-1ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

ЮГО-ВОСТОЧНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА

МОСКВЫ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1968

(ГБОУ СОШ №1968)

ул. Верхние поля, д.30 Москва, 109451 e-mail: [email protected] Тел./fax (495) 658-52-67

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

«РОБОЛАБ»

Лего-технологии Возраст 8-12 лет Срок реализации 1 год Составитель:

Муравьева Т А Москва 2013г

-2ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа Лего-технологии относится к научно –техническому направлению.

Традиционно считается, что использование Роболаб –эффективного средства, развивающего познавательные способности, умение решать задачи и творческое мышление детей, особенно плодотворно в сочетании с проектным подходом к занятиям.

Актуальность - это одна из важнейших содержательных линий информатики, формирующая системно-информационную картину Лего-конструирование в создании учащихся, так как позволяет осознанно выделять в окружающей действительности отдельных объектов, видеть отношения между объектами, выделять существенные признаки объектов, классифицировать их и объединяя.

Цель:

• развитие интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной и творческой деятельности;

• понимание учащимися смысла основных научных понятий и взаимосвязи между ними.

Задачи:

- сформировать у учащихся целостного представления о мире, созданном руками человека и о его взаимодействии с миром природы;

- познакомить учащихся с основами конструирования и моделирования, расширение знаний об основных особенностях конструкций, механизмов и машин;

- развить коммуникативные способности учащихся, умение работать в группе, умение аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения.

«ЛЕГО-Технология» предназначен для того, чтобы положить начало формированию у учащихся начальной школы целостного представления о мире -3техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного курса 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 ученика.

Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит выпускнику школы соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни.

Особенно важно не упустить имеющийся у младшего школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения.

Всё это способствует формированию у учеников школы целостного представления об окружающем их мире.

Курс «ЛЕГО-Технология» включает в себя три модуля:

• Первые конструкции • Первые механизмы • Мир вокруг нас.

Учащиеся, работая по карточкам и заданиям учителя, испытывают собранные модели и анализируют предложенные конструкции. Далее они выполняют самостоятельную работу по теме, предложенной учителем. Помощь учителя при данной форме работы сводится к определению основных направлений работы и к консультированию учащихся.

Самостоятельная работа выполняется учащимися в форме проектной деятельности.

Проектная деятельность объединяет общей целью группу участников и предполагает распределение нагрузки между ними для оформления результатов своей деятельности. Общее обсуждение и оформление проектной деятельности помогает осознать вклада каждого участника в общий проект, а также дает -4дополнительную опору тем ученикам, которые чувствуют себя не достаточно уверено. В то же время сильные ученики, проявив инициативу, могут выполнить больший объём работ или помочь более слабым. Учащиеся оформляют свою работу в среде Лего -конструирование Основой данного курса является следующие конструкторы ЛЕГО:

• «Первые конструкции» 9660 с системой карточек;

• «Первые механизмы» 9654 с книгой для учителя;

• «Мир вокруг нас» 9453 с книгой проектов.

При конструировании могут дополнительно использоваться все наборы ЛЕГО.

Привлечение дополнительных материалов - бумаги, картона, ткани, природного материала, фигурок людей, животных, игрушек и др. помогает разнообразить детские проекты.

Учебная среда Лего-технологии может быть выражена схемой:

, где конструктор Lego – творческая среда для создания моделей, включающая в себя как «пассивные» элементы (зубчатые колеса, оси, балки, крепления), так и «интерактивные» элементы (датчики температуры, датчики касания, двигатели, лампы, и др.) Компьютер – персональный компьютер, на который установлено лицензионное программное обеспечение Lego Control Lab или Lego MindStorm 2.0. Необходим для написания программ, обеспечивающих работоспособность модели путем своевременного включения или снятия показаний с интерактивных элементов модели (зависит от созданной программы).

Интерфейсный блок – переходное звено между средой конструктора (как следствие, моделью) и персональным компьютером.

модулей, которые изучаются параллельно, в течение всего курса Лего-технологии:

основы механики и конструирования;

основы алгоритмического программирования и автоматического Основы механики рассчитаны на учащихся общеобразовательных учреждений.

В данном возрасте креативные технологические способности учащихся наиболее ярко проявляются в механике и программировании. Развитие технологических способностей оптимально начинать именно «со школьной скамьи», и программа Лего-технологии нацелена именно на это. Скомпанованность учебного материала позволяет осваивать Лего-технологии как в подгруппах, так и в индивидуальном режиме.

Через эти средства моделирования и поиска технологических решений учащиеся изучают основы конструирования и работу простых механизмов. Основы конструирования включают в себя: элементы черчения; такие базовые понятия как деталь, конструкция и механизм; основы прочности и жесткости конструкции.

Простым механизмам посвящено около 60% времени. В первой части учебного курса Лего-технология рассматриваются рычаги, блоки, ременные и зубчатые передачи и их подвиды. Особое внимание уделяется таким их подвидам как червячная, реечная и цепная передачи. Основной базис знаний по механике позволяет перейти к изучению эксцентриков и дифференциала, как производной от простой механической передачи. Необходимо отметить, что все это учащиеся изучают на примерах конкретных машин и роботосистем, что достигается через практикоориентированность задачи, необходимой для решения. Иными словами, задача в начале урока ставится из реальной жизни с ее реальными проблемами (работа подъемника в метро, работа конвейера на производстве, фотоэлементы сигнализаций) и учащийся находит решение через серию «открытий», в тот момент, когда педагог использует эвристический метод ведения занятий.

специальный пульт (интерфейсный блок), который позволяет запомнить небольшую последовательность команд и затем повторять их в программном режиме.

Программная среда Lego Mindstorm 2.0 позволяет элементы команд видеть не в командном определении, а в графическом, что существенно облегчает адаптацию программного языка для учащихся.

Необходимо выделить высокую мотивационную составляющую учебного процесса при изучении курса Лего-технология. Она основана на сочетании нескольких факторов, таких как игровые формы проведения занятий, практикоориентированность при постановке задач для последующих технологических решений, интерес к технологическому конструированию, визуалиция этапов программирования модели с помощью программной среды Lego Mindstorm 2.0. или Lego Control Lab. Кроме того, проводятся олимпиады, выставки, свободные уроки, на которых учащиеся проявляют свои как технологические способности и уровень сформированности информационно-коммуникационной и коммуникативной компетенций.

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

Введение. Робототехника: практическая философия образования. Новые возможности Характеристики конструкции.

Строительные конструкции.

Способы увеличения прочности конструкции Подвижные узлы конструкции Структурные элементы конструкции Рычаги и подвижные конструкции Зубчатые колёса Творческий проекы.

-7СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

1.ВВЕДЕНИЕ Правила организации рабочего места. Правила и приемы безопасной работы.

Знакомство с элементами конструктора и свойствами материала, из которого он изготовлен. Название деталей конструктора, варианты соединений деталей друг с другом. Конструкции вокруг нас.

Практическое задание - сборка модели по замыслу. Исследование и анализ полученных результатов.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКЦИЙ

Равновесие. Устойчивость. Балансирование. Изучение зависимости устойчивости конструкции от ее формы и взаимного расположения тяжелых и легких частей.

Изучение возможностей своего тела как конструкции.Исследование предложенных моделей, их доработка и испытание. Карточки 1- 3.

Разработка оригинальных конструкций по проблемным ситуациям.

3. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Характеристики строительных конструкций: прочность, жесткость, устойчивость.

Виды и способы соединений деталей конструктора (перекрещивание, полное перекрытие, частичное перекрытие).

Зависимость прочности конструкции от способов и видов соединения деталей.

Люди и вещи. Формы природы и формы вещей. Оптимальное соотношение формы конструкции и ее функций. Исследование предложенных моделей, их доработка и испытания).

Карточки 4 - 6.

Творческие проекты: «Теремок», «Избушка Бабы-Яги», «Башня».

-8СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ

Исследование предложенных моделей и разработка новых с применением различных способов увеличения прочности (аркбутан, канат-стабилизатор, укрепление основания и др.).

Карточки 7 - 9.

Разработка оригинальных конструкций по проблемным ситуациям. Дом снаружи и внутри: крыша, колонны, двери, окна, полы и перекрытия, балконы. Испытание моделей.

Творческие проекты: «Мост через реку», «Зимние развлечения», «Школьная калитка»

5. ПОДВИЖНЫЕ УЗЛЫ КОНСТРУКЦИЙ

Применение шарнира, подвижных и неподвижных осей в конструкциях.

Исследование рычага, его применение в быту.

Карточки 10 - Исследование предложенных моделей, их доработка и испытание.

Выдумки, игры, игрушки.

6. СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ

Структуры конструкций: сплошная, каркасная.

Способы соединения арок, V- образных опор и других элементов между собой для создания функциональных сооружений. Подвижные соединения. Исследование гибкости конструкций.

Карточки 13 - 16.

Разработка оригинальных конструкций по проблемным ситуациям. Игра в архитекторов. Конструкция. Равновесие. Устойчивость. Изучение зависимости устойчивости конструкции от ее формы и взаимного расположения тяжелых и легких частей. Изучение возможностей своего тела как конструкции. Прочность конструкции. Жесткость конструкции. Подвижность конструкции. Принципы конструирования бытовых вещей. «Техническая» экскурсия по дому – «У нас дома».

моделей, исследование и анализ полученных результатов.

Работа по заданию учителя - «Переносной телефон», «Рамочка для фотографии».

Творческий проект: «Детская комната».

7.РЫЧАГИ И ПОДВИЖНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ

Рычаги. Точка опоры. Плечи рычага. Ось вращения.

Подвижные игровые механизмы. «Детская площадка» - моделирование игровых конструкций.

Модели «Качели» и «Веселый человечек». Исследование собранных моделей и анализ полученных результатов. Колесо. Ось. Поступательное движение конструкции за счет вращения колес. Сбор моделей, исследование и анализ полученных результатов.

Модели «Машина с толкателем», «Тягач с прицепом». Испытание моделей, анализ полученных результатов.

Творческий проект: «Тележка для перемещения тяжелых предметов» Творческий проект: «Измеритель скорости ветра».

8. ЗУБЧАТЫЕ КОЛЁСА Зубчатые колеса. Зубчатое зацепление. Зубчатая передача. Направление вращения.Игры и забавы. Зубчатые передачи в быту. Модели «Глаза клоуна», «Угадай цвет». Сбор моделей, исследование и анализ полученных результатов.

Скорость вращения зубчатых колес разных размеров при совместной работе.

Механизмы и инструменты.

Модели «Карусель», «Ручной миксер». Сбор моделей, исследование и анализ полученных результатов.

Творческий проект: «Парад игрушек».

Люди и мосты. Небоскребы. Башни мира.

Правила организации рабочего места. Правила и приемы безопасной работы.Знакомство с элементами конструктора и свойствами материала, из которого он изготовлен. Название деталей конструктора, варианты соединений деталей друг с другом.

Практическое задание - сборка модели по замыслу. Исследование и анализ полученных результатов. Колеса с желобком по ободу. Блоки, шкивы. Применение блока для изменения направления действия силы. Модель «Подъемный кран».

Ременная передача. Модель «Крутящийся столик». Испытание моделей и обсуждение полученных результатов.

Творческий проект «Живые картинки». Парк развлечений. Детская площадка. Мой город. Модуль «Мир вокруг нас»

- 11 МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Модуль «Первые конструкции»

Основное оборудование – «Первые конструкции» 9660 с системой карточек.

Формирование группы из наиболее способных учащихся для учебного курса пропедевтического и развивающего направления по курсу информатики. Основное внимание здесь уделяется приобщению учащихся к компьютерным технологиям и развитию их логико-алгоритмического мышления.

Информационные технологии.

Информационные технологии и издательская деятельность Интернет-технологии и сайтостроение. Информация – это совокупность сведений, которые подвергаются передаче, хранению, обработке; это мера устранения неопределенности, неосведомленности, незнания о каком-то явлении, процессе, событии.Информация может быть получена с использованием первичных и вторичных данных. Причем вторичные данные могут быть собранны ранее из внутренних и внешних источников. Для определения источников информации необходимо выполнить ряд процедур. Основное назначение информации - сообщить об окружающем нас мире.

1. Первые механизмы LEGO Dacta: Книга для учителя/ пер. с англ.яз. П.А.

Якушкин, при участии Е.В. Перехвальской, О.В.Михеевой. – М.: ИНТ, 2010 г.

2. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие. – пересказ с англ. – М.:

ИНТ, 201-- 3. Якушкин П.А. Механизмы ЛЕГО Дакта. Инструмент и предмет изучения // Технология – 2008. Материалы 5 Международной конференции окт. 2010г. – М.: МИПКРО, 2011г