя современные технологии, была создана лаборатория инновационных технологий и инженерии, в которую входит «Школа робототехники». Объединение по интересам «Робототехника» отдела технического творчества и спорта использует программу «Школа робототехники» и представляет собой комплекс актуальных направлений развития техносферы в современном образовательном учреждении.

       Основными задачами программы объединения по интересам «Школа робототехники» на первом году обучения является активное вовлечение младших школьников в научно-техническое творчество, формирование общей технической грамотности и ранняя профориентация. Программа предусматривает первое знакомство с основами конструирования и программирования механизмов и роботов. Обучение организовано по двум основным направлениям: конструирование с применением специализированных конструкторов LEGO разного уровня сложности и начальное программирование. В сочетании двух предметов (конструирования и программирования) образуется общий курс робототехники, который предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Компьютер используется как средство управления моделью. Его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных проектов и моделей мобильных роботов. Обучающиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации процессов, моделировании работоспособных систем.  В течение года учащимся предлагается для решения ряд практико-ориентированных задач по робототехнике с элементами исследовательской деятельности. Итогом решения данных задач является участие готового робота в соревнованиях и выполнение им конкретно заданных операций. 

       Арсенал методических подходов и технологий на сегодняшний день накоплен таким образом, что логичным и целесообразным является создание образовательно-методического комплекса «Формирование основ инженерного мышления посредством технического конструирования и проектирования в объединении по интересам «Школа робототехники» как закономерного этапа в беспрерывном творческом саморазвитии педагога дополнительного образования.

Образовательно-методический комплекс включает следующие разделы:

Образовательный блок:

- теоретические аспекты обучения робототехнике и использования LEGO-технологий;

- программа объединения по интересам «Школа робототехники» и методические рекомендации по ее реализации;

- технологические карты учебных занятий;

- рабочая тетрадь для проведения промежуточной диагностики освоения программы;

Проектно-исследовательский блок:

- алгоритм создания проекта + инженерная книга;

- психолого-педагогическое сопровождение проектно-исследовательской деятельности;

- социологическое исследование и его результаты.

Работа педагогов над созданием образовательно-методического комплекса является неотъемлемой частью их педагогической деятельности, способствует повышению профессиональной компетентности и педагогического мастерства, помогает успешно применять те средства, которые позволят обучающимся увидеть перспективу собственных достижений. Образовательно-методический комплекс имеет такие качества, как гибкость и вариативность, т. е. может видоизменяться и дополняться новыми материалами. Опыт реализации программы показал высокую степень ее востребованности и со стороны родителей, и со стороны педагогов дополнительного образования.

Предлагаемые материалы помогут обеспечить активное взаимодействие педагога и обучающихся, а также сформировать в объединении по интересам такую развивающую среду, которая позволит раскрыть неповторимый возрастной потенциал ребёнка в условиях учреждения дополнительного образования детей и молодежи.

1.   Освоение основ робототехники в условиях

дополнительного образования

 

На сегодняшний день на рынке труда существует дефицит профессий инженерных специальностей. Поэтому необходимо пробудить у учащихся интерес к точным наукам, поддержать массовую популяризацию профессии инженера, причем такие шаги необходимы для детей начиная с раннего возраста. Важно развивать интерес детей к изобретательской деятельности и научно-техническому творчеству. Необходима также организация образовательной среды, способствующей развитию у школьников умения анализировать ситуацию, применять теоретические знания для решения проблем реального мира.

Наиболее перспективный путь в этом направлении – робототехника, позволяющая в игровой форме знакомить детей с точными науками. Робототехника – это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов – роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами. Робототехника является одной из наиболее инновационных областей в сфере детского технического творчества, объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии.

Основная цель внедрения робототехники – это выполнение социального заказа современного общества: сформировать личность, способную самостоятельно определять учебные цели и 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. Развитие вышеуказанных компетенций учащихся способствует формированию активной жизненной позиции будущего взрослого гражданина и патриота своей страны.

Работая с роботизированными моделями, младшие школьники воссоздают жизненные ситуации и объекты окружающего мира наиболее приближенно к действительности и, следовательно, добиваются лучших результатов в данной предметной области.

Освоение основ робототехники и начального инженерно-технического конструирования на базе Минского государственного дворца детей и молодежи осуществляется посредством реализации программы «Школа робототехники».

Практический опыт реализации программы показывает, что дети 6 – 9 лет проявляют большой интерес к созданию роботов, их моделированию и программированию. Данный факт свидетельствует о том, что целесообразно активное внедрение направления робототехники в систему дополнительного образования начиная с начальных классов и даже со старшего дошкольного возраста.

Внедрение робототехники в систему дополнительного образования делает обучение эффективным и продуктивным для всех участников образовательных отношений, а учреждение дополнительного образования детей и              молодежи – конкурентоспособным.

 

2.   Использование LEGO-технологий в образовательной

деятельности

 

Самым распространенным инструментом, применяемым в образовательной робототехнике, является конструктор LEGO.

LEGO – одна из самых известных и распространённых ныне педагогических систем, широко использующая трёхмерные модели реального мира и предметно-игровую среду обучения и развития ребёнка. Перспективность применения LEGO-технологии обусловливается её высокими образовательными возможностями: многофункциональностью, техническими и эстетическими характеристиками, использованием в различных игровых и учебных зонах. С помощью LEGO-технологий формируются учебные задания разного уровня – своеобразный принцип обучения «шаг за шагом», ключевой для LEGO-педагогики. Каждый учащийся может и должен работать в собственном темпе, переходя от простых задач к более сложным.

Использование LEGO-технологий в образовательной деятельности позволяет организовать творческую и исследовательскую работу учащихся, создает условия для применения знаний, умений и внешних ресурсов при решении задач реального мира, тем самым, создавая предпосылки для формирования ключевых компетенций, то есть готовности к эффективной деятельности в различных жизненных ситуациях в дальнейшем. Это новая педагогическая технология, которая представляет собой передовое направление развития современной науки и техники и является относительно новым междисциплинарным направлением обучения и воспитания детей, объединяющим в себе знания по физике, механике, математике.

Данная технология актуальна, так как позволяет педагогу сочетать игровые моменты в обучении с исследовательской и экспериментальной деятельностью и развивать у ребёнка интерес к занятиям. Кроме того, она способствует развитию сознания обучающихся, их воображения и творческой активности, а также умения работать в коллективе.

LEGO-конструирование помогает воспитывать интерес ребёнка не только к технике, но и к исследовательской деятельности и проектированию. Это захватывающее познавательное занятие – обучение и игра одновременно. Ребёнок приобретает новые знания об окружающем мире, и в процессе сборки той или иной модели развивается его пространственное мышление, формируются инженерные умения и навыки.

Конструкторы LEGO спроектированы таким образом, чтобы ребёнок в процессе занимательной игры смог получить максимум информации о современной технике и понять её устройство. Некоторые наборы содержат простейшие механизмы, которые могут использоваться в качестве наглядных пособий для изучения законов физики, основ математики, информатики.

Использование LEGO-конструкторов в образовательной работе с детьми выступает оптимальным средством формирования навыков конструктивно-игровой деятельности и критерием психофизического развития детей дошкольного и младшего школьного возраста, в том числе формирования таких важных компонентов деятельности, как умение ставить цель, подбирать средства для её достижения, прилагать усилия для точного соответствия полученного результата с замыслом.

В настоящее время на занятиях по робототехнике используются различные конструкторы LEGO. В объединении по интересам «Школа робототехники» в первый год обучения дети работают с конструктором «ПервоРобот LEGO® WeDo™» (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Образовательный конструктор LEGO WeDo

 

Данный конструктор предназначен, в первую очередь, для начальной школы. Он позволяет строить модели машин и животных, программировать действия моделей («поведение») (рис. 2). В комплекте более 150 деталей, важнейшими из них являются: коммутатор (для управления датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo), мотор, датчик наклона, датчик движения.

 

 

Рис. 2. Стандартные учебные модели конструктора LEGO WeDo

 

2.1.      Модель обучения на основе конструктора LEGO

Обучение в «Школе робототехники» осуществляется по принципу «Learning by making» («обучение через действие»), лежащему в основе всех продуктов LEGO. Согласно данному принципу обучение робототехнике предполагает реализацию циклической модели обучения, основанной на четырех образовательных составляющих, – это установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия, развитие (см. рис. 3).

 

Рис. 3. Циклическая модель обучения на основе

образовательного оборудования LEGO

 

Этап «Установление взаимосвязей» предполагает, что пополнение багажа знаний происходит, когда вновь приобретенные опыт и знания удается соединить с уже имеющимися знаниями или сделать их стимулом, отправной точкой для нового этапа обучения. При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием героев фигурок LEGO. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учащихся тематикой занятия (см. рис. 4).

 

Рис. 4. «Установление взаимосвязей» на примере модели «Рычащий лев»

 

«Конструирование» подразумевает создание моделей и генерацию идей. Учебный материал лучше всего усваивается при непосредственном взаимодействии мыслительных процессов мозга и мелкой моторики рук. Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. На занятиях для учащихся предлагаются три вида конструирования:

1) свободное «зондирование» проблемы: учащиеся знакомятся с новым понятием, самостоятельно модифицируя простые модели и управляя ими;

2) исследование по инструкции: учащиеся, следуя подробным инструкциям, создают модели, которые служат для получения количественных результатов, пригодных для математической обработки;

3) свободное решение проблемы: учащиеся создают модель собственной конструкции, способную выполнить поставленную задачу.

В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции (рис. 5).

Рис. 5. «Конструирование» на примере модели «Рычащий лев»

 

«Рефлексия» предполагает осмысление учащимися того, что сделано, создано, модифицировано, поиск словесной формулировки полученного знания, способов представления результатов опыта, путей его применения в комплексе с другими идеями и решениями. Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, проводят презентации, придумывают сюжеты, разыгрывают мини-спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе педагог получает прекрасные возможности для оценки достижений учащихся (см. рис. 6).

Поддержка творческой атмосферы, эмоциональной и физической радости от успешно выполненной работы реализуется на этапе «Развитие» при выполнении более сложных заданий, способствующих углублению полученного опыта, развитию креативных и исследовательских навыков.

Рис. 6. «Рефлексия» на примере модели «Рычащий лев»

 

Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением      (рис. 7).

Рис. 7. «Развитие» на примере модели «Рычащий лев»

Комплект заданий LEGO WeDo предоставляет педагогам средства для достижения целого комплекса образовательных целей:

·        формирование творческого мышления при создании действующих моделей;

·        развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;

·        установление причинно-следственных связей;

·        анализ результатов и поиск новых решений;

·        коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;

·        экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;

·        проведение систематических наблюдений и измерений;

·        использование таблиц для отображения и анализа данных;

·        построение трехмерных моделей по двухмерным чертежам;

·        логическое  мышление  и  программирование   заданного  поведения  модели.

 

 

3.   Методические материалы к программе объединения

по интересам «Школа робототехники»

 

Развитие технически грамотной и социально активной личности требует от педагога применения как традиционных, так и новых технологий, методов и форм работы. Для того чтобы сформировать у обучающихся метапредметные компетенции, в процессе реализации программы объединения по интересам «Школа робототехники» применяются активные методы обучения и технологии, развивающие познавательную, коммуникативную и личностную активность учащихся. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможностей развития индивидуальных творческих способностей учащихся и формирования умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.

3.1.      Подходы и рекомендации по реализации программы

В целях эффективной реализации программы педагоги учитывают и соблюдают следующие принципы дидактики:

§      систематичность и последовательность. Учебный материал усваивается в соответствии с логикой, опорой служат ранее усвоенные знания. На каждом последующем занятии обучающиеся закрепляют ранее полученные знания, умения и одновременно приобретают новые знания и умения;

§      сознательность и активность. Обучающиеся приобретают знания и умения в процессе решения творческих задач. Сознательность и активность увеличиваются в процессе коллективной и индивидуальной разработки моделей. Эта деятельность дает учащимся возможность четко представить себе продукт труда, последовательность его изготовления, внести коррективы в свой рабочий процесс;

§      наглядность обучения. При демонстрации на занятиях реальных предметов: макетов моделей, их изображений – учащимся задаются вопросы, направляющие их внимание на наиболее значимые части изучаемых объектов;

§      доступность. Предполагается соответствие содержания и методов обучения возрастным особенностям обучающихся, уровню их развития, познавательным возможностям;

§      прочность усвоения знаний и умений. Обеспечивается всем ходом занятия. Важное условие реализации этого принципа – четкое представление целей занятия. Интерес к учебной работе повышается при постановке творческих задач, проведении самостоятельных работ;

§      воспитывающий и развивающий характер обучения. Позволяет педагогам воспитывать у учащихся чувство ответственности за порученное дело. Требование экономии материалов способствует воспитанию бережливости и аккуратности, хорошая организация рабочих мест – формированию трудовой культуры, взаимопомощь и взаимовыручка – воспитанию чувства коллективизма, высокие требования к качеству и детализации изделия – развитию эстетического вкуса, четкая организация труда – дисциплинированности;

§      создание ситуации успеха и индивидуальный подход к каждому ребенку. Являются факторами развития творческого развития способностей учащихся и успешной работы всего коллектива;

§      сотрудничество детей и взрослых, признание ребенка полноценным участником (субъектом) образовательных отношений;

§      поддержка инициативы детей в продуктивной творческой деятельности;

§      интерактивность процесса обучения. Проявляется в организации обучения не только по схеме «педагог – обучающийся», но и «обучающийся – обучающийся», посредством оказания практической помощи друг другу.

Следование данным дидактическим принципам позволяет педагогу выстроить свою индивидуальную педагогическую технологию обучения робототехнике, а также логично и грамотно подбирать формы и методы для организации учебного занятия (Приложение 1).

 

3.2.      Формы и методы организации занятий по робототехнике

Организация занятия – это индивидуальное педагогическое творчество. Качество проводимого занятия в объединении по интересам во многом зависит от его тщательной подготовки и организации, а также от выбранной формы проведения. В «Школе робототехники» используются разнообразные формы занятий: практическое занятие, занятие-игра, выставка, соревнование, экскурсия, занятие-мастерская, занятие-путешествие. В зависимости от выбранной формы проведения учебного занятия педагог определяет необходимые методы организации образовательного процесса, а также соответствующие этим методам формы работы. Педагогический арсенал используемых методических форм и методов при организации и проведении учебного занятия в «Школе робототехники» согласно всем его структурным компонентом лучше всего отображает технологическая карта и план-конспект занятия (Приложение 2).

Методы и формы работы, используемые педагогом в объединении по интересам «Школа робототехники», можно объединить в следующие группы:

·                        наглядные (изучение схем, таблиц, иллюстраций; просмотр мультипликационных и учебных фильмов, обучающих презентаций).

·                        словесные (мини-лекция, беседа, рассказ, дискуссия, инструктаж, объяснение);

·                        практические (практические упражнения, конструирование, моделирование, программирование, дидактические игры, проблемные ситуации);

·                        репродуктивные (восприятие, усвоение и воспроизведение готовой информации);

·                        частично-поисковые (выполнение вариативных заданий, элементарная поисковая деятельность, моделирование учебной ситуации);

·                        исследовательские (учебные опыты и эксперименты);

·                        здоровьесберегающие (физкультминутки, динамические паузы, подвижные игры, гимнастика для глаз, пальчиковая гимнастика).

Создание практически значимых проектов – важнейший компонент образовательного процесса, так как в ходе работы над проектами обучающиеся осваивают культуру проектного подхода, развивают навыки самостоятельного получения знаний. Проектная деятельность способствует повышению интереса обучающихся к работе по данной программе, расширению кругозора, формированию навыков самостоятельной работы. Освоение робототехники – это командная работа. Совместное разрешение трудностей, возникших во время занятий, сплачивает участников – решая их совместно, команда проводит анализ возникших проблем, составляет план их преодоления, определяет индивидуальную роль для выполнения поиска нужных ответов и ресурсов. В процессе работы обучающиеся имеют возможность проявить инициативу, развить лидерские и творческие способности.

 

3.3. Основные приемы обучения робототехнике

Занятия по робототехнике предоставляют возможности для разностороннего развития учащихся и формирования важнейших компетенций подрастающей личности ребенка. В целях реализации системно-деятельностного подхода в обучении и развития у учащихся инженерного мышления, на практических занятиях используются следующие далее приемы обучения робототехнике.

Конструирование по образцу

Это демонстрация разъяснение этапов конструирования модели (или конструкции). Сначала необходимо выделить основные части модели. Затем вместе с обучающимися отобрать нужные детали конструктора по величине, форме, цвету и только после этого собирать все детали вместе. Все действия сопровождаются разъяснениями и комментариями руководителя. Например, педагог объясняет, как соединить отдельные части модели (конструкции) (рис. 8, 9);

 

 

Рис. 8. Образец модели

«Порхающая птица»

Рис 9. Пример работы,

выполненной по образцу

 

Конструирование по модели

В модели многие составляющие ее элементы скрыты. Ребенок должен определить самостоятельно, из каких частей нужно собрать робота (конструкцию). В качестве модели можно предложить фигуру (конструкцию) из картона или представить ее на картинке. При конструировании по модели активизируется аналитическое и образное мышление. Однако прежде чем предлагать детям конструирование по модели, очень важно помочь им освоить различные конструкции одного и того же объекта (рис. 10, 11);

 

Рис. 10. Рисунок модели «Голодный аллигатор»

 

Рис. 11. Пример работы, выполненной по рисунку

 

Конструирование по заданным условиям

Учащимся предлагается комплекс условий, которые он должен выполнить без показа приемов работы, т. е. способов конструирования педагог не дает, а только говорит о практическом применении робота. Учащиеся продолжают учиться анализировать образцы готовых моделей, выделять в них существенные признаки, группировать их по сходству основных признаков, понимать, что различия основных признаков по форме и размеру зависят от назначения (заданных условий) конструкции. В данном случае активно развиваются творческие способности учащегося.

 

 

Пример задания конструирования по заданным условиям

Модель «Мельница»

Программа:

1.     Мельница вращается 5 секунд по часовой стрелке, 10 секунд – против часовой стрелки, останавливается.

2.     Мельница делает 7 оборотов в одну сторону, издаёт звук, делает 8 оборотов в другую сторону, останавливается;

 

Конструирование по простейшим чертежам и наглядным схемам

На начальном этапе конструирования схемы должны быть достаточно просты и подробно расписаны в рисунках. При помощи схем у учащихся формируется умение не только строить, но и выбирать верную последовательность действий. Впоследствии ребенок может не только конструировать по схеме, но и наоборот, — по наглядной конструкции (представленной модели) рисовать схему. Таким образом, дети учатся самостоятельно определять этапы будущей постройки и анализировать ее (рис. 12).

Рис. 12. Схема конструирования механической передачи

 

 

 

Конструирование по замыслу

Освоив предыдущие приемы робототехники, учащиеся могут конструировать по собственному замыслу. Теперь они сами определяют тему конструкции, требования, которым она должна соответствовать, и находят способы её создания. В конструировании по замыслу творчески используются знания и умения, полученные ранее. Развивается не только мышление ребенка, но и его познавательная самостоятельность, творческая активность. Дети свободно экспериментируют со строительным материалом. Постройки (роботы) становятся более разнообразными и динамичными. Так, в «Школе робототехники» обучающимися был выполнен творческий проект «Мой первый робот» (рис. 13–15).

    

 

Рис. 13 – 15. Пример конструирования по замыслу детского проекта

«Мой первый робот»

Как правило, конструирование по робототехнике завершается игровой деятельностью. Дети используют роботов в сюжетно-ролевых играх, в играх-театрализациях. Таким образом, последовательно, шаг за шагом, в виде разнообразных игровых и экспериментальных действий дети развивают свои конструкторские навыки, логическое мышление, у них формируется умение пользоваться схемами, инструкциями, чертежами.

 

3.4. Педагогическая диагностика результатов  освоения

программы

 

С целью определить эффективность реализации программы объединения по интересам «Школа робототехники» инновационной группой разработана и используется система педагогической диагностики. Данная система – это совокупность методов и приемов, специально разработанных педагогических технологий и методик, позволяющих определять уровень развития ребенка в области робототехники, а также диагностировать причины недостатков и находить пути улучшения качества образовательной услуги. Педагогическая диагностика проводится не только с целью выявить недостатки, ошибки в работе, констатировать уровень развития обучающегося. Ее главное предназначение – анализ и устранение причин, вызывающих эти недостатки, накопление и распространение педагогического опыта, стимулирование творчества, роста педагогического мастерства.

С целью отследить качество реализации программы объединения по интересам и определить ее результативность, на протяжении всего процесса обучения осуществляется диагностика в виде вводного, текущего, промежуточного и итогового контроля.

Вводный контроль – первичная диагностика, позволяющая выявить уровень подготовленности и возможности детей для занятий по робототехнике. Проводится на первых занятиях в форме собеседования. По итогам контроля составляется диагностическая карта. Исходя из результатов диагностики педагог имеет возможность корректировки программы объединения по интересам в соответствии с исходным уровнем подготовки обучающихся.

Текущий контроль осуществляется в ходе реализации программы объединения по интересам и может проводиться на разных уровнях:

- на каждом занятии. В целях проверки усвоенного материала педагог наблюдает за ходом выполнения заданий, проводит беседы, экспресс-опросы;

- после изучения каждой темы программы. Для выявления пробелов в усвоении пройденного материала педагог проводит анкетирование, тестирование с последующей коррекцией усвоенного материала. Также в рамках данного вида контроля обучающиеся выполняют практические задания по заданной педагогом программе (рис. 16).

 

 

Рис. 16. Пример практического задания «Качели»

 

Программа:

1.      Качели отклоняются из стороны в сторону в течение 15 секунд.

2.      Качели наклоняются в одну сторону, стоят 5 секунд, звук, потом – в другую сторону, стоят 5 секунд, звук. Повторить 10 раз.

 

Для фиксации результатов промежуточной диагностики используется специально разработанный бланк (табл. 1).

Таблица 1

Бланк для фиксации уровня развития умений и навыков

Название объединения по интересам _____________________________

ФИО педагога ________________________________________________

Дата проведения диагностики ___________________________________

 

 

 

 

Фамилия и имя ребенка

Навык подбора необходимых  деталей

Умение конструировать модель по замыслу

Умение проектировать по образцу и по схеме

Умение конструировать по пошаговой схеме

 

 

Примечание

1.

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

Для облегчения процедуры диагностирования подготовлена специальная информационная памятка педагогу, содержащая характеристики уровней сформированности навыков и умений учащихся (табл. 2).

 Таблица 2

Сформированность умений и навыков учащихся

Характеристика навыка/умения

Показатель сформированности умения/навыка на определенном уровне

высокий

средний

низкий

1.

Навык подбора необходимых деталей (по форме, цвету)

может самостоятельно, быстро и без ошибок выбрать необходимые детали

может самостоятельно, но медленно, без ошибок выбрать необходимую деталь, присутствуют неточности

не может без помощи педагога выбрать необходимую деталь

2.

Умение правильно конструировать модель по замыслу

самостоятельно создает развернутые замыслы конструкции, может рассказать о своем замысле, описать ожидаемый результат

способы конструктивного решения находит в результате практических поисков. Может создать условную символическую конструкцию, но затрудняется в объяснении ее особенностей

неустойчивость замысла – ребенок начинает создавать один объект, а получается совсем иной и довольствуется этим. Объяснить способ построения ребенок не может

3.

Умение проектировать по образцу и по схеме

может самостоятельно, быстро и без ошибок проектировать по образцу

может самостоятельно, исправляя ошибки, в среднем темпе проектировать по образцу, иногда с помощью педагога

не видит ошибок при проектировании по образцу, может проектировать только под контролем педагога

4.

Умение конструировать по пошаговой схеме

может самостоятельно, быстро и без ошибок конструировать по пошаговой схеме

может конструировать по пошаговой схеме в медленном темпе исправляя ошибки под руководством педагога

не может понять последовательность действий при проектировании по пошаговой схеме, может конструировать по схеме только под контролем педагога

 

Промежуточный контроль проводится после изучения разделов по изученным темам для того, чтобы выявить уровень освоения содержания программы и провести своевременную коррекцию учебно-воспитательного процесса. Для организации и проведения промежуточного контроля по разделам в «Школе робототехники» разработана и используется рабочая тетрадь «LEGO WeDo».

Участие в конкурсах, соревнованиях, выставках, которые указаны в годовом учебно-тематическом плане объединения по интересам, также является формой проведения промежуточного контроля.

Итоговый контроль проводится в конце учебного года. Он позволяет оценить уровень результативности освоения программы за весь период обучения

 

Форма проведения – защита творческого проекта.

Осознанной деятельности обучающихся способствует использование педагогами технологии рефлексивного обучения: в конце каждого занятия они подводят учащихся к самооценке их уровня понимания учебной информации и эмоционального состояния. Кроме того, производится взаимооценка результатов учащимися и оценивание работ педагогом.

 

 

4. Проектно-исследовательская деятельность

 

Современный инженер, как и любой работник, связанный с интеллектуальной деятельностью в технической сфере, постоянно должен профессионально совершенствоваться, а при решении технических задач самостоятельно принимать решение в условиях избыточности информации, неопределённости условий и дефицита времени. Для формирования инженерного мышления нужно использовать не только проектную деятельность, но и предметные конкурсы, направленные не столько на усвоение содержания, сколько на проявление творчества, которые, несомненно, будут полезны в формировании и развитии будущего инженера.

Наиболее важными для инженера можно назвать проектную, конструкторскую, информационно-коммуникационную и когнитивную компетентности.

Проектная компетентность связана с организацией проектной деятельности, владением методами и технологиями работы в команде и управлением проектами. Это важнейшая компетентность как для дальнейшей образовательной деятельности, так и для конкурентоспособного профессионала цифрового социума. Развивать эту компетентность возможно только в процессе работы над проектом. В рамках проектной деятельности происходит освоение одного из самых важных «паттернов» – полного цикла решения слабо структурированной задачи, который подразумевает выполнение следующих этапов:

•  постановка задачи;

•  построение и анализ моделей рассматриваемых в задаче объектов и процессов;

•  выбор метода решения задачи;

•  формализация;

•  реализация выбранного метода решения, в том числе программную;

•  анализ полученных результатов, коррекция моделей и метода решения;

•  использование полученных результатов.

Именно умения самостоятельно поставить задачу, найти и реализовать метод ее решения, построить алгоритм, т.е. описать последовательность шагов, приводящих к необходимому результату (или применение уже готовых программных продуктов), правильно оценить и использовать полученный результат делают человека по-настоящему готовым к жизни в современном, быстро меняющимся мире.

Конструкторская компетентность в широком смысле связана с разработкой конструкции (прототипа или модели) технической системы или отдельного узла. При организации конструирования важна целенаправленность и осознанность действий, соотнесение полученного результата и поставленной задачи.

Информационно-коммуникационная компетентность включает в себя умения, связанные с обработкой, передачей и хранением информации, а впоследствии – с приемами применения в трудовой деятельности информационно-коммуникационных технологий. Тенденции развития науки и техники позволяют прогнозировать дальнейший рост значения информационно-коммуникационных технологий для проектирования, моделирования, конструирования и управления производством. Также для эффективного развития инженерной культуры потребуется рассказать обучающимся о современных информационно-коммуникационных системах, о профессиях в этой отрасли, о развитии вычислительных машин и их роли в жизни человека.

Когнитивная компетентность в настоящее время становится одной из базовых компетенций общего образования, поскольку фундаментальной задачей всякой учебной деятельности является формирование системы знаний как образа окружающего мира. Полнота и адекватность этого образа обеспечивает человеку успешность во всех видах деятельности. Вместе с тем особенности современного социума таковы, что вместе с предметными знаниями учащийся должен иметь инструментарий, позволяющий ему жить и работать в мире несистематизированных данных и извлекать из них знания.

Обозначенные выше компетенции в процессе дополнительного образования необходимо оптимально развивать, воздействуя на обучающихся комплексно: в ходе развивающих занятий и в процессе их самостоятельной урочной деятельности. При проектировании и отборе содержания развивающих занятий особенно важно:

•  принимать во внимание достижения технического прогресса и тенденции развития науки и техники;

•  связывать роль обучающегося в проекте с определенной профессиональной деятельностью;

•  создавать условия для масштабной проектной деятельности (например, общий проект всей образовательной организации).

Один из эффективных инструментов комплексного развития инженерной культуры – образовательная робототехника. «Занятия с роботами» очень популярны среди детей, вызывают интерес у родителей и поднимают авторитет педагога в глазах коллег и начальства. Образовательная робототехника позволяет решать практически весь спектр задач, поставленных перед специалистами дошкольного образования, учителями и педагогами дополнительного образования при развитии инженерной культуры школьника. Это направление робототехники прекрасно вписывается в идеологию проектной деятельности и учебных исследований. Как показывает практика, отраженная в ходе многочисленных семинаров, форумов, мастер-классов и других событий, дружелюбные и трудолюбивые роботы «пришли» в школьные классы, и там их встретили любознательные мальчишки и девчонки. Они готовы придумывать и создавать автоматизированные интеллектуальные системы, вместе конструировать и исследовать, узнавать, понимать, применять знания. Модель образовательной среды для реализации индивидуальных образовательных траекторий развития обучающихся в условиях STEM-образования (на уроках технологии и во внеурочной деятельности).

В рамках программы объединения по интересам «Школа робототехники» был реализован проект «Мой первый робот».

 

Проект «Мой первый робот» – это не просто сборка роботов, это целая образовательная программа. Работая над проектом, участники учатся программировать, моделировать и развивают множество других инженерных навыков, а также, работая в команде, укрепляют навыки коммуникации и продвижения своих идей.

Для того чтобы наиболее полно продемонстрировать каждый этап деятельности по проекту, ведется инженерная книга.

Инженерная книга является главным документом команды – она помогает проследить весь путь участников проекта и выполняет образовательную функцию:

·        помогает правильно организовать рабочий процесс;

·        позволяет проводить анализ деятельности на каждом её этапе;

·        отражает весь опыт команды за время реализации проекта.

Благодаря инженерной книге можно увидеть индивидуальный вклад каждого участника инновационной деятельности, продемонстрировать творческий подход и проследить общий успех команды (приложение).

При создании и реализации данного проекта применяются различные педагогические технологии.

 

v  ТЕХНОЛОГИЯ ПОГРУЖЕНИЯ.

Главная особенность занятия-погружения заключается в том, что оно строится на внушении, а не на убеждении. Основные принципы, задействованные в такой модели: удовольствие, релакс, единство сознания и подсознания, двухсторонняя (интерактивная) связь между педагогом и обучающимися.

Урок-погружение – это урок активный, предполагающий концентрированное внимание и активацию резервов каждого ребенка. А единство сознания и подсознания обеспечивается за счет того, что подача нового материала строится так, чтобы активизировать чувственное восприятие учащихся, развивая их эмоциональную сферу. Большую роль при организации таких занятий играет правильно организованная разнообразная деятельность детей. Эффективность данной технологии была подтверждена успешным достижением планируемых результатов деятельности учащихся. Для того чтобы дать ребятам более структурированные знания о том, какие роботы бывают и где они могут использоваться, была предложена следующая классификация по сегменту рынка:

·        военные роботы;

·        промышленные роботы;

·        профессиональные роботы;

·        потребительские роботы;

·        научные роботы. 

Также участникам проекта была представлена презентация на тему «Роботы по отраслям и назначению», в ходе которой были показаны самые передовые роботы и примеры того, в каких отраслях жизни они используются сегодня. Учащимся проекта к просмотру было предложено видео «Выставка роботов в Токио: самые новые и крутые роботы 2020 + тренды!» «Социальный робот», «Робот-аватар», «Робот-теннисист». Таким образом, ребята смогли ознакомиться с самыми передовыми разработками  с крупнейшей выставки робототехники IREX в Японии. Выставка собрала роботов из 637 компаний. Это рекорд, и связан он с намечающимся в Японии кризисом нехватки рабочих рук и старением населения. Японские инженеры утверждают, что роботы станут обыденностью уже в ближайшие годы и будут выполнять всю самую тяжелую, грязную и однообразную работу вместо человека.

v ПРОЕКТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Под учебным проектом мы понимаем коллективную работу учащихся, направленную на достижение нового, уникального результата в течение определенного периода времени. При этом, в отличие от лабораторной или практической работы, проект – это творческая работа, направленная на получение уникального значимого результата, и она опирается на несколько учебных тем или комплексных действий.

Проект – это временное предприятие для создания уникальных (единичных) продуктов, результатов, услуг. Выполнение проекта предполагает достижение результата за определенное время с конкретными ресурсами и работой ограниченного круга исполнителей.

При выполнении учебных проектов в условиях STEM-образования, необходимо формирование технологического мышления учащихся: «По-требность – цель – способ (технология) – результат».

Учащиеся «Школы робототехники» 1-го года обучения начинают свою практическую деятельность в изучении робототехники с небольших исследовательских проектов («проект-шаблон»).

Работа над проектом «по образцу» является подготовкой к более сложным по своей структуре проектам. В данной работе учащиеся знакомятся, в первую очередь, с lego-конструктором, работая с его основными деталями: балками, шестеренками, датчиками, сервомоторами; затем – с программным обеспечением, пробуя создавать простейшие программы для своих моделей. Дети работают в стандартной палитре, на которой расположены наиболее часто используемые блоки (блок движения, блок аудио, блок отображения, блок паузы). Примером таких проектов являются «Танцующие птицы», «Умная вертушка», «Обезьянка-барабанщик» (рис. 17).

 

Рис. 17

 

Данные модели представлены непосредственно компанией Lego, что позволяет учащимся пройти первый этап знакомства с lego-конструктором. Здесь происходит овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, изучение понятий конструкции и ее основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), формируется навык взаимодействия в группе.

Вторым этапом практической деятельности является проект с элементом исследования. На данном этапе реализуется элемент «экспериментально-исследовательская деятельность в области программирования». Примером таких проектов является: «Карусель», «Попугай», «Хранилище» и другие (см. рис. 18).

Здесь учащиеся также конструируют, обращая внимание на особенности соединения деталей, на возможности данной модели, которые в дальнейшем будут реализовываться при программировании.

 

 

 

 

 

 

Рис. 18

 

Если на первом этапе они программировали конструктор, используя базовую конструкцию «следование», то на данном этапе работают с базовой конструкцией «ветвление и цикл». Например, в модели «Попугай» учащиеся исследовали работу блока «звук» и запись своих звуков, блоки «цикл» и «звука, а также последовательное и параллельное выполнение этих действий. Таким образом, учащиеся проводили экспериментальное исследование, выдвигая свои идеи (гипотезы), которые в течение занятий подтверждали либо опровергали их. Данная деятельность позволяет им понимать разницу между виртуальным и реальным исполнителем, а также формировать исследовательские навыки, умение формулировки цели, задачи и гипотезы.

Исследовательский проект является заключительным этапом практической деятельности учащихся. Для реализации данного проекта учащимся подаются несколько идей (тем) исследования, и участники выполняют данное исследование, опираясь на основные этапы:

1. Обозначение темы проекта.

2. Цель и задачи представляемого проекта.

3. Разработка механизма.

4. Составление программы для работы механизма.

5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.

6. Представление проекта.

Методом голосования ребята разделились на команды и выбрали три устройства, над которыми они будут работать, исходя из индивидуальных интересов. Проанализировав назначение и сферы применения роботов, учащиеся выбрали три самые актуальные отрасли:

·     космос – робот, проводящий исследования других планет (инопланетный исследователь);

·     производство – робот для производства полезных соков;

·     быт – робот, который утилизирует бытовой мусор.

На начальном этапе взаимодействия учащегося с образовательной средой проводилось входное тестирование и определение его интересов, предпочтений и возможностей. На этом же этапе учащиеся вступили во взаимодействие с тьютором, который помогает интегрировать все запросы с учетом результатов профориентационной диагностики, определить личные предпочтения учащегося, спланировать его индивидуальную траекторию и расставить в ней акценты. Тьютор сопровождает учащегося на всех этапах учебного процесса. Немаловажным фактором является психологический климат обучения, который постепенно складывается при содержательном общении педагогов и учащихся, а также их родителей.

Очевидно, что от личностных особенностей педагогов зависит организационный аспект модели образовательной среды. Предполагается реализация целого комплекса инструментов, состоящего из набора методов и форм обучения, посредством существующих педагогических программ, критериев выбора оптимальной технологии для данных конкретных условий, планируемых результатов выполнения, средств диагностики текущего состояния обучаемых. Осуществляемая совместная деятельность учащегося и педагога по проектированию, планированию, организации, корректированию образовательного процесса в виде реализуемой индивидуальной траектории нацелена на достижение конкретного результата. Под таким результатом реализации индивидуальной образовательной траектории понимается:

-     получение конечного продукта в виде изделия;

-     выполнение научно-исследовательского проекта;

-     получение новых навыков и знаний, не реализуемых на данном этапе в виде материально-технического изделия, но используемых в будущем в качестве способа исследования выбранной области деятельности;

-     генерация новой идеи.

Все вышеназванные виды результатов могут сочетаться в едином продукте или присутствовать в нем опционально.

Проект «Мой первый робот», реализованный на базе «Школы робототехники» принял участие в 1 этапе открытого городского конкурса научно-технического и инновационного творчества «От идеи до воплощения».

Робототехника Lego – это один из интереснейших способов изучения компьютерных технологий и программирования. Во время занятий учащиеся проектируют, создают и программируют роботов. Здесь витает особая атмосфера творчества, креатива, интеллекта. Это место, где ребенок может проявить себя в качестве изобретателя, исследователя, конструктора собственных смелых проектов.

 

5. Психолого-педагогическое сопровождение проектно-исследовательской деятельности

 

Цель работы – создание благоприятных условий для полноценного развития и становления социально-успешной личности.

Задачи:

1. Сформировать у детей умение применять полученные в ходе занятий знания на практике.

2. Развить у детей социальные навыки и навыки межличностного взаимодействия со сверстниками и взрослыми.

3. Развить у детей технику вербальной и невербальной коммуникации.

4. Повысить самооценку учащихся через расширение представлений о себе и других детях, привить осознание собственной уникальности.

5. Развить навыки совместной деятельности в коллективе.

6. Развить доброжелательные, дружеские взаимоотношения в объединении по интересам.

 

5.1. Модель психолого-педагогического сопровождения

 проектно-исследовательской деятельности учащихся

 

Младший школьный возраст – это особый период в жизни ребенка, связанный с осознанием им своего места в системе социальных отношений. Ведущей деятельностью младшего школьника становится учение, изменяющее характер его поведения, познания, развития в связи с новым положением в обществе, связанное новыми критериями оценки себя (академические успехи, прилежание, следование школьному режиму).

Все это влечет за собой перемены в отношениях с другими детьми, со взрослыми, в самооценке, оценке других людей.

В возрасте 6–9 лет детям свойственна повышенная активность, стремление к деятельности, происходит уточнение границ и сфер интересов, увлечений. В этот период учащемуся становится интересно многое, далеко выходящее за рамки его повседневной жизни. Его начинают интересовать вопросы прошлого и будущего, экологические, социальные темы. Многие психологи рассматривают этот возраст как период «зенита любознательности», по сравнению с младшими и старшими детьми. Однако эта любознательность весьма поверхностна, а также практически полностью не связана со школьной программой. Недаром среди педагогов распространено мнение, что дети этого возрастного периода знают все и интересуется всем, что не входит в школьную программу. Поэтому так важно и необходимо поддерживать интерес учащихся, которые выбрали техническое направление деятельности. Психолого-педагогическая поддержка учащихся в инновационной «Школе робототехники» выстроена таким образом, что учтены все психологические и психофизические особенности ребят данного возрастного периода.

В этом возрасте дети спонтанно стремятся к конкуренции со своими сверстниками. У них есть врожденное желание сравнивать себя с другими, сомневаться в своих силах, способностях и творческом подходе.

Для организации психолого-педагогического сопровождения проектно-исследовательской деятельности учащихся в «Школе робототехники» педагогом-психологом была разработана модель работы, включающая в себя четыре этапа (рис. 19).

 

Рис. 19. Модель психолого-педагогического сопровождения проектно-исследовательской деятельности учащихся

 

Первый этап. Сплочение

На первом этапе важно познакомить учащихся друг с другом, создать положительный эмоциональный настрой на дальнейшую работу. Кроме того, необходимо сформировать у них представление о том, что такое занятие с элементами тренинга и каковы правила участия в нем (это обычно происходит в форме беседы).

Второй этап. Взаимодействие

Основная задача второго этапа работы с учащимися – сплочение детского коллектива, создание благоприятного эмоционального фона и построение эффективного командного взаимодействия.

Третий этап. Стрессоустойчивость

Третий этап работы посвящен тренировке умения оперативно действовать в ситуациях, связанных с непредсказуемыми, стрессовыми изменениями, формированию уверенного поведения, оперативно и адекватно действовать в быстро и не всегда предсказуемой меняющейся обстановке. Кроме того, продолжает решаться задача сплочения учащихся.

 

Четвертый этап. Целеполагание

Ha последнем этапе работы важно дать учащимся возможность продемонстрировать свои сильные личностные качества. Такая самопрезентация, с одной стороны, позволяет ребятам лучше узнать друг друга, а с другой – стимулирует акцентировать внимание на своих личностных достоинствах, ресурсах (т. е. тех внутренних и внешних качествах, которые могут помочь в преодолении затруднений и достижении поставленных целей).

В соответствии с данной моделью педагогом-психологом был разработан цикл занятий с элементами тренинга «Достижение успеха» (Приложение 3). К каждому этапу модели относится занятие соответствующей тематики. Занятия построены таким образом, что каждому последующему этапу предшествует успешное освоение предыдущего. В качестве эффективной формы работы с участниками проекта «Мой первый робот» проводится занятие с элементами тренинга. Данная форма работы доказала свою высокую эффективность. Тренинговые групповые занятия позволяют развивать навыки конструктивного общения, уверенного поведения, способствуют активизации творческого потенциала участников. В процессе тренинговой работы учащийся максимально эффективно осваивает нужную информацию.

 

 

5.2. Проведение диагностического исследования

 

Слаженная совместная работа педагога-психолога и педагога дополнительного образования является неотъемлемым компонентом психолого-педагогического сопровождения проектно-исследовательской деятельности учащихся.

Подготовительным этапом в создании благоприятного микроклимата в объединении по интересам является беседа педагога-психолога с педагогом.

В ходе беседы выявляются особенности поведения и эмоционального фона учащихся, формируется общее представление о группе, что дает возможность создать поэтапную программу работы педагога-психолога с учащимися.

Для того чтобы оценить эффективность психолого-педагогического сопровождения проектно-исследовательский работы «Мой первый робот», реализуемой в рамках «Школы робототехники», были использованы следующие методы: метод наблюдения и социометрия. 

Наблюдение за обучающимися в процессе занятий является эффективным, информативным диагностическим методом, что связано с особенностями младшего школьного возраста. Поведение учащихся во время занятий, выполнения упражнений и творческих заданий проявляется как непосредственное и непринужденное, что является положительным фактором для получения достоверных результатов наблюдения.

Для более полного сбора информации в процессе наблюдения педагог-психолог использует диагностическую методику –  социометрия. Данная методика позволяет получить информацию о реальном статусе человека в группе, эмоциональных связях членов группы друг с другом в данный момент. В процессе психологической диагностики посредством социометрии использовалась анкета для социометрического исследования, разработанная педагогом-психологом.

 

 

Анкета для социометрического исследования

Фамилия и имя учащегося___________________________

 

Вопрос 1: С кем ты хотел бы сидеть за одной партой?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 2: С кем ты не хотел бы сидеть за одной партой?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 3: С кем бы ты хотел делать задания полученные на кружке?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 4: Кого ты хочешь пригласить на свой день рождения?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 5: Кого ты не хочешь пригласить на свой день рождения?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 6: Если бы ты переходил в другой кружок, кого бы позвал с собой?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 7: Если бы ты переходил в другой кружок , кого бы  не позвал с собой?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

Вопрос 8: Кого бы ты попросил о помощи в трудной ситуации?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

Вопрос 9: Кого бы ты не попросил о помощи в трудной ситуации?

Ответ:

Выбор 1.___________________________________________

Выбор 2.___________________________________________

 

 

Социометрическое исследование предполагало проведение двух диагностических срезов:

1-й срез – проводился в начальном этапе;

2-й срез – проводился после реализации цикла занятий с элементами тренинга «Достижение успеха».

 

5.3. Результаты психологической диагностики

Опираясь на результаты проведенной социометрии, можно говорить о том, что на начальном этапе группа характеризовалась средним уровнем сложившихся доверительных отношений. Показателем среднего уровня сплоченности является частичная оценка формальных и неформальных лидеров. Отношения в группе учащихся были в основном доброжелательные, однако можно было заметить, что ребята не всегда были внимательны друг к другу, предупредительны, готовы прийти друг другу на помощь. Если это и происходило, то изредка.

По результатам итогового исследования (2-й срез) группа уже характеризовалась наличием высокого уровня сложившихся дружеских отношений. Сформировался коллектив: учащиеся оказывают друг другу поддержку, и каждый готов прийти на помощь. В такой группе преобладает желание трудиться сообща, помогать друг другу, дружить. Можно обратить внимание и на то, что группа выделяется своей «непохожестью», индивидуальностью.

Развитие личностных качеств, а также заметная групповая динамика, выявленная в процессе работы, свидетельствует об эффективности выбранного пути сотрудничества педагога-психолога с педагогом дополнительного образования в психолого-педагогическом сопровождении проектно-исследова-тельской деятельности учащихся.

 

6. Анализ результатов социологического исследования по изучению мотивации учащихся к занятиям

техническим творчеством

 

Специалистами Центра социального мониторинга и дополнительного образования детей и молодежи Минского государственного дворца детей и молодежи (далее – Центр) было проведено социологическое исследование «Научно-техническое творчество детей и молодежи: мотивация вовлеченности в образовательные практики и формирование установки на достижение творческих результатов».

В исследовании принимали участие как учащиеся, посещающие объединения по интересам образовательного центра инновационных практик «Технопрорыв» Дворца (ранний этап обучения по содержательным направлениям технического творчества), так и учащиеся, являющиеся участниками конкурсного движения, уже прошедшие первоначальный этап обучения (табл. 1).

Таблица 1

Характеристики учащихся, принявших участие в социологическом

исследовании

По продолжительности

обучения в объединениях

по интересам, %                                       

 

По возрасту

учащихся, %

                                        

 Первый год

42,3

 

До 8 лет включительно

27,6

 Второй год

34,1

 

9–10 лет

28,2

 Третий год

17,6

 

11–12 лет

12,9

 Более 3 лет

5,9

 

13–14 лет

31,8

 Гендерные характеристики участников исследования, занимающихся техническим творчеством: мальчики – 77,6 %, девочки – 22,4%.

6.1. Развитие мотивации учащихся к занятиям техническим творчеством

         Планируя исследование, составляя анкету, специалисты Центра исходили из того, что успешная творческая деятельность базируется на трех составляющих:

первая – добровольность выбора вида деятельности ребенком;

вторая – понимание педагогом мотивов (мотивации) ребенка (что привело ребенка в объединение по интересам технической направленности), а также некоторые личностные субъективные предпосылки (знания, умения, творческие способности особенности);

третья – создание комфортной для учащегося образовательной среды в учреждении образования и на занятиях в объединении по интересам.

Принцип добровольности, пожалуй, самое важное условие успешной самореализации ребенка в творческой деятельности.

Другим важным условием является осознание (понимание) мотивации ребенка, который пришел в объединение по интересам. Изучение личностных мотивов учащихся дает возможность педагогу дополнительного образования формулировать значимые и эмоционально наполненные цели, как для каждого учащегося, так и группы в целом. Мы спросили учащихся о том, как они выбирали свой кружок для занятий и почему они занимаются в объединении по интересам техническим творчеством (табл. 2).

Таблица 2.

Мотивы выбора объединения по интересам

Варианты ответов

Количество, %

Решение принимал(а) сам(а), и родители не были против

88,2

Заинтересовала информация, отзывы в Интернете

11,8

Летом в лагере больше узнал(а) о техническом творчестве

4,7

Посоветовали мои друзья, знакомые

3,5

Посоветовал учитель из моей школы

2,4

Я не очень хотела(а). Это решение моих родителей

1,2

 

Данные таблицы показывают, что большинство наших учащихся, выбирая себе занятие по душе, делали свой выбор самостоятельно. Мотивация к занятиям техническим творчеством этой группы учащихся должна быть наиболее сильной. Дети и подростки указали, что делали свой выбор осознанно, без какого-либо принуждения. Как правило, на детей и подростков большое влияние оказывает мнение их друзей и знакомых (в исследовании Центра таких респондентов 3,5 %). Некоторые учащиеся (2,4 %) при выборе занятий технической направленности учитывали советы учителей своих школ. Это позволяет сделать вывод о том, что учителя школ не разделяют учащихся на «наших» (общее среднее образование) и «ваших»  (дополнительное образование),  а  исходят  из  интересов ребенка.

Качество любой деятельности учащегося, тем более творческой, зависит от мотивированности ребенка. К примеру, недостаточная сформированность мотивов и потребностей учащегося к занятию техническим творчеством может приводить к низкой познавательной активности и, как следствие, к низкому уровню усвоения знаний. В ходе опроса выяснялось, почему учащиеся занимаются техническим творчеством, каковы их мотивы и потребности занятий этим видом творчества. Результаты  приведены на диаграмме 1.

Диаграмма 1

 

Оказалось, что у половины опрошенных учащихся, занимающихся в объединениях по интересам технического профиля, ведущим мотивом их деятельности является интерес к экспериментам, моделированию, конструированию и стремление к созданию чего-то нового. Значимость наличия интереса у детей к указанным формам технического творчества трудно переоценить. Психологи называют интерес одним из самых действенных видов побуждения личности к деятельности – эмоциональное переживание познавательной потребности. Именно переживание интеллектуальных эмоций является «магнитом», притягивающим внимание, возбуждающим любознательность и погружающим в деятельность.

Для более чем трети учащихся (37,6%) основной мотив их занятий в объединениях по интересам техническим творчеством уже достаточно рационализирован и осмыслен – это их желание выбрать в будущем профессию, связанную с инженерно-техническим творчеством. Эти данные подчеркивают роль учреждений дополнительного образования детей и молодежи в эффективной профориентации. Почти четверть детей (24,7%) в качестве значимого для них мотива занятий в кружках Дворца выбирают желание научиться работать на современном оборудовании, что указывает на реальные основания для развития технического интеллекта и  формирования технического мышления в целом.

Интересно, что личность педагога как один из самых эмоционально выраженных (сильных) мотивов, побуждающих к занятию техническим творчеством, важна только для 14% наших респондентов. Фактор наличия друзей в объединении по интересам важен для 9,4% учащихся. Как показывают результаты исследования, при выборе направления занятий техническим творчеством ребенком движет интерес к предмету и технике, а фигура педагога не оказывает решающего влияния на решение в пользу занятий техническим творчеством – ребенок идет удовлетворить свою любознательность, приобретать умения и навыки и ориентирован  преимущественно на род и содержание занятий. Функция умелого и профессионального педагога заключается в удовлетворении этого запроса на основе формировании эмоционального компонента познавательной активности. Это является важнейшей предпосылкой для создания устойчивой мотивации. Уже на последующих этапах погружения в содержание деятельности роль педагога существенно возрастает. Как правило, с приобретением опыта создания собственных конструкций, уверенных навыков работы у кружковцев возрастает желание творческого самовыражения посредством участия в создании и реализации технического проекта, в конкурсной                    деятельности.

Выявив мотивы занятий учащихся техническим творчеством в объединениях по интересам Дворца детей и молодежи, мы попытались выяснить, насколько эта мотивация сегодня является устойчивой. Мы спросили учащихся, будут ли они и дальше заниматься техническим творчеством в своих объединениях по интересам (табл. 3).

Таблица 3

Устойчивость мотивации к занятиям

Варианты ответов учащихся

Кол-во уч-ся в (%)

Да, буду заниматься и дальше

89,4

Пока не знаю, буду ли заниматься

7,1

Буду заниматься техническим творчеством, но выберу другое направление

2,4

Точно знаю, что буду заниматься чем-то другим

1,2

С уверенностью говорят о том, что и дальше будут обучаться в своих объединениях технической направленности, 89,4% наших учащихся. Большинство детей и их родителей, по всей видимости, довольны качеством занятий в объединениях по интересам технического профиля.

В ходе опроса 2,4% учащихся написали, что им интереснее другое направление технического творчества и в дальнейшем, они планируют им заняться. Среди опрошенных учащихся выделилась и группа учащихся (7,1 %), сомневающихся в том, что занятия техническим творчеством – это их призвание. В анкете содержатся вопросы, которые могут помочь понять, чем не удовлетворены учащиеся, в чем испытывают затруднения в ходе обучения в своих кружках. Важно, чтобы ребенок не ушел из кружка по причинам, которые вполне устранимы.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что во Дворце с детьми в объединениях по интересам технического творчества работает профессиональный педагогический коллектив. На вопрос о планах на будущее ни один из респондентов не заявил, что заниматься техническим творчеством в дальнейшем не будет. Это значимый результат педагогической работы.

        

6.2. Результативность занятий техническим творчеством для развития личности и  повышения качества учебных и творческих достижений

         В ходе исследования изучались достигаемые эффекты, полученные учащимися на занятиях научно-техническим творчеством. Результаты, полученные при распределении ответов на вопрос «Чем тебе помогают занятия в кружке технического творчества?», представлены на диаграмме 2.

Диаграмма 2

 

При анализе достигаемые результаты для развития личности разделились на основные кластеры, отражающие ключевые направленности в содержании полученного результата.

 

Наиболее ярко выражены новации в развитии сознания, связанные с формированием технического мышления учащихся (кластер 1).

К этому комплексу показателей отнесятся следующие варианты ответов:

– «Узнавать новое в мире IT и техники» – 54,1 % выборов;

– «Знакомиться с новой интересной аппаратурой, инструментами» – 41,2 %;

– «Понимать, какие изобретения нужны для улучшения жизни людей» – 12,9 %.

Второй содержательный комплекс результатов связан с развитием технического интеллекта и технологической компетентности (кластер 2).

Включенные варианты ответов:

– «Все лучше собирать различные устройства» – 58,8 % выборов;

– «Экспериментировать, придумывать новое и необычное – 36,5 % выборов»;

Третий комплекс достигаемых результатов связан с развитием когнитивного потенциала личности и эффективных механизмов познавательной активности (кластер 3).

Комплекс показателей, отраженных в вариантах ответов, их нагрузки следующий:

– «Не бояться учиться и сделать ошибку» – 35,3 % выборов;

– «Учиться и трудиться самостоятельно и «без нажима» – 17,6 % выборов;

– «Не пасовать и находить решения в трудных ситуациях» – 18,8 % выборов.

         Еще два комплекса результатов связаны с достижением социально-объективированных результатов, которые, в свою очередь, связаны с повышением статуса учащегося, упрочений его ролевых позиций, а также с развитием его социальных коммуникаций.

         Четвертый комплекс может быть маркирован как повышение порога достижений и социального признания (кластер 4) и в сфере получения «академических» результатов в учебной деятельности, и в достижении высоких показателей в сфере творческой самореализации:

– «Получать более высокие оценки в школе» – 14,1 % выборов;

– «Побеждать на конкурсах и в соревнованиях» – 14,1 % выборов.

         Пятый комплекс связан с развитием эмоционального интеллекта посредством социальных коммуникаций (кластер 5).

Результаты представлены через следующие показатели:

– «Помогают чувствовать, что меня  поддерживают,

   понимают и ценят» – 12,9 % выборов;

– «Вместе, в команде, работать над общей технической задачей» – 7,0 %;

         Оценив значимость результатов, которые учащиеся получают на занятиях техническим творчеством, можно сделать вывод о том, что программы объединений по интересам технического творчества достигают эффективности в формировании инженерного мышления и в развитии технического интеллекта. Признаки, связанные со становлением социального интеллекта, развитием коммуникационных навыков, респонденты отметили как сопутствующие условия. Они недооценили эти важнейшие ресурсы достижения успеха, возможно, в силу психологических особенностей, своей гендерной и возрастной принадлежности: обычно с энтузиазмом заниматься в кружках техническим творчества начинают мальчики младшего школьного возраста, которыми в этот период формирования личности движет тематический и познавательный интерес.

Детское техническое творчество – это целенаправленный процесс обучения и развития творческих способностей учащихся. Новое в детском техническом творчестве в основном носит субъективный характер. Учащиеся чаще всего изобретают уже изобретенное, а изготовленное изделие или принятое решение является новым только для самого учащегося. Однако педагогическая польза творческого труда для детей несомненна. Результат педагогически направляемой творческой деятельности учащихся – это выработка качеств творческой личности, таких как умственная активность, стремление добывать знания и формировать умения для выполнения практической работы, самостоятельность в решении поставленной задачи, изобретательность и трудолюбие. Ответы в процентном соотношении представлены на диаграмме 3.

Диаграмма 3

 

 К группе I уровня (учащийся работает только по образцу и с помощью педагога) относят себя – 32,9 % опрошенных учащихся.

 К группе II уровня (учащийся работают по образцу, практически без помощи педагога) – 40,0 % респондентов.

         К группе III уровня (учащийся может работать без образца, многое придумывать самостоятельно, но пока под присмотром педагога) – 18,8% респондентов.

         К группе IY уровня (учащийся может работать без образца, без помощи педагога, самостоятельно выполнять сложные задания, фантазировать и создавать что-то новое) – 8,2 % респондентов.

Первые две группы учащихся (72,9%) представляют собой исполнительский, начальный уровень творческого развития, причем вторая группа (40,0%) уже вышла на более продвинутый уровень по самостоятельности в работе и применению технологических навыков.

Более высокий уровень сформированности инженерного мышления и технического интеллекта, проявляют 3-я и 4-я группы учащихся (27 %), что уже определенно позволяет двигаться в фарватере творческой реализации  собственных идей. Учащиеся этих групп уже могут самостоятельно создавать (модели, конструкции), проектировать, применять новые способы достижения цели, своеобразно, по-новому, подходить к созданию чего-то нового.

Учитывая, что более 76,0% опрошенных детей занимаются техническим творчеством в объединениях по интересам только второй год, можно отметить, что это довольно высокий результат труда ученического и конечно, педагогического.

 

         6.3. Характеристика комфортности и мотивирующего потенциала образовательной среды: мнение учащихся

         Одним из наиважнейших условий, способствующих организации той деятельности, которую сам ребенок оценивает как полезную и интересную, является создание педагогом мотивирующей образовательной среды. Исследователи в нескольких вопросах анкеты заложили следующие основополагающие параметры образовательной среды в техническом творчестве: учебный процесс, материально-техническая база, комфортная психологическая атмосфера. Так, учащимся был предложен ряд утверждений (показателей), соответствующих этим параметрам, и респонденты должны были согласиться или НЕ согласиться с ними. Таким образом, была получена своеобразная оценка усилий педагогического коллектива по созданию для них комфортной образовательной среды (табл. 4 ). Данные в столбцах приведены в процентах.

 

 

 

Таблица  4

Оценка комфортности образовательного процесса

Показатели

Да

Нет

Не совсем

На занятиях в кружке мне все нравится, я хожу с удовольствием

96,5

-

3,5

У меня хорошие отношения с педагогом, он мне нравится

96,5

-

3,5

Педагог понятно объясняет

96,5

-

3,5

Мои родители поддерживают мои интересы и помогают мне

94,1

-

5,9

На занятиях в кружке всегда интересно

90,6

 

9,4

Занятия в кружке совсем не похожи на школьные уроки

85,9

5,9

8,2

У меня дружеские отношения с ребятами, с которыми занимаемся вместе

85,9

1,2

12,9

В кабинете хорошая мебель (столы, стулья), компьютеры, Интернет и все что нужно для организации работы

82,4

-

17,6

На занятиях в кружке у меня все получается

74,1

1,2

24,7

Всегда хватает инструментов, деталей, наборов «Лего»

71,8

8,2

20,0

 

Очень важным моментом является комфортное взаимодействие              «педагог – ученик». Анализ полученных данных показывает, что у детей сложились комфортные отношения с педагогом. Учащимся также нравится то, что педагог понятно объясняет учебный материал. По этим показателям отсутствуют негативные оценки (ответы).

        

 

 

 

 

Заключение

На современном этапе актуальной проблемой является привлечение талантливой молодежи к изобретательству, особенно в технической сфере. Поэтому одной из основных задач многих образовательных систем разных уровней становится развитие мотивации детей, подростков, юношества к занятиям техническим творчеством.

         Наиболее успешным на этом поприще в Беларуси является дополнительное образование детей и молодежи. Современное дополнительное образование детей и молодежи создает наиболее благоприятные условия для раскрытия и развития творческого потенциала личности школьника. Занятия в учреждении дополнительного образования для детей – это новые знания, новый опыт, как предметно-деятельностный, так и социально-психологический. Обучение в объединениях по интересам в учреждениях дополнительного образования детей и молодежи – это не только приобретение знаний и навыков в каком-либо виде детского творчества, расширение представлений о себе, других людях, окружающем мире, мире профессий, но и прекрасная возможность творческой самореализации личности.

         В Минском государственном дворце детей и молодежи с 2018 года реализуется инновационный проект «Внедрение модели образовательного центра «Детский технопарк» как ресурса развития научно-технического творчества детей и молодежи». В ходе реализации проекта создаётся  эффективная образовательная модель в области научно-технического творчества детей и молодежи, а также условия для эффективной мотивации и профориентации учащихся.

         Во Дворце созданы и реализуются современные комплексно-интегриро-ванные программы объединений по интересам, постоянно совершенствуются педагогические условия, которые помогают формировать и развивать познавательные интересы учащихся, занимающихся техническим творчеством. Создана предметно-пространственная среда для развития интереса учащихся. Занятия в объединениях по интересам проходят в удобных, хорошо оборудованных помещениях. Педагоги стремятся разрабатывать содержание занятий в кружках технического творчества с обязательным присутствием занимательности. Дети постоянно вовлекаются в выполнение технических творческих заданий, которые носят проблемно-поисковый, экспериментальный характер. Деятельность всех специалистов, сопровождающих обучение детей в объединениях по интересам техническим видам творчества: педагогов, культорганизаторов, психологов – направлена на стимулирование проявления учащимися положительно-эмоционального отношения к техническому творчеству.

Одно из основных предназначений дополнительного образования – удовлетворение социально-культурных и общеобразовательных потребностей детей. Это позволяет педагогам дополнительного образования замкнуть весь учебный процесс на личностном развитии, комплексно охватить и развить каждого ребенка в соответствии с его возможностями и желаниями.

 

 

Литература и информационные ресурсы

 

1.       Баранова, Н. Л. Диагностика результативности освоения образовательных программ обучающимися детского (юношеского) объединения: проводим успешно и легко: СПб. : ИП Веснин Евгений Юрьевич, 2015. – 48 с.

2.       Восторгова Е. В. Модель и технологии организации проектной деятельности учащихся   в условиях образовательного технопарка / Е. В. Восторгова, А. Е. Васильева, Д. А. Махотин, В. В. Михайлов, Д. С. Смирнова, В. В. Черников // Интерактивное образование. – 2017. – № 3. – С. 18–25.

3.       Ершов, М. Г. Роль образовательной робототехники в формировании инженерного мышления школьников [Электронный ресурс] / М. Г. Ершов.

4.       Запорожченко, Л. И. Педагогическая модель развития познавательной активности / Л. И. Запорожченко // Социально-экономические явления и процессы. – 2011. – № 8. – С. 241–246.

5.       Злаказов, А. С. Уроки Лего-конструирования в школе : метод. пособие / А. С. Злаказов, А. Г. Горшков, С. Г. Шевалдина. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний. – 2011. – 120 с.

6.       Мухина, В. А. Психологический смысл исследовательской деятельности для развития личности / В.А. Мухина // Народное образование. – 2006. – № 7. – С. 123-127.

7.       Никитина, Т. В. Образовательная робототехника как направление инженерно-технического творчества школьников : учеб. пособие / Т. В. Никитина. – Челябинск : Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2014. – 169 с.

8.       Осипенко, Л. Е. Технологическая насыщенность в проектировании образовательной среды на основе STEM-технологий / Л. Е. Осипенко, С. М. Лесин // Интерактивное   образование. – 2017. – № 3. – С. 51–55.

9.       ПервоРобот LEGO WeDo : книга для учителя [Электронный ресурс]. – Дания: LEGO Group. – 2009. – Режим доступа: http://wiki.soiro.ru› …Lego_wedo_pervorobot…uchitelya.pdf. – Дата доступа 16.03.2021.

10.  Рекомендации по     совершенствованию дополнительных образовательных программ, созданию детских технопарков, центров молодежного инновационного творчества и внедрению иных  форм подготовки детей и молодежи по программам инженерной направленности [Электронный ресурс]. – М. : АСИ, 2016. – 38 с. – Режим доступа: http://asi.ru/social/education/Recomended.pdf. – Дата доступа: 11.03.2021.

11.     Филиппов, С. А. Робототехника для детей и родителей / С. А. Филиппов. – СПб. : Наука, 2013. – 319 с. – (Шаги в кибернетику).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

 

ПРОГРАММА ОБЪЕДИНЕНИЯ ПО ИНТЕРЕСАМ

«ШКОЛА РОБОТОТЕХНИКИ»

(многопрофильная программа,

базовый уровень изучения образовательных областей)

 

 

Разработчики: Урбан Алевтина Павловна,

заведующий отделом технического творчества и спорта

Мелешкевич Валерий Олегович,

Гудзь Роман Русланович,

Кожемская Владислава Олеговна,

Гудзь Любовь Юрьевна,

педагоги дополнительного образования отдела технического творчества и спорта

Методическое сопровождение:  Русак Екатерина Алексеевна,

методист сектора методического

сопровождение образовательного процесса

 

Пояснительная записка

 

Стремительное развитие технического прогресса требует большого количества профессионально подготовленных специалистов для реализации проектов по разработке и эксплуатации робототехнических систем в различных областях человеческой деятельности.

Согласно исследованию Cisco, каждые 9 месяцев в городах удваивается количество роботов. Современный мир насыщен автоматикой, человечество трудится над созданием роботов помощников. В промышленности активно внедряются робототехнические комплексы нового поколения, появляются автоматизированные на 90% заводы. Важную роль роботы играют в повседневной жизни, поэтому в скором времени производство домашних роботов будет одной из самых бурно развивающихся отраслей экономики, а профессии, связанные с робототехникой, – самыми востребованными.

Актуальность программы «Школа робототехники» заключается в том, что она способствует ранней профессиональной ориентации детей, знакомит обучающихся с качествами, необходимыми для конкурентоспособного специалиста, содействует популяризации инженерных и технических специальностей, воспитанию устойчивого интереса к робототехнике. Содержание программы направлено на формирование метапредметных компетенций обучающихся, развитие конструкторских и дизайнерских умений.

Программа предполагает обучение конструированию простых роботов, что включает в себя как непосредственное создание различных механических моделей, так и их программирование на компьютере. В связи с этим в образовательном процессе используются элементарные сведения из предметных дисциплин «физика», «информатика», «математика».

Робототехника и технический английский язык идут параллельно, так как большинство терминов и определений, названий элементной базы радиоэлектроники имеют англоязычное происхождение. Популярная литература по робототехнике, а также инструкции и описания готовых изделий робототехнической промышленности выходят на английском языке, который носит статус международного. В связи с этим обучающимся просто необходимо знание технического английского языка, чтобы идти в ногу со временем и быть в курсе последних событий, происходящих в мире робототехники.

Разработка проектов, создание роботов, проведение научных и исследовательских экспериментов, выполнение совместных или групповых заданий позволит учащимся развить умения работы в команде, постановки задач, контроля их решений, ведения статистики и отчётов, оформления работ и презентаций, выступления перед публикой, эмоционального контроля на соревнованиях.

Освоение робототехники – это командная работа. Совместное разрешение трудностей, возникших во время занятий, сплачивает ребят, решая их совместно, команда проводит анализ возникших проблем, составляет план их преодоления, определяет индивидуальную роль для выполнения поиска нужных ответов и ресурсов. В процессе работы обучающиеся имеют возможность проявить инициативу, развить лидерские и творческие способности.

Главный результат реализации программы – самостоятельный, высоко эрудированный в области робототехники обучающийся, мотивированный на продолжение образования в научно-технической области, стремящийся в будущем достичь уровня высококлассного специалиста.

Программа «Школа робототехники» включает в себя следующие кружки, взаимосвязанные и взаимообусловленные единой целью: кружок «Робототехника», практикующий на базе конструкторов «LEGO»; кружок «Технический английский язык», кружок «ТРИЗ», кружок «Конструкторское Бюро» (срок реализации три учебные четверти); кружок «Scratch» - (реализуется в течение четвертой четверти).

Характеристиками программы являются:

-     упор на межпредметные связи;

-     практическая значимость знаний и мотивация к их получению;

-     развитие интереса к робототехнике через участие в соревнованиях;

-     ориентация на проектный подход, разработка общественно полезных технических проектов;

-     формирование у обучающихся устойчивого интереса к поисковой творческой деятельности, стремления самостоятельно разрабатывать проекты;

-     расширение кругозора в области технического моделирования, компьютерного моделирования, искусственного интеллекта.

Программа «Школа роботохехники» разработана в соответствии с типовыми программами дополнительного образования детей и молодежи (технический, общественно-гуманитарный профили), утвержденными Постановлением Министерства образования Республики Беларусь от 6 сентября 2017 г. № 123.

Программа реализуется в рамках инновационного проекта «Внедрение модели образовательного центра «Детский технопарк» как ресурса развития научно-технического творчества детей и молодежи», утвержденного приказом Министра образования Республики Беларусь № 615 от 28.07.2018 года.

Цель программыразвитие научно-технического и творческого потенциала обучающихся, формирование устойчивого интереса к конструированию посредством освоения основ робототехники и начального инженерно-технического конструирования.

Задачи:

-     расширить знания обучающихся о мире техники, инженерных и технических специальностях;

-     сформировать знания в сфере робототехники, необходимые для разработки проектов, создания роботов, проведения научных и исследовательских экспериментов;

-     обучить основам проектного метода и презентации проекта на английском языке;

-     научить создавать (конструировать и программировать) механизмы и машины;

-     развивать умения работать в проектных командах, организовывать и реализовывать проекты;

-     формировать системное мышление и метапредметные компетенции обучающихся;

-     развивать мотивацию обучающихся к познанию и творчеству;

-     формировать критическое мышление, умение решать творческие, нестандартные задачи при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;

-     развивать коммуникативные способности обучающихся: умение представлять результаты своей деятельности, аргументировано отстаивать свою точку зрения;

-     воспитывать такие личностные качества как трудолюбие, аккуратность, наблюдательность, внимание;

-     способствовать творческой самореализации обучающихся посредством разработки проектов.

Срок реализации программы – 3 года. На первый год обучения принимаются обучающиеся 6-9 лет. Наполняемость групп – 8-10 человек, что обусловлено количеством наборов образовательных конструкторов.

На первом году обучения занятия в кружках проводятся:

-     «Робототехника» – два раза в неделю по 1,5 часа, всего 108 часов в год;

-     «Технический английский язык» – один раз в неделю по 1 часу, всего 36 часов в год;

-     «Конструкторское бюро» – один раз в неделю по 1 часу, всего 28 часов за период обучения;

-     «Scratch» – один раз в неделю по 1 часу, всего 8 часов за период обучения.

На втором году обучения занятия в кружках проводятся:

-     «Робототехника WeDo 2.0» - два раза в неделю по 1,5 часа, всего 108 часов  в год;

-     «Технический английский язык» – один раз в неделю по 1 часу, всего 36 часов в год;

-     «Конструкторское бюро» – один раз в неделю по 1 часу, всего 28 часов за период обучения;

-     «Scratch» – один раз в неделю по 1 часу, всего 8 часов за период обучения.

На третьем году обучения занятия в кружках проводятся:

-     «Робототехника» – два раза в неделю по 1,5 часа, всего 108 часов в год;

-     «Технический английский язык» – один раз в неделю по 1 часу, всего 36 часов в год;

-     «ТРИЗ» – один раз в неделю по 1 часу, всего 36 часов в год.

 

 

Материально-техническое обеспечение

-     программные продукты: ОС Windows или Mac OS X или Linux с графической средой,  браузер Mozilla Firefox или Chrome (опционально – Internet Explorer 8+, для проверки совместимости), CMS Joomla;

-     конструкторы ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo модели 2009580);

-     ресурсные наборы ПервоРобот LEGO® WeDo™ Артикул 9585;

-     ноутбуки с программным обеспечением «LEGO Education WeDo Software», укомплектованные выделенным каналом выхода в Интернет, необходимым программным обеспечением для проведения экономических компьютерных игр;

-     по сборке (в электронном виде CD);

-     интерактивная доска;

-     телевизор;

-     мультимедийная проекционная установка;

-     сканер;

-     принтер черно-белый, цветной;

-     ксерокс;

-     цифровой фотоаппарат;

-     материалы для творчества детей: акварель, гуашь, пастель, белая и цветная бумага и картон для рисования и конструирования, клей и др.;

-     канцелярские принадлежности: ручки, карандаши, маркеры, корректоры; блокноты, тетради; бумага разных видов и формата (А3, А4); клей, степлеры, ножницы; файлы, папки;

ЭВМ класса IBM/Apple.

 

 

ПЕРВЫЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ

 

Кружок «Робототехника»

Задачи:

-     сформировать знания о возможностях конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™;

-     обучить основным приемам сборки конструктора и программирования;

-     обучить оперировать основными понятиями при составлении программ практикума на базе ПервоРобот LEGO® WeDo™;

-     формировать умения пользоваться интерфейсом, программировать, работать с нужными вкладками;

-     сформировать умения проводить анализ модели, планировать последовательность ее изготовления и осуществлять контроль результата практической работы по образцу, технологической карте или рисунку.

 

Учебно-тематический план

 

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

в том числе

теоретических

практических

 

Вводное занятие

1,5

1,5

-

1.

Механизмы и датчики

10,5

3,5

7

1.1.

Мотор и его программные составляющие

1,5

0,5

1

1.2.

Зубчатые передачи

1,5

0,5

1

1.3.

Датчик расстояния и его программная составляющая

1,5

0,5

1

1.4.

Датчик наклона и его программная составляющая

1,5

0,5

1

1.5.

Различные виды сочетания датчиков наклона и расстояния

1,5

0,5

1

1.6.

Передача энергии механизму

1,5

0,5

1

1.7.

Умная вертушка

1,5

0,5

1

2.

Программирование WeDo

9

3

6

2.1.

Рычажная и кулачковая передача энергии

1,5

0,5

1

2.2

Последовательность создания моделей, их программирование

1,5

0,5

1

2.3.

Модель «Рычащий лев»

1,5

0,5

1

2.4.

Модель «Порхающая птица»

1,5

0,5

1

2.5.

Соревновательная деятельность, способы поддержки команды

1,5

0,5

1

2.6.

Человекоподобные механизмы

1,5

0,5

1

3.

Проектирование

18

6

12

3.1.

Спасение самолета

1,5

0,5

1

3.2.

Андроидный робот

1,5

0,5

1

3.3.

Модель лодки «Непотопляемый парусник»

1,5

0,5

1

3.4.

Модель «Колесо обозрения»

1,5

0,5

1

3.5.

Похожие явления, сравнение их ограничений

1,5

0,5

1

3.6.

Механизмы преобразования энергии

1,5

0,5

1

3.7

Модель «Часы»

1,5

0,5

1

3.8

Сопряжение механизмов

1,5

0,5

1

3.9

Различные виды поворотных механизмов

3

1

2

3.10

Понятие ручного и автоматического управления

3

1

2

4.

Конструирование

16,5

5,5

11

4.1

Реечная передача и её возможности

3

1

2

4.2

Модель «Пожарная машина»

1,5

0,5

1

4.3

Модель «Шахтная железная дорога»

1,5

0,5

1

4.4

Преобразование вращательного движения в поступательное

3

1

2

4.5

Модель «Ветровая мельница»

3

1

2

4.6

Ручные и полуавтоматические манипуляторы

4,5

1,5

3

5.

Самодвижущиеся роботы

7,5

2,5

5

5.1

Понятие опоры и распределения нагрузки. Толчковые механизмы в LEGO WeDo

1,5

0,5

1

5.2

Модель «Шагоход»

1,5

0,5

1

5,3

Шагающая модель «Бычок»

3

1

2

5,4

Использование ременной передачи для создания движущегося робота

1,5

0,5

1

6.

Модели животных

12

4

8

6.1

Модель «Черепаха»

3

1

2

6.2

Модель «Кит»

3

1

2

6.3

Модель «Лох-Несское чудовище»

3

1

2

6.4

Модель «Морской котик»

3

1

2

7.

Алгоритм выполнения индивидуального задания

1,5

1,5

-

8.

Разработка творческого проекта

9

3

6

9.

Подготовка и участие в соревнованиях

15

-

15

10.

Учебные экскурсии

6

-

6

 

Итоговое занятие

1,5

0,5

1

 

Итого

108

31

77

 

Содержание программы

Вводное занятие

Содержание программы. Беседа о правилах безопасного поведения на занятиях и во Дворце.

Роботы в нашей жизни, их назначение. Робототехника, терминология.

Конструктор LEGO. Конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™. Проектирование моделей-роботов. Среда конструирования: первые шаги. Правила работы с инструкцией. Правила сборки и программирования.

Рабочее место обучающегося.

 

Раздел 1. Механизмы и датчики

Тема 1.1. Мотор и его программные составляющие

Мотор (двигатель) робота. Базовые блоки программы, связанные с мотором: блок вращения мотора вправо, блок вращения мотора влево, блок мощности мотора, блок остановки мотора и блок времени вращения мотора.

Практические занятия

Создание готовой простейшей модели  на базе двигателя. Программирование модели по индивидуальному заданию.

Тема 1.2. Зубчатые передачи

Виды простейших зубчатых передач: повышающие и понижающие зубчатые передачи, ременные передачи, передача энергии движения, червячная передача. Виды сочетаний передач.

Практические занятия

Решение индивидуальных задач на расчет  числа оборотов шестерёнок исходя из количества зубцов шестеренок. Определение зависимости между шестерёнками различного радиуса окружности.

Демонстрация действия понижающей и повышающей передач.

Тема 1.3. Датчик расстояния и его программная составляющая

Принцип работы датчика расстояния. Программный блок «Ожидание» в совокупности с датчиком расстояния. Использование датчиков расстояния на практике.

Практические занятия

Создание простой модели на основе мотора и датчика расстояния. Составление индивидуальной программы для этой модели, отражающей наглядно принцип работы датчика расстояния.

Тема 1.4. Датчик наклона и его программная составляющая

Принцип работы датчика наклона. Практическое применение датчиков наклона в механизмах  промышленных и бытовых роботов.

Практические занятия

Создание модели с использованием датчика наклона. Выполнение индивидуального задания по составлению программы, позволяющей наглядно продемонстрировать работу датчика наклона  на конкретно собранной модели.

Тема 1.5. Различные виды сочетания датчиков наклона и расстояния

Различные виды сочетания датчиков наклона и расстояния в комплексе с мотором. Виды сочетания датчиков наклона и расстояния в комплексе с видами передач энергии вращения.

Практические занятия

Создание общей модели на основе трех составляющих: мотора, датчиков расстояния и наклона. Составление программы для запуска и действия собранной модели.

Тема 1.6. Передача энергии механизму

Модель «Танцующие птицы». Передача энергии с помощью шкивов.

Система ременных передач. Влияния положения ремня на направления вращения птиц.

Практические занятия

Сбор птичек, которые вращаются за счет вращения оси и передачи энергии шкиву. Передача энергии другому механизму с помощью шкивов и ремней. Эксперименты с различными положениями ремня.

Тема 1.7. Умная вертушка

Кулачковая передача, механизм гетерикона. Понятие «случайные числа». Обеспечение энергосбережения с помощью датчика движения. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Сбор волчка и механизма, приводящего его в движение. Программирование с условием: наличие датчика.

 

Раздел 2. Программирование WeDo

Тема 2.1. Рычажная и кулачковая передача энергии

Рычажная передача энергии. Кулачковая передача энергии.

Практические занятия

Сборка обезьяны. Влияние длины рычага на передачу энергии. Влияние положения кулачков на ритм музыки. Техника безопасности при подключении датчиков.

Тема 2.2. Последовательность создания моделей, их программирование

Датчик движения, повторение передачи с помощью шкивов. Последовательность создания моделей с последующим программированием с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Сборка аллигатора. Начальное моделирование поведенческих ситуаций собранной модели. Открытие и закрытие рта игрушки  как реакция на датчик движения.

Тема 2.3. Модель «Рычащий лев»

Датчик наклона, влияние силы тяжести на скорость мотора. Возможность записи своего звука. Процесс передачи движения и преобразования энергии в модели. Работа коронного зубчатого колеса в модели «Рычащий лев». Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Построение модели механического льва и программирование её на выполнение следующих действий и движений: рычание, приподнимание  и опускание на передних лапах, как будто он садится и ложится. Сборка модели «Рычащий лев».

Тема 2.4. Модель «Порхающая птица»

Механизмы, использующие  в своей работе только датчики. Модификация проектов по собственному усмотрению. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Построение модели механической птицы и программирование ее на выполнение следующих действий и движений: хлопанье крыльями, когда ее хвост поднимается или опускается.

Тема 2.5. Соревновательная деятельность, способы поддержки команды

Соревновательная деятельность. Речёвки и другие способы поддержки своей команды, их разработка и программирование. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Конструирование и программирование механических футбольных болельщиков, которые будут издавать приветственные возгласы и подпрыгивать на месте. Конкурс веселых болельщиков.

Тема 2.6. Человекоподобные механизмы

Человекоподобные механизмы: нападающий и вратарь. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Программирование действий нападающего и вратаря, в том числе с использованием случайных чисел (вратарь). Соревнования.

 

Раздел 3. Проектирование

Тема 3.1. Спасение самолета

Управление скоростью движения мотора датчиками. Системы управления звуком и программирование зависимых от датчиков значений.

Практические занятия

Усовершенствование модели самолёта путём программирования звуков, зависящих от показаний датчика наклона.

Тема 3.2. Андроидный робот

Моделирование поведения андроидного робота на примере великана. Изучение понятия допустимой нагрузки при использовании механизмов с червячной зубчатой передачей для рычажных механизмов. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Конструирование и программирование модели механического великана,

который встает, когда его разбудят.

Тема 3.3. Модель лодки «Непотопляемый парусник»

Моделирование влияния природных условий на окружающую среду. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Программирование синхронных процессов. Построение модели лодки, испытание её в движении и проверка работы мотора при разных уровнях мощности. Установка датчика наклона и программирование воспроизведения звуков синхронно с сигналами, поступающими от датчика для усложнения поведения модели лодки.

Тема 3.4. Модель «Колесо обозрения»

Привычные механизмы и их естественные ограничения, принципы их

нахождения. Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Сборка модели колеса обозрения, создание программы.

Тема 3.5. Похожие явления, сравнение их ограничений

Сравнение естественных ограничений для похожих явлений (сравнение особенностей и ограничений колеса обозрение и карусели). Техника безопасности при подключении датчиков.

Практические занятия

Сборка модели карусели, создание программы.

Тема 3.6. Механизмы преобразования энергии

Транспортные средства. Механизмы преобразования энергии для движения транспортного средства на примере моделей гоночных машин.

Практические занятия

Выполнение заданий с механизмами на преобразование энергии для движения моделей гоночных машин.

Тема 3.7. Модель «Часы»

Расчёт передаточного числа в комплексных передачах энергии вращения, на примере часов.

Практические занятия

Сборка механизма часов на основании расчётных данных.

Тема 3.8. Сопряжение механизмов

Понятие сопряжения.  Сопряжение  механизмов на примере модели «Дракон».

Практические занятия

Сборка модели механического дракона с различными диаметрами сопрягаемых шестерёнок.

Тема 3.9. Различные виды поворотных механизмов

Поворотные механизмы на коронной шестерёнке. Поворотные механизмы с использованием ременной и червячной передач.

Практические занятия

Сборка поворотной платформы с использованием коронной шестерёнки и ременной передачи.

Тема 3.10. Понятие ручного и автоматического управления

Использование датчика наклона в качестве пульта ручного управления. Особенности и сложности создания программ для автоматического управления. Использование датчика расстояния в качестве запуска программы автоматического управления.

Практические занятия

Сборка и программирование шлагбаума под ручное и автоматическое управление с использованием датчиков наклона и расстояния. Упрощение системы автоматического управления путём добавления в программу блока «Письмо».

Раздел 4. Конструирование

Тема 4.1. Реечная передача и её возможности

Определение реечной передачи. Виды реечных передач. Расчёт скорости реечной передачи с различными диаметрами шестерёнок, используемых в системе.

Практические занятия

Сборка модели «Ворота» с использованием реечной передачи. Конструирование простейшего подъёмного механизма на реечной передаче и программирование его.

Тема 4.2. Модель «Пожарная машина»

Сочетание поворотных механизмов и реечных передач. Создание параллельных программ,  работающих независимо друг от друга.

Практические занятия

Сборка модели пожарной машины с выдвижной лестницей на реечной передаче и вращающейся платформой в основании. Программирование модели.

Тема 4.3. Модель «Шахтная железная дорога»

Лебёдочные механизмы. Сочетание ручного пульта управления с лебёдочным механизмом.

Практические занятия

Сборка модели шахтной железной дороги и её программирование.

Тема 4.4. Преобразование вращательного движения в поступательное

Понятие преобразования энергии. Винтовые, кулачковые и кулисные виды преобразования вращательного движения в поступательное.

Практические занятия

Построение модели нефтяного насоса с использованием механизма винтового преобразования вращательного движения в поступательное.

Тема 4.5. Модель «Ветровая мельницы»

Виды преобразование энергии. Виды источников альтернативного электропитания. Стихия и человек.

Практические занятия

Конструирование механизма вращения лопастей ветряной мельницы. Управление скоростью вращения мотора при помощи датчика расстояния.

Тема 4.6. Ручные и полуавтоматические манипуляторы

Промышленные роботы. Механизмы захвата головки манипулятора. Создание комбинированных программ и алгоритм составления сложных программ.

Практические занятия

Сборка моделей ручного и автоматического манипуляторов и программирование логики их управления по индивидуальному заданию

 

Раздел 5. Самодвижущиеся роботы

Тема 5.1. Понятие опоры и распределения нагрузки. Толчковые механизмы в LEGO WeDo

Понятие устойчивости системы. Системы распределения нагрузки. Проектирование толчковых механизмов.

Практические занятия

Сборка модели «Жираф» с использованием двух электромоторов и программирование движения жирафа.

Тема 5.2. Модель «Шагоход»

Механизм вращения системы приводящей робота в движение.

Практические занятия

Построение модели шагохода без использования датчиков и его программирование на равномерное движение вперёд.

Тема 5.3. Шагающая модель «Бычок»

Программирование шагающих моделей роботов с использованием датчиков наклона и расстояния. Математические блоки в среде программирования LEGO WeDo.

Практические занятия

Построение модели бычка и программирование его на определённое количество шагов при помощи блоков «Сложение» и «Вычитание».

Тема 5.4. Использование ременной передачи для создания движущегося робота

Использование ременной передачи для преобразования вращательного движения в поступательное на примере модели «Лягушка».

Практические занятия

Построение модели лягушки с использованием кулачковых механизмов и ременной передачи. Программирование модели по индивидуальному заданию.

 

Раздел 6. Модели животных

Тема 6.1. Модель «Черепаха»

Имитация движения черепахи по песку.

Практические занятия

Построение модели черепахи и её программирование.

Тема 6.2. Модель «Кит»

Имитация движений плывущего кита.

Практические занятия

Построение модели кита и её программирование.

Тема 6.3. Модель «Лох-Несское чудовище»

Воспроизведение движений плывущего Лох-Несского чудовища. Запись и воспроизведение звуков в LEGO WeDo.

Практические занятия

Построение модели Лох-Несского чудовища и её программирование.

Тема 6.4. Модель «Морской котик»

Имитация движений морского котика на берегу.

Практические занятия

Построение модели морского котика и её программирование.

 

Раздел 7. Алгоритм выполнения индивидуального задания

Сборка модели по картинке. Оригинальность решений и творческий подход при сборке с картинки. Рациональность и правильность составления программы по индивидуальному заданию.

 

Раздел 8. Разработка творческого проекта

Творческий проект, требования к нему. Алгоритм разработки проекта. Этапы создания конструкторской модели в среде виртуального проектирования для LEGO-конструкторов. Создание компьютерной программы для проекта. Тестирование. Требования к презентации и защите проекта.

Практические занятия

Создание коллективного творческого проекта. Составление плана работы над проектом. Создание конструкторской модели в среде виртуального проектирования для LEGO-конструкторов. Написание программы для проекта.  Тестирование. Выполнение заданий: пробная презентация проекта.

 

Раздел 9. Подготовка и участие в соревнованиях

Выбор технических объектов. Создание и представление моделей-роботов на городских соревнованиях.

Раздел 10. Учебные экскурсии

Экскурсии на промышленные предприятия, в ведущие технологические компании, в образовательные учреждения столицы: БГНТУ, БГТУ, Минский государственный колледж электроники, ОАО «БЕЛАЗ», ИТ-компании, ОАО «МАЗ».

Итоговое занятие

Подведение итогов. ТехноПанорама: от идеи до воплощения. Презентация и защита коллективного проекта.

 

Ожидаемые результаты

 

По окончании обучения обучающиеся будут

знать:

-     возможности конструктора ПервоРобот LEGO® WeDo™;

-     основные приемы сборки  конструктора и программирования;

-     способы передачи движения и преобразования энергии в модели;

-     назначение каждого термина блока, сочетание блоков;

уметь:

-     оперировать основными   понятиями при составлении программ практикума  на базе ПервоРобот LEGO® WeDo™;

-     самостоятельно проводить анализ модели, планировать последовательность ее изготовления и осуществлять контроль результата практической работы по образцу, технологической карте или рисунку;

-     пользоваться интерфейсом, уметь программировать, работать с нужными вкладками.

 

Кружок «Технический английский язык»

Задачи:

-     научить грамматически правильно строить высказывания на английском языке в пределах тематики и ситуаций общения;

-     формировать навыки говорения в пределах изученных тем и ситуаций общения;

-     обучить лексике, необходимой для создания и программирования роботов;

-     расширить словарный запас обучающихся;

-     формировать навыки работы самостоятельно и в группах.

 

Учебно-тематический план

 

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

в том числе

теоретических

практических

 

Вводное занятие

1

1

-

1.

The ABC (Изучаем алфавит)

3

1

2

2.

Nice to meet you (Приятно познакомиться)

3

1

2

3.

Colours (Цвета)

3

1

2

4.

Numbers (Числа)

3

1

2

5

Mr. Robot goes on a trip (Мистер Робот отправляется в путешествие)

3

1

2

6.

Mr. Robot and his family (Мистер Робот и его семья)

3

1

2

7.

Mr. Robot is hungry (Мистер Робот голоден)

3

1

2

8.

Mr. Robot goes to work (Мистер Робот идет на работу)

3

1

2

9.

Mr. Robot goes for a walk (Мистер Робот идет гулять)

3

1

2

10.

Mr. Robot's house ( Дом мистера Робота)

3

1

2

11.

Let’s speak about Robots together (Говорим о роботах вместе)

4

1

3

 

Итоговое занятие

1

-

1

 

Итого

36

12

24

 

Содержание программы

Вводное занятие

План работы, задачи кружка. Беседа о мерах противопожарной безопасности на занятиях и безопасного поведения во Дворце.

Игра на знакомство и адаптацию детей в новом коллективе на тему «Мистер Робот приглашает гостей».

 

Тема 1. The ABC (Изучаем алфавит)

Согласные буквы. Гласные буквы. Звуки. Транскрипция. Ударение.

Практические занятия

Чтение алфавита в стихотворной форме.

 

 

Тема 2. Nice to meet you (Приятно познакомиться)

Лексика: слова приветствия (hi, hello, good morning, good day, good afternoon, good night), слова прощания (good bye), вежливые слова (Thank you, sorry, excuse me, please).

Грамматика: глагол «to be», личные местоимения.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: приветствие и прощание, рассказ о себе, диалог на знакомство.

Тема 3. Colours (Цвета)

Лексика: название цветов (red, green, blue, purple, orange, white, black, brown, grey, yellow, игрушки (toys).

Грамматика: глагол «to be», личные местоимения.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: описание игрушек, стихотворения «Сolours», «Toys».

Тема 4. Numbers (Числа)

Лексика: цифры (1-10).

Грамматика: понятие о единственном и множественном числе имен существительных.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: рассказ о своем возрасте, диалог на уточнение возраста, стихотворение «Happy numbers».

Тема 5. Mr. Robot goes on a trip (Мистер Робот отправляется в путешествие)

Лексика: страны (Belarus, Russia, Poland, Latvia, Lithuania, Ukraine, Great Britain).

Грамматика: составление предложений с предлогом «from».

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: рассказ « I am from Belarus», стихотворение «I am from».

Тема 6. Mr. Robot and his family (Мистер Робот и его семья)

Лексика: семья (a family, a mum, a dad, a sister, a brother, an uncle, an aunt, a grandmother, a grandfather, parents, cousins), друзья (friends), описательные прилагательные (big, little, clever, nice, ugly, naughty, funny).

Грамматика: артикль a/an, глагол «to have», притяжательные местоимения.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: рассказ о семье, стихотворение «My family» Рассказ о друге, стихотворение «My friend».

Тема 7. Mr. Robot is hungry (Мистер Робот голоден)

Лексика: идем кушать (Breakfast, lunch, dinner, supper, porridge, soup, meat, eggs, bread, ham, tea, coffee, juice).

Грамматика: глаголы Like/ dont like. Понятие об исчисляемых и неисчисляемых именах существительных.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: Рассказ «I like/I dont like».

Тема 8. Mr. Robot goes to work (Мистер Робот идет на работу)

Лексика: профессии (a doctor, a teacher, a policeman, a vet, a programmer, a dentist, an engineer).

Грамматика: употребление различных форм глагола «To be».

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: Стихотворение «I am a doctor».

Тема 9. Mr. Robot goes for a walk (Мистер Робот идет гулять)

Лексика: места развлечений (a park, a theatre, a museum, a cinema, a circus, a cafe).

Грамматика: глагол go, употребление глагола go с местоимениями he, she, it.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: рассказ о своем любимом месте развлечения.

Тема 10. Mr. Robot's house (Дом мистера Робота)

Лексика: мой дом (a house, a flat, room, a hall, a kitchen, a living-room, a bedroom, a bath).

Грамматика: указательные местоимения.

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: рассказ о своем доме. Стихотворение «My home».

Тема 11. Lets speak about Robots together (Говорим о роботах вместе)

Лексика: детали робота, формы робота, движение робота.

Грамматика: употребление глагола «сan».

Практические занятия

Активизация навыков разговорной речи: рассказ «My robot»

Итоговое занятие.

Подведение итогов. ТехноПанорама: от идеи до воплощения. Презентация и защита коллективного проекта.

 

Ожидаемые результаты

По окончанииобучения обучающиеся будут

знать:

-          правила произношения, чтения и написания слов в пределах изученных тем;

-          грамматический и лексический материал в пределах изученных тем;

уметь:

-     грамматически правильно строить высказывания на английском языке;

-      читать, говорить, писать, воспринимать и понимать английскую речь на слух в пределах изученного тематического материала;

-     рассказать и представить себя, свою программу на английском языке;

-     работать самостоятельно и в группах;

владеть:

-         активными грамматическими структурами в пределах изученных тем.

 

Кружок «Конструкторское бюро»

Задачи:

-     ознакомить с основными этапами автомоделирования, авиамоделирования, судомоделирования;

-     изучить устройство моделей разных видов;

-     сформировать умения изготовления составных частей модели.

 

Учебно-тематический план

 

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

всего часов

в том числе

теоретических

практических

 

Вводное занятие

1

1

-

1.

Типы и виды моделей

1

1

-

2.

Устройство простейших моделей

1

1

-

3.

Автомодели

1

1

-

4.

Изготовление простейшей автомодели

7

1

6

5.

Авиамодели

1

1

-

6.

Изготовление простейшей авиамодели

7

1

6

7.

Судомодели

1

1

-

8.

Изготовление простейшей судомодели

7

1

6

 

Итоговое занятие

1

-

1

 

Итого

28

9

19

 

Содержание программы

Вводное занятие

Содержание программы: цель, задачи. Беседа о правилах безопасного поведения и противопожарной безопасности на занятиях.

Беседа о мерах безопасного поведения при работе с инструментами и материалами. Ознакомление с моделями кабинета.

Тема 1. Типы и виды моделей

Основные направления в моделировании. Классы моделей. Спортивные разряды, требования к присвоению разрядов

Тема 2. Устройство простейших моделей

Основные структурные элементы моделей. Терминология моделирования. Последовательность технологических операций построения модели.

Тема 3. Автомодели

Типы, виды, технические особенности автомоделей.

Тема 4. Изготовление простейшей автомодели

Выбор чертежа, обсуждение этапов создания.

Практические занятия

Разработка шаблона, нарезка заготовок, сборка и окраска модели.

Тема 5. Авиамодели

Типы, виды, технические особенности авиамоделей.

Тема 6. Изготовление простейшей авиамодели

Особенности разработки шаблона. Правила построения шаблона.

Практические занятия

Разработка шаблона, нарезка заготовок, сборка и окраска модели.

Тема 7. Судомодели

Типы, виды, технические особенности моделей судов.

Тема 8. Изготовление простейшей судомодели

Особенности разработки шаблона. Правила построения шаблона.

Практические занятия

Разработка шаблона, нарезка заготовок, сборка и окраска модели.

Итоговое занятие

Подведение итогов. Игра-викторина «Конструкторское бюро»

 

 

Ожидаемые результаты

 

По окончании обучения обучающиеся будут:

знать:

-     основные этапы и термины моделирования;

-     устройство моделей разных типов;

уметь:

-         изготавливать элементы деталировки;

-         изготавливать простейшую автомодель;

-         изготавливать простейшую авиамодель;

-         изготавливать простейшую модель корабля.

 

Кружок «Scratch»

 

Задачи:

-         познакомить с устройством ПК и основными приёмами работы со стандартными приложениями Windows;

-         сформировать знания о функциональности работы основных алгоритмических конструкций и умения составления алгоритмов;

-         познакомить с видами проектов и алгоритмом их разработки;

-         сформировать умения работы в интерактивной среде Scratch;

-         сформировать навыки разработки проектов (интерактивных историй, квестов, интерактивных игр, обучающих программ, мультфильмов, моделей и интерактивных презентаций) и программ в Scratch.

Учебно-тематический план

 

№ п/п

Наименование разделов,  тем

Количество часов

всего часов

в том числе

теоретических

практических

 

Вводное занятие

1

1

-

1.

Устройство ПК

2

1

1

2.

Визуальная среда программирования Scratch

4

1

3

 

Итоговое занятие

1

-

1

 

Итого

8

3

5

Содержание программы

Вводное занятие

Содержание программы кружка. Беседа о мерах противопожарной безопасности на занятиях и безопасного поведения во Дворце. Правила безопасного поведения в компьютерном кабинете.

Тема 1. Устройство ПК

Персональный компьютер, его основные устройства. Порядок включения и выключения компьютера. Процессор – «мозг» компьютера. Основные функции процессора. Память. Внешние устройства. Клавиатура: алфавитно-цифровые, управляющие, функциональные клавиши, управление курсором. Правила работы на ПК.

Практические занятия. Работа с тренажером клавиатуры.

Тема 2. Визуальная среда программирования Scratch

Среда программирования Scratch. Исполнитель программы (спрайт). Интерфейс программы. Рабочее поле спрайта, скрипты. Команды меню «Перетащить», «Дублировать», «Удалить». Вкладки «Костюмы» и «Фон». Размеры спрайта (инструменты «Уменьшить» и «Увеличить»). Концепции языка Scratch, средства.

Практические занятия. Создание и редактирование спрайтов и фонов для сцены, создание новых спрайтов и сцен. Поиск, импорт и редактирование спрайтов из интернета*. Импорт и экспорт костюма спрайта. Сохранение и открытие проектов. Создание проекта «Прогулка Кота».

Итоговое занятие

Подведение итогов. Создание авторского спрайта с помощью графического редактора среды Scratch.

 

Ожидаемые результаты

 

По окончании обучения обучающиеся будут

знать:

-     устройство и принципы работы ПК;

-     основные понятия Windows;

-     основы работы с визуальной средой программирования Scratch;

-     особенности и средства рисования графического редактора среды Scratch;

-   значение понятий «спрайт», «скрипты»;

-   алгоритм составления плана предстоящего проекта в виде рисунка, схемы;

уметь:

-         работать со стандартными приложениями Windows;

-         работать в интерактивной среде Scratch.

*С содержанием 2,3 года обучения программы объединения по интересам «Школа робототехники» можно ознакомиться, перейдя по данной ссылке.

https://cloud.mail.ru/public/LLCx/y76nukPPr

 

Формы подведения итогов реализации программы

Итоги реализации программы демонстрируются через следующие формы: портфолио творческих достижений объединения по интересам (грамоты, дипломы, сертификаты и др.); открытые и итоговое занятия; соревнования среди обучающихся различной степени сложности; выполнение практических заданий. Подведением итогов реализации программы служит также оценка результатов,  полученных во время участия обучающихся в соревнованиях.

Диагностика уровня умений и навыков обучающихся осуществляется с помощью бесед, экспресс-опросов, наблюдений за ходом выполнения заданий, анализа результатов соревнований.

Итоговое занятие на каждом году обучения проводится в форме защиты проектов.

Формы и методы реализации программы

Воспитание технически грамотной и социально активной личности требует от педагога применения как традиционных, так и новых технологий, методов и форм работы. Для того чтобы сформировать метапредметные компетенции, применяются активные методы обучения и технологии, развивающие познавательную, коммуникативную и личностную активность обучающихся.

В образовательном процессе используются следующие методы:

объяснительно-иллюстративный, исследовательский, репродуктивный, эвристический, проблемного обучения, создания учебных затруднений.

Также применяются элементы следующих технологий: проблемного обучения, развития критического мышления, дифференцированного обучения, рефлексивного обучения, проектной деятельности, дебатов, коллективной творческой деятельности, игровых, здоровьесберегающих.

Создание практически значимых проектов – важнейший компонент  образовательного процесса, так как при работе над проектами обучающиеся осваивают культуру проектного подхода, развивают навыки самостоятельного получения знаний.

В целях эффективной реализации программы педагоги учитывают и соблюдают следующие принципы дидактики:

-      систематичность и последовательность. Учебный материал усваивается в соответствии с логикой, опорой служат ранее усвоенные знания. На каждом последующем занятии обучающиеся закрепляют ранее полученные знания, умения и одновременно приобретают новые знания и умения;

-     сознательность и активность. Обучающиеся приобретают знания и умения в процессе решения творческих задач. Сознательность и активность увеличиваются в процессе коллективной и индивидуальной разработки моделей. Эта деятельность дает учащимся возможность четко представить себе продукт труда, последовательность его изготовления, внести коррективы в свой трудовой процесс;

-     наглядность обучения. При демонстрации на занятиях реальных предметов – макетов моделей, их изображений – учащимся задаются вопросы, направляющие их внимание на наиболее значимые части изучаемых объектов;

-      доступность. Предполагается соответствие содержания и методов обучения возрастным особенностям обучающихся, уровню их развития, познавательным возможностям;

-     прочность усвоения знаний и умений. Обеспечивается всем ходом занятия. Важное условие реализации этого принципа – четкое представление целей занятия. Интерес к учебной работе повышается при постановке творческих задач, проведении самостоятельных работ;

-     воспитывающий и развивающий характер обучения позволяет педагогам воспитывать у учащихся чувство ответственности за порученное дело, требование экономии материалов – бережливость и аккуратность, хорошая организация рабочих мест – трудовую культуру, взаимопомощь и взаимовыручка – чувство коллективизма, высокие требования к качеству и детализации изделия – эстетический вкус, четкая организация труда – дисциплинированность.

Реализация программы осуществляется посредством теоретических и практических занятий, при этом используются такие формы занятий, как занятие-мастерская, лекция, практическое занятие, соревнование, выставка, экскурсия.

Новые знания научно-технического характера обучающиеся получают на каждом занятии различными способами:

-     в ходе вводных бесед, с систематизацией уже имеющихся знаний, с демонстрацией наглядных пособий и моделей, с объяснением и показом приемов и способов выполнения практических действий или применения инструментов, приборов,

-      в виде деловых, кратких замечаний и указаний в процессе работы учащихся на занятиях,

-     путем проблемного изложения, основанного на материале из истории науки и техники, или же путем доказательного раскрытия современного способа решения той или иной технической проблемы,

-     при решении технических и технологических задач на разработку (объяснение и усовершенствование технологического процесса, выбор инструментов и приспособлений);

Факторами развития творческих способностей учащихся и успешной работы всего коллектива являются создание педагогоми на каждом занятии ситуации успеха и индивидуальный подход к каждомуучащемуся. Обучение осуществляется не только по схеме «педагог – учащийся», но и «учащийся – учащийся» посредством оказания практической помощи друг другу. Групповые, парные, коллективные формы работы позволяют учащимся приобрести коммуникативные умения и навыки. Для того чтобы увеличить трудовую активность, регулировать мышечную нагрузку и обеспечить регулярный отдых для глаз, виды деятельности учащихся в ходе занятий чередуют.

Система отслеживания и фиксации результатов обучения в коллективе направлена на получение информации о знаниях, умениях и навыках учащихся. Используются следующие виды и формы контроля:

-     текущий контроль осуществляется на каждом занятии с целью проверки усвоенного материала, педагоги наблюдают за ходом выполнения заданий, проводят беседы, экспресс-опросы, анкетирования, тестирования;

-      итоговый контроль проводится в конце учебного года на итоговом занятии в различных формах, итогом обучения является коллективный проект.

Обеспечению осознанной деятельности обучающихся способствует использование педагогами технологии рефлексивного обучения: в конце каждого занятия они подводят учащихся к самооценке уровня понимания учебной информации и эмоционального состояния. Кроме того, производится взаимооценка результатов учащимися и оценивание работ педагогом.

Образовательный процесс предполагает подготовку и участие в конкурсах и соревнованиях: учащиеся публично предъявляют результаты своей деятельности, что стимулирует их интерес к занятиям техническим творчеством.

Поскольку основной дисциплиной школы  является робототехника,  в рамках программы школы  на её  изучение отведено 33% учебных часов от общего количества часов на год.  Обучение работе с LEGO® Education состоит из 4 этапов: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия и развитие. При установлении взаимосвязей обучающиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. Конструирование: учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции. При желании можно специально отводить время для усовершенствования предложенных моделей, или для создания и программирования своих собственных.

Центральное место в программе занимают практические умения и навыки работы на компьютере и с конструктором. Изучение каждой темы предполагает выполнение небольших проектных заданий (сборка и программирование своих моделей, а также их последующая модификация).

ПервоРобот LEGO® WeDo™ позволяет обучающимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов. Обучающиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи.

Программное обеспечение LEGO конструктор предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик, подключенный к портам LEGO®-коммутатора.

Методические особенности реализации программы по всем образовательным дисциплинам программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе. Для развития способностей учащихся применяется методика последовательных, обоснованных шагов. Большое значение имеет освоение основных технологических приемов построения моделей. После построения моделей проводятся тренировки, соревнования. В процессе подготовки к соревнованиям учащиеся знакомятся с правилами соревнований. На этом этапе педагог уделяет много внимания такому аспекту, как формирование внутрикомандных взаимоотношений.

В случае необходимости также программа предусматривает переход на дистанционное обучение – альтернативную форму образования, в рамках которой обеспечивается продолжение образовательного процесса в карантинных условиях посредством различных инструментов дистанционной коммуникации.

Педагог совместно с родителями определят средства дистанционного общения с детьми и их родителями в процессе обучения (E-mail, Messenger, Viber, Facebook, Skype, Zoom4 и др.). Каждый обучаемый получит чертежи, инструкции, карточки, картинки, презентации, мультфильмы, видеоуроки в соответствии с темами, в форме обучающих и развивающих занятий. О возможности приобретения и использования материально-технического материала, необходимого для практической работы в процессе дистанционного обучения согласовывается между педагогом и родителями.

Программа «Школа робототехники» предполагает психолого-педагогическое сопровождение со стороны специалиста-психолога предполагает систему корректирующих воздействий на основе отслеживания изменений в процессе развития личности ребенка.

Компоненты психолого – педагогического сопровождения:

-     диагностический;

-     консультационный;

-     прогностический;

-     практический.

Психологом проводятся тренинги по мотивации, лидерству, менеджменту, работе в команде, управлению временем, проведению презентаций и личностному развитию, от которого во многом зависит успешность ребенка в будущем.

Программой предусмотрено проведение воспитательных мероприятий; особое внимание уделяется трудовому и профессиональному воспитанию: проводятся беседы о технике, профессиях будущего, а также о юбилейных и памятных датах в мире науки и технического творчества, организуются экскурсии на промышленные предприятия и ведущие технологические компании, в научные учреждения столицы: БГНТУ, БГТУ, Минский государственный колледж электроники, ОАО «БЕЛАЗ», ИТ-компании, ОАО «МАЗ». Проведение таких мероприятий способствует мотивации учащихся к занятию техническим творчеством, ранней профильной подготовке и выбору профессии, а также популяризации технических специальностей, связанных с робототехникой.

 

 

Литература и информационные ресурсы

 

Робототехника

1.     Белиовская, Л. Г.  Использование LEGO-роботов в инженерных проектах школьников. Отраслевой подход / Л. Г. Белиовская,                   Н. А. Белиовский. – Москва: ДМК Пресс, 2015. – 88 с.

2.     Белиовская, Л. Г. Узнайте, как программировать на LabVIEW / Л. Г. Белиовская. – Москва: ДМК Пресс, 2014. – 140 с.

3.     Наука. Энциклопедия. – М.: «РОСМЭН», 2001. – 125 с.

4.     ПервоРобот LEGOWeDo™ Книга для учителя [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

5.     Управление роботами. Состояние и перспективы: материалы ХХ общ. собрания академии навигации и управления движением, 26 октября 2005 г. С.- Петербург / редкол : П.К.Плотников (отв. ред.). - С.-Петербург: Электроприбор, 2008. –  20 с.

 

Технический английский

6.     Evans, V. Doodley J. Spark 1. Учебник. Express Publishing / E.  Virginia, J.   Doodley. – 2011.

7.     Evans, V. Doodley J. Spark 1. рабочая тетрадь. Express Publishing / E.  Virginia, J.   Doodley. – 2011.

8.     Evans, V. Doodley J. Spark 1. Сборник дополнительных упражнений по грамматике. Express Publishing / E.  Virginia, J.   Doodley. – 2011.

9.     Evans, V. Doodley J. Spark 1 ieBook. Электронная книга для самостоятельных занятий. Express Publishing / E.  Virginia, J.   Doodley. – 2011.

10.                Evans, V. Doodley J. Spark 1. Student’s multirom – мультимедийный диск. Express Publishing / E.  Virginia, J.   Doodley. – 2011.

11.                Грецов, А.В. Лучшие упражнения для развития креативности. Учебно-методическое пособие /  А.В. Грецов. – СПб.: СПбНИИ физической культуры, 2006. – 44 с.

12.                Ильин, Е.П. Психология творчества, креативности, одаренности / Е.П. Ильин.-СПб.: Питер Серия: Мастера психологии, 2009. – 448 с.

13.                Фопель, К. Как научить детей сотрудничать? Психологические игры и упражнения / К. Фопель. –  М.: , 2000

14.                Йири Шерер. Техники креативности:как в 10 шагах найти, оценить и воплотить идею/ Йири Шерер:[пер. с нем. О. Гляйсснер].-М.:СмартБук, 2009.– 136 с.: илл. – (Инновационные стратегии управления).

Конструкторское бюро

15.  Драгунов, Г. Б. Автомодельный кружок / Г. Б. Драгунов. – М.:  ДОСААФ, 1988.

16.  Миль, Г. Модели с дистанционным управлением / Г. Миль. – Ленинград : Судостроение, 1994.

17.  Миль, Г. Электрические приводы для моделей / Г. Миль. – М.: ДОСААФ, 1986.

18.  Правила поведения соревнований по трассовым автомоделям. – Минск: БелФАМС, 1998.

19.                Энциклопедический словарь юного техника. – М.: «Педагогика», 1988. – 463 с.

ТРИЗ

20. Альтшуллер Г.С. Найти идею: Введение в ТРИЗ –теорию решения изобретательных задач / Генрих Альтшуллер. –М. Альпина Бизнес Букс, 2007.–400с.

21. Гин, А.А. Приемы педагогической техники / Анатолий Гин. – М. Вита-Пресс, 1999.– 88с.

22. Барышева Т.А., Шекалов В.А. Как воспитать в ребенке творческую личность? –РнД: Феникс, 2004

Интернет- ресурсы:

23. Программа ТРИЗ - теория решения изобретательских задач.  [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://neobionika.ru/triz/246-programma-triz.html Дата доступа: 14.08.2020.

24. Учебное пособие "Физика собственными силами" [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.trizland.ru/trizba/books/1761 Дата доступа: 20.08.2020.

25. Сборник открытых (творческих) задач по естествознанию  [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://1.guinway.z8.ru/art/book/58.html  Дата доступа: 28.08.2020.

Приложение 2

Технологические карты и планы-конспекты учебных занятий кружка «Робототехника»

Тема занятия: «Зубчатая передача»

Информационная карта занятия

Место проведения: Минский государственный дворец детей и молодежи, кабинет 207.

Возраст учащихся: 6-9 лет, первый год обучения.

Продолжительность занятия: 90 минут.

Тип занятия: занятие по введению нового материала.

Форма занятия: практическое занятие.

Уровень изучения: базовый.

Учебно-методический комплекс

Наглядные материалы:

-       анимационный ролик «Зубчатые колеса»;

-       образец модели вертушки из деталей конструктора LEGO WEDO;

-       игрушки «волчок».

Методические материалы:

-       образовательная программа;

-       технологическая карта занятия;

Раздаточный материал:

-       набор карточек двух видов с изображением и названием деталей;

Оборудование:

-       наборы конструкторов LEGO WEDO;

-       программное обеспечение LEGO WEDO;

-       телевизор;

-        ноутбуки.

Технологическая карта занятия

 

Цель: формирование знаний и умений о механизме по передаче мощности вращения - зубчатой передаче.

Задачи:

-     изучить теорию одного из видов механической передачи движения – зубчатой передачи;

-     сформировать навыки конструирования и программирования простого механизма зубчатой передачи;

-     развивать умение анализировать, рассуждать, демонстрировать модели;

-     развивать пространственное и логическое мышление, мелкую моторику рук;

-     воспитать трудолюбие, настойчивость и аккуратность в работе, используя LEGO WEDO.

Основной метод обучения: репродуктивный.

Формы организации учебной деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, работа в парах.

 

Этапы учебного

 занятия

Планируемое

время

Содержание

Предметно-целевой компонент этапа

Взаимодействие педагога и учащихся

Методы, приемы, технологии

1.     Организационно-подготовительный

8 мин

 

3 мин

Приветствие. Создание положительного эмоционального настроения

Педагог и учащиеся приветствуют друг друга.

Педагог спрашивает про

самочувствие и настроение учащихся, проверяет их готовность к работе. Педагог называет тему занятия, акцентируя внимание учащихся на важности понимания   сути работы механизмов передачи вращательного движения.

Словесный метод.

беседа

5 мин

Подготовка учащихся к осознанной деятельности на занятии

Педагог предлагает учащимся сесть  на стулья в круг и проводит игру «Меняемся местами», объяснив предварительно условия игры:

- Поменяйтесь местами те, кто:

… умеет собирать конструкцию «Танцующие птицы»;

… знает принцип работы механизма «Мотор и ось»;

… знает названия всех деталей конструктора лего;

… знаком и соблюдает правила техники безопасности

Дети принимают участие в игре, по окончания все возвращаются на свои рабочие места.

 

Игровой метод, упражнение

«Меняемся местами»

2.      Основной

74 мин

 

 

 

8 мин

 

Актуализация знаний учащихся о механизмах с зубчатой передачей

Педагог на столе раскладывает два вида карточек: на одних изображены детали конструктора LEGO, на других - названия этих деталей. Педагог  объясняет  условия предстоящего задания: каждый учащийся должен выбрать одну карточку и объединиться в пары в соответствии с названием или изображением детали на карточке. После определения пар ребятам предлагается кратко рассказать, где и в какой конструкции можно применить данную деталь и объяснить ее функцию.

Дети принимают участие в игре, составляют устный рассказ.

Педагог наблюдает и оказывает индивидуальную помощь.

 

Игровой метод, приём «Найдем пару»

 

 

 

 

 

 

 

Метод «работа в парах»

8 мин

 

Изучение нового

материала

 

Педагог демонстрирует анимационный ролик «Зубчатые колеса», обращая внимание на разнообразие моделей, в которых используются  зубчатые передачи. Объясняет, что такое зубчатая передача, ее особенности и применение на примере шестеренок и мотора конструктора LEGO WEDO, уточняет понимание посредством обратной связи.

Учащиеся слушают и запоминают.

Объяснительно-иллюстрационный

метод

 

 

 

 

 

 

Наглядный метод

2 мин

Занимательная пауза

   Педагог демонстрирует на примере игрушки «волчок» процесс вращения и спрашивает   учащихся, почему большая часть предметов не может стабильно и долго крутиться.         Учащиеся высказывают свои предположения.   Педагог корректирует ответы учащихся, наглядно подтверждая правильный ответ демонстрацией  вращения с разной скоростью  двух игрушек.

Разминка: педагог предлагает  учащимся изобразить вращение волчка в разные стороны.

Наглядный метод,

мини-эксперимент

 

 

 

 

 

 

 

динамическая пауза

19 мин

 

 

 

Развитие познавательной сферы учащихся. Объяснение и показ процесса сборки вертушки.

Включение учащихся в практическую работу.

Педагог демонстрирует учащимся наглядный образец модели  вертушки с применением зубчатой передачи, заранее изготовленный педагогом из деталей конструктора

LEGO.Педагог разъясняет последовательность сборки вертушки, предлагает детям  собрать такую же модель.

 Учащиеся слушают и запоминают.

Педагог раздает учащимся наборы LEGO WEDO, обращает внимание учащихся на технику безопасности при работе с деталями набора. Учащиеся приступают к выполнению задания, используя пошаговую инструкцию.

Педагог контролирует, помогает и корректирует работу учащихся.

наглядный метод

 

 

 

 

 

 

 

объяснительно-иллюстрационный метод

 

 

 

репродуктивный метод

 

 

текущий контроль

Перерыв 15 мин

29 мин

Организация самостоятельного выполнения учащимися задания

Учащиеся продолжают выполнять задания, используя пошаговую инструкцию.

Педагог контролирует, помогает и корректирует работу учащихся.

репродуктивный метод

 

текущий контроль

2 мин

Организация отдыха учащихся. Снятие мышечного напряжения

Педагог проводит физкультминутку. Учащиеся выполняют упражнения

Игровой прием «Кадейдоскоп движений»

6 мин

Отработка полученных знаний по программированию  модели на практике

Педагог объясняет этапы программирования вертушки с помощью алгоритма, изображенного  на экране телевизора. Учащиеся наблюдают, пошагово воспроизводят действия по программированию  и демонстрируют работу  собранного механизма.

Педагог контролирует, помогает и корректирует.

объяснительно-иллюстрационный метод

 

 

 

репродуктивный метод

 

текущий контроль

3.      Итоговый

8 мин

3 мин

Закрепление новых знаний учащимися

Педагог проводит  устный опрос по пройденной теме:

- С какой механической передачей мы познакомились?

- Из каких деталей состоит зубчатая передача?

-Что нового узнали на

занятии?

-Чему научились?

Учащиеся отвечают. Педагог дает пояснение к домашнему заданию в рабочей тетради стр. 7-8 по теме нового материала (приложение 1)

итоговый контроль

метод «Вопрос-ответ»

 

5 мин

Подведение итогов

Педагог  предлагает ребятам оценить свое эмоциональное состояние и результат своей работы  на занятии с помощью бумажных листьев определенного цвета, где Зеленый лист – у меня все получилось, я молодец!

Желтый лист – у меня не все получилось, но я доволен своей работой.

Красный лист – я ничего не собрал, на занятии мне было очень сложно.

Учащиеся выбирают листья, прикрепляют их на  дерево, нарисованное на доске.

Педагог оценивает общий эмоциональный фон и удовлетворенность учащихся занятием.

Рефлексивная технология «Дерево»

 

Тема занятия: «Ременная передача»

Информационная карта занятия

 

Место проведения: Минский государственный дворец детей и молодежи, кабинет 207.

Возраст учащихся: 6-8 лет, первый год обучения.

Продолжительность занятия: 90 минут.

Очередность занятия в учебно-тематическом плане образовательной программы: второе занятие в разделе «Механические передачи».

Тип занятия: занятие по введению нового материала.

Форма занятия: практическое занятие.

Уровень изучения: базовый.

 

Учебно-методический комплекс

 

Наглядные материалы:

-       презентация «Ременная передача»,

-       образец модели карусели для птичек из набора конструктора LEGO WEDО;

Методические материалы:

-       образовательная программа;

-       план-конспект занятия;

Раздаточный материал:

-       набор карточек для рефлексии.

Оборудование:

-       наборы конструктора LEGO WEDO;

-       программное обеспечение LEGO WEDO;

-       телевизор;

-       ноутбуки;

-       спортивный обруч.

 

 

 

 

 

 

План-конспект занятия

 

Цель - формирование знаний и умений о механизме по передаче мощности вращения – ременной передаче

Задачи:

-     изучить теорию одного из видов механической передачи движения – ременной передачи;

-     сформировать навыки конструирования и программирования простого механизма ременной передачи;

-     развивать умение анализировать, рассуждать, демонстрировать модели;

-     развивать пространственное и логическое мышление, мелкую моторику рук;

-     воспитать трудолюбие, настойчивость и аккуратность в работе, используя LEGO WEDO.

Основной метод обучения: репродуктивный.

Формы организации учебной деятельности учащихся:  фронтальная,  работа в парах.

 

Ход занятия

 

Организационно-подготовительный этап ( 5 мин.)

Педагог. Здравствуйте, ребята! Очень рада видеть вас снова.

Хочется начать наше занятие с вопроса, на первый взгляд не имеющего отношения к нашему занятию. Скажите, пожалуйста, давно ли вы были в зоопарке? Давайте вспомним, ребята, какие животные живут в зоопарке?

Дети отвечают

Педагог. Все верно! А сейчас мы с вами отгадаем загадку. Вы повторяйте за мной и в то же время думайте, о ком мы будем сегодня говорить!!!

Разминка-загадка

У них есть крылья, голова

Две лапки, клюв и перья.

Все появляются с яйца,

Слышны их песенки с деревьев.

Педагог. Кто догадался о ком идет речь?

Дети отвечают (о птицах)

 

1.     Основной этап( 40  мин.)

Педагог. Каких птиц вы знаете?

Дети отвечают.

Педагог. А еще есть птицы зимующие и перелетные. Почему они так называются?

Дети отвечают: (Потому что одни птицы остаются зимовать на месте, а другие перелетают в теплые края).

Педагог. Ребята, а те птицы, которые остаются зимовать, как согреваются в холода?

Дети отвечают: их греют перышки.

Педагог. А как согревается человек, когда ему холодно? Можете показать?

Дети отвечают и демонстрируют соответствующие движения: прыгают,  растирают руки и нос, танцуют.

Педагог. Верно. А птички в холода много летают. А еще птички, оказывается, тоже умеют танцевать. Хотите посмотреть?

Дети отвечают: Да!!!

Педагог. Тогда скорее смотрите на экран.

(на экране изображение танцующих птиц)

Педагог. Видите, какие красивые птицы перед вами? Именно таких танцующих птиц нам с вами и предстоит сегодня сконструировать из деталей конструктора. Но прежде чем мы начнем конструировать, давайте вспомним правила безопасной работы с конструктором.

Дети перечисляют правила (рабочее место содержать в порядке, не разбрасывать детали, спину держать прямо, не бегать по кабинету и по коридорам  во время перерыва).

Перерыв (15 мин)

2.     Основной этап( 37  мин.)

Педагог. Приступаем к работе! Соберём модель, следуя пошаговой инструкции внизу экрана. Кто сомневается, сможет ли он самостоятельно это сделать, я на большом экране  буду демонстрировать этапы сборки модели, можете повторять за мной. Если что-то будет вам непонятно - спрашивайте.

Педагог курирует  ход работы, в индивидуальном порядке оказывает помощь обучающимся.

Следуя работе по схеме, дети доходят до  использования  в конструкции новых  для них деталей. Перед тем как начать их применять, педагог приглашает учащихся  отвлечься от работы, образовать круг, несколько человек зайти в средину спортивного обруча и поднять его, а остальных детей взяться за обруч с внешней стороны и попробовать раскрутить обруч.

Педагог. Ребята, в какую стороны крутятся дети, которые стоят внутри обруча?

Дети отвечают (в ту же сторону, в которую крутится обруч!)

Педагог. Правильно! А теперь пройдите на свои места и посмотрите на новую деталь, которая называется «ремень». Он нужен для того, чтобы наши птички могли крутиться на оси в одну и ту же сторону, как это недавно проделали и мы.

Педагог. Продолжаем работу, используя новую деталь.

После того как дети сконструировали модель, программируют ее (алгоритм написания программы педагог демонстрирует на экране). Обучаемые проверят работу карусели для птичек посредствам запуска модели.

Педагог. Для того, чтобы разнообразить возможности наших танцующих птиц (научить наших птиц двигаться, поворачиваться в разные стороны), надо знать, что приводит птиц в движение. А делает это система шкивов и ремней, которая называется ременная передача, и  выглядит  она так.

 

Педагог на экране телевизора демонстрирует виды ременной передачи. Учащиеся меняют шкивы и ремни на своих моделях и наблюдают за изменением скорости вращения птиц.

Педагог. Теперь вы знаете,  что приводит птиц в движение?

Дети отвечают:  Система шкивов и ремней – ременная передача.

 

Педагог. Можно ли ещё изменить работу модели «Танцующие птицы»? Чтобы модель работала лучше, движению шкивов и ремней ничего не должно мешать. Вы можете изменить направление движения птиц, используя другие ремни и шкивы. Как у вас вращались птицы? (В одном направлении).  А у меня? Почему у меня птицы вращаются в разные стороны?

 

Педагог демонстрирует вращение птиц

Педагог. Как изменить направление вращения одного из шкивов на противоположный? Правильно, надо использовать перекрестный ремень

 

Педагог демонстрирует как это делается

 

 

Педагог. Как сделать, чтобы одна птица вращалась быстрее?  Надо заменить один из шкивов меньшего размера – изменить диаметр.

 

 

 Дети наблюдают, повторяют действия с ремнем на своих конструкциях и демонстрируют результат.

Педагог. Все молодцы! Ребята, давайте своих птичек рассадим на деревья (стол сымитирован под дерево) и будем с вами слушать их пение и наслаждаться красотой природы!

3.     Итоговый этап (8 мин)

Педагог проводит опрос.

1) С какой механической передачей вы сегодня познакомились?

2) Как сделать, чтобы механизмы вращались в разные стороны?

3) Как изменить скорость вращения?

4) Понравилось вам сегодняшнее занятие?

 

Дети отвечают

 

Педагог дает пояснение к домашнему заданию в рабочей тетради стр.  6-8, 16 по теме нового материала.

 

Рефлексия

На доске нарисовано дерево. Ребятам предлагается выбрать из набора зеленых, желтых и красных бумажных  листьев один листок:

Зеленый лист – у меня все получилось, я молодец!

Желтый лист – у меня не все получилось, но я доволен своей работой.

Красный лист – я ничего не собрал, на занятии мне было очень сложно.

Педагог приклеивает бумажный лист на дерево, комментируя свой выбор. Показывает модель следующего занятия, благодарит за занятие.  Просит убрать рабочие места. Прощается.

Тема занятия: «Червячная передача».

Информационная карта занятия

Место проведения: Минский государственный дворец детей и молодежи, кабинет 207.

Возраст учащихся: 6-9 лет, первый год обучения.

Продолжительность занятия: 90 минут.

Тип занятия: занятие по введению нового материала.

Форма занятия: практическое занятие.

Уровень изучения: базовый.

Учебно-методический комплекс

Наглядные материалы:

-       анимационный ролик о червячной передаче;

-       презентация «Простые механизмы: червячная передача»;

-       кроссворд;

-       модель щенка из деталей конструктора LEGO WEDO.

Методические материалы:

образовательная программа;

технологическая карта занятия.

Раздаточный материал:

-       карточки для рефлексии;

-       реквизит для игры «Накорми щенка».

Оборудование:

-       наборы конструкторов LEGO WEDO

-       программное обеспечение LEGO WEDO

-       телевизор

-       ноутбуки

Технологическая карта занятия

 

Цель: формирование знаний и умений о механизме по передаче  мощности вращения - червячной передаче

Задачи:

-       изучить теорию одного из видов механической передачи движения – червячной передачи;

-       сформировать навыки конструирования и программирования  простого механизма червячной передачи ;

-       развивать умение анализировать, рассуждать, демонстрировать модели;

-       развивать пространственное и логическое мышление, мелкую моторику рук;

-       воспитать трудолюбие, настойчивость  и аккуратность в работе, используя LEGO WEDO

Основной метод обучения: репродуктивный.

Формы организации учебной деятельности учащихся: фронтальный, индивидуальный, работа в парах

 

Этапы учебного занятия

Планируемое время

Содержание

Предметно-целевой компонент этапа

Взаимодействие педагога и учащихся

Методы, приемы, технологии

1.      Организационно-подготовительный

4 мин

 

4 мин

Приветствие. Проверка готовности учащихся к занятию

Педагог и учащиеся приветствуют друг друга: предлагает учащимся - давайте сегодня поздороваемся с вами без слов – посмотрите друг на друга, улыбнитесь и поздоровайтесь только глазами (педагог также приветствует группу).

Учащиеся проверяют свою готовность к занятию. Педагог называет тему занятия. Учащиеся воспринимают.

 

 Словесный, игровой

 прием «поздороваемся глазами»

2.      Основной

78 мин

 

 

8 мин

 

Повторение ранее  изученного материала.

Мотивация к познавательной деятельности 

Педагог предлагает учащимся разгадать кроссворд: демонстрирует некоторые детали конструктора LEGO, спрашивает их название, ответ записывает в сетку кроссворда на доске. По завершении просит учащихся прочитать выделенное ключевое слово - «щенок».

Педагог благодарит детей за работу и информирует о том, что ребята узнают позже, какую роль будет выполнять  этот персонаж  на сегодняшнем занятии.

Игровой метод, приём «отложенная отгадка»

 

 

 

 

 2 мин

 

8 мин

Развитие мелкой моторики

 

Объяснение нового материала

Педагог предлагает ребятам размять пальчики и проводит пальчиковую гимнастику.

Педагог демонстрирует анимационный ролик о червячной передаче, детально объясняет учащимся устройство червячной передачи с помощью готового механизма передачи из деталей LEGO.

Педагог приводит примеры, где применяется червячная  передача, демонстрируя презентацию. Учащиеся слушают и запоминают

Упражнения «Веселые пальчики»

 

Объяснительно-иллюстрационный метод

 

 

 

наглядный метод

23 мин

Включение учащихся в практическую работу. Объяснение и показ процесса сборки  модели «щенок»

 

Педагог демонстрирует модель щенка, которую учащимся необходимо изготовить на занятии. Педагог разъясняет последовательность сборки. Педагог раздает учащимся наборы LEGO WEDO.

Педагог обращает внимание учащихся на технику безопасности при  работе с деталями набора.

Учащиеся выполняют задание.

Педагог контролирует, помогает и корректирует работу учащихся.

Объяснительно-иллюстрационный метод

 

 

 

репродуктивный метод

 

 

текущий контроль

 перерыв 15 мин

 

28 мин

Организация самостоятельной работы. Отработка  новых знаний на уровне применения.

Учащиеся продолжают выполнять задание.

Педагог контролирует, помогает и корректирует работу учащихся.

репродуктивный метод

 

текущий контроль

 

 3 мин

Организация отдыха учащихся

Педагог проводит игру "Накорми щенка": от штрафной линии, за которую нельзя заходить, дети по очереди бросают в картонную миску косточки из картона.

Игровой прием "Накорми щенка"

 

 

6 мин

Изучение новых знаний по программированию и   их применение на практике

Педагог объясняет правила программирования собранной модели  с одновременной демонстрацией алгоритма на экране.

Учащиеся приступают к программированию собранной модели, демонстрируют движение модели по завершении работы.

Педагог контролирует, выявляет затруднения и   пробелы, корректирует работу учащихся.

Объяснительно-иллюстрационный метод,

 

репродуктивный метод

 

 

текущий контроль

3.      Итоговый

 

8 мин

 

3 мин

Закрепление осмысления изученного материала. 

Подведение итогов.

Педагог проводит устный опрос по пройденной теме, дает оценку работы каждого.

Словесный метод, опрос

итоговый контроль

 

5 мин

Развитие рефлексивных умений и навыков

Педагог раздает детям карточки с изображением щенков с разной мимикой. объясняя ребятам, что улыбающийся щенок (я счастлив)  обозначает их комфортное состояние,  с торчащими ушами – мне было интересно, зевающий - мне было  скучно, с опущенной головой и хвостом – я многое не понял. Учащиеся поднимают карточку, соответствующую  своему эмоциональному состоянию.

Рефлексивная технология «Мое настроение»

Тема занятия: «Кулачковая передача»

 

Информационная карта занятия

Место проведения: Минский государственный дворец детей и молодежи, кабинет 207.

Возраст учащихся: 6-9 лет, первый год обучения.

Продолжительность занятия: 90 минут.

Очередность занятия в учебно-тематическом плане образовательной программы: четвертое занятие в разделе «Механические передачи».

Тип занятия: комбинированное.

Форма занятия: практическое занятие.

Уровень изучения: базовый.

 

Учебно-методический комплекс

Наглядные материалы:

-       анимационный ролик о кулачковой передаче;

-       образец модели обезьяны;

Методические материалы:

-       образовательная программа;

-       технологическая карта занятия;

Раздаточный материал:

-       карточки для жеребьевки;

-       карточки с заданиями;

-       коробка с листочками для рефлексии;

Оборудование:

-       наборы конструкторов LEGO WEDO;

-       программное обеспечение LEGO WEDO;

-       телевизор;

-       ноутбуки

Технологическая карта занятия

 

Цель: формирование знаний и умений о механизме по передаче  мощности вращения - кулачковой передаче; итоговый контроль на этапе окончания учебного раздела.

Задачи:

-       изучить теорию одного из видов механической передачи движения – кулачковой передачи;

-       сформировать навыки конструирования и программирования  простого механизма червячной передачи;

-       развивать умение анализировать, рассуждать, демонстрировать модели;

-       развивать пространственное и логическое мышление, мелкую моторику рук;

-       воспитать трудолюбие, настойчивость  и аккуратность в работе, используя LEGO WEDO;

Основной метод обучения: репродуктивный.

Формы организации учебной деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, работа в парах.

 

Этапы учебного

занятия

Планируемое время

Содержание

Предметно-целевой компонент этапа

Взаимодействие педагога и учащихся

Методы, приемы, технологии

4.   Организационно-подготовительный

 

3 мин

 

3 мин

Приветствие. Проверка готовности учащихся к занятию

Педагог и учащиеся приветствуют друг друга.

Педагог проверяет подготовку учебных мест   детей к занятию. Сообщает тему.

Словесный метод, беседа

5.     Основной

 

74 мин

 

8 мин

 

Объяснение нового материала

Педагог демонстрирует анимационный ролик о кулачковой передаче. Педагог объясняет учащимся устройство кулачковой передачи с помощью готового механизма передачи из деталей LEGO. Педагог приводит примеры, где применяется кулачковая  передача. Учащиеся слушают и запоминают.

объяснительно-иллюстрационный метод

 

наглядный метод

 

 

7 мин

Мотивация к дальнейшей работе

Педагог предлагает детям разгадать загадки на тему “Животный мир  джунглей”. Учащиеся отгадывают загадки, изображая    движения  животных (гиппопотама, крокодила, тигра, леопарда, слона, носорога, обезьяны).

Игровой приём-имитация

 

22 мин

 

 

Включение учащихся в практическую работу. Объяснение и показ процесса сборки модели обезьяны

 

Педагог демонстрирует модель обезьяны, которую учащимся необходимо изготовить на занятии. Педагог разъясняет последовательность сборки. Педагог раздает учащимся наборы LEGO WEDO, обращает внимание учащихся на технику безопасности с деталями наборов. Учащиеся  воспринимают, запоминают, приступают к сборке модели обезьяны.

Педагог контролирует, помогает и корректирует работу учащихся.

Объяснительно-иллюстрационный метод

 

 

 

репродуктивный метод

 

 

 

 

текущий контроль

 

5 мин

Объяснение и программирование модели обезьяны

Педагог объясняет правила программирования, демонстрируя алгоритм на экране.  Учащиеся приступают к программированию модели по образцу, а по окончании процесса демонстрируют движение модели.

Педагог корректирует, оценивает качество работ.

Объяснительно-иллюстрационный метод

репродуктивный метод

 

 

текущий контроль

 перерыв 15 мин

 

 

30 мин

 

Обобщение и систематизация изученного материала  темы «Механические передачи»

Педагог предлагает детям конструирование на тему «Технические джунгли» с применением механических передач, изученных на предыдущих занятиях. Детям необходимо сконструировать модель, запрограммировать  и продемонстрировать её работу.

Педагог проводит жеребьевку для организации  работы в парах, предлагает  ребятам найти в коробке набора LEGO карточку с названием механической передачи, которую они должны применить в своей модели. Учащиеся приступают  к выполняю задания.

Педагог контролирует, помогает и корректирует работу учащихся.

Частично-поисковый, практический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

текущий контроль

 

 

 

2 мин

Организация отдыха учащихся. Снятие мышечного напряжения

Педагог проводит пальчиковую гимнастику. Учащиеся выполняют упражнения.

Игровое упражнение  «Дружная семейка»

6.     Итоговый

 

13 мин

 

10 мин

Закрепление знаний учащимися. Подведение итогов.

Учащиеся демонстрируют собранные механизмы, сопровождая показ пояснением принципа работы механической передачи, примененной в их модели.

Педагог выявляет затруднения и   пробелы, оказывает помощь в коррекции ошибок, актуализирует внимание на пройденном материале. 

 

 Демонстрационный метод, презентация работы,

итоговый контроль

 

3 мин

Формирование критического мышления и адекватной самооценки

 

Учащиеся передают по кругу коробку, в которой листочки с  незаконченными фразами:

- Больше всего на занятии мне понравилось …

- На занятии мне не хватило …

- Я бы уделил больше времени …

- Лучше всего у меня получилось …

- Мне было трудно …

- Я поставил бы себе оценку « » …

- Я поставил бы оценку ребятам « » и педагогу « ».

Дети  поочередно зачитывают фразу  и завершают предложение.

Педагог благодарит учащихся за работу и предлагает им пригласить своих родителей для демонстрации и оценки  своих   работ.

После совместного общения педагога и  родителей, дети убирают рабочие места и прощаются с педагогом.

Рефлексивная технология «заверши предложение»,

 

 

 

 

 

Приложение 3

 

Цикл занятий с элементами тренинга «Достижение успеха»

 

Цель работы – создание благоприятных условий для полноценного развития и становления социально-успешной личности.

 

Задачи:

  1. Формировать у детей умение применять полученные в ходе занятий знания на практике.
  2. Развить у детей социальные навыки и навыки межличностного взаимодействия со сверстниками и взрослыми.
  3. Развить у детей техники вербальной и невербальной коммуникации.
  4. Повысить самооценку учащихся через расширение представлений о себе и других детях, привить осознание собственной уникальности.
  5. Развить навыки совместной деятельности в коллективе.
  6. Развить доброжелательное, дружеское взаимоотношение в объединении по интересам.

 

Ход работы

I «Наша команда»

Цель - создание благоприятно климата, снятие эмоционального напряжения в коллективе, для эффективной последующей работы.

Упражнение «Бегущие движения»

Описание упражнения. Участник, начинающий упражнение, говорит группе свое имя и сопровождает его каким-либо несложным движением, выражающим его эмоциональное состояние (например, хлопком по голове или энергичным подпрыгиванием). Его сосед справа повторяет имя и движение предыдущего участника, после чего произносит собственное имя и демонстрирует свое движение. Третий участник повторяет имена и движения двух предыдущих, после чего добавляет свои, и т. д.

Психологический смысл упражнения. Знакомство, сплочение, разминка. Упражнение также позволяет запомнить имена участников.

Обсуждение. Какие эмоции возникали по ходу выполнения этого упражнения? Какие движения запомнились, показались наиболее интересными? Какую информацию о ребятах можно узнать по тому, как они представляются и что за движения совершают?

Упражнение «Волшебные фигуры»

Материалы:  потребуется веревка длиной равной 1 м * количество участников.

Инструкция: Для выполнения следующего упражнения нужно, чтобы вся группа встала в круг. Возьмите в руки веревку и встаньте так, чтобы образовался правильный круг. Теперь закройте глаза и не размыкая их, постройте квадрат. Использовать можно только устные переговоры. Когда вы посчитаете что задание выполнено, дайте мне знать. Задание выполнено?

Откройте глаза. Как вы считаете, вам удалось выполнить задание?

Выслушать ответы, но не комментируем их.

Сейчас я предложу вам в таких же условиях построить другую фигуру. Сможете построить ее за более короткое время? Хорошо. Предлагаю повторить эксперимент. Закрываем глаза. Ваша задача построить равносторонний треугольник.

Подводим итоги упражнения:

Вы довольны результатом группы?

Какие факторы оказывали влияние на успешность выполнения задания?

На какие из этих факторов вы могли повлиять?

Какие выводы вы сделаете из упражнения?

Упражнение «Паззл»

Материалы: Предварительно готовим 4 конверта с «паззлами» из больших фотографий ПК. Фотографии абсолютно одинаковые. При подготовке конвертов нужно так перемешать «паззлы», чтобы в каждом конверте оказалась часть деталей от других «паззлов».

Инструкция: Мне хочется предложить вам упражнение, которое даст нам возможность и почву для обсуждения темы командной работы. Для его выполнения Вам нужно поделиться на команды. Каждая команда, теперь возьмите конверт. Внутри конверта «паззл». Ваша задача, используя командные ресурсы как можно скорее собрать «паззлы».

На работу у вас максимум 15 минут.

Итоги упражнения:

Как вы себя чувствуете?

Что сейчас происходило?

Чем вы можете гордиться?

Что не получилось?

Как это упражнение связано с работой?

Психологический смысл упражнения. Это упражнение на сплочение показывает группе преимущество открытого общения и командной работы.

Упражнение «Передай улыбку по кругу.»

участникам предлагается взяться за руки, пожать их, улыбнуться соседу.

По завершению первого занятия, ребята поделились своими впечатлениями. После первых упражнений не у всех учащихся получалось слажено выполнять задания, но ближе к середине занятия ребятам удалось почувствовать общих дух команды и последующие упражнения вызывали много положительных эмоций и энтузиазм в работе. В итоге у каждый из ребят поделился впечатлением как интересно и полезно работать в команде.

 

 II «Вместе мы сила»

Цель: сплочение детского коллектива учащихся, сформировать хороший социально-психологического климата с помощью сотрудничества и взаимопомощи внутри группы.

Упражнение «Приветствие» - продолжите фразу «Мы все сегодня…»

Участники игры по очереди продолжают фразу.

 

Упражнение «Эмблема»

Материалы: ножницы, цветная бумага, клей, скотч, фломастеры.

Инструкция                                                      

Сейчас каждый сделает эмблему своей личности. В ней вы символически изобразите то, что считаете в себе самым главным: какие-то качества, свойства характера. Берите бумагу, журналы с картинками, ножницы, клей и приступайте. У вас 20 минут.

(Когда эмблемы будут готовы, психолог предлагает следующее.)

Посмотрите на эмблемы друг друга и найдите похожие – по цветам, по сочетанию форм, по размеру и т. П.

(После того как участники объединились по внешней похожести, психолог предлагает им рассказать о своих эмблемах.)

Те, кто нашел похожие эмблемы, сядьте рядом. Теперь давайте расскажем, что же символически изображено на ваших эмблемах, какими фигурами вы это изобразили, какие цвета использовали.

И в завершении нашего упражнения давайте составим из ваших об гербов общий герб вашей группы. 

Итоги упражнения:

Какие впечатления возникли у Вас во время выполнения задания?

Что было самым сложным?

Что было самым простым?

(После объяснений психолога резюмирует.)

Подведение итогов

Люди издавна используют эмблемы для того, чтобы показать качества, особенности, которыми они гордятся. Так создавались гербы знатных родов, городов, стран. Так же может выразить себя и человек.

Ваши эмблемы могут со временем меняться. Например, вы можете делать такую эмблему раз в полгода, раз в год или раз в три года. Каждый раз, когда будете создавать новую эмблему, вы будете задумываться о том, что сейчас в вас появилось такого, чего не было прежде. А что исчезло или изменилось? Это будет символическая история жизни. По эмблемам вы будете замечать, как вы меняетесь.

Упражнение «Передай улыбку по кругу.»

участникам предлагается взяться за руки, пожать их, улыбнуться соседу.

После завершения второго занятия, ребята поделились своими впечатлениями. Второе занятие помогло учащимся закрепить навык работы в команде, но при этом не забывать о своих сильных и значимых качествах.

Ребята были удивлены сколько у них общего между собой и как простое задание помогает узнать много нового о себе и своем друге.

 

III «Преодоление стрессов»

Цель: повышение уровня стрессоустойчивости, снятие напряжения, волнение у учащихся, развитие уверенность в себе и своих силах.

Упражнение «Мое настроение похоже на…»

Участники игры по очереди говорят, на какое время года, природное явление, погоду похоже их сегодняшнее настроение.

Упражнение «Парные броски»

 Участники разбиваются на пары и встают лицом друг к другу на расстоянии 60–80 см. Между правой ладонью одного партнера и левой ладонью другого зажимается небольшой мячик (или какой-либо другой эластичный и легкий предмет подходящего размера). Задача пары – действуя синхронно, бросить этот предмет таким образом, чтобы попасть в мишень, находящуюся на расстоянии 3–4 м. В качестве мишени можно использовать, к примеру, тазик или разложенный на полу газетный лист (размер приблизительно 50 х 50 см). При броске предмет должен быть все время зажат между ладонями двух участников, брать его пальцами или передавать в одну руку запрещено. Каждой паре дается 3–4 попытки. Целесообразно повторить игру 2–3 раза, меняя состав пар, чтобы дать каждому участнику возможность для взаимодействия с разными партнерами.

Психологический смысл упражнения. Обучение координировать совместные действия, сплочение, демонстрация ситуации сотрудничества (оба участника либо выигрывают, либо проигрывают, и зависит это не столько от индивидуальных стараний каждого, сколько от того, в какой мере им удастся скоординировать совместные действия).

Обсуждение. Чем, помимо ловкости каждого из участников в отдельности, различались те пары, которые успешно справлялись с таким заданием, и те, у которых оно вызывало затруднения?

 Какие качества потребовались от участников, чтобы успешно совершать такие броски?

Когда в жизни происходят ситуации, в которых возникшую задачу невозможно решить, действуя индивидуально, а необходимо координировать свои действия с усилиями других людей?

Упражнение «Многие боятся»

Каждого участника просят в течение 3–5 минут придумать как можно больше вариантов завершения фразы «Многие боятся, а я не боюсь…». Потом они объединяются в подгруппы, где рассказывают друг другу, какие варианты они предложили, почему многие, и их точки зрения, боятся этого, и с чем связано то, что сами они этого не боятся, как им удается преодолевать свой страх. В каждой из подгрупп выбирается участник, который фиксирует названные способы преодоления страха. Это обсуждение продолжается 10 минут, потом выступают представители от каждой из подгрупп, которые сообщают, какие способы преодоления страха были упомянуты.

Психологический смысл упражнения. Упражнение способствует повышению уверенности в себе, поскольку создает условия для так называемой «фиксации на положительных исключениях» – даже у самого боязливого участника наверняка найдется что-то такое, что не вызывает у него страха, хотя у многих окружающих наоборот, или ему уже удалось такой страх побороть. Таким образом, оно создает хорошую почву и для разговора о способах преодоления страха.

Обсуждение. Что нового удалось узнать о самом себе каждому из участников при выполнении этого упражнения?

Какие из предложенных способов преодоления страха представляются наиболее эффективными?

Когда вообще возникает необходимость подавлять страх, а когда лучше прислушаться к нему и просто избегать вызывающих его ситуаций?

Упражнение «Передай улыбку по кругу.»

участникам предлагается взяться за руки, пожать их, улыбнуться соседу.

После завершения третьего занятия, у ребят формируется доверие к друг другу что помогает учащимся раскрываться и эффективно работать в команде. Для многих ребят стало открытием что на самом деле они очень смелые, и в случае неприятной ситуации могут оказать поддержку.

 

IV «Движение к целям»

Цель – развитие, формирование у учащихся навыков продуктивного взаимодействия, умения согласовывать действия и совместно принимать решения.

Упражнение «Мое настроение похоже на…»

Участники игры по очереди говорят, на какое время года, природное явление, погоду похоже их сегодняшнее настроение.

Упражнение «Мои достоинства»

Описание упражнения. Участники, стоя в кругу, перекидывают друг другу мячик. Тот, кто поймал его, называет три своих достоинства, сильные стороны, после чего перекидывает мячик кому-нибудь из тех участников, у кого он еще не побывал. Тот тоже говорит о трех своих достоинствах, перекидывает мяч дальше и т. Д., пока мяч не побывает в руках у каждого.

Затем проводится вторую часть. В ней мячик перекидывается в обратном порядке: каждый поочередно бросает его тому, от кого в первой части упражнения получал, и по памяти произносит, какие три своих достоинства называл тот человек.

При возникновении затруднений допускаются подсказки, но лучше, чтобы

они исходили не от лица того, чьи достоинства называются, а от других участников, которые запомнили, что тот говорил.

Психологический смысл упражнения. Укрепление самооценки, создание в группе позитивного настроя, более полное знакомство участников друг с другом.

Обсуждение. Какие эмоции возникали у участников, когда нужно было называть свои сильные стороны, достоинства?

Вызывало ли это упражнение у кого-либо затруднения?

Если да, то, в чем именно они состояли, как их удалось преодолеть?

Для чего важно помнить о своих достоинствах, в каких ситуациях может потребоваться уверенно, без ложной скромности говорить о них окружающим? (Пример – ситуация собеседования при приеме на работу). А о чем свидетельствует ситуация, когда кто-то приписывает себе реально не существующие достоинства?

Упражнение «Маленькие успехи»

Участникам предлагается вспомнить и описать любые, хотя бы незначительные успехи, достигнутые ими в три последних дня. На размышление дается 5 минуты. Каждый рассказывает о своих успехах в общем кругу. Потом участникам предлагается подумать, как они наградят себя за отмеченные достижения, и сделать задуманное в качестве домашнего задания.

Психологический смысл упражнения. Обучение «самоподкреплению» (отслеживанию собственных успехов и награждении самого себя за них), фиксация на том, что в жизни происходит много позитивного. Кроме того, упражнение позволяет участникам познакомиться поближе, узнать о своих партнерах некоторые неожиданные моменты.

Обсуждение. При желании свои достижения, пусть даже небольшие, можно обнаружить практически в любом, самом обыденном событии. Для чего важно уметь замечать их и награждать себя за них?

Упражнение «Мне удается»

Участники поочередно встают и рассказывают о каком-либо деле, которое

им особенно хорошо удается. Потом они отвечают на два вопроса:

♦ Как им удалось этому научиться?

♦ Где может пригодиться это умение?

Психологический смысл упражнения. Создание условий для самопрезентации, знакомство, повышение мотивации к обучению новым видам деятельности.

Обсуждение. Чему из рассказанного другими участниками захотелось научиться каждому из вас?

Упражнение «Опустить предмет»

Описание упражнения.  Участникам дают гимнастический обруч и просят держать его горизонтально на указательных пальцах вытянутых рук. Задача участников – опустить предмет в указанное ведущим место. При этом обруч должен постоянно лежать на указательных пальцах всех участников; если чей-то палец теряет контакт с предметом или он падает, игра начинается заново.

Психологический смысл упражнения. Тренировка умения действовать решительно и в то же время координировать собственную активность с действиями других людей. Сплочение, улучшение взаимопонимания участников.

Обсуждение. Возникли ли сложности при выполнении такого простого на первый взгляд задания?

Если да, то, с чем они связаны, как их удалось преодолеть?

Если нет, то, что помогло сразу скоординировать совместные действия?

Упражнение «Передай улыбку по кругу.»

Участникам предлагается взяться за руки, пожать их, улыбнуться соседу.

В завершении курса занятий все ребята поделились своими впечатлениями. Учащиеся вспоминали как им не просто было выполнять задания на первых занятиях, но в ходе работы становилось проще договариваться, рассказывать о себе и помогать другу в случаи необходимости. Ребята рассуждали над тем, что полученные знания они могут применять не только в объединении по интересам и в своей повседневной жизни. Все участники уходили с положительными эмоциями.

 

свернуть

Инженерная книга проекта «Мой первый робот»

развернуть

 

Комитет по образованию

Минского городского исполнительного комитета

 

Учреждение образования

«Минский государственный дворец детей и молодёжи»

 

 

 

Инженерная книга проекта

«Мой первый робот»

 

Образовательно-методический комплекс

 

 

Авторы: учащиеся объединения                по интересам «Школа робототехники»;

Педагоги: Гудзь Роман Русланович,

педагог дополнительного образования;

Урбан Алевтина Павловна,

педагог дополнительного образования;

Скроцкая Юлия Геннадьевна,

культорганизатор

отдела технического творчества и спорта

г. Минск, Старовиленский тракт, 41

тел.: 290-17-27

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2021

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ………………………………………………………………..

4

Визитка ………………………………………………………………...

5

План реализации проекта ………………………………………….....

7

История развития робототехники…………………………………........

Современный этап развития робототехники …………………...

Применение роботов в современном мире ……………………..

9

10

11

Ход реализации проекта …………..…………………………………..

Создание робота «Инопланетный исследователь» ……………….

Создание робота для производства полезных соков ………………

Создание робота для утилизации бытового мусора ………………

14

15

17

19

Результаты …………………………………………………………….

21

Заключение ……………………………………………………………

23

Информационные ресурсы …………………………………………….

24

Приложения …………………………………………………………….

25

Приложение 1. Психолого-педагогическое сопровождение проекта

25

Приложение 2. Видеоинтервью на тему «Кем я хочу стать» ……

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Роботы сегодня вошли в нашу жизнь: они летают в космос и помогают исследовать неизвестные планеты; в военном деле с их помощью проводится разминирование местности и разведка с воздуха. Производство во многих отраслях промышленности уже немыслимо без роботов – с их применением, например, собираются автомобили, изобретаются новые лекарства. Многие устройства, принимающие решения на основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами – это, например, лифты, системы антиблокировочного торможения в автомобилях.

Актуальность темы 

Робототехника вошла в мир в 60-е годы ХХ века как одно из направлений машиностроения. По последним данным, сегодня в мире работает 1,5 млн различных роботов. Например, в космонавтике робототехника позволяет существенно облегчить работу космонавтов в открытом космосе, а на производстве – ускорить технологический процесс.

Преимущество роботов перед человеком заключается в том, что они могут работать в крайне неблагоприятных условиях и обходиться без каких-либо ресурсов.

Основная цель данной работы – создание полезного роботизированного устройства с применением различных материалов для повышения его функциональных возможностей (изготовление станков 3D-моделирования, ЧПУ, LEGO WEDO).

Для достижения цели перед учащимися поставлены следующие задачи:

  • познакомиться с историей возникновения роботов;
  • узнать историю развития робототехники;
  • собрать подвижных роботов «Инопланетный исследователь», «Робот для производства полезных соков» и  «Робот-мусоровоз» из конструктора Lego Wedo.
  • составить программу для работы роботов;
  • провести презентацию проекта;
  • сделать вывод.

 

визитка

Название команды – «TechnoLife», «RoboPalace».

Девиз команды – «Сделаем жизнь лучше

 

Бойко Иван

Кружок: «Робототехника».

Умею соединять датчики, делать моторы.

 

 

 

Замбжницкий Ян

Кружок: «Робототехника».

Увлечения: бокс.

Умею кататься на велосипеде.

 

 

 

Шерстобитов Иван

Кружок: «Робототехника».

Увлечения: карате, английский язык.

Умею конструировать из LEGO.

 

 

 

 

Бунчиков Станислав

Кружок: «Робототехника».

Увлечения: умею конструировать из LEGO.

 

 

 

 

 

Сидорович Алёна

Кружок: «Робототехника».

Увлечения: книги,

умею конструировать из LEGO.

 

Романчик Арсений

Кружок: «Робототехника».

Увлечения:

умею строить, конструировать.

 

 

 

 

Ковгареня Макар Арсений

Кружок: «Робототехника».

Увлечения:

умею конструировать из LEGO.

 

 

 

 

 

Шелег Тимофей

Кружок: «Робототехника».

Увлечения: футбол.

Умею конструировать из LEGO.

 

 

 

Сандо Илья

Кружок: «Робототехника».

Увлечения: шахматы.

Умею хорошо играть в шахматы.

 

 

 

 

Микиртичан  Максим

Кружки: «Робототехника»,

«Юный архитектор».

Увлечения: классики, шахматы.

Умею конструировать из LEGO.

 

 

 

План реализации проекта

 

Этап

Содержание деятельности

I.    Подготовительный, или вводный  

(погружение в проект)

-       изучение литературы, сбор информации по тематике проекта;

-       составление плана реализации проекта;

-       проведение совещания с педагогами, планирование совместной работы.

 

 

II.  Поисково-исследовательский

 

 

 

-       знакомство с конструктором LEGO, с особенностями работы с инструкциями;

-       практические занятия по конструированию и программированию моделей;

-       изучение основ авто- и авиамоделирования с применением ЧПУ-технологий;

-       изучение типов роботов по отраслям и назначению;

-        видео «Выставка «Самые продвинутые роботы +тренды»;

-       видеоинтервью на тему «Кем я хочу стать»;

-       обобщение и систематизация информации по теме исследования.

Психолого-педагогическое сопровождение проекта:

-       цикл занятий по развитию позитивного мышления и уверенности в себе:

·         «Наша команда»;

·         «Вместе мы сила»;

·        «Преодоление стрессов»;

·        «Движение к целям»;

-       Workshop (воркшоп): эффективная коммуникация с обучающимся в инновационной деятельности (для педагогов);

-       тренинг на поддержку положительной мотивации для обучающихся;

-       арт-терапевтическая мастерская для педагогов: профилактика эмоционального выгорания;

-       «Как не попасть в ловушку эмоций»

 

 

III.   Технологический

 

 

 

 

 

 

 

 

-       составление технического задания (ТЗ) по проекту;

-       разработка эскизов моделей роботов на бумаге;

-       подбор необходимых деталей конструктора LEGO и другого оборудования;

-       создание в графическом редакторе, изготовление и обработка необходимых деталей ЧПУ;

-       сборка моделей роботов с описанием отдельных конструкций;

-       программирование и тестирование роботов;

-       презентация проектов, подведение итогов

 

 

IV.  Заключительный

 

-        подведение итогов реализации проекта;

-        подготовка фото- и видеоотчета;

-        создание инженерной книги по проекту;

-        диагностика уровня удовлетворенности учащихся деятельностью в ходе реализации проекта;

-       фото- и  видеосопровождение  проекта  на  всех  этапах.

 

 

История развития робототехники

 

Какие образы возникают в нашем создании, когда мы слышим слово «робот»? Во многих научно-фантастических книгах и фильмах робот имеет человекоподобный вид или обладает возможностями человека, но в действительности современные роботы мало похожи на людей. Разновидностей роботов столько же, сколько видов работ, для выполнения которых они сконструированы. Для человекоподобных роботов используется специальный термин – андроид.

Первый промышленный робот – Unimate, был выпущен в 1961 году. Это механическая рука, которую использовала корпорация General Motors в производстве автомобилей. Робот выполнял определенные действия, последовательность которых была записана на магнитный барабан.

 

 

 

 

  Роботы успешно выполняют рутинные задания и особенно удобны при выполнении многократно повторяющихся работ, сложных или опасных для людей. Сегодня в мире во всех сферах человеческой деятельности используются миллионы роботов. Они применяются при управлении самолетами и поездами, спускаются на дно океана, работают в космосе, собирают автомобили, охраняют здания, производят микрочипы, используются военными, помогают спасателям.

Робот – это автоматическое устройство для осуществления производственных и других операций по определенной программе. Действиями робота всегда управляет микропроцессор, который запрограммирован в соответствии с заданием. Робота всегда можно быстро перепрограммировать на выполнение нового задания.

Итак, робот – это автоматическая машина, которая отвечает на внешние воздействия и работает по программе.

У робота есть три важные характеристики:

  • мобильность (быстрая смена видов роботов);
  • универсальность (выполнение большого числа заданий);
  • автоматизм (после программирования работает автоматически).

Робототехника (от слов «робот» и «техника»; англ. robotics) – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Слово «робототехника» впервые использовал писатель Айзек Азимов в своем рассказе «Runaround». В этом же рассказе также впервые появляются «Три Закона Робототехники»:

  • Робот не может причинить вред человеку.
  • Робот должен подчиняться командам человека.
  • Робот должен заботиться о своей безопасности.

 

Современный этап развития робототехники

 

Развитие технологии электричества дало человечеству новый источник энергии, который может питать устройства длительное время. В это же время были сделаны первые попытки заставить сложные механизмы работать на человека, заменяя его труд на производстве.

Уже в 1808 году французский ткач Жозеф Мари Жаккар изобрел ткацкий станок, программируемый с помощью перфокарт. Пока это был еще не робот – скорее, аналог современных автоматизированных линий. Но именно в нем впервые в промышленности был реализован принцип программирования, на котором держится современная робототехника.

В 1898 году Никола Тесла впервые продемонстрировал самоходную лодку, управляемую дистанционно с помощью радио.

И все же считается, что человек, создавший первого действующего робота, – американский инженер Рой Уэнсли. Разработанный им в 1928 году механизм под названием «Герберт Телевокс» представлял собой человекоподобную машину, способную открывать двери и окна, отключать духовку, электроприборы.

Еще одним претендентом на роль родоначальника роботов был «Эрик», разработанный в том же 1928 году британским военным Уильямом Ричардсом. Механизм мог не только двигать конечностями, но и «осмысленно» отвечать на ряд вопросов, при этом даже отпускать шутки.

Первый прообраз промышленного робота появился еще в 1898 году – это был созданный американским инженером Бэббитом манипулятор, с помощью которого выхватывались заготовки из раскаленной печи.

В 1948 году в США компанией General Electric был создан первый промышленный робот для работы на атомном реакторе. Его особенностью было наличие обратной связи – оператор мог не только видеть его перемещение в рабочем пространстве, но и чувствовать силу, которую развивал захват манипулятора, что позволяло управлять механизмом более точно.

Сегодня роботы применяются практически во всех сферах деятельности человека. Промышленность, научные исследования, энергетика, медицина, развлечения, военные действия и даже космос – современные автоматические или дистанционно контролируемые механизмы используются очень широко и постепенно вытесняют человеческий труд.

 

Применение роботов в современном мире

 

Роботы способны заменить человека во многих сферах деятельности. Практическое применение робототехники стало доступной реальностью. Современные технологии позволили создать разных роботов, в классификации которых необходимо разбираться.

Роботы, применяемые в современном мире, классифицируются по назначению:

  • Промышленные. Участвуют в процессе производства деталей и изделий. Промышленные роботы бывают сельскохозяйственные, литейные, строительные, сборочные и т. д.

Промышленные предприятия далеко продвинулись за счет применения современной робототехники. Устройства применяются для упаковки, сварки, окраски и других операций, которые раньше выполнялись человеком. Роботы обеспечивают высокую скорость и точность выполнения задач. А человеческие ресурсы освобождаются для других рабочих операций;

 

 

 

  • Медицинские. Используются для проведения операций, приготовления медикаментов, ухода за пациентами, диагностики заболеваний, обучения медицинским навыкам.

Робототехника очень востребована в сфере медицины. Один из самых ярких примеров – роботизированная хирургия. В 2017 году в Южной Корее была проведена операция на желудке при помощи медицинского робота. Она прошла успешно, и пациентка выздоровела.

В области медицины был сделан большой скачок, когда создали бионические процессы, которые управляются при помощи нервной системы пациента. После ампутации в организме остаются нервы, остатки которых перемещаются к небольшому мышечному участку. Происходит следующее: человек хочет вытянуть руку, и в это время мозг отправляет сигнал мышце с присоединенным нервом. Электроды обрабатывают сигнал и отправляют его внутрь протеза. При помощи такой технологии человек может чувствовать тепло и прикосновения;

 

 

 

  • Бытовые. Роботы данного типа в последнее время набирают все большую популярность. Они применяются для выполнения домашних обязанностей, перевозки грузов и предметов, приготовления пищи и многого другого.

Роботы широко применяются в быту. Газонокосилки, пылесосы, массажеры и даже чистильщики бассейна значительно облегчают жизнь человека. В последнее время набирает популярность автоматизированная система «Умный дом», которая контролирует водоотведение, электричество и другие функции;

 

 

 

  • Для обеспечения безопасности. Устройства применяются МЧС при тушении пожаров, наводнениях, разминировании местности и спасении людей;
  • Военные или боевые. Техника применяется в процессе военных действий. В их числе – летательные аппараты, танки, наводные и подводные устройства, БТР и другие;
  • Исследовательские. Роботов используют для проведения исследований в опасных, непригодных для жизни условиях, например, при высокой или низкой температуре, радиации и т. д. Устройства могут функционировать под водой, под землей и даже в космосе.

Применение роботов в космонавтике огромно. Устройства собирают почвенные образцы и исследуют новые зоны в опасных условиях, куда не может добраться человек. В 2021 году в России планируется запуск космического робота для техобслуживания и работы в открытом космосе.

Роботизация – это необратимый процесс, ожидаемый в будущем. Она принесет огромную пользу человечеству, но в то же время кардинальным образом изменит течение процессов во всех отраслях промышленности. Уже сейчас у учащихся есть возможность получить фундаментальные знания в области робототехники. В Roboschool в игровой форме дети успешно осваивают «специальность будущего».

 

Ход реализации проекта

 

В результате анализа назначения и сферы применения роботов были выбраны три актуальные отрасли:

  • космос – робот, проводящий исследования других планет (инопланетный исследователь);
  • производство – робот для производства полезных соков;
  • быт – робот, который утилизирует бытовой мусор.

Методом  голосования  учащиеся  разделились  на  команды и выбрали, исходя из индивидуальных интересов, три устройства, над которыми они будут работать:

  • робот «Инопланетный исследователь»,
  • робот для производства соков,
  • робот для утилизации бытового мусора.

 

Создание робота «Инопланетный исследователь»

 

Изучая историю освоения космоса, можно отметить, что большая часть космических исследований была возложена на роботов. Луноход, марсоход и робот-аватар – наиболее известные из космороботов. В действительности их разновидностей достаточно много, и все они предназначены для работ в условиях космоса и выполнения действий, которые для человека оказались бы непосильными или крайне опасными.

Существует много видов конструкторов, но самым популярным и уникальным является «Лего». На занятиях по робототехнике дети работают с конструктором Lego Wedo. Из его деталей можно конструировать модели роботов, предназначенных для исследования космоса.

Наш робот тоже будет трудиться на благо человека. Называется он «Инопланетный исследователь».

Задача робота – доехать до заданной зоны на неизвестной планете и взять пробы грунта для изучения его состава.

На первый взгляд, эта задача проста, однако собрать робота, который сможет взять пробы грунта, не так-то легко.

Для создания робота были использованы:

  • USB HUB (1 шт);
  • моторы – 2 шт;
  • датчики наклона – 1 шт;
  • детали конструктора ЛЕГО.

Технологическая часть проекта

 

Для создания робота «Инопланетный исследователь» изначально было сконструировано прочное и надежное основание (ходовая часть), затем был создан простой подъёмный механизм. Написана программа в среде программирования – LEGO. (Рис.1) Данная модификация робота может помогать человеку не только в космосе, но и на Земле (копать землю, убирать мусор, поднимать предметы). В итоге задача была выполнена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

Рис. 1. Создание робота «Инопланетный исследователь»

 

Создание робота для производства полезных соков

 

Невозможно представить себе современные заводы без роботизированной техники. Роботы выполняют множество различных рабочих операций. В основном это действия, требующие многократного повторения и высокой точности. Зачастую применение роботов спасает целые отрасли промышленности. Ведь их применение позволяет значительно увеличить производительность труда, освободив при этом человеческие ресурсы для решения более важных задач.

Отлично применимы роботы и в быту. Самые известные из них – робот-пылесос и газонокосильщик. Также можно встретить роботов, специально разработанных для выполнения более сложных бытовых задач.

 Наш робот способен сократить время производства соков и увеличить объём полезного продукта на единицу загрузки сырья.

Задача робота переработка фруктов и овощей для получения полезного сока.

Для этого робот оснащён автоматическим шнековым измельчителем-давилкой, прессом для подачи продукта на шнек.

Для создания робота были использованы:

  • USB HUB (1 шт);
  • моторы – 2 шт;
  • датчики наклона – 1 шт;
  • детали конструктора «Лего».

 

Технологическая часть проекта

 

При создании робота для производства полезных соков первоначально был разработан механизм отжима. Исходя из размеров механизма создан корпус самого робота. Впоследствии в конструкцию был добавлен механизм подачи сырья. (Рис. 2.) Программа была написана в среде программирования LEGO.

 

Рис. 2. Создание робота для производства соков

 

Создание робота для утилизации бытового мусора

 

Созданный нами робот трудится для поддержания чистоты в помещениях. Способен по первому требованию подъехать, забрать и утилизировать бытовой мусор. Задача робота – сбор бытового мусора с возможностью дальнейшей утилизации.

Для того чтобы обнаружить мусор, робот оснащен датчиком расстояния и автоматической крышкой для сбора мусора.

Для создания робота были использованы:

  • USB HUB (1 шт);
  • моторы – 1 шт;
  • датчики расстояния – 1 шт;
  • детали конструктора «Лего».

 

Технологическая часть проекта

 

Робот-SmartUrn – модель, оснащенная мотором для передвижения и датчиком ультразвука для обнаружения заказчика по вывозу мусора. Робот предназначен для работы в помещениях (например, офисах, банках). Первоначально робот располагается в углу помещения как обычный мусорный бачок. По запросу пользователя (например, опущенная вниз рука, держащая мусор) робот подъезжает, в него опускают мусор, после чего он возвращается на исходную позицию и ждёт следующего запроса.

В ходе работы над созданием робота для сбора и утилизации бытового мусора изначально была сконструирована ходовая часть. К ней был добавлен резервуар для хранения и транспортировки мусора. Завершающим этапом стало изготовление крышки резервуара и оснащение робота датчиком. (Рис. 3.)

Программа была написана в среде программирования LEGO.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.  Создание робота для утилизации бытового мусора

 

Результаты

В результате деятельности по проекту командой учащихся «Школы Робототехники» были разработаны три устройства: робот-мусоровоз, робот для производства соков и робот – инопланетный исследователь.

В инженерной книге по проекту отражен поэтапный процесс творческой работы – от погружения в идею и обоснования выбранных типов устройств до реализации этапа инженерной разработки.

Команда проекта с первого занятия стремилась к развитию навыков её участников и предпринимала шаги для достижения поставленных целей. Участники не боялись ответственности, выдвигали свои творческие идеи, которые послужили общему делу.

Все члены команды участвовали в презентации роботизированных устройств, активно общались с экспертами, демонстрировали творческий подход. В ходе презентации все компоненты управления работали исправно. Командой была предоставлена информация о том, какие трудности возникали в ходе инженерного этапа и какие решения были предприняты.

В ходе презентации проекта родителям была предоставлена информация об основных этапах творческой деятельности, а также продемонстрированы роботизированные устройства. Родители высоко оценили полученные знания и навыки, назвали процесс реализации проекта интересным и познавательным, отметили энтузиазм и творческий потенциал участников.

Видеопрезентация робота «Инопланетного исследователя» по ссылке:

https://youtu.be/71zck-_jf2g

Заключение

 

В наши дни робототехника применяется абсолютно во всех областях деятельности человека: в промышленности, в медицине, в космосе и т. д. Роботы не только помогают в быту, но и, возможно, в будущем заменят человека во многих профессиях.

В рамках программы «Школа робототехники» был реализован командный проект «Мой первый робот». Проект «Школы робототехники» – это не только сборка роботов, но и целая образовательная программа. Работая над проектом, участники учатся программировать, моделировать и развивают множество других инженерных навыков. Кроме того, работая в команде, учащиеся развивают навыки коммуникации и учатся продвигать свои идеи.

Инженерная книга является главным документом команды; помогает проследить весь  путь  участников  проекта  и выполняет образовательную функцию:

  • помогает правильно организовать рабочий процесс;
  • позволяет проводить анализ деятельности на каждом её этапе;
  • отражает весь опыт команды за время реализации проекта.

Благодаря инженерной книге можно увидеть индивидуальный вклад каждого участника инновационной деятельности, продемонстрировать творческий подход и проследить общий успех команды.

 

 

 

информационные ресурсы

 

  1. Атлас новых профессий [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://atlas100.ru/catalog/robototekhnika-i-mashinostroenie/. – Дата доступа: 11.03.2021.
  2. Профессии – машиностроение, робототехника, инженерные профессии. Профессии будущего // Поступи онлайн [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://postupi.online/professii/razdel-mashinostroenie-avtomatizaciya-i-robototehnika/perspektiv-budushee/. – Дата доступа: 11.03.2021.
  3. Робототехника – профессия будущего // Polycent [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://polycent.ru/news/robototekhnika-professiya-budushchego/. – Дата доступа: 11.03.2021.
  4. Роботы по отраслям и назначению (области применения роботов) // Robo Trend [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://robotrends.ru/robopedia/roboty-po-otraslyam-i-naznacheniyu/ – Дата доступа: 11.03.2021.

 

 

Приложения

Приложение 1

Психолого-педагогическое сопровождение проекта

В рамках психолого-педагогического сопровождения проекта проводился цикл занятий на развитие позитивного мышления и уверенности в себе «Наша команда», «Вместе мы сила», целью который является создание благоприятных условий для  полноценного  развития  и становления  социально успешной личности.

  1. I. «Наша команда»

Цельсоздание благоприятно климата, снятие эмоционального напряжения в коллективе, для эффективной последующей работы.

На первом занятии важно познакомиться с учащимися, создать положительный эмоциональный настрой, мотивировать на дальнейшую работу в коллективе. Кроме того, необходимо сформировать у детей представление о том, что такое занятие с элементами тренинга и каковы правила участия в нем.

Упражнение «Бегущие движения»

Описание упражнения. Участник, начинающий упражнение, сообщает группе свое имя и сопровождает его каким-либо несложным движением, выражающим его эмоциональное состояние (например, хлопком по голове или энергичным подпрыгиванием). Его сосед справа повторяет имя и движение предыдущего участника, после чего произносит собственное имя и демонстрирует свое движение. Третий участник повторяет имена и движения двух предыдущих, после чего добавляет свои, и т. д.

Психологический смысл упражнения. Знакомство, сплочение, разминка. Упражнение также позволяет запомнить имена участников.

Обсуждение. Какие эмоции возникали по ходу выполнения этого упражнения? Какие движения запомнились, показались наиболее интересными? Что можно узнать о характере учащихся по манере их речи, поведения?

Упражнение «Волшебные фигуры»

Материалы: веревка (длина рассчитывается в зависимости от количества участников).

Инструкция. Для выполнения упражнения все участники встают в круг. Затем берут в руки веревку и встают так, чтобы образовался правильный круг. Далее требуется, чтобы все закрыли глаза и, не размыкая их, построили квадрат. Использовать можно только устные переговоры. Выполнив задание, участники открывают глаза и оценивают результаты (насколько им удалось выполнить задание). Ведущий выслушивает ответы, но не комментирует их. Затем предлагает с теми же условиями построить равносторонний треугольник, но за более короткое время.

Обсуждение. Довольны ли вы результатом группы? Какие факторы оказывали влияние на успешность выполнения задания? На какие из этих факторов вы могли повлиять? Какие выводы вы сделали?

Упражнение «Пазл»

Материалы: предварительно подготовленные 4 конверта с пазлами больших фотоснимков ПК. Фотографии абсолютно одинаковые. При подготовке конвертов нужно перемешать пазлы так, чтобы в каждом конверте оказалась часть деталей от других пазлов.

Инструкция: Группа разделяется на команды. Каждая команда получает конверт с пазлом. Задача участников – используя командные ресурсы, как можно скорее собрать свой пазл. (На работу дается максимум 15 минут.)

Ведущий подводит итоги упражнения, задает вопросы участникам:

Как вы себя чувствуете?

Что сейчас происходило?

Чем вы можете гордиться?

Что не получилось?

Как это упражнение связано с работой?»

Психологический смысл упражнения. Это упражнение на сплочение показывает группе преимущество открытого общения и командной работы.

Упражнение «Передай улыбку по кругу»

Участникам предлагается взяться за руки, пожать их, улыбнуться соседу.

По завершению первого занятия учащиеся поделились своими впечатлениями. После первых упражнений не у всех участников получалось слаженно выполнять задания. Однако далее учащимся удалось почувствовать общий дух команды, и последующие упражнения вызывали только положительные эмоции и энтузиазм в работе. В финале каждый участник поделился впечатлениями от работы в команде.

 

  1. II. «Вместе мы сила»

Цель –  сплочение детского коллектива учащихся, сформировать хороший социально-психологического климата с помощью сотрудничества и взаимопомощи внутри группы.

Упражнение «Приветствие»

Участники игры по очереди продолжают фразу: «Мы все сегодня…»

 

Упражнение «Эмблема»

Материалы: ножницы, цветная бумага, клей, скотч, фломастеры.

Инструкция. Ведущий обращается к участникам со словами: «Я предлагаю вам смастерить эмблему своей личности. Ваша задача – символически изобразить те качества своей личности, особенности своего характера, которые вы считаете главными характеристиками. Берите бумагу, журналы с картинками, ножницы, клей и приступайте. У вас 20 минут».

Когда эмблемы будут готовы, психолог предлагает следующее: «Посмотрите на эмблемы друг друга и найдите похожие – по цветам, по сочетанию форм, по размеру».

После того как участники объединились по какому-либо сходству, психолог предлагает им рассказать о своих эмблемах: «Те, кто нашел похожие эмблемы, сядьте рядом. Расскажите, что же символически изображено на ваших эмблемах, с помощью каких фигур вы это изобразили, какие цвета использовали».

В завершение упражнения ведущий предлагает участникам составить из всех эмблем единый логотип группы. 

Обсуждение

Какие впечатления возникли у вас во время выполнения задания?

Что было самым сложным?

Что было самым простым?

Подведение итогов

Люди издавна используют эмблемы для того, чтобы показать качества, особенности, которыми они гордятся. Так создавались гербы знатных родов, городов, стран. Так же может выразить себя и человек.

Ваши эмблемы могут со временем меняться. Например, вы можете делать такую эмблему раз в полгода, раз в год или раз в три года. Каждый раз, когда будете создавать новую эмблему, вы будете задумываться о том, что сейчас в вас появилось такого, чего не было прежде. А что исчезло или изменилось? Это будет символическая история жизни. По эмблемам вы будете замечать, как вы меняетесь.

 

Упражнение «Передай улыбку по кругу»

Участникам предлагается взяться за руки, пожать их, улыбнуться соседу.

После завершения второго занятия ребята поделились своими впечатлениями. Второе занятие помогло учащимся закрепить навык работы в команде, но при этом каждый участник не забыл о свои сильных и значимых личностных качествах.

Ребята были удивлены: сколько у них общего между собой и как простое задание помогает узнать много общего о себе и своём друге.

 

 

Приложение 2

Видеоинтервью на тему «Кем я хочу стать»

Проводилась съемка видеоинтервью «Кем я хочу стать». Для размышления детям предлагалось ответить на несколько вопросов (табл. 1).

Таблица 1

Вопрос

Ответы детей

Примечания

Что ты умеешь лучше всего?

·     Играть в шахматы.

·     Конструировать из LEGO.

·     Хорошо читаю, помогаю маме.

·     Соединять датчики.

·     Строить из разных изделий.

·     Кататься на велосипеде

Большинство ответов были связаны с конструированием из LEGO

Какая профессия, на ваш взгляд, самая важная?

·     Доктор.

·     Мама.

·     Все важны, не могу выбрать.

·     Программист

70 % детей самой важной считают профессию врача, остальные считают важными все профессии

Кем вы хотите стать, когда вырастете?

·     Доктор.

·     Военный.

·    Доктор.

·    Программист.

·    Хочу открыть магазин игрушек, с которыми можно поиграть в магазине.

Немногие ребята задумывались над этим вопросом. Те, кто давал определенные ответы, выбирали профессию по примеру своих родителей

Если бы вы могли выбрать для себя супер способность, что бы вы выбрали?

·   Чтобы все получалось, выигрывать кубки.

·   Превращаться в мега-кошку.

·   Летающий ранец.

·   Телепортироваться.

·   Быть самым умным.

·   У меня уже есть суперспособность – высоко прыгать и лазать. Но хотел бы иметь крылья.

·   Быть невидимым.

·   Превращаться во что угодно

·   Не дышать под водой

Вопрос был задан с целью связать выбранную способностью с будущим устройством

Представьте, что уже завтра вы можете оказаться где угодно и стать кем угодно. Кем бы вы стали, и какое место выбрали?

·   Стал бы доктором в нашей стране

·   Хочу оказаться в магазине, люблю магазины

·   Хотел бы остаться собой

·   Стал  бы  программистом  в  Беларуси

·   Хотел бы оказаться на море

·   Выбрал  бы  остаться дома

·   Хотел бы бывать в разных местах

100 % ребят хотят остаться собой, и связываю выбор места с будущей профессией, или место, где они бывали и им нравится

Каким будет ваш робот, что он должен уметь, какую пользу приносить?

·    Он будет быстрым, перевозить вещи.

·    Будет поднимать большие грузы, с тремя руками.

·    Это будет колесо обозрения на солнечных батареях, вырабатывающее энергию

С учащимися обсуждались идеи, как оптимизировать устройство, что можно добавить, над чем подумать, как собрать больше информации

Что ты попросишь у Деда Мороза? (Интервью проходило в преддверии НГ)

·      Напишу письмо, когда нарисую открытку для Деда Мороза.

·      Ничего не придумала, так что я буду поздравлять Деда Мороза.

·      Самокат.

·      Графический планшет

·      Посох, чтобы все замораживать

·      Конструктор LEGO

 

 

 

 

 

 

 

свернуть

Объединение по интересам "Компьюша"

развернуть

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современное состояние информационного общества вызвало возрастающую потребность в личностях творческих, профессионально компетентных, социально-мобильных, открытых всему новому, умеющих находить нестандартные решения в различных ситуациях. Только такие люди могут реализовывать себя в любой сфере деятельности.

Развитие творческих способностей человека начинается в детстве. Чтобы подготовить специалиста, обладающего творческими способностями и профессионально владеющего современной техникой и информационными технологиями, необходимо начинать это делать в дошкольном и младшем школьном возрасте. В этот период дети открыты всему новому, любознательны, способны импровизировать, позитивно относятся к взрослому, который выступает образцом для подражания, полны желания создавать собственный, творческий продукт.

Необходимость организации и проведения занятий объединения по интересам «Компьюша» для учащихся 2-4 классов продиктована следующими условиями:

  • необходимость формирования у учащихся операционного стиля мышления, который представляет собой совокупность таких навыков и умений, как планирование структуры действий и поиск информации, построение информационных моделей;
  • обучающиеся, своевременно приобретая пользовательские навыки, смогут затем применить компьютер и другие технические устройства как инструмент в своей дальнейшей учебной деятельности;
  • для ребенка младшего школьного возраста компьютер – это увлекательная игрушка. Занятие объединения по интересам легко превращается в интересную игру, вдохновляет детей и радует, способствует формированию мотивации и индивидуализации учения и развитию творческих способностей, созданию благоприятного эмоционального фона.

Очевидно, что для обучения учащихся целесообразно использовать специальные среды (программы), которые отвечают запросам ребенка, способствуют его развитию. Одной из таких сред является среда визуального программирования с графическим интерфейсом Scratch.

К основным особенностям Scratch относятся:

Блочное программирование. Для создания проектов в Scratch достаточно просто совместить графические блоки вместе в программах-скриптах. Блоки сделаны так, чтобы их можно было собрать только в синтаксически верных конструкциях, что исключает ошибки, позволяет избежать неудач. Автор проекта может сделать изменения в скриптах, даже когда программа запущена, что позволяет экспериментировать с новыми идеями снова и снова.

Манипуляции данными. В Scratch можно создать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы, различные модели, которые управляют и смешивают графику, анимацию, музыку и звуки. Дети могут сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманных ими персонажей, учиться работать с графикой и звуком. При этом неявным образом формируется логическое и алгоритмическое мышление.

Совместная работа и обмен. На сайте проекта Scratch (http://scratch.mit.edu/), а также в студиях «Юный разработчик игр (Беларусь)» (https://scratch.mit.edu/scratch2download/), «Проекты юных программистов и разработчиков игр (Беларусь)» (https://scratch.mit.edu/studios/1817758/) и др. можно посмотреть проекты других скретчеров, использовать и изменить их картинки и скрипты, и добавить свой собственный проект, обсудить результаты. На сайте образовательный проект Парка высоких технологий и Министерства образования Республики Беларусь «Программирование – вторая грамотность» http://www.scratch.by/ размещены дополнительные материалы для педгогов и учащихся: примеры реализованных проектов, методические рекомендации, библиотеки компонентов, необходимых для реализации проектов: графические изображения, звук.

Цель реализации программы объединения по интересам «Компьюша»: формирование первоначальных элементов логического и алгоритмического мышления, информационной культуры, познавательных, интеллектуальных и творческих способностей учащихся через проектную работу со средой визуального программирования Scratc

Основные задачи программы объединения по интересам «Компьюша»:

  • формировать умения составлять простейшие алгоритмы при планировании и реализации проектов в среде Scratch;
  • формировать навыки объектного взаимодействия в среде программирования Scratch, моделирования интерактивного взаимодействия с исполнителями, создания собственных программных событий (интерактивных историй, игр и презентаций, обучающих программ и тренажеров, мультфильмов, моделей), иллюстрирующих пройденный материал по различным учебным предметам;
  • формировать устойчивый познавательный интерес к обучению, развивать воображение, творческие способности;
  • активизировать самостоятельную учебно-познавательную деятельность учащихся, умение работать в паре, группе;
  • формировать базовые навыки работы с компьютером как рабочим инструментом и необходимость усвоения соответствующих правил техники безопасности.

Основной формой организации образовательного процесса при реализации образовательной программы объединения по интересам «Компьюша» является занятие (теоретическое и практическое). Занятия проводятся два раза в неделю по 1 часу, 1 час составляет 45 минут.

Согласно СанПиН и ГН № 59 от 28.06.2013 при организации занятий обучающихся с использованием ВДТ, ЭВМ И ПЭВМ в объединении по интересам «Компьюша» необходимо руководствоваться следующими требованиями:

  • занятия учащихся проводятся не более 2 раз в неделю;
  • продолжительность непрерывного занятия, связанного с фиксацией взгляда непосредственно на экране видеомонитора ПЭВМ (за исключением портативных) не должна превышать 15 минут;
  • продолжительность компьютерных игр в заданном темпе обучающихся должна быть не более 10 минут, развивающих занятий в свободном режиме – не более 25 минут.

Программа предусматривает выполнение мероприятий по предупреждению развития умственного, эмоционального и зрительного переутомления:

  • чередование теоретической и практической работы на протяжении занятия;
  • во время перерыва проведение в отсутствие обучающихся сквозного проветривания помещения;
  • централизованное отключение видеомониторов с целью обеспечения нормируемого времени работы;
  • выполнение на занятиях упражнений для глаз, физкультурных минуток, направленных на активацию дыхания, кровообращения и активный отдых группы мышц, задействованных при основной деятельности.

Программа объединения по интересам «Компьюша» разработана на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодежи естественно-математического профиля по образовательной области «Информатика».

Информатика - наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений.

Информатика включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например, разработка языков программирования и протоколов передачи данных.

Информатика позволяет изучать, что можно (что нельзя) реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс, языки программирования, представление знаний) и т.п.

Нормативный срок освоения программы – 144 часа (по 2 часа в неделю в течение 2 лет). Комплектование группы завершается в первую неделю сентября. Набор в группу проводится в количестве 12-15 человек, возраст учащихся 8-10 лет.

В каникулярное время занятия могут быть перенесены на утренние часы по согласованию с администрацией, численность (в том числе во время проведения районных массовых мероприятий, предметных олимпиад, научно-практических конференций с участием учащихся кружка) может снижаться до 50% основного состава, состав может быть переменным.

 

Учебно-тематический план

(первый год обучения)

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

Теоретических

Практических

1

Введение

1

1

 

2

Знакомство с компьютером.

3

2

1

3

Работа с текстом

5

2

3

4

Первоначальное представление о глобальной сети Интернет. Правила безопасной работы в сети Интернет

5

2

3

5

Введение в логику

6

3

3

6

Алгоритмы и блок-схемы

6

3

3

7

Знакомство со средой программирования Scratch

3

1

2

8

Основы анимации в Scratch

5

2

3

9

Интерактивная анимация и взаимодействие объектов

10

4

6

10

Графический редактор Scratch. Создание своих спрайтов и фонов

10

4

6

11

Черепашья графика и программирование рисования

10

2

8

12

Звук и музыка в анимации

6

2

4

13

Итоговое занятие

2

-

2

 

Итого

72

28

44

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

 

  • Введение (1 час)

Правила работы и безопасного поведения в компьютерном классе

  • Знакомство с компьютером. (3 часа)

Основные устройства компьютера.

Клавиатура – устройство ввода информации

  • Работа с текстом (5 часов)

Создание текстового документа

Работа с заданным текстом

  • Первоначальное представление о глобальной сети Интернет. Правила безопасной работы в сети Интернет (5 часов)

Знакомство с сетью Интернет

Безопасность в сети Интернет

Поиск информации в сети Интернет

  • Введение в логику (6 часов)

Решение логических задач

Занимательная логика

Графические диктанты: рисование по клеточкам

Шифрование

  • Алгоритмы и блок-схемы (6 часов)

Алгоритм. Блок-схема. Программа

Знакомство с линейными алгоритмами

Знакомство с циклическими алгоритмами

Знакомство с разветвляющими алгоритмами

  • Знакомство со средой программирования Scratch (3 часа)

Знакомство со средой программирования Scratch

  • Основы анимации в Scratch (5 часов)

Спрайт и его свойства. Библиотека спрайтов. Фон сцены. Блоки групп ВНЕШНОСТЬ и УПРАВЛЕНИЕ

Анимация спрайта через смену костюмов. Добавление звука

  • Интерактивная анимация и взаимодействие объектов (10 часов)

Блоки группы СОБЫТИЯ: Когда спрайт нажат, Когда клавиша () нажата

Блоки изменения внешности спрайта с помощью графических эффектов

Блоки группы СОБЫТИЯ: Передать (сообщение) и Когда я получу ()

Алгоритм с ветвлением [

Управление движением персонажа с помощью мыши

Разработка анимационного проекта

  • Графический редактор Scratch. Создание своих спрайтов и фонов (10 часов)

Графический редактор костюмов в Scratch. Растровый режим

Графический редактор костюмов в Scratch. Векторный режим

Дополнительные инструменты графического редактора Scratch. Импорт костюмов

Разработка анимационного проекта

  • Черепашья графика и программирование рисования (12 часов)

Черепашья графика. Инструмент Перо

Понятие координат и рисование по координатам. Определение координат спрайта на сцене

Блоки Перейти в x: () y: (), Плыть () секунд в точку x: () y: ()

Блоки Перейти в x: () y: (), Плыть () секунд в точку x: () y: ()

Разработка анимационного проекта

  • Звук и музыка в анимации (6 часов)

Добавление звука в мультфильмы, истории, игры

Играем на пианино и других музыкальных инструментах

Разработка анимационного проекта

Защита анимационного проекта

  1. Итоговое занятие

         Подведение итогов работы за год. Конкурс аниматоров в Scratch.

 

ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Обучающиеся будут иметь представление о:

  • правилах безопасной работы в компьютерном классе;
  • применении компьютеров в различных сферах жизни и деятельности человека;
  • назначении основных устройств компьютера;
  • роли сети Интернет в жизни человека;
  • алгоритмах, о видах и способах записи алгоритмов;
  • функциональном устройстве программной среды Scratch и основных структурных элементах пользовательского интерфейса;
  • назначении и использовании основных блоков команд, состояний, программ;
  • правилах сохранения документа и необходимости присвоения правильного имени.

Обучающиеся будут уметь:

  • включить, выключить компьютер;
  • работать с устройствами ввода/вывода текстовой и звуковой информации (клавиатура, мышь, колонки, наушники);
  • запускать программы и корректно завершать их работу;
  • вводить и редактировать простейший текст;
  • осуществлять поиск информации в сети Интернет;
  • работать с заготовками для персонажей и сцен в соответствующих библиотеках программной среды;
  • создавать и редактировать свой спрайт в графическом редакторе;
  • создавать анимации со своими спрайтами.

Обучающиеся будут владеть приемами:

  • записи алгоритмов с использованием основных базовых конструкций: «следование», «ветвление» и «повторение»;
  • анимации спрайта через смену костюма;
  • добавления звука;
  • создания анимации со своими спрайтами;
  • работы с музыкальным редактором Scratch.

 

Учебно-тематический план

(второй год обучения)

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

Теоретических

Практических

1

Введение

1

1

 

2

Создание мультфильмов и диалоговых историй с помощью Scratch

8

3

5

3

Черепашья графика и инструмент «Перо» в арт-проектах

8

3

5

4

Анимация сказок

10

3

7

5

Принципы создания учебных игр-квестов

12

5

7

6

Многоуровневые квесты и интерактивные истории с ветвящимися сюжетами

10

4

6

7

Интерактивные проекты по литературному чтению

10

3

7

8

Интерактивные квесты, игры и тренажеры с ветвящимися сюжетами по математике

11

2

9

9

Итоговое занятие

2

-

2

 

Итого

72

24

48

 

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

  • Знакомство со средой Scratch. Сообщества scratch.mit.edu, scratch.by (6 часов)

Правила работы и безопасного поведения в компьютерном классе (ОПБП). Знакомство со средой программирования Scratch

Изучение ресурсов сайтов scratch.mit.edu, scratch.by

  • Движение и рисование (15 часов)

Координаты спрайтов. Координатная плоскость в Scratch. Блоки группы ДВИЖЕНИЕ

Направление движения и повороты. Блоки группы ПЕРО

Блоки повторения из группы УПРАВЛЕНИЕ

Понятие подпрограммы. Создание пользовательских блоков

Реализация проектов с использованием пользовательских блоков

  • Составляющие компьютерной игры. Создание и редактирование персонажей и фонов (21 час)

Понятия анимации и интерактивности. Элементы интерактивности в Scratch.

Исследование блоков из групп ВНЕШНОСТЬ и ЗВУК

Анимация спрайтов с использованием костюмов

Использование графического редактора для создания или редактирования костюмов и фонов

Реализация элементов интерактивности: управление движением спрайта с помощью клавиатуры или мыши

Использование сенсоров касания и блоков Если… то...

Усложнение сценария игры («сквозного» проекта) путем добавления нескольких фонов

  • Переменные. Типы данных. Операторы (18 часов)

Создание и использование переменных

Подсчет очков в игре. Добавление подсчета очков в «сквозной проект»

Переменные. Типы данных. Использование арифметических операторов и оператора Слить…и…

Получение данных от пользователя. Использование булевых выражений

Использование случайных чисел в компьютерных играх

Создание проекта с вычислениями или подсчетом очков

  • Интерфейс игры. Командная разработка игр. Авторское право (15 часов)

Понятие интерфейса. Использование спрайтов для реализации элементов интерфейса в проектах

Фон как составляющая интерфейса

Авторское право.

Командная разработка игр

Тестирование и презентация разработанных командами игр

  • Списки (15 часов)

Списки в Scratch. Команды создания и обработки списков.

Реализация и оптимизация проектов с помощью списков

Реализация и оптимизация проекта «Викторина», созданного ранее с помощью списков

  • Моделирование. Виртуальная реальность. Классификация игр (18 часов)

Модель. Моделирование. Имитация траектории движения по заданной функции.

Классификация игр. Польза и вред компьютерных игр. Искусственный интеллект в играх

Технологический цикл создания компьютерной игры. Постановка задачи индивидуального проекта

Создание собственной компьютерной анимации или игры

Реализация, тестирование и документирование анимации или игры

Презентация собственной компьютерной анимации, игры или образовательного проекта

  • Итоговое занятие

Подведение итогов работы за год. Конкурс аниматоров.

 

ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Обучающиеся будут знать:

  • правила безопасной работы в компьютерном классе;
  • элементы интерфейса среды программирования Scratch; группы блоков команд; основные кнопки управления спрайтом; главное меню программы;
  • этапы решения задачи по программированию: постановка, разработка сценария, алгоритмизация, кодирование, тестирование, отладка;
  • понятие квест, необходимые компоненты квеста;
  • основные базовые алгоритмические конструкции (ветвления и циклы) и их реализацию в среде исполнителя Scratch;
  • основные правила работы в сети и на сайте https://scratch.mit.edu;
  • об объектах авторского права в сети Интернет.

Обучающиеся будут уметь:

  • создавать простую анимацию движения спрайта с помощью команд «движение», «события», «управление».
  • разрабатывать сценарий мультфильма (анимации); подготавливать иллюстрации для мультфильмов;
  • разрабатывать основной алгоритм, интерфейс и сцены квеста;
  • использовать ветвления и циклы различного вида для создания многоуровневых квестов и интерактивных историй с ветвящимися сюжетами. Обучающиеся будут владеть:
  • инструментами графического и векторного редакторов костюмов и фонов;
  • приемами создания многоуровневых квестов, интерактивных историй и лабиринтов-превращений.

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Формами подведения итогов реализации программы являются:

  • студия объединения по интересам «Компьюша» на сайте сообщества SCRATCH: https://scratch.mit.edu/studios/5364233/, в которой будут публиковаться лучшие работы учащихся;
  • «летопись» объединения по интересам (видео- и фотоматериалы);
  • защита проектов.

 

ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Основными формами и методами проведения занятий являются: практические работы на компьютере, метод проектов, демонстрации с использованием видеоматериалов и наглядных средств (по принципу «делай, как я»: учитель показывает, как использовать те или иные инструменты, а учащиеся повторяют за ним), проблемные беседы, дискуссии, защита индивидуальных и коллективных проектов.

В зависимости от года обучения, уровня подготовки, интересов и способностей учащихся, можно использовать одну или несколько стратегий проектно-ориентированного обучения:

а) рассмотрение простых примеров, рекомендованных в программе учебно-демонстрационных игр, и реализация в течение одного или нескольких занятий одной такой игры или ее модификации (с учетом желания и творческих идей учащихся). Данная стратегия наиболее целесообразна на начальной стадии (в течение 1-го года) обучения;

б) использование в качестве сквозных проектов концепций игр основных жанров, которые предлагают компании-разработчики игр (далее – Компьюша) и их поэтапная реализация на протяжении нескольких занятий (в течение почти всего курса) с использованием графических библиотек и пр. материалов, переданных этими компаниями;

в) для тех учащихся, которые наиболее мотивированы и не первый год изучают программирование в среде Scratch – реализация собственных идей и проектов с использованием изучаемых на занятиях возможностей и приемов, которые таким образом повторяются и более глубоко и осознанно закрепляются, усваиваются. У учащихся при этом развивается творческое мышление и способности к самообучению, самоорганизации и самоконтролю;

г) изучение языка программирования и среды Scratch с последующей реализацией образовательных игровых и прикладных проектов по любым предметам школьной программы. Таким образом, у учащихся формируется понимание актуальности сферы информационных технологий и ряда ИТпрофессий в социально востребованном аспекте, а также мотивация к получению результата, который не просто интересен, но и полезен, в котором заинтересованы многие потребители (как учителя, так и учащиеся более младшего возраста). Кроме того, обеспечивается формирование межпредметных связей в системе учебных дисциплин средней школы.

 

ЛИТЕРАТУРА И РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ

  • Кодекс Республики Беларусь об образовании: с изм. и доп., внесенными Законом Республики Беларусь от 4 янв. 2014 г. – Минск : Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь, 2014. – 400 с.
  • Типовая программа дополнительного образования детей и молодежи (естественно-математический профиль). Постановление Министерства образования Республики Беларусь от 06.09.2017 № 123
  • Учебная программа факультативных занятий “Творческая деятельность в среде программирования Scratch” для учреждений общего среднего образования, II-IV классы, Минск, 2018 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://adu.by/images/2018/08/fz_programir_Scratch_2-4_2018.pdf. – Дата доступа: 30.08.2018.
  • Босова, Л.Л. Методика применения интерактивных сред для обучения младших школьников программированию / Л.Л. Босова, Т.Е. Сорокина // Информатика и образование. – 2014. – № 7.
  • Патаракин, Е.Д. Учимся готовить в среде Скретч: учеб.-метод. пособие / Е.Д. Патаракин. – М.: Интуит.ру, 2007.
  • Первин, Ю.А. Методика раннего обучения информатике: метод. пособие / Ю.А. Первин. – 2-е изд. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008.
  • Программирование для детей / К.Вордерман, Дж.Вудкок, Ш.Макаманус [и др.]; пер. с англ. С.Ломакина. – М/: Манн, Иванов и Фебер, 2015.
  • Рындак В.Г. Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch: учебно-методическое пособие / В. Г. Рындак, В.О. Дженжер, Л.В. Денисова [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docplayer.ru/145172-V-g-ryndak-v-o-dzhenzher-l-v-denisova.html. – Дата доступа: 30.08.2018.
  • Скретч: идея, программа, общество / Официальный сайт проекта Scratch [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://scratch.mit.edu/. – Дата доступа: 30.08.2018.
  • Студия «Юный разработчик игр (Беларусь)» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://scratch.mit.edu/studios/1463078/. – Дата доступа: 30.08.2018.
  • СанПиН «Требования при работе с видеодисплейными терминалами и электронно-вычислительными машинами»; Гигиенический норматив «Предельно допустимые уровни нормируемых параметров при работе с видеодисплейными терминалами и электронно-вычислительными машинами» // Постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь 28.06.2013 №59 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://minzdrav.gov.by/upload/dadvfiles/000355_451168_SanNiP.doc . – Дата доступа: 30.08.2018.
свернуть

Программа объединения по интересам «Игровое прототипирование»

развернуть

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Индустрия создания компьютерных игр требует от разработчиков широкого спектра компетенций. Обучение учащихся созданию компьютерных игр должно способствовать повышению интереса и мотивации к изучению таких школьных предметов, как информатика, математика, физика, литература, история и многие другие. Первичным при этом является очевидное увлечение детей компьютерными играми. В процессе изучения технологии и инструментов разработки компьютерных игр у учащихся формируется восприятие компьютера и др. электронных устройств не только как источника развлечений, но и как рабочего инструмента, востребованного во многих современных профессиях. Кроме того, благодаря увлекательной форме использования знаний различных дисциплин более эффективно происходит осознание межпредметных связей.

Scratch (Скретч) — это среда визуального программирования с графическим интерфейсом, которая была создана медиалабораторией Массачусетского технологического института (the Media Laboratory at the Massachusetts Institute of Technology — MIT), чтобы сделать программирование простым, понятным и интересным именно для детей. Продукт и среда открыты, бесплатны и доступны на сайте scratch.mit.edu. Как утверждают разработчики, Scratch помогает детям учиться думать творчески и критически, работать вместе — это базовые навыки для жизни в ХХI в.

Scratch – не только среда для обучения программированию, в первую очередь Scratch – это инструмент для развития у учащихся таких навыков XXI века, как:

ü информационная грамотность. Создавая проекты, дети работают с разными видами информации: текст, графика, анимация, звук;

ü коммуникативные навыки. Scratch позволяет учащимся работать над проектами совместно;

ü критическое и системное мышление. Работая в Scratch, дети учатся критически мыслить и рассуждать: в проектах надо согласовывать поведение героев, их взаимодействие;

ü креативность и любознательность.

Цель реализации программы объединения по интересам «Игровое прототипирование»: обеспечение условий для развития логики и алгоритмического мышления, творческих способностей, формирования базовых компетенций в области разработки компьютерных игр.

Основные задачи программы объединения по интересам «Игровое прототипирование»:

ü    развивать мотивацию учащихся к познанию и творчеству;

ü    развивать у учащихся логику, алгоритмическое, образное и аналитическое мышление, творческие способности;

ü    формировать теоретические знания и практических умения по созданию анимации, компьютерных игр в среде визуального программирования Scratch;

ü    формировать навыки работы в команде и сетевой коммуникации;

ü    профессионально ориентировать учащихся на специальности, связанные с созданием программного обеспечения;

ü    воспитывать трудолюбие, ответственное отношение к соблюдению этических и нравственных норм при использовании информационных и коммуникационных технологий.

Основной формой организации образовательного процесса при реализации образовательной программы является занятие (теоретическое и практическое). Занятия проводятся два раза в неделю по 2 часа, 1 час составляет 45 минут.

Согласно СанПиН и ГН № 59 от 28.06.2013 при организации занятий обучающихся с использованием ВДТ, ЭВМ И ПЭВМ в объединении по интересам «Игровое прототипирование» необходимо руководствоваться следующими требованиями:

·        занятия учащихся проводятся не более 2 раз в неделю;

·        продолжительность непрерывного занятия, связанного с фиксацией взгляда непосредственно на экране видеомонитора ПЭВМ (за исключением портативных)  не должна превышать 15 минут;

·        продолжительность компьютерных игр в заданном темпе обучающихся должна быть не более 10 минут, развивающих занятий в свободном режиме – не более 25 минут.

В процессе занятий проводятся физкультминутки, направленные на активацию дыхания, кровообращения и активный отдых группы мышц, задействованных при основной деятельности.

Программа объединения по интересам «Игровое прототипирование» разработана на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодежи по образовательной области «Информатика» и программы объединения по интересам «Геймдизайнеры» (педагог Коховец В.К.).

Информатика - наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений.

Информатика включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например, разработка языков программирования и протоколов передачи данных.

Информатика позволяет изучать, что можно (что нельзя) реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс, языки программирования, представление знаний) и т.п.

Нормативный срок освоения программы – 288 часов (по 4 часа в неделю в течение 2 лет). Комплектование группы завершается в первую неделю сентября. Набор в группу проводится в количестве 12 человек, возраст учащихся 10-13 лет. В каникулярное время занятия могут быть перенесены на утренние часы по согласованию с администрацией, численность (в том числе во время проведения районных массовых мероприятий, предметных олимпиад, научно-практических конференций с участием учащихся кружка) может снижаться до 50% основного состава, состав может быть переменным.

 

Учебно-тематический план

(первый год обучения)

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

Теорети­ческих

Практи­ческих

1

Вводное занятие. Знакомство со средой Scratch. Сообщество Scratch

6

2

4

2

Создание и редактирование персонажей. Покадровая анимация

18

6

12

3

Координаты и координатная плоскость. Инструмент ПЕРО

18

4

14

4

Моя первая компьютерная игра

18

4

14

5

Переменные и данные. Типы данных. Операторы

24

8

16

6

Интерфейс игры. Создание и редактирование фонов. Многоуровневые игры

20

6

14

7

Списки

12

4

8

8

Классификация игр. Коллективная разработка игр. Авторское право

12

4

8

9

Модель и моделирование. Виртуальная реальность и игровая физика

14

4

10

10

Итоговое занятие

2

-

2

 

Итого за первый год обучения

144

42

102

 

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

 

1.     Вводное занятие. Знакомство со средой Scratch. Сообщество Scratch (6 часов)

Знакомство учащихся с возможностями среды программирования Scratch, ее интерфейсом. Обучение правилам безопасного поведения в компьютерном классе.

Знакомство с сайтом scratch.mit.edu и его ресурсами.

2.     Создание и редактирование персонажей. Покадровая анимация (18 часов)

Анимация. Свойства спрайта. Блоки группы ДВИЖЕНИЕ

Диалоги персонажей. Блоки группы ВНЕШНОСТЬ

Графический редактор Scratch. Растровый и векторный режимы

Анимация персонажей с использованием костюмов

Работа со звуком в Scratch

3.     Координаты и координатная плоскость. Инструмент ПЕРО (18 часов)

Понятие координат. Блоки группы ДВИЖЕНИЕ

Инструмент ПЕРО, черепашья графика и рисование

Блоки повторения из группы УПРАВЛЕНИЕ

Понятие подпрограммы. Создание пользовательских блоков

4.     Моя первая компьютерная игра (18 часов)

Интерактивность. Элементы интерактивности в Scratch

Использование сенсоров касания и команды Если…то ...

Управление движением персонажа с помощью мыши и клавиатуры

Создание простых игр по примерам

5.     Переменные и данные. Типы данных. Операторы (24 часов)

Переменная. Типы данных. Блоки для работы с переменными

Ввод-вывод данных. Блоки группы СЕНСОРЫ

Создание проекта с вычислениями или подсчетом очков

Понятие защищенной (зарезервированной) переменной. Случайные числа

Строковые типы данных. Команды обработки строк

Разработка и реализация творческих проектов

6.     Интерфейс игры. Создание и редактирование фонов. Многоуровневые игры     (20 часов)

Интерфейс игры. Элементы интерфейса игры

Инструменты создания и редактирования фонов сцены

Способы реализации смены уровней игры (фонов сцены)

Создание игры с несколькими уровнями и подсчетом очков

7.     Списки (12 часов)

Списки. Команды создания и обработки списков

Примеры игр с использованием списков

Разработка и реализация творческих проектов

8.     Классификация игр. Коллективная разработка игр. Авторское право (12 часов)

Виды игр. Элементы игры

Технологический цикл создания компьютерной игры

Понятие авторского права. Плагиат. Документирование проектов Scratch

9.     Модель и моделирование. Виртуальная реальность и игровая физика (14 часов)

Модель. Моделирование. Компьютерная игра как виртуальная модель

Разработка и реализация творческих проектов

Презентация собственной компьютерной анимации, игры или образовательного проекта

10.           Итоговое занятие

Подведение итогов работы за год. Презентация компьютерных игр.

 

ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

В результате изучения материала программы:

обучающиеся будут знать:

ü    правила безопасной работы в компьютерном классе;

ü    назначении компьютера и возможностях его использования при изучении учебных предметов;

ü    функциональном устройстве программной среды Scratch и основных структурных элементах пользовательского интерфейса;

ü    правилах сохранения документа и необходимости присвоения правильного имени.

ü    назначении и использовании основных блоков команд, состояний, программ;

ü    типы переменных, команды для работы с переменными в среде Scratch;

ü    понятие координат и движение спрайта по координатам;

ü    основные этапы разработки проекта.

обучающиеся будут уметь:

ü    планировать и создавать анимации и игры по определенному сюжету;

ü    создавать мультимедийные проекты в Scratch: музыкальная открытка, мультфильм (анимация), комикс, квест, интерактивная игра, учебная презентация, учебная модель, демонстрационный эксперимент, обучающая программа и др.

ü    продумывать и описывать интерактивное взаимодействие для создания простейших тренажеров;

ü    разрабатывать диалоги персонажей мультфильма (презентации, комикса).

ü    записывать звук с микрофона и обрабатывать его средствами редактора Scratch.

обучающиеся будут владеть:

ü    приемами разработки сценария игры, мультфильма (анимации), презентации или комикса;

ü    приемами записи звука для проекта.

ü    приемами проектирования интерфейса проекта;

ü    приемами выбора метода анимации для конкретной задачи;

ü    приемами планирования последовательности событий для создания эффекта анимации по выбранному сценарию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учебно-тематический план

(второй год обучения)

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

Теорети­ческих

Практи­ческих

1

Вводное занятие. Продолжение знакомства со средой Scratch. Сообщества scratch.mit.edu, scratch.by

6

2

4

2

Движение и рисование

20

6

14

3

Составляющие компьютерной игры. Создание и редактирование персонажей и фонов

26

8

18

4

Переменные. Типы данных. Операторы

20

6

14

5

Интерфейс игры. Командная разработка игр. Авторское право

22

6

16

6

Списки

22

6

16

7

Моделирование. Виртуальная реальность. Классификация игр

26

8

18

8

Итоговое занятие

2

-

2

 

Итого

144

42

102

 

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

1.     Вводное занятие. Знакомство со средой Scratch. Сообщества scratch.mit.edu, scratch.by (6 часов)

Правила работы и безопасного поведения в компьютерном классе (ОПБП). Знакомство со средой программирования Scratch

Изучение ресурсов сайтов scratch.mit.edu, scratch.by

2.     Движение и рисование (20 часов)

Координаты спрайтов. Координатная плоскость в Scratch. Блоки группы ДВИЖЕНИЕ

Направление движения и повороты. Блоки группы ПЕРО

Блоки повторения из группы УПРАВЛЕНИЕ

Понятие подпрограммы. Создание пользовательских блоков

Реализация проектов с использованием пользовательских блоков

3.     Составляющие компьютерной игры. Создание и редактирование персонажей и фонов (26 час)

Понятия анимации и интерактивности. Элементы интерактивности в Scratch.

Исследование блоков из групп ВНЕШНОСТЬ и ЗВУК

Анимация спрайтов с использованием костюмов

Использование графического редактора для создания или редактирования костюмов и фонов

Реализация элементов интерактивности: управление движением спрайта с помощью клавиатуры или мыши

Использование сенсоров касания и блоков Если… то...

Усложнение сценария игры («сквозного» проекта) путем добавления нескольких фонов

4.     Переменные. Типы данных. Операторы (20 часов)

Создание и использование переменных

Подсчет очков в игре. Добавление подсчета очков в «сквозной проект»

Переменные. Типы данных. Использование арифметических операторов и оператора Слить…и…

Получение данных от пользователя. Использование булевых выражений

Использование случайных чисел в компьютерных играх

Создание проекта с вычислениями или подсчетом очков

5.     Интерфейс игры. Командная разработка игр. Авторское право (22 часов)

Понятие интерфейса. Использование спрайтов для реализации элементов интерфейса в проектах

Фон как составляющая интерфейса

Авторское право. Командная разработка игр

Командная разработка игр (продолжение)

Тестирование и презентация разработанных командами игр

6.     Списки (22 часов)

Списки в Scratch. Команды создания и обработки списков.

Реализация и оптимизация проектов с помощью списков

Реализация и оптимизация проекта «Викторина», созданного ранее с помощью списков

7.     Моделирование. Виртуальная реальность. Классификация игр (26 часов)

Модель. Моделирование. Имитация траектории движения по заданной функции

Классификация игр. Польза и вред компьютерных игр. Искусственный интеллект в играх

Технологический цикл создания компьютерной игры. Постановка задачи индивидуального проекта

Создание собственной компьютерной анимации или игры

Реализация, тестирование и документирование анимации или игры

Презентация собственной компьютерной анимации, игры или образовательного проекта

8.     Итоговое занятие

Подведение итогов работы за год. Презентация коллективно созданной игры.

 

ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

В результате изучения материала программы учащиеся будут знать:

ü    основы алгоритмизации и программирования;

ü    инструменты среды визуального программирования Scratch;

ü    основы создания анимации;

ü    основы технологии разработки компьютерных игр и образовательных проектов;

учащиеся будут уметь:

ü    алгоритмически и логически мыслить;

ü    разрабатывать сценарии и алгоритмы анимации, компьютерных игр и образовательных проектов;

ü    создавать анимацию и простые интерактивные игры, в которых реализуются движения и взаимодействия различных объектов, звук и пр. с помощью инструментов среды визуального программирования Scratch;

ü    самообучаться.

Знания, умения и навыки, полученные учащимися при изучении факультативных занятий, будут способствовать:

ü    углублению знаний, связанных с содержанием учебных предметов (информатика, математика, физика, литература и др.) и формированию межпредметных связей;

ü    повышению познавательной активности, формированию познавательного интереса, развитию интеллектуального и творческого потенциала;

ü    развитию коммуникативных и информационных компетенций учащихся.

 

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

 

Формами подведения итогов реализации программы являются:

ü    студия объединения по интересам «Игровое прототипирование» на сайте сообщества SCRATCH: https://scratch.mit.edu/studios/5342452/, в которой будут публиковаться лучшие работы учащихся;

ü    «летопись» объединения по интересам (видео- и фотоматериалы);

ü     презентации исследовательских работ;

ü    защита проектов.

 

ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Основными формами и методами проведения занятий являются: практические работы на компьютере, метод проектов, демонстрации с использованием видеоматериалов и наглядных средств (по принципу «делай, как я»: учитель показывает, как использовать те или иные инструменты, а учащиеся повторяют за ним), проблемные беседы, дискуссии, защита индивидуальных и коллективных проектов.

В зависимости от года обучения, уровня подготовки, интересов и способностей учащихся, можно использовать одну или несколько стратегий проектно-ориентированного обучения:

а) рассмотрение простых примеров, рекомендованных в программе учебно-демонстрационных игр, и реализация в течение одного или нескольких занятий одной такой игры или ее модификации (с учетом желания и творческих идей учащихся). Данная стратегия наиболее целесообразна на начальной стадии (в течение 1-го года) обучения;

б) использование в качестве сквозных проектов концепций игр основных жанров, которые предлагают компании-разработчики игр (далее – геймдизайнеры) и их поэтапная реализация на протяжении нескольких занятий (в течение почти всего курса) с использованием графических библиотек и пр. материалов, переданных этими компаниями;

в) для тех учащихся, которые наиболее мотивированы и не первый год изучают программирование в среде Scratch – реализация собственных идей и проектов с использованием изучаемых на занятиях возможностей и приемов, которые таким образом повторяются и более глубоко и осознанно закрепляются, усваиваются. У учащихся при этом развивается творческое мышление и способности к самообучению, самоорганизации и самоконтролю;

г) изучение языка программирования и среды Scratch с последующей реализацией образовательных игровых и прикладных проектов по любым предметам школьной программы. Таким образом, у учащихся формируется понимание актуальности сферы информационных технологий и ряда ИТ‑профессий в социально востребованном аспекте, а также мотивация к получению результата, который не просто интересен, но и полезен, в котором заинтересованы многие потребители (как учителя, так и учащиеся более младшего возраста). Кроме того, обеспечивается формирование межпредметных связей в системе учебных дисциплин.

 

ЛИТЕРАТУРА И РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ

 

1.     Кодекс Республики Беларусь об образовании: с изм. и доп., внесенными Законом Республики Беларусь от 4 янв. 2014 г. – Минск : Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь, 2014. – 400 с.

2.     Типовая программа дополнительного образования детей и молодежи (естественно-математический профиль). Постановление Министерства образования Республики Беларусь от 06.09.2017 № 123  

3.     Учебная программа факультативных занятий “Создание компьютерных игр на языке визуального программирования Scratch” для учреждений общего среднего образования, V-VI классы, Минск, 2016 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://adu.by/images/2016/08/fz-programmir-CRATCH-5-6kl.doc. – Дата доступа: 30.08.2018.

4.     Скретч: идея, программа, общество / Официальный сайт проекта Scratch [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://scratch.mit.edu/. – Дата доступа: 30.08.2018.

5.     Студия «Юный разработчик игр (Беларусь)» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://scratch.mit.edu/studios/1463078/. – Дата доступа: 30.08.2018.

6.     СанПиН «Требования при работе с видеодисплейными терминалами и электронно-вычислительными машинами»; Гигиенический норматив «Предельно допустимые уровни нормируемых параметров при работе с видеодисплейными терминалами и электронно-вычислительными машинами» // Постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь 28.06.2013 №59 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://minzdrav.gov.by/upload/dadvfiles/000355_451168_SanNiP.doc  . – Дата доступа: 30.08.2018.

7.     Программирование для детей / К. Вордерман, Дж. Вудкок, Ш. Макаманус [и др.]; пер. с англ. С. Ломакина. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2015. — 224 с.

8.     Патаракин Е. Учимся готовить в Scratch. — http://www.uroki-scratch.narod.ru/DswMedia/patarakin.pdf

9.     Скретч. Материал из Letopisi.Ru «Время вернуться домой». — http://letopisi.org/index.php/Скретч

10.           Русскоязычный форум на сайте Scratch. — https://scratch.mit.edu/discuss/27/

11.           Russian Scratch School (российская школа Scratch, куратор — Е. Патаракин). — https://scratch.mit.edu/studios/73443/

12.           Обучающие скретч-программы для развития детей. Студия «Обучалки». — https://scratch.mit.edu/studios/81359/

13.           Русское сообщество скретчеров. Студия. — https://scratch.mit.edu/studios/488294/projects/

 

свернуть

Программа объединения по интересам «Лаборатория ARDUINO»

развернуть

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современный образовательный процесс должен быть направлен не только на передачу определенных знаний, умений и навыков, но и на разноплановое развитие ребенка, раскрытие его творческих возможностей, способностей, таких качеств личности как инициативность, самодеятельность, фантазия, самобытность, то есть всего того, что относится к индивидуальности человека. Практика показывает, что указанные требования к образованности человека не могут быть удовлетворены только школьным образованием: формализованное базовое образование все больше нуждается в дополнительном неформальном, которое было и остается одним из определяющих факторов развития склонностей, способностей и интересов человека, его социального и профессионального самоопределения.        

Актуальность программы определяется востребованностью развития данного направления деятельности современным обществом. Программа удовлетворяет творческие, познавательные потребности заказчиков: детей и их родителей. Досуговые потребности, обусловленные стремлением к содержательной организации свободного времени реализуются в практической деятельности учащихся.

Кружок предназначен для того, чтобы учащиеся имели представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данной программы позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари учащегося. Кроме этого, помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия в ходе групповой проектной деятельности.

Программа «Лаборатория ARDUINO» включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования и моделирования, программирования и решения различных технических задач, имеет научно-техническую направленность с элементами естественно-научных элементов.

Цель реализации программы – обеспечение условий для развития творческих и научно-технических компетенций обучающихся в неразрывном единстве с воспитанием коммуникативных качеств.

Задачи:

-        развивать научно-технические способности (критический, конструктивистский и алгоритмический стили мышления, фантазию, зрительно-образную память, рациональное восприятие действительности);

-        обучить решению практических задач, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне свободного использования;

-        формировать устойчивый интерес к робототехнике;

-        воспитывать уважительное отношение к труду.

  Образовательная программа рассчитана на 1 год. При составлении программы использована типовая программа дополнительного образования детей и молодежи технического профиля. Учащиеся проходят курс конструирования, построения механизмов с электроприводом, а также знакомятся с основами программирования контроллеров базового набора, изучают пневматику, возобновляемые источники энергии, сложные механизмы и всевозможные датчики для микроконтроллеров. Программирование в графической инженерной среде изучается углубленно. Происходит знакомство с программированием виртуальных роботов на языке программирования, схожем с Си. Для конструирования роботов и программирования используется аппаратная вычислительная платформа ARDUINO.

Основной формой организации образовательного процесса при реализации образовательной программы является занятие.

Периодичность проведения занятий в неделю – 2 раза по 1 часу, время проведения занятий – вторник, четверг. Продолжительность одного учебного часа – 45 минут.

Образовательная область программы – научно-техническая.

Направление – конструирование устройств на базе платформы ARDUINO.

Тип программы – программа объединения по интересам.

Форма получения дополнительного образования – очная.

Возраст детей – 10-14 лет.

         Срок реализации программы – 1 год.

         Кол-во часов: 72 часа

Количественный состав учащихся кружка – 12-15 человек.

Во время каникул, а также в дни проведения олимпиад, конференций, спортивно-массовых мероприятий школьного или районного уровня, требующих участия в них учащихся кружка, допускается сменный списочный и количественный (50-60%) состав кружка.

При подготовке учащихся к различного рода конкурсам районного, областного и републиканского уровней по направлению деятельности кружка рекомендуется проведение занятий по подгруппам, применение парных и индивидуальных форм работы. Деление производится в соответствии с требованиями конкурсов, а также по принципу успеваемости учащихся.

При совпадении дня проведения занятий с днями проведения олимпиад, конференций, спортивно-массовых мероприятий школьного или районного уровня, требующих участия в них учащихся кружка, допускается перенос учебных занятий на послеурочное время других дней недели.

Материальное сопровождение кружка: платы семейства Arduino, паяльные принадлежности, паяльники, датчики, сенсоры, принтер, программы программирования, ПК.

        

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

В том числе

Теоретических

Практических

1.        

Вводное занятие. ТБ. Общий обзор курса.

1

1

 

 

2.       

Знакомство с платой Arduino.

2

1

1

 

3.       

Теоретические основы электроники. Схемотехника.

4

3

1

 

4.       

Знакомство со средой программирования

4

1

3

 

5.       

Управление светодиодом на базе платформы Arduino

8

2

6

 

6.       

Аналоговые и цифровые входы и выходы. Принципы их использования.

2

1

1

 

7.       

Проекты управляемых устройств на базе платформы Arduino

28

7

21

 

8.       

Подключение различных датчиков к Arduino

4

1

3

 

9.       

Подключение и управление серводвигателем.

4

1

3

 

10.  

Создание собственных творческих проектов учащихся

14

2

12

 

11.   

Итоговое занятие

1

1

 

 

 

Итого

72

21

51

                         

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

 

  1. Вводное занятие. Техника безопасности при работе в компьютерном классе. Общий обзор курса. (1ч.)

Техника безопасности при работе в компьютерном классе и электробезопасность. Современное состояние робототехники и микроэлектроники в мире и в нашей стране.

  1. Знакомство с платой Arduino. (2ч.)

Структура и состав микроконтроллера.

Пины микроконтроллера.

  1. Теоретические основы электричества. (4ч.)

Управление электричеством. Законы электричества.

Как быстро строить схемы: макетная плата.

Чтение электрических схем. Управление светодиодом.

Мультиметр. Электронные измерения.

  1. Знакомство со средой программирования (4ч.)

Параметры, локальные и глобальные переменные.

Подпрограммы: назначение, описание и вызов. Логические конструкции.

Особенности подключения кнопки.

Устранение шумов с помощью стягивающих и подтягивающих резисторов.

  1. Управление светодиодом на базе платформы Arduino (8ч.)

Проект «Маячок» Знакомство с резисторами, светодиодами.  Сборка схем. Программирование: функция digital write.

Проект «Маячок с нарастающей яркостью» Таблица маркировки резисторов. Мигание в противофазе.

Проект «Светильник с управляемой яркостью». Подключение потенциометра. Аналоговый вход.

Проект «Терменвокс». Терменвокс. Подключение фоторезистора, пьезопищалки. Воспроизведение звука.

  1. Аналоговые и цифровые входы и выходы. Принципы их использования. (2ч.)

Аналоговые и цифровые сигналы, понятие ШИМ. Управление устройствами с помощью портов, поддерживающих ШИМ.

Циклические конструкции, датчик случайных чисел.

  1. Проекты управляемых устройств на базе платформы Arduino. (28ч)

Проект «Ночной светильник» (2ч.). Последовательное и параллельное подключение резисторов.  Фоторезистор.

Проект «Кнопка + светодиод» (2ч.). Особенности подключения и программирования кнопки.

Проект «Светофор» (2ч.). Моделирование работы дорожного трехцветного светофора.

Проект «RGB светодиод» (2ч.). Подключение и программирование RGB-светодиода.

Проект «Пульсар» (2ч.). Знакомство с устройством и функциями транзистора. Подключение и программирование устройств  с транзисторами и светодиодной шкалой.

Проект «Бегущий огонек» (2ч.). Подключение и программирование устройств  с транзисторами и светодиодной шкалой.

Проект «Мерзкое пианино». (2ч.). Подключение трех кнопок и пьезопищалки. Программирование музыки.

Проект «Кнопочный переключатель» (2ч.) Понятие «дребезг» контактов. Триггер.

Проект «Кнопочные ковбои» (2ч.). Создание игрушки на реакцию: на быстроту нажатия кнопки по сигналу.

Проект «Секундомер». (2ч.). Подключение семисегментного индикатора. Программирование.

Проект «Охранная система» (2ч.). Подключение инфракрасного датчика.

Сенсоры. Датчики Arduino. (2ч.)Роль сенсоров в управляемых системах. Сенсоры и переменные резисторы. Делитель напряжения. Потенциометр. Аналоговые сигналы на входе Arduino. Использование монитора последовательного порта для наблюдений за параметрами системы.

Проект «Термометр» (2ч.). Подключение датчика температуры. Создание цифрового термометра.

Проект «Дистанционный светильник» (2ч.).

  1. Подключение различных датчиков к Arduino (4ч.)

Датчики сердцебиения, лазер. Датчик дождя (влаги).

Датчик окиси углерода. Датчики температуры и влажности dht11 и dht22.

Датчик давления. Датчик холла.

Датчики пара, пламени, освещенности, звука, влажности почвы, наклона.

  1. Подключение и управление серводвигателем. (4ч.)

Устройство и принцип работы серводвигателя.

Подключение полевых транзисторов и выпрямительных светодиодов.

  1. Создание собственных творческих проектов учащихся. (14ч.)
  2. Итоговое занятие (1 ч.)

Презентация собственных проектов.

 

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

 

         Ожидаемые результаты освоения образовательной программы кружка можно сформулировать следующим образом.

 

         После освоения данной программы учащиеся

получат знания о:

-        науке и технике как способе рационально-практического освоения окружающего мира;

-        роботах, как об автономных модулях, предназначенных для решения сложных практических задач;

-        истории и перспективах развития робототехники ;

-        робоспорте, как одном из направлений технических видов спорта;

-        физических, математических и логических теориях, положенных в основу проектирования и управления роботами;

-        философских и культурных особенностях робототехники, как части общечеловеческой культуры;

 

овладеют:

-        критическим, конструктивистским и алгоритмическим стилями мышления;

-        техническими компетенциями в сфере робототехники, достаточными для получения высшего образования по данному направлению;

-        набором коммуникативных компетенций, позволяющих безболезненно войти и функционировать без напряжения в команде, собранной для решения некоторой технической проблемы;

-        разовьет фантазию, зрительно-образную память, рациональное восприятие действительности;

-        научится решать практические задачи, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне их свободного использования;

-        приобретет уважительное отношение к труду как к обязательному этапу реализации любой интеллектуальной идеи.

        

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

 

Формами подведения итогов реализации программы являются: отчетное, итоговое занятия, соревнования, участие в конкурсах.

 

 

ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

 

Реализация программы «Лаборатория ARDUINO» требует форм и методов работы, направленных на создание оптимальных условий для достижения ожидаемых результатов в обучении и развитии учащихся, удовлетворения их индивидуальных возможностей, потребностей, интересов, раскрытия личностного потенциала каждого.

Для успешного проведения занятий используются разнообразные виды работ: игровые элементы, игры, дидактический и раздаточный материал, физкультминутки, кроссворды, головоломки, проекты, исследования.

Организационные формы педагогического взаимодействия, посредством которых реализуется программа кружка:

фронтальная, групповая, коллективная.

Формы занятий: традиционное занятие; интегрированное, комбинированное занятие; лекция; семинар; практическое занятие, тренинг, игра, экскурсия.

Методы и приемы организации образовательного процесса:

  • словесный (беседа, изложение и анализ текста);
  • наглядный (исполнение произведений и приемов педагогом), показ видеоматериалов, наблюдение, просмотр, исполнение);
  • практический (упражнение, исследовательская, творческая работа и другое).

Методы контроля:

  • наблюдение, беседа, опрос, анализ результатов деятельности учащихся, диагностика, соревнование, самоанализ.

 

 

ЛИТЕРАТУРА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ

Для педагога:

  1. С.А.Филиппов. 1. Робототехника для детей и родителей / С.А.Филиппов. // СПб: Наука, 2010.
  2. Сайт [Электронный ресурс]. – Режим доступа: //

http://edurobots.ru/kurs-arduino-dlya-nachinayushhix/

http://sw-robot.ru/robototekhnika

http://arduino.ru/Guide/Windows

 

Для учащихся:

  1. Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.
  2. Сайт [Электронные ресурс]. – Режим доступа: //

http://wiki.amperka.ru/ теоретический и практический материал, описание практикума 

http://robocraft.ru/page/summary/#PracticalArduino  Теоретический и практический материал

http://avr-start.ru/?p=980 Электроника для начинающих. Уроки.

https://sites.google.com/site/arduinodoit/home Методические разработки, описание практических и лабораторных работ.

http://arduino4life.ru практические уроки по Arduino.

http://bildr.org Инструкции и скетчи для подключения различных компонентов к плате Arduino.

http://arduino-project.net/ Видеоуроки, библиотеки, проекты, статьи, книги, приложения на Android.

http://cxem.net Сайт по радиоэлектроники и микроэлектронике.

http://arduino-project.net/ Видеоуроки, библиотеки, проекты, статьи, книги, приложения на Android.

http://arduino-diy.com Все для Arduino. Датчики, двигатели, проекты, экраны.

http://www.robo-hunter.com Сайт о робототехнике и микроэлектронике.

http://boteon.com/blogs/obuchayuschie-lekcii-po-arduino/uroki-po-arduino-oglavlenie.html? Уроки по Arduino

 

свернуть

Программа объединения по интересам "Робототехника"

развернуть

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Она использует фундаментальные достижения физики, математики, мехатроники, алгоритмики и программирования для решения задач по автоматизации всевозможных процессов.

Мехатроника - новая область науки и техники, сконцентрированная на создании и эксплуатации машин и систем с компьютерным управлением движения. Мехатроника базируется на знаниях в области механики, электроники и микропроцессорной техники.

Алгоритмика - раздел информатики об алгоритмах.

Программирование - это раздел информатики, изучающий методы и приемы составления программ для искусственных интеллектуальных систем.

Автоматизация - это полное или частичное устранение физического труда путем замещения работой оборудования.

Развитие робототехники в наше время выходит на новый уровень. Роботы играют все большую роль в нашей жизни и уже заменяют людей на многих опасных и тяжелых работах. Сейчас в современном производстве и промышленности растет потребность в специалистах, обладающие знаниями в этой области разработки и обслуживания роботов. Начинать готовить таких специалистов можно с самого младшего возраста. Поэтому образовательная робототехника в учреждениях дополнительного образования приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время.

В качестве основного оборудования при обучении детей основам робототехники используются образовательные конструкторы фирмы LEGO. LEGO MINDSTORMS — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. С помощью этих наборов можно организовать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, моделированию и автоматическому управлению.

Цель реализации программы объединения по интересам «Роботехника» – создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робототехнических конструкторов, развития научно-технического и творческого потенциала учащихся путем организации их деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Основные задачи программы объединения по интересам «Роботехника»:

  • ознакомить учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов;
  • реализовывать межпредметные связи с физикой, информатикой и математикой;
  • помочь учащимся в решении ряда кибернетических задач, результатом каждой из которых будет работающий механизм или робот с автономным управлением;
  • развивать у учащихся инженерное мышление, навыки конструирования, программирования и эффективного использования кибернетических систем;
  • повышать мотивацию учащихся к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем.

Основной формой организации образовательного процесса при реализации образовательной программы является занятие (теоретическое и практическое). Занятия проводятся 1 раз в неделю по 3 часа, 1 час составляет 45 минут. Как правило, проводятся смешанные виды занятий: чередование теоретических и практических видов деятельности.

Во время практических занятий организуется работа в группах, что обусловлено количеством комплектов конструкторов LEGO MINDSTORMS EV3 Educations.

В процессе занятий проводятся физкультминутки, направленные на активацию дыхания, кровообращения и активный отдых группы мышц, задействованных при основной деятельности.

Программа объединения по интересам «Роботехника» разработана по образовательной области «Робототехника».

Основными направлениями и видами деятельности на занятиях объединения по интересам «Роботехника» являются:

  • изучение технических возможностей конструкторов LEGO MINDSTORMS EV3 Educations;
  • сборка и усовершенствование стандартных моделей роботов;
  • изучение языков программирования EV3-Gи Scratch;
  • разработка программного обеспечения для роботов;
  • создание собственных моделей роботов;
  • подготовка и участие в соревнованиях по робототехнике.

Перечень направлений и видов деятельности может изменяться в соответствии с запросами учащихся, родителей, общества, которые определяются учебно-программной документацией образовательной программы дополнительного образования детей и молодежи.

Нормативный срок освоения программы – 108 часов (по 3 часа в неделю в течение 1 года). Комплектование группы завершается в первую неделю сентября. Набор в группу проводится в количестве 12 человек, возраст учащихся 11-13 лет. В каникулярное время занятия могут быть перенесены на утренние часы по согласованию с администрацией, численность (в том числе во время проведения районных массовых мероприятий, предметных олимпиад, научно-практических конференций с участием учащихся кружка) может снижаться до 50% основного состава, состав может быть переменным.

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

Теорети­ческих

Практи­ческих

1

Вводное занятие. Введение в робототехнику

9

4

5

2

Механические конструкции

12

4

8

3

Микрокомпьютер и сервомоторы LEGO MINDSTORMS Education EV3

18

6

12

4

Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3

18

6

12

5

Датчики LEGO MINDSTORMS Education EV3

21

7

14

6

Создание роботов

29

9

20

7

Итоговое занятие

1

1

0

 

Итого

108

37

71

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

1.                     Вводное занятие. Введение в робототехнику

1.1. Вводное занятие.

Робототехника как научно-техническая дисциплина. История и современный аспект развития.

Соревнования по робототехнике.

Техника безопасности на учебном занятии.

1.2. Знакомство с конструктором LEGO MINDSTORMS EV3.

Правила работы с конструктором. Изучение деталей конструктора (оси, балки, штифты, втулки, колеса, ремни, соединительные и крепежные элементы). Названия и функции элементов.

Подготовка конструктора к работе. Сортировка деталей.

1.3.  Конструирование.

Конструирование как научно-практическая деятельность. Требования к конструкциям.

Основные принципы построения роботов. Варианты соединения деталей в конструкциях.

Сборка базовой мобильной платформы.

2.                     Механические конструкции

2.1. Введение в механику.

Механика как наука. Примеры применения механики в реальном мире.

Механика в робототехнике. Примеры роботов и их конструкционные особенности.

2.2. Механические конструкции.

Механическая передача (фрикционная, ременная), передаточное отношение (с понижением скорости, с повышением мощности), двухступенчатая передача, червячная передача, волчок, простейший запускающий механизм, защита от холостого прокручивания шестеренок, редуктор.

2.3. Создание роботов.

Детям предлагается собрать волчок. Проводится соревнование на самое продолжительное кручение, после этого предлагается собрать пусковой механизм на основе зубчатых передач.

2.4. Создание роботов.

Детям предлагается собрать два небольших редуктора, повышающий скорость вращения оси и повышающий усилие на оси.

3.                     Микрокомпьютер и сервомоторы Lego MINDSTORMS EV3

3.1. Модуль EV3.

Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение.

3.2. Сервомотор.

Устройство сервомотора картинка. Функции сервомотора. Подключение сервомотора. Генерирование энергии и движения. Использование сервомотора с конструктором LEGO.

3.3. Создание простейших роботов.

Детям предлагается построить простого робота, по результату построения проводится контрольный заезд.

3.4. Создание роботов с повышающей передачей.

Детям предлагается построить робота с повышающей передачей, по результату построения проводится контрольный заезд.

3.5. Создание роботов с понижающей передачей.

Детям предлагается построить робота с понижающей передачей, по результату построения проводится контрольный подъем грузов.

3.6. Создание роботов с двумя ведущими осями.

Детям предлагается построить робота с двумя ведущими осями, по результату построения проводится контрольный заезд.

4.                     Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3

4.1. Знакомство с программой LEGO MINDSTORMS Education EV3

Запуск. Настройка. Подключение главного блока.

Основные окна программы. Палитра инструментов.

Графическое представление программы, принципы создания программ.

4.2. Программирование движения вперед по прямой траектории.

Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.

4.3. Программирование поворота на заданный угол.

Расчет числа оборотов колеса для поворота на заданный угол.

4.4. Программирование движения робота по кресту и вокруг квадрата

4.5. Программирование движения робота по кольцу, восьмерке.

4.6. Программирование движения робота змейкой, объезд препятствий

5.                     Датчики LEGO MINDSTORMS EV3

5.1. Датчик касания.

Обнаружение препятствия.

Счетчик касаний. Использование ветвления.

5.2. Датчик освещенности.

Движение, не выходя за пределы круга. Использование цикла.

5.3. Датчик освещенности.

Обнаружение линии и движение вдоль линии.

5.4. Датчик цвета.

Определение цвета линии. Использование выбора.

5.5. Ультразвуковой датчик расстояния.

Обнаружение препятствий.

5.6. Датчик положения в пространстве.

Работа с гироскопом.

5.7. Датчик положения в пространстве.

Сборка и запуск модели «Гиробой».

6.                     Создание роботов

В течение всего года детям необходимо давать задания на развитие творческих способностей. Для этого выбираются темы и в течение нескольких занятий дети соревнуются в создании роботов. Это позволяет отдохнуть от программирования и может быть использовано, когда дети устали учиться по плану. Так же все соревнования должны быть мотивированны призами.

6.1. Скоростные авто без привода.

На этом занятии можно объяснить детям, как правильно участвовать в соревнованиях. Машина оценивается на скорость (кто первый доедет до определенной черты) и на дальность. Соревнуются по двое, запуская машины в направлении финиша.

6.2. Сумо роботов.

В течение всего года можно несколько раз обращаться к этой категории соревнований. Соревнования проходят на специальном поле в виде круга. Первые соревнования могут проходить только с двигателями и блоком EV3. Далее с использованием датчиков, для контролирования поведения робота. После этого роботы могут быть спроектированы без ограничений с использованием механизмов для подавления соперника. Робот считается победителем, если он цел, не перевернут и продолжает движение.

6.3. Самый быстрый робот.

Создание самого быстрого робота. Понадобятся знания зубчатых передач и конструирования. Победитель вычисляется по турнирной сетке.

6.4. Робот, взбирающийся по лестнице.

Один из наиболее интересных проектов. Для проведения соревнований понадобится макет лестницы в учебный класс.

6.5. Машина с рулевым управлением.

Управление поворотом осуществляется отдельным двигателем. Для усложнения можно дать задания движения по линии.

6.6. Метательные машины.

Соревнования на дальность броска шара конструктора LEGO с помощью автоматизированных машин. Более всего ученикам нравится собирать катапульты и баллисты.

7.                     Итоговое занятие

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате усвоения программы учащиеся должны:

владеть умениями и навыками технического творчества и исследовательской деятельности;

уметь публично предъявлять собственные результаты на конференциях, конкурсах, выставках и др.

В результате усвоения программы объединения по интересам «Роботехника» обучающиеся должны

знать/понимать:

  • роль и место робототехники в жизни современного общества, иметь представления о перспективах ее развития;
  • основные понятия робототехники, основные технические термины, связанные с процессами конструирования и программирования роботов;
  • общее устройство и принципы действия роботов;
  • основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных исполнительных устройств;
  • различные способы передачи механического воздействия, различные виды шасси, виды и назначение механических захватов;
  • правила техники безопасности при работе в кабинете оснащенным электрооборудованием;

уметь:

  • собирать и программировать модели роботов LEGO MINDSTORMS Education EV3 по инструкции;
  • самостоятельно проектировать и собирать манипуляторы и роботов различного назначения;
  • использовать для программирования микрокомпьютер EV3 (программировать на дисплее EV3)
  • владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня сложности.

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Формами подведения итогов реализации программы являются:

  • «летопись» объединения по интересам (видео- и фотоматериалы);
  • портфолио творческих достижений объединения по интересам (грамоты, дипломы, сертификаты и др.);
  • проведение конкурсов по сборке и программированию роботов;
  • проведение мастер-классов по робототехнике и др.

ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Для создания оптимальных условий достижения ожидаемых результатов в обучении учащихся предполагаются как групповые, так и индивидуальные формы обучения.

Предметом изучения и исследований являются довольно сложные технические устройства и системы. Эффективность обучения основам робототехники зависит и от организации занятий, проводимых с применением следующих методов:

  • объяснительно-иллюстративный – предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.);
  • метод проблемного изложения – постановка проблемы педагогом, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении
  • проблемный – постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;
  • программированный – набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);
  • репродуктивный – воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу).

Основной метод, который используется при изучении робототехники – это метод проектов. Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых обучающийся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности обучающегося.

Проектно-ориентированное обучение – это систематический учебный метод, вовлекающий обучающихся в процесс приобретения знаний и умений с помощью широкой исследовательской деятельности, базирующейся на комплексных, реальных вопросах и тщательно проработанных заданиях.

Основные этапы разработки LEGO-проекта:

  1. Обозначение темы проекта.
  2. Цель и задачи представляемого проекта.
  3. Разработка и сборка модели на основе конструктора LEGO MINDSTORMS Education EV
  4. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.

При разработке и отладке проектов обучающиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность учащихся. Таким образом, можно убедиться в том, что Лего, являясь дополнительным средством при изучении курса информатики, позволяет обучающимся 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.

Средства обучения:

  1. Цифровое оборудование: ноутбуки, компьютерный класс, интерактивная доска.
  2. Конструкторы: LEGO MINDSTORMS Education EV3 (арт. 45544) и ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 (арт. 45560) с программным обеспечением к ним.
  3. Дополнительные программы (с использованием интернет ресурса).
  4. Цифровые разработки педагога к занятиям (презентации, сайты, тесты и т.д.).

Гражданско-патриотическое воспитание учащихся реализуется путём проведения тематических часов (робототехники, программиста). Воспитание культуры здорового образа жизни проводится во время участия в мероприятиях и конкурсах по спортивной робототехнике, т.к. это требует от учащихся не только умственной, но и физической активности, быстрого принятия решений, концентрации внимания, выработки реакций, сплочения в единую команду.

 

 

ЛИТЕРАТУРА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ

  1. Кодекс Республики Беларусь об образовании: с изм. и доп., внесенными Законом Республики Беларусь от 4 янв. 2014 г. - Минск : Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь, 2014. - 400 с.
  2. Белиовская, Л.Г. Использование LEGO-роботов в инженерных проектах школьников. Отраслевой подход / Л.Г. Белиовская, Н.А. Белиовский. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 276 с.
  3. Мартыненко, Ю.Г. Управление движением мобильных колесных роботов / Ю.Г. Мартыненко // Фундаментальная и прикладная математика. - 2005. - № 8. - С. 29-80.
  4. Предко, М. 123 эксперимента по робототехнике / М. Предко ; пер. с англ. В.П. Попова.– М.: НТ Пресс, 2007.– 544 с
  5. MINDSTORMS EV3 – Решения – LEGO Education: https://education.lego.com/ru-ru/product/mindstorms-ev3
  6. Программа дистанционного обучения работе с платформой LEGO MINDSTORMS EducationEV3: – http://legoacademy.ru/elearning/2654/
  7. robot-help.ru – Помощь начинающим робототехникам: https://robot-help.ru/
свернуть

Программа объединения по интересам "Айти шаг"

развернуть

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современное состояние информационного общества вызвало возрастающую потребность в личностях творческих, профессионально компетентных, социально-мобильных, открытых всему новому, умеющих находить нестандартные решения в различных ситуациях. Только такие люди могут реализовывать себя в любой сфере деятельности.

Развитие творческих способностей человека начинается в детстве. Чтобы подготовить специалиста, обладающего творческими способностями и профессионально владеющего современной техникой и информационными технологиями, необходимо начинать это делать в дошкольном и младшем школьном возрасте. В этот период дети открыты всему новому, любознательны, способны импровизировать, позитивно относятся к взрослому, который выступает образцом для подражания, полны желания создавать собственный, творческий продукт.

Необходимость организации и проведения занятий объединения по интересам «Айти шаг» для учащихся 5-8 классов продиктована следующими условиями:

  • необходимость формирования у учащихся операционного стиля мышления, который представляет собой совокупность таких навыков и умений, как планирование структуры действий и поиск информации, построение информационных моделей;
  • обучающиеся, своевременно приобретая пользовательские навыки, смогут затем применить компьютер и другие технические устройства как инструмент в своей дальнейшей учебной деятельности;
  • для учащегося младшего школьного возраста компьютер – это увлекательная игрушка. Занятие объединения по интересам легко превращается в интересную игру, вдохновляет детей и радует, способствует формированию мотивации и индивидуализации учения и развитию творческих способностей, созданию благоприятного эмоционального фона.

Очевидно, что для обучения учащихся целесообразно использовать специальные среды (программы), которые отвечают запросам ребенка, способствуют его развитию. Одной из таких сред является среда визуального программирования с графическим интерфейсом Scratch.

К основным особенностям Scratch относятся:

Блочное программирование. Для создания проектов в Scratch достаточно просто совместить графические блоки вместе в программах-скриптах. Блоки сделаны так, чтобы их можно было собрать только в синтаксически верных конструкциях, что исключает ошибки, позволяет избежать неудач. Автор проекта может сделать изменения в скриптах, даже когда программа запущена, что позволяет экспериментировать с новыми идеями снова и снова.

Манипуляции данными. В Scratch можно создать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы, различные модели, которые управляют и смешивают графику, анимацию, музыку и звуки. Дети могут сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманных ими персонажей, учиться работать с графикой и звуком. При этом неявным образом формируется логическое и алгоритмическое мышление.

Цель: создание условий для формирования первоначальных элементов логического и алгоритмического мышления, информационной культуры, познавательных, интеллектуальных и творческих способностей учащихся через проектную работу со средой визуального программирования Scratc.

Задачи:

  • развивать мотивацию учащихся к познанию и творчеству;
  • развивать у учащихся логику, алгоритмическое, образное и

аналитическое мышление, творческие способности;

  • активизировать самостоятельную учебно-познавательную деятельность учащихся, умение работать в паре, группе;
  • формировать умения составлять простейшие алгоритмы при планировании и реализации проектов в среде Scratch;
  • формировать навыки объектного взаимодействия в среде программирования Scratch, моделирования интерактивного взаимодействия с исполнителями, создания собственных программных событий (интерактивных историй, игр и презентаций, обучающих программ и тренажеров, мультфильмов, моделей), иллюстрирующих пройденный материал по различным учебным предметам;
  • формировать устойчивый познавательный интерес к обучению, развивать воображение, творческие способности;
  • формировать базовые навыки работы с компьютером как рабочим инструментом и необходимость усвоения соответствующих правил техники безопасности.

Основной формой организации образовательного процесса при реализации образовательной программы объединения по интересам «Айти шаг» является занятие (теоретическое и практическое). Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа, 1 час составляет 45 минут.

Согласно СанПиН и ГН № 59 от 28.06.2013 при организации занятий обучающихся с использованием ВДТ, ЭВМ И ПЭВМ в объединении по интересам «Айти шаг» необходимо руководствоваться следующими требованиями:

  • продолжительность непрерывного занятия, связанного с фиксацией взгляда непосредственно на экране видеомонитора ПЭВМ (за исключением портативных) не должна превышать 15 минут;
  • продолжительность компьютерных игр в заданном темпе обучающихся должна быть не более 10 минут, развивающих занятий в свободном режиме – не более 25 минут.

Программа предусматривает выполнение мероприятий по предупреждению развития умственного, эмоционального и зрительного переутомления:

  • чередование теоретической и практической работы на протяжении занятия;
  • во время перерыва проведение в отсутствие обучающихся сквозного проветривания помещения;
  • централизованное отключение видеомониторов с целью обеспечения нормируемого времени работы;
  • выполнение на занятиях упражнений для глаз, физкультурных минуток, направленных на активацию дыхания, кровообращения и активный отдых группы мышц, задействованных при основной деятельности.

Программа объединения по интересам «Айти шаг» разработана на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодежи естественно-математического профиля отт 6 сентября 2017г. пост. №123 по образовательной области «Информатика».

Информатика - наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений.

Информатика включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например, разработка языков программирования и протоколов передачи данных.

Информатика позволяет изучать, что можно (что нельзя) реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс, языки программирования, представление знаний) и т.п.

Программа является программой базового уровня. Срок реализации программы – 1 год. Продолжительность освоения программы в течение учебного года составляет 36 недель (72 часа). Основной формой организации образовательного процесса при реализации программы является занятие. Занятия проходят 1 раз в неделю по 2 часа. 1 час составляет 45 минут. Наполняемость группы 12 человек. В группу принимаются учащиеся 10-12 лет.

В каникулярное время занятия могут переноситься на первую половину дня и проходить с переменным составом учащихся. Во время проведения районных массовых мероприятий, предметных олимпиад, научно-практических конференций с участием учащихся кружка, а также в каникулярное время посещаемость может снижаться до 50%.

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

(первый год обучения)

№ п/п

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего часов

Теоретических

Практических

1

Введение

1

1

 

2

Знакомство с компьютером.

3

2

1

3

Работа с текстом

5

2

3

4

Первоначальное представление о глобальной сети Интернет. Правила безопасной работы в сети Интернет

5

2

3

5

Введение в логику

6

3

3

6

Алгоритмы и блок-схемы

6

3

3

7

Знакомство со средой программирования Scratch

3

1

2

8

Основы анимации в Scratch

5

2

3

9

Интерактивная анимация и взаимодействие объектов

10

3

7

10

Графический редактор Scratch. Создание своих спрайтов и фонов

10

4

6

11

Черепашья графика и программирование рисования

10

2

8

12

Звук и музыка в анимации

6

1

5

13

Итоговое занятие

2

-

2

 

Итого

72

28

44

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗЛВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ

 

  1. Введение (1 час)

Правила работы и безопасного поведения в компьютерном классе

  1. Знакомство с компьютером. (3 часа)

Теоритическая часть

История возникновения компьютера.

Основные устройства компьютера (клавиатура, мышь, колонки, наушники).

Клавиатура – устройство ввода информации.

Практическая часть

Компьютерные программы и работа с ними.

  1. Работа с текстом (5 часов)

Теоритическая часть

Текстовый редактор.

Создание текстового документа Word.

Практическая часть

Работа с заданным текстом.

Форматирование абзацев и символов.

Создание таблиц и фигур в Word.

  1. Первоначальное представление о глобальной сети Интернет. Правила безопасной работы в сети Интернет (5 часов)

Теоритическая часть

Знакомство с сетью Интернет.

Безопасность в сети Интернет. Регистрация на сайтах.

Практическая часть

Поиск информации в сети Интернет.

Электронная почта и работа в сети.

Знакомство с сайтом scratch.mit.edu и его ресурсами.

  1. Введение в логику (6 часов)

Теоритическая часть

Решение логических задач.

Занимательная логика.

Практическая часть

Логические схемы.

Графические диктанты: рисование по клеточкам.

Шифрование.

  1. Алгоритмы и блок-схемы (6 часов)

Теоритическая часть

Алгоритм. Блок-схема. Программа.

Знакомство с линейными алгоритмами.

Знакомство с циклическими алгоритмами.

Практическая часть

Составление линейных алгоритмов.

Составление циклических алгоритмов.

Составление разветвляющихся алгоритмов.

  1. Знакомство со средой программирования Scratch (3 часа)

Теоритическая часть

Знакомство со средой программирования Scratch.

Практическая часть

 

Главное меню Scratch. Понятие алгоритма, способы записи алгоритма.

Понятие спрайта и объекта. Использование интернета для импорта объектов.

  1. Основы анимации в Scratch (5 часов)

Теоритическая часть

Спрайт и его свойства. Библиотека спрайтов.

Фон сцены. Блоки групп ВНЕШНОСТЬ и УПРАВЛЕНИЕ

Практическая часть

Анимация спрайта через смену костюмов. Добавление звука.

Создание анимации со своими спрайтами.

Редактирование своего спрайта в графическом редакторе.

  1. Интерактивная анимация и взаимодействие объектов (10 часов)

Теоритическая часть

Алгоритм с ветвлением.

Управление движением персонажа с помощью мыши.

Блоки изменения внешности спрайта с помощью графических эффектов.

Практическая часть

Блоки группы СОБЫТИЯ: Когда спрайт нажат, Когда клавиша () нажата.

Блоки группы СОБЫТИЯ: Передать (сообщение) и Когда я получу ().

Разработка анимационного проекта.

  1. Графический редактор Scratch. Создание своих спрайтов и фонов (10 часов)

Теоритическая часть

Создание спрайтов и фоном

Графический редактор костюмов в Scratch. Растровый режим.

Графический редактор костюмов в Scratch. Векторный режим.

Дополнительные инструменты графического редактора Scratch.

Практическая часть

Графический редактор костюмов в Scratch. Растровый режим.

Графический редактор костюмов в Scratch. Векторный режим.

Дополнительные инструменты графического редактора Scratch. Импорт костюмов.

Разработка анимационного проекта.

  1. Черепашья графика и программирование рисования (12 часов)

Теоретическая часть

Черепашья графика. Инструмент Перо

Понятие координат и рисование по координатам. Определение координат спрайта на сцене.

Практическая часть

Блоки Перейти в x: () y: (), Плыть () секунд в точку x: () y: ()

Блоки Перейти в x: () y: (), Плыть () секунд в точку x: () y: ()

Разработка анимационного проекта.

  1. Звук и музыка в анимации (6 часов)

Теоретическая часть

Добавление звука в мультфильмы, истории, игры.

Практическая часть

Создание музыкально проекта.

Играем на пианино и других музыкальных инструментах.

Разработка анимационного проекта.

Разработка анимационного проекта.

Защита анимационного проекта.

  1. Итоговое занятие

Практическая часть

Подведение итогов работы за год. Конкурс аниматоров в Scratch.

 

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Обучающиеся будут знать:

- правилах безопасной работы в компьютерном классе;

- применении компьютеров в различных сферах жизни и деятельности человека;

- назначении основных устройств компьютера;

- роли сети Интернет в жизни человека;

- алгоритмах, о видах и способах записи алгоритмов;

- функциональном устройстве программной среды Scratch и основных структурных элементах пользовательского интерфейса;

- назначении и использовании основных блоков команд, состояний, программ;

- правилах сохранения документа и необходимости присвоения правильного имени.

Обучающиеся будут уметь:

- включить, выключить компьютер;

- работать с устройствами ввода/вывода текстовой и звуковой информации  (клавиатура, мышь, колонки, наушники);

- запускать программы и корректно завершать их работу;

- вводить и редактировать простейший текст;

- осуществлять поиск информации в сети Интернет;

- работать с заготовками для персонажей и сцен в соответствующих библиотеках программной среды;

- создавать и редактировать свой спрайт в графическом редакторе;

- создавать анимации со своими спрайтами.

Обучающиеся будут владеть приемами:

- записи алгоритмов с использованием основных базовых конструкций: «следование», «ветвление» и «повторение»;

- анимации спрайта через смену костюма;

- добавления звука;

- создания анимации со своими спрайтами;

- работы с музыкальным редактором Scratch.

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Формами подведения итогов реализации программы являются:

студия объединения по интересам «Айти шаг» на сайте сообщества SCRATCH: https://scratch.mit.edu/studios/5364233/, в которой будут публиковаться лучшие работы учащихся;

«летопись» объединения по интересам (видео- и фотоматериалы);

 защита проектов.

ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Основными формами и методами проведения занятий являются: практические работы на компьютере, метод проектов, демонстрации с использованием видеоматериалов и наглядных средств (по принципу «делай, как я»: учитель показывает, как использовать те или иные инструменты, а учащиеся повторяют за ним), проблемные беседы, дискуссии, защита индивидуальных и коллективных проектов.

В зависимости от года обучения, уровня подготовки, интересов и способностей учащихся, можно использовать одну или несколько стратегий проектно-ориентированного обучения:

а) рассмотрение простых примеров, рекомендованных в программе учебно-демонстрационных игр, и реализация в течение одного или нескольких занятий одной такой игры или ее модификации (с учетом желания и творческих идей учащихся). Данная стратегия наиболее целесообразна на начальной стадии (в течение 1-го года) обучения;

б) использование в качестве сквозных проектов концепций игр основных жанров, которые предлагают компании-разработчики игр (далее – Айти шаг) и их поэтапная реализация на протяжении нескольких занятий (в течение почти всего курса) с использованием графических библиотек и пр. материалов, переданных этими компаниями;

в) для тех учащихся, которые наиболее мотивированы и не первый год изучают программирование в среде Scratch – реализация собственных идей и проектов с использованием изучаемых на занятиях возможностей и приемов, которые таким образом повторяются и более глубоко и осознанно закрепляются, усваиваются. У учащихся при этом развивается творческое мышление и способности к самообучению, самоорганизации и самоконтролю;

г) изучение языка программирования и среды Scratch с последующей реализацией образовательных игровых и прикладных проектов по любым предметам школьной программы. Таким образом, у учащихся формируется понимание актуальности сферы информационных технологий и ряда ИТпрофессий в социально востребованном аспекте, а также мотивация к получению результата, который не просто интересен, но и полезен, в котором заинтересованы многие потребители (как учителя, так и учащиеся более младшего возраста). Кроме того, обеспечивается формирование межпредметных связей в системе учебных дисциплин средней школы.

ЛИТЕРАТУРА И РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ

  1. Кодекс Республики Беларусь об образовании: с изм. и доп., внесенными Законом Республики Беларусь от 4 янв. 2014 г. – Минск : Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь, 2014. – 400 с.

Типовая программа дополнительного образования детей и молодежи (естественно-математический профиль). Постановление Министерства образования Республики Беларусь от 06.09.2017 № 123

  1. Учебная программа факультативных занятий “Творческая деятельность в среде программирования Scratch” для учреждений общего среднего образования, II-IV классы, Минск, 2018 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://adu.by/images/2020/08/fz_programir_Scratch_2-4_2018.pdf. – Дата доступа: 30.08.20.
  2. Босова, Л.Л. Методика применения интерактивных сред для обучения младших школьников программированию / Л.Л. Босова, Т.Е. Сорокина // Информатика и образование. – 2014. – № 7.
  3. Патаракин, Е.Д. Учимся готовить в среде Скретч: учеб.-метод. пособие / Е.Д. Патаракин. – М.: Интуит.ру, 2007.
  4. Первин, Ю.А. Методика раннего обучения информатике: метод. пособие / Ю.А. Первин. – 2-е изд. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008.
  5. Программирование для детей / К.Вордерман, Дж.Вудкок, Ш.Макаманус [и др.]; пер. с англ. С.Ломакина. – М/: Манн, Иванов и Фебер, 2015.
  6. Рындак В.Г. Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch: учебно-методическое пособие / В. Г. Рындак, В.О. Дженжер, Л.В. Денисова [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docplayer.ru/145172-V-g-ryndak-v-o-dzhenzher-l-v-denisova.html. – Дата доступа: 30.08.2020.
  7. Скретч: идея, программа, общество / Официальный сайт проекта Scratch [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://scratch.mit.edu/. – Дата доступа: 30.08.2020.
  8. Студия «Юный разработчик игр (Беларусь)» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://scratch.mit.edu/studios/1463078/. – Дата доступа: 30.08.2020.
  9. СанПиН «Требования при работе с видеодисплейными терминалами и электронно-вычислительными машинами»; Гигиенический норматив «Предельно допустимые уровни нормируемых параметров при работе с видеодисплейными терминалами и электронно-вычислительными машинами» // Постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь 28.06.2013 №59 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://minzdrav.gov.by/upload/dadvfiles/000355_451168_SanNiP.doc . – Дата доступа: 30.08.2020.
свернуть

Программа объединения по интересам "Компьютерная графика"

развернуть

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Широкое применение в разнообразных областях науки и техники, производства и общественной жизни в настоящее время находит компьютерная графика. Люди самых разных профессий: художники и дизайнеры, конструкторы и модельеры, журналисты и юристы, научные и медицинские работники — используют компьютерную графику в своей работе.

Программа дополнительного образования детей и молодежи «Компьютерная графика» представляет собой документ, определяющий модель процесса деятельности в кружке при реализации данной программы.

Программа имеет социально-педагогическую направленность и ориентирована на развитие личности учащегося, формирование и развитие его творческих способностей, удовлетворение его индивидуальных потребностей в нравственном совершенствовании, организацию свободного времени, профессиональную ориентацию.

Программа объединения по интересам «Компьютерная графика» разработана и составлена на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодёжи (естественно-математический профиль) Министерства образования Республики Беларусь,  06.09.2017г., постановление № 123 и программы факультативного курса «Информатика». Дополнительное образование в кружке учащиеся получают в очной форме. Освоение образовательных областей, тем осуществляется на базовом уровне.

По целевой направленности программа является общекультурной, по содержанию и видам деятельности — профильной, по особенностям развития — общей, по срокам реализации — краткосрочной, по степени авторства — творческой.

Актуальность программы в том, что полученные знания и навыки позволят учащимся в дальнейшем самостоятельно осваивать более сложные приёмы работы с графикой и могут быть востребованы в различных сферах художественного творчества: от архитектуры, промышленного и web-дизайна до полиграфии и рекламы. Практическая направленность занятий позволяет овладеть основными приёмами работы в любых программах, учит использовать компьютер как инструмент своей деятельности.

Цель программы: формирование теоретических знаний и практических умений в области компьютерной графики, а также расширение знаний и умений учащихся в применении различных компьютерных приложений.

 

Задачи:

- формировать навыки работы с векторной и растровой графикой;

- формировать навыки сетевой коммуникации;

- формировать навыки систематизации информации, самообучения и самоконтроля;

- воспитывать художественную культуру и эстетический вкус;

- формировать ответственное отношение к соблюдению этических и нравственных норм при использовании информационных и коммуникационных технологий.

Программа объединения по интересам является программой базового уровня. Срок реализации 1 год (36 недель - 72 часа). Основной формой организации образовательного процесса при реализации программы является занятие, которое проводится 1 раз в неделю по 2 часа. Продолжительность одного учебного часа – 45 минут. Наполняемость группы - 12-15 человек. В группу принимаются учащиеся 12-14 лет.

Во время каникул, а также в дни проведения предметных олимпиад, конференций, спортивно-массовых мероприятий школьного или районного уровня, требующих участия в них учащихся кружка и совпадающих с днями проведения занятий в кружке, допускается снижение количественного состава учащихся до 50%. В каникулярное время занятия могут быть перенесены по согласованию с администрацией, состав может быть переменным.

По отдельным темам, предусмотренным учебно-тематическим планом программы, группы могут делиться на подгруппы, а также могут проводиться индивидуальные занятия с учащимися, которые предполагают подготовку работ к областным и республиканским конкурсам.

Основная форма организации образовательного процесса – занятие. Форма проведения занятия – групповая.

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

Наименование разделов, тем

Количество часов

Всего

Теоретичес кие

Практичес кие

 

 Вводное занятие

2

2

-

1

Программа Рaint

4

1

3

2

Программа Inkscape

4

1

3

3

Программа Macromedia Flach

20

5

15

4

Программа Adobe Photoshop

34

7

28

5

Обработка и публикация графической  информации с помощью интернет-ресурсов

6

2

4

 

Итоговое занятие

2

-

2

 

ИТОГО:

72

18

54

 

СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ

 

Вводное занятие (2 ч.)

Знакомство с содержанием программы. Правила работы и безопасного поведения в компьютерном классе.

  1. Программа Рaint (4 ч.)

Панель инструментов и настройка инструментов. Техника рисования. Работа с инструментами рисования: Кисть, Карандаш, Ластик, Распылитель. Инструмент закрашивания Заливка. Выбор формы инструмента

Редактирование графического изображения исправлением, дополнением, раскрашиванием. Использование масштаба и сетки для увеличения размера. Основные операции над фрагментами изображения: Перемещение, Удаление, Копирование, Вырезка, Вставка.

 Текст в программе Paint. Использование необходимых операций: Наклонять, Поворачивать, Отражать для создания сложных графических изображений. Для ввода текста в графическом редакторе используется инструмент Надпись.

  1. Программа Inkscape (4ч.)

Основные принципы работы рабочего окна графического редактора.

Создание и редактирование векторного изображения.

Операции над объектами векторного изображения: выделение, трансформация, группировка.

Сохранение и загрузка векторных изображений.

  1. Программа Macromedia Flach (20 ч.)

Основные понятия анимации. Виды анимации. Назначение редактора для создания анимации. Элементы интерфейса. Сохранение и публикация анимации.

Создание и редактирование объектов. Работа с цветом.

Слои. Библиотека объектов.

Шкала времени. Покадровая анимация.

Автоматическая анимация движения: прямолинейного, по траектории. Импорт и использование изображений.

Автоматическая анимация формы.

Работа с текстом.

  1. Программа Adobe Photoshop (34 ч.)

Элементы рабочего окна. Настройка системы и организация палитр. Создание нового файла. Открытие и закрытие изображения.

Команды и инструменты выполнения коррекции. Изменение яркости и контраста изображения. Изменение цвета изображения. Изменение тона и насыщенности цветного изображения. Работа с цветом по тоновым кривым. Обесцвечивание изображения. Отличие тоновой и цветовой коррекции. Коррекция изображения в каналах. Настройка точки чёрного, точки белого и гаммы изображения. Преобразование цветовых моделей. Выполнение цветоделения.

Изучение инструментов управления контурами. Выбор контуров из библиотеки. Рисование контура по шаблону. Рисование контура с заданными пользователем параметрами. Добавление и удаление узлов при создании нового контура. Пересечение, вычитание и сочетание контуров. Палитра пути и её возможности работы с контурами: загрузка контура как выделения, штриховка контура кистью, заливка пути основным цветом.

Техника выделения областей изображения. Действие с выделенной областью: перемещение рамки выделения, масштабирование, поворот, искажение выделенной области, отмена выделения. Использование инструментов группы выделения: Область, Лассо, Волшебная палочка, Кадрирование, Фрагмент. Изучение панели задач для каждого инструмента и его действие на изображение.

Использование инструментов группы редактирования: Произвольная трансформация, Масштаб, Поворот, Наклон, Искривление, Перспектива, Отражение. Действие инструментов на изображение. Техника ретуширования. Чистка и восстановление деталей изображения с помощью инструмента Клонирующий штамп. Смазывание контура инструментом Размытие.

Способы создания нового слоя. Управление слоями с помощью рабочей области Слои. Создание многослойного изображения. Особенности работы с многослойным изображением. Связывание слоёв. Трансформация содержимого слоя. Режимы наложения слоя. Непрозрачность слоя. Переход слоя в фон и фона в слой. Эффекты слоя: создание тени, ореола, имитации рельефа, обводка контура изображения. Слияние слоёв. Создание коллажей.

Действие фильтра на изображение. Применение фильтров для повышения и понижения резкости и имитации световых эффектов. «Смягчение» действия фильтра на изображение. Режимы наложения фильтров. Сжижение и его возможности работы с фрагментами изображения. Работа с командой Вычитание фрагментов изображений. Создание визуальных эффектов с помощью совмещения фильтров.

Написание горизонтального и вертикального текста. Выбор цвета и контура букв. Изменение начертания текста, расстояния между строками и буквами. Особенности работы с векторным и растровым текстом. Написание текста маской. Стили искажения текста. Текст из фона.

  1. Обработка и публикация графической информации с помощью интернет-ресурсов (6 ч.)

Виды интернет-ресурсов. Информационные ресурсы сети Интернет. Основные сервисы сети Интернет: всемирная паутина, электронная почта и списки рассылки, чаты, форумы, группы новостей, интерактивные сервисы. Сервисы Веб 2.0. Безопасность при работе в сети Интернет.

Поисковые системы

Сетевые образовательные проекты.

Итоговое занятие (2 ч.)

Подведение итогов.

 

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате изучения программы «Компьютерная графика»  учащиеся должны знать:

  • правила безопасного поведения в компьютерном классе;
  • виды вредоносного программного обеспечения и способах защиты от него;
  • назначение растрового графического редактора Adobe Photoshop; назначение векторных графических редакторов Inkscape и Macromedia Flach;
  • назначении и возможности программы для работы с графической информацией;
  • видах анимации;
  • назначении основных сервисов глобальной компьютерной сети Интернет (далее – сеть Интернет);
  • элементах электронного письма.

В результате изучения программы «Компьютерная графика»  учащиеся должны уметь:

  • запускать программы и завершать их работу;
  • использовать элементы интерфейса окна для управления приложением;
  • выполнять операции с файлами и папками;
  • выполнять типовые операции создания и преобразования графических объектов, применять различные эффекты;
  • работать с обычным и фигурным текстом, создавать художественные надписи,
  • используя специальные эффекты, создавать и трансформировать объекты;
  • выполнять типовые операции растровой графики, коррекции и ретуширования изображений;
  • создавать графические композиции и коллажи;
  • применять эффекты и фильтры.
  • применять типовые инструменты и методы создания покадровой и автоматической анимации;
  • осуществлять поиск информации в сети Интернет; просматривать веб-страницы;
  • сохранять информацию;
  • создавать, отправлять, получать, сохранять, пересылать сообщения, прикреплять к сообщениям файлы

 

ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Формами подведения итогов реализации программы являются открытые и итоговое занятия, защита проектов.

 

ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Основные ме­тоды работы для реализации настоящей программы используются - развивающего обучения (проблемный, поисковый, твор­ческий), дифференцированного обучения (уровневые, индивидуальные задания, вариативность основного модуля программы), игровые.

Используются разнообразные формы проведения заня­тий: беседа, демонстрация и иллюстрация (в том числе с использованием обучающих и демонстрационных компьютерных про­грамм), объяснение, лекция, практическая работа на ПК, анализ ошибок и поиск путей их устранения, практическая работа, самостоятельная работа,  творческие практические работы, познавательные, ролевые и деловые игры, творческий зачет, конкурсы, викторины.

Важной составляющей каждого занятия является самостоятельная работа учащегося. С целью активизации самостоятельной работы учащихся используется метод проектов, что позволяет реализовать индивидуальный подход к обучению. В ходе работы над проектом учащиеся активно используют различные инструменты и методы обработки графики, проектируют и создают собственные проекты. В результате каждый ученик создаёт портфолио своих проектов (творческих работ). Такая организация занятий способствует развитию познавательного интереса и творчества учащихся.

Формы организации  учащихся на занятии: коллективная, групповая, индивидуальная.

Методы контроля: наблюдение, беседа, опрос, анализ результатов деятельности учащихся, самоанализ, выставки творческих  работ.

 

ЛИТЕРАТУРА И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ

  1. Макарова, Н. В. Информатика 7-9 класс. Практикум по информационным технологиям. Учебно-методический комплект для средней школы / Н. В. Макарова, И. Н. Кузнецова, Ю.Н. Нилова, Е.О. Феофанова, К.В. Шапиро. — Минск: «Питер», 2002. — 288 с.
  2. Сугакевич, А. Г., Твой компьютер. Научно-популярное издание / А. Г. Сугакевич, А. Э. Плетнёв, Е. Н. Володько. — Минск: Белорусская ассоциация «Конкурс», 2010. — 96 с.
  3. Володько, Е. Н. Компьютер детям… не игрушка. / Е. Н. Володько, А. Э. Плетнёв, А. Г. Сугакевич. Минск: Белорусская ассоциация «Конкурс», 2011. — 96 с.
  4. Николаева, Е. А. Adobe Photoshop CS: практические задания: пособие для школ, гимназий, лицеев / Е. А. Николаева, И. Б. Градобаева. — Минск : Аверсэв, 2006. – 128 с.

 

Интернет-ресурсы:

  1. http://photoshop.demiart.ru
  2. http://tutorials.psdschool.ru
  3. www.photoshop-master.ru

 

свернуть