Документ 4035741

Пояснительная записка
Актуальность программы.
В окружающем нас мире встречается много роботов: роботы в производстве
автомобилей, различные манипуляторы, роботы-помощники в медицине и т.п.
Словом, роботы повсюду сопутствуют человека. Большую значимость среди
учебных роботов в настоящее время имеют LEGO – конструкторы. Они
приглашают ребят в увлекательный мир роботов, позволяют погрузиться в сложную
среду информационных технологий.
Настоящая
программа
предлагает
использование
образовательных
конструкторов LEGO WeDo . Данный конструктор в линейке роботов LEGO,
предназначен в первую очередь для детей 7-11 лет. Работая индивидуально, парами
или в командах, ребята могут создавать и программировать модели. Работа с
конструкторами позволяет детям в форме познавательной игры узнать многие
важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении
модели затрагивается множество проблем из разных областей знания, что является
вполне естественным. Программируемый конструктор и обеспечение к нему
предоставляют возможность учиться ребенку на собственном опыте. Всё это
вызывает у детей желание продвигаться по пути открытий и исследований, а любой
успех добавляет уверенности в себе.
Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс
создания значимого и осмысленного проекта, который представляет для него
интерес. Знакомство детей с азами программирования происходит на основе
стандартного
интерфейсом,
программного
позволяющим
обеспечения,
ребёнку
которое
постепенно
отличается
входить
понятным
в
систему
программирования. Данная компьютерная программа совместима со специальными
блоками конструктора. Важно отметить, что компьютер используется как средство
управления моделью; его использование направлено на составление управляющих
алгоритмов
для
собранных
моделей.
Ребята
получают
представление
об
2
особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов,
моделировании работы систем.
Цель программы: Развитие у детей интереса к техническому творчеству и
обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления
готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Обучение по
данной программе основано на принципах интеграции теоретического обучения с
процессами
практической,
исследовательской,
самостоятельной
научной
деятельности воспитанников и технико-технологического конструирования.
Задачи программы:
1.
Образовательная задача: формирование умений и навыков конструирования,
приобретение опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство
и освоение программирования в компьютерной среде моделирования LEGO WеDо.
Повышение
качества работы с детьми в кружке. Разработка проектной
деятельности в процессе работы.
2.
Познавательная задача: развитие интереса к робототехнике. Использование
научных и практических достижений для моделирования и конструирования.
3.
3.
Развивающая
задача:
развитие
творческой
активности,
самостоятельности в принятии решений в различных ситуациях.
Развитие
внимания, памяти, воображения, мышления (логического, творческого). Умения
излагать мысли в четкой логической последовательности. Разработка проектной
деятельности в процессе работы. Способствовать развитию приоритетных
направлений
в
современной
системе
образования:
здоровьесберегающих
технологий, гуманизации дополнительного образования, охраны окружающей
среды. Стимулирование детей к экспериментальной деятельности, принятие
участия в конкурсах, в соревнованиях.
4. Воспитывающая
задача:
воспитание
ответственности,
коммуникативных
способностей.
3
Организационные условия реализации программы.
Программа рассчитана на возрастную категорию детей 7 – 11 лет. Занятия
проводятся в группах по 10 человек, 3 раза в неделю по 2 часа. Программой
предусматривается нагрузка 216 часа. Срок реализации программы: 1 год.
Основные
методы работы: словесные (рассказ, беседа, инструктаж),
наглядные (демонстрация), репродуктивные ( применение полученных знаний на
практике), практические (конструирование), поисковые (поиск разных решений
поставленных задач).
Основные формы работы - занятие. Занятия проходят как совместная
практическая творческая деятельность с элементами самостоятельного выполнения
работ.
Способы проверки результатов. Тестирование, просмотр внешнего вида и
функционирования модели, соревнования.
Основные приёмы работы: беседа, ролевая игра, познавательная игра,
задание по образцу ( с использованием инструкции), творческое моделирование(
создание рисунка модели), викторина, проект).
Процесс работы над моделью имеет следующие этапы:
1.
Выбор темы проекта, модели;
2.
Сбор информации по выбранной теме, модели;
3.
Выяснение технической задачи, постановка, которая требует создания
модели будущей конструкции;
4.
Определение путей решения задачи;
5.
Исполнение намеченного плана. Самостоятельный подбор необходимых
деталей LEGO WeDo, выполнение практической работы, воплощение мысли в
реальную модель.
ПервоРобот WeDo предоставляет средства для достижения целого комплекса
образовательных целей:
-развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;
-установление причинно-следственных связей;
-анализ результатов и поиск новых решений;
4
-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;
-написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности.
Направленность программы. Программа имеет научно – техническое
направление.
Учебно – методические средства обучения.
Для эффективности реализации образовательной программы «LEGOконструирование. Первые шаги» необходимы материальные ресурсы:
1. Конструкторы «ПервоРобот LEGO Wе Dо» - 3 комплекта.
2.Лицензионное программное обеспечение 2000095 LEGO® Education We
Do.
3.Комплект заданий 2009580 LEGO Education We Do Activity Pack.
4. 10 персональных компьютеров
5. 1 Экран, 1 проектор.
5
Учебно – тематический план.
№
Разделы и темы
Кол – во
часов
1.
1.1
Введение
Техника безопасности.
10
2
1.2
Знакомство с
конструктором We Do.
Элементы набора.
8
2.
2.1
Изучение механизмов
Зубчатые колёса.
Промежуточное зубчатое
колесо. Коронные зубчатые
колёса.
16
4
2.2
Понижающая зубчатая
передача. Повышающая
зубчатая передача.
4
2.3
Шкивы и ремни.
Перекрёстная ременная
передача. Снижение,
увеличение скорости.
Червячная зубчатая
передача, кулачок, рычаг.
Викторина.
8
3.
Изучение датчиков и
моторов
Мотор и оси
8
3.1
4
Содержание.
Проведение инструктажа по технике
безопасности. Техника безопасности
при работе с конструктором We Do.
Знакомство с основными деталями:
балка, кирпич, пластина, зубчатое
колесо, коронное колесо, ось, ремень,
шкив. Закрепление новых знаний в
игровой форме.
Какую функцию выполняет Блок «
Мотор против часовой стрелки».
Определение вращения первого
зубчатого колеса, сколько зубьев имеет
малое и большое зубчатое колесо.
Ведущее и ведомое зубчатое колесо.
Определение движения зубчатых колёс.
Определить функцию коронного
зубчатого колеса.
Проследить движения шкивов и
определить ведущий и ведомый шкив,
скорость. Направление вращения
шкивов. Программирование мотора на
скорость.
Знакомство с определениями: кулачок,
рычаг. Определение формы кулачка.
Движения колеса над кулачком.
Программирование движения колеса и
его оси. Определение три части модели
« Рычаг». Плечо сила, плечо груза,
точка опоры.
Проведение викторины для
закрепления знаний по теме.
Определить действия мотора, функцию
блока « Начало», блока « Мотор по
6
Датчик наклона,
расстояния.
Программирование We
Do
Блок « Цикл»
36
4.2
Блок « Прибавить к
экрану»
10
4.3
Блок « Вычесть из экрана».
16
5.
Конструирование и
программирование
заданных моделей.
Забавные механизмы
Танцующие птицы
28
10
Умная вертушка
10
Обезьянка барабанщица
8
Звери
Голодный аллигатор
30
10
Рычащий лев
10
Порхающая птица
10
Футбол
Нападающий
30
10
3.2
4.
4.1
5.1
5.2
5.3
4
10
часовой стрелке».
Работа датчиков наклона, расстояния.
Варианты работы датчиков
Составление программ, где
используются Блок « Цикл».
Составление программ, где
используются Блок « Прибавить к
экрану»
Составление программы, где
используется Блок « Вычесть из
экрана».
Определить, как происходит
превращение энергии из электрической
( компьютера и мотора) в
механическую( вращение зубчатых
колёс, шкивов, осей и ремней). Система
ременных передач.
Изучения процесса передачи движения.
Создание и программирование
моделей. Модификация конструкции
модели.
Изучение рычажного механизма и
влияние конфигурации кулачного
механизма на ритм барабанной дроби.
Изучение систем шкивов и ремней
(ременных передач) и механизма
замедления. Изучение жизни
животных.
Ознакомление с работой коронного
зубчатого колеса в этой модели.
Изучение потребностей животных.
Изучение рычажного механизма,
работающего в данной модели.
Изучение потребностей животных.
Изучение процесса передачи движения
и преобразования энергии в модели.
7
6.
6.1
Вратарь
10
Ликующие болельщики
10
Приключения
Спасение самолёта
30
10
Спасение от великана
10
Непотопляемый парусник
10
Индивидуальная
проектная деятельность.
Разработка, сборка и
программирование своих
моделей
28
ИТОГО ЧАСОВ:
216
28
Изучение системы рычагов,
работающих в модели.
Изучение систем шкивов и ремней,
работающих в модели. Понимание того
как сила трения влияет на работу
модели.
Изучение кулачного механизма.
Понимание основных принципов
проведения испытаний и их
обсуждение.
Понимание и использование принципа
управления звуком и мощностью
мотора при помощи датчика наклона.
Создание и программирование
моделей. Изучение работы шкивов и
зубчатых колёс.
Изучение зубчатых колёс и
понижающей зубчатой передачи.
Выбор темы проекта. Сбор информации
по выбранной теме. Выяснение
технической задачи, постановка,
которая требует создания модели
будущей конструкции.
Определение путей решения задачи.
Исполнение намеченного плана.
Подбор необходимых деталей LEGO
WeDo, выполнение практической
работы, воплощение мысли в
реальную модель. Защита своей
работы. Презентация.
8
Требования к уровню подготовки детей.
В результате изучения, в течение года содержания программы, у детей
должен
быть
сформирован
интерес
к
робототехнике
и
учебным
предметам: технологии, информатике. А также умения довести решение задачи до
работающей модели. Умение излагать мысли, находить
ответы на вопросы
анализировать рабочий процесс. Работать над проектом в команде, разумно
распределяя обязанности.
Умение работать по предложенным инструкциям, творчески подходить к
решению задачи, довести решение задачи до работающей модели, излагать мысли,
находить
ответы на вопросы, анализировать рабочий процесс. Работать над
проектом в команде, разумно распределяя обязанности. Дети должны быть
подготовлены к участию в конкурсах и соревнованиях.
9
Список литературы.
Для педагога:
Основы моделирования
1.Глинский Б. А. Моделирование как метод научного исследования. — М.: 1965.
Технология
2. Техническое творчество. Программы для внешкольных учреждений и
общеобразовательных
школ. — М.: Просвещение, 1978.
3.Программа образовательной области «Технология». — М.: ВННК «Технология»,
1996
Механика
4.Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике. — М.: Наука, 1970.
5. Ханзен Р. Основы общей методики конструирования. — М.: Знание, 1968.
Для обучающихся:
Юным техникам
Юный техник
Популярно-технические
Популярная механика Техника-молодежи
Моделистам Моделист-конструктор
Веб-ресурсы:
Популярная наука и техника
1.
http://www.membrana.ru. Люди. Идеи. Технологии.
2.
http://www.3dnews.ru. Ежедневник цифровых технологий. О роботах на русском языке
3.
http://www.all-robots.ru Роботы и робототехника.
4.
http://www.ironfelix.ru Железный Феликс. Домашнее роботостроение.
10
5.
http://www.roboclub.ru РобоКлуб. Практическая робототехника.
6.
http://www.robot.ru Портал Robot.Ru Робототехника .
7. LEGO.com Education 9580 - Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo
11