Обобщение опыта работы по организации занятий по робототехнике

«Разработка учебного занятия технической направленности»

Автор: Колодина Ольга Николаевна

педагог – организатор МБОУ «Центра творчества и досуга»

г.Черногорска

2024

Пояснительная записка

Данное занятие предназначено для обучающихся первого года обучения объединения «Роботоша», занимающихся по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Роботоша».

Тип занятия: практическое занятие.

Возраст обучающихся: 7-9 лет.

Продолжительность занятия: 1 занятие 45 минут.

Тема: Остановите робота

Тип занятия : комбинированное, с использованием кейс технологии

Цель занятия: Применить на практике различные способы программирования выключения робота

Задачи: 1.Образовательные:

- формировать умения обучающихся разрабатывать программы ;

- формировать умения работать с фрагментами видео;

- обучать планированию своих действий;

-расширить знания обучающихся о  роботах;

- обучение умению выделять из потока информации главное.

2.Развивающие:

- создавать условия для развития устной речи обучающихся, мышления, воображения;

-развивать внимание, память, любознательность, самостоятельность суждений;

- адекватная самооценка.

3.Воспитывающие:

- воспитание интереса к робототехнике;

- способствовать  воспитанию   настойчивости, самостоятельности, чувства  коллективизма  и  взаимной  поддержки

Планируемые результаты

Предметные

Понимать назначение деталей конструктора, принцип действия простых механизмов.

Умение сравнивать, находить общее и различие. Проявлять эмоционально - положительное отношение и интерес ко всему новому, общению со сверстниками Метапредметные

Самостоятельно адекватно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение, как по ходу его реализации, так и его действия.

Личностные

Формирование учебного познавательного интереса к новому учебному материалу ,

осознавать свои трудности и стремиться к их преодолению, осваивать новые виды деятельности.

Условия эффективности

Для того, чтобы занятие состоялось, обязательно наличие программного обеспечения «Lego Education WeDo» на ноутбукЕ, а также полностью укомплектованные наборы Lego WeDo , так как существуют незаменимые детали.

Привязка к предметным областям:

Математика – умение предвидеть результаты испытаний

Программирование –умение составить программу

Физика- получение навыка проведения эксперимента с использованием оборудования

Проблемная ситуация: Просмотр фрагмента видео мультфильма ну- погоди

https://www.youtube.com/watch?v=o662RGmHno8

Проблема: Как остановить робота?

Вопросы:

1. Сломать робота

2. Убежать

3.Внести в программу управления роботом коррективы

Задание: Собрать простейшую модель робота и запрограммировать, учитывая различные способы остановки модели

Требования к решению:

1. Выбрать один из способов выключения робота с использованием:

• Датчика расстояния

• Датчика наклона

• Времени

• Другие способы

Ход занятия

Методические рекомендации

Кейсовая технология (метод) обучения – это обучение действием. Суть кейс–метода состоит в том, что усвоение знаний и формирование умений есть результат активной самостоятельной деятельности учащихся по разрешению противоречий, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

.

Во время сборки моделей педагогу необходимо внимательно наблюдать и контролировать правильность выполнения работ, так как у обучающихся иногда бывают трудности с пониманием инструкции, также наблюдается не плотное скрепление деталей между собой и мотора с коммутатором.

Также необходимо следить за тем, чтобы обучающиеся подключали модель робота к ноутбуку только после того, как создадут программу. При внесении изменений в программу, нужно остановить работу программы. При внесении изменений в конструкцию модели, необходимо отключить модель робота от ноутбука.

Раздаточный материал

Кейс по робототехнике «Остановите робота»

Задание: Собрать простейшую модель робота и запрограммировать, учитывая различные способы остановки модели

Требования к решению:

1.Выбрать роли работы в группе: конструктор, программист, руководитель группы, пиар менеджер. Распределить работу на всех участников группы

2. Собрать модель робота за 15 минут

3.Выбрать один из способов выключения робота с использованием:

• Датчика расстояния

• Датчика наклона

• Времени

• Другие способы

4.Составить программу управления

5. Проверить работу

6. Презентовать свою модель(что получилось, с какими сложностями столкнулись)

Министерство образования и науки Республики Хакасия Республиканский конкурс лучших практик дополнительного образования «От идеи до реализации – 2024»

НОМИНАЦИЯ

«Вектор цифрового обучения_»

Наименование

«Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа»

Колодина Ольга Николаевна

Автор: ____________________________________

Место работы: Муниципальное образовательное учреждение

дополнительного образования «Центр творчества и досуга»

(наименование в соответствии с Уставом организации/учреждения)

Должность: педагог дополнительного образования

Абакан, 2024

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования

«Центр творчества и досуга»

ПРИНЯТА УТВЕРЖДЕНА

учебно-методическим советом приказом директора МБОУ ДО

протокол от 28.08.2024 №1 «Центр творчества и досуга»

от 01.09.2024 № 120

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа

«Робототехника – первые шаги»

Направленность: техническая

Срок обучения 1 год

Возрастная категория: 7-9 лет

Разработчик:

Колодина О.Н.,

педагог дополнительного образования

Черногорск, 2024

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка 4

Учебный план 8

Содержание программы 9

Условия реализации программы 10

Календарно-тематическое планирование 11

Оценочные материалы 18

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа технической направленности «Робототехника – первые шаги» разработана с учетом требований следующих нормативно-правовых актов:

Федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (с изменениями и дополнениями);

Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.2022 № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации № 678-р от 31.03.2022;

Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».

Устав образовательной организации;

Положение о дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе образовательной организации

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Робототехника – первые шаги» (далее – Программа) – это программа направленая на формирование и развитие технических и творческих способностей детей.

Актуальность Программы. В концепции развития дополнительного образования до 2030 года, одно из приоритетных направлений - формирование современных компетенций и грамотности в области технических наук, технологической грамотности и инженерного мышления.

Важным условием успешной подготовки инженерно-технических кадров является внедрение инженерно-технического образования в систему воспитания школьников и даже дошкольников. Развитие образовательной робототехники в России сегодня идет в двух направлениях: в рамках общей и дополнительной системы образования. Программа «Робототехника - первые шаги» позволяет вовлечь в процесс технического творчества детей, начиная с младшего школьного возраста, дает возможность обучающимся создавать инновации своими руками, и заложить основы успешного освоения профессии инженера в будущем. Работа с образовательными конструкторами позволяет обучающимся в форме игры исследовать основы механики, физики и программирования. Разработка, сборка и построение алгоритма поведения модели позволяет обучающимся самостоятельно освоить целый набор знаний из разных областей, в том числе робототехники, электроники, механики, программирования, что способствует повышению интереса к быстроразвивающейся науке робототехнике. Содержание программы выстроено таким образом, чтобы помочь ребёнку постепенно, шаг за шагом раскрыть в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования управляемых моделей, обучающиеся получат дополнительные знания в области физики, механики и информатики.

Программа имеет базовый уровень сложности.

Адресат Программы: программа предназначена для детей 7-9 лет.

• возрастные особенности младшего школьного возраста заключаются в том, что, для них характерен недостаточный уровень сформированности учебных действий, несогласованность познавательной и учебной деятельности. Но данный возраст является наиболее сензитивным для развития познавательной активности и формирования учебных действий. Исследования показывают, что широкую возможность для раскрытия логического мышления у детей младшего школьного возраста дает область образовательной робототехники: взаимодействие детей с разнообразными строительными деталями (как физическое, так и с использование цифровых технологий) развивает способность к нелинейным формам обучения. Дети самостоятельно добывают знания, а не получают их в готовом виде; ученики переходят от принятия правил к их модификации, от привычного к не знакомому. Действуя таким образом, они получают возможность размышлять над сделанным выбором в реальном режиме времени, подсознательно или путем совместных усилий корректировать свои идеи, достигая наилучших результатов при коллективной работе со сверстниками; у них появляется уникальная возможность развивать  технические способности.
  
  

Объем и срок освоения Программы: Срок освоения Программы – 1 год. Объем Программы – 136 часов: Режим занятий: 2 раза в неделю по 2 академических часа.

Количество обучающихся в группе: до 12 человек.

Форма обучения: очная.

Цель программы: формирование технической компетенции в области робототехники, развитие критического мышления и творческого потенциала обучающихся через занятия робототехникой.

Задачи:

обучающие:

 научить обучающихся работать в средах программирования, составлять программы управления роботами;

 формировать у обучающихся умения и навыки конструирования и моделирования; воспитательные:

 научить обучающихся планированию и анализу своей работы;

 научить обучающихся эффективной самостоятельной работе и работе в группе;

 формировать мотивацию обучающихся;

развивающие:

 развить критическое мышление обучающихся и другие когнитивные виды мышления,

 расширить словарный запас обучающихся и навыки общения при объяснении работы моделей;

 развить у обучающихся навыки создания социально и технически значимых проектов.

Для достижения поставленной цели и реализации задач Программы используются следующие методы обучения:

Объяснительно--иллюстративный - предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.);

Эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.);

Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;

Программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (конструирование моделей по схемам и инструкциям); Репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (конструирование моделей и конструкций по образцу);

Частично – поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;

Поисковый – самостоятельное решение проблем;

Метод проблемного изложения - постановка проблемы педагогом, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении;

Метод проектов - под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых обучающиеся ставят и решают собственные задачи..

Методы контроля и управления образовательным процессом: текущий контроль, промежуточная аттестация.

Формы контроля: практические работы, тесты, презентации

В учебно-воспитательном плане Программы предусматривает мероприятия, направленные на повышение интереса обучающихся к процессу обучения:

мастер-классы;

игры;

участие в олимпиадах и конкурсах.

В результате освоения программы обучающиеся овладевают следующими компетентностями:

Образовательные (предметные):

 знание правил безопасной работы с механическими и электрифицированными устройствами и компьютерной техникой;

 знание основных компонентов, роботизированных программно - управляемых устройств и конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;  знание основных приемов конструирования роботов и умение применять их;

 умение демонстрировать технические возможности роботов;

 умение создавать реально действующие модели роботов по разработанной схеме;

 умение самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов;

 умение производить планирование предстоящих действий, самоконтроль; Метапредметные:

 знание способов решения проблем творческого и поискового характера;

 умение использовать различные способы поиска (в справочных источниках и открытом учебном информационном пространстве сети Интернет), сбора, обработки, анализа, организации, передачи и интерпретации информации в соответствии с коммуникативными и познавательными задачами и технологиями учебного предмета;

 умение пользоваться логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации по признакам, установления аналогий и причинно-следственных связей, построения рассуждений; определять общую цель и пути ее достижения; осуществлять взаимный контроль в совместной деятельности, адекватно оценивать собственное поведение и поведение окружающих;

Личностные:

 умение аргументировать свою точку зрения;

 умение выслушивать собеседника и вести диалог; признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;

 умение планировать учебное сотрудничество с педагогом и сверстниками, формировать дружеские связи со сверстниками;

 навык мотивации к учебной деятельности;

 умение работать в паре и в коллективе, уметь рассказывать о постройке;

 умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

 знание принципов здорового образа жизни, наличие мотивации к творческому труду, к работе на результат;

1. Введение

1.1.Техника безопасности

Теория: Знакомство с группой. Беседа по правилам техники безопасности. Беседа о правилах поведения на занятиях. Организация рабочего места.

Практика: Тренировка действий при ЧС

1.2.Профессия инженер

Теория: Символы. Терминология. Презентация «Профессия инженера»

Практика: Ролевая игра «Конструкторское бюро»

1.3. Первые шаги

Теория: Виды роботов, применяемые в современном мире. Как работать с инструкцией. Проектирование моделей-роботов.

Практика: Мастер класс «Изобретаем робота»

2.Знакомство с конструктором

2.1. Знакомство с конструктором.

Теория: Названия элементов конструктора. Правила пользование конструктором. Назначение.

Практика: Сборка простых моделей. Модели домика, зверинца, автомобиля

2.2.Простые механизмы

Теория: Виды механизмов. Характеристики. Применение. Принцип действия простейших механизмов. Зубчатые колеса. Колёса и оси. Рычаги. Шкивы

Практика: Упражнения на сборку простых механизмов. Сборка по схемам и образцу моделей на основе простейших механизмов. Зубчатые колеса. Оси. Рычаги. Шкивы. 2.3.Применение простых механизмов

Теория: Где применяются простые механизмы. Презентация «Простые механизмы на практике»

Практика: Упражнения на сборку моделей роботов с применением простых механизмов. Выполнение творческих проектов. Наблюдение и изучение принципа действия зубчатых колес, рычагов, шкивов и колес на осях выполнение технологических инструкций в качестве составной части процесса проектирования обучение приемам наблюдения, технического обоснования, прогнозирования и критической оценке результатов при выполнении проекта

2.4. Текущий контроль

Теория: Устный опрос

Практика: Практическая работа «Сборка моделей роботов с простыми механизмами»

3.Программирование

3.1.Среда программирования

Теория: Среда программирования. Назначение блоков. Составление программ. Окна. Проекты.

Практика: Упражнения на составление программ

3.2. Алгоритмы.

Теория: Виды алгоритмов. Блок схемы

Практика: Упражнения на составление алгоритмов

3.3.Циклы

Теория: Что такое цикл. Какие бывают циклы

Практика: Упражнение на составление программ с циклами

3.4. Составление программ

Теория: Правила составление программ.

Практика: Упражнения на составление программ. Программы с циклами. Конструирование и программирование моделей «Машинка с датчиком расстояния», «Две игры с джойстиком», «Балансирующий робот», «Автоматический шлагбаум», «Езда до препятствия». Создание игры «Приключение вертолета».

3.5.Текущий контроль.

Теория: Устный опрос

Практика: Практическая работа «Программирование»

4.Проекты

4.1.Экопроект

Теория: Презентация «Проблемы экологии». Беседа «Роботы на службе человека»

Практика: Проект «Экоробот» Презентация- защита проекта.

4.2. Проект «Транспорт»

Теория: Презентация «Виды транспорта»

Практика: Проект «Транспорт». Разработка проекта. Презентация-защита проекта.

4.3. Умный город

Теория: Презентация «Умный дом». Системы безопасности в доме и на улице

Практика: Проект «Умный город». Разработка проекта. Презентация- защита проекта.

4.4. Проект «Энергетика»

Теория: Беседа «Современная энергетика». Альтернативная энергетика

Практика: Проект «Ветряная электростанция». Разработка. Защита-презентация проекта.

4.5. Промежуточная аттестация

Теория: Тест

Практика: Разработка модели робота. Подведение итогов освоения программы. Выставка-презентации моделей роботов.

Организационно-педагогические условия реализации должны обеспечивать реализацию Программы в полном объеме, в соответствии с качеством подготовки обучающихся к установленным требованиям, применяемым формам, средствам, методам обучения и воспитания, возрастным, психофизическим особенностям, склонностям, способностям, интересам и потребностям обучающихся.

Для определения соответствия применяемых форм, средств, методов обучения и воспитания возрастным, психофизическим особенностям и способностям обучающихся проводится диагностика обучающихся.

Теоретическое обучение проводится в оборудованном учебном кабинете с использованием учебно-материальной базы, соответствующей установленным требованиям.

Методическое обеспечение реализации Программы.

Образовательный процесс по Программе организуется очно.

Методы проведения занятий. 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.);

Эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.);

Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения учащимися;

Программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (конструирование моделей по схемам и инструкциям); Репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (конструирование моделей и конструкций по образцу);

Частично – поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;

Поисковый – самостоятельное решение проблем;

Метод проектов - под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых обучающиеся ставят и решают собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности обучающегося.

В воспитательном процессе используется убеждение, упражнение, стимулирование, мотивация.

Для реализации Программы уместно использовать технологию индивидуализации обучения, технологии группового и проблемного обучения.

Реализация Программы осуществляется в совместной деятельности педагога и обучающихся, а также в самостоятельной деятельности.

Формы проведения занятий по Программе подбираются педагогом с учетом возрастных и психологических особенностей обучающихся. По программе предусмотрены следующие формы занятий: демонстрации, проектная деятельность, самостоятельная и индивидуальная работа, групповая работа, игры, презентации, практические работы.

В содержание занятий включена постоянная смена деятельности: предусмотрена совместная работа с педагогом, самостоятельная деятельность, разминка, беседы, работа на компьютерах и другие различные способы работы с наглядностью. Так же особое внимание уделяется совместным проектам.

Материально-техническое обеспечение реализации Программы.

Учебный кабинет с освещением и отоплением в соответствии с СанПиН, рассчитанный на 12 обучающихся.

Оборудование учебного кабинета:

Контрольно-измерительные материалы (КИМ)

1. Текущий контроль

Критерии оценки:

• Обучающийся владеет специальной терминологией, знает назначение деталей конструктора. (+)

• Обучающийся не владеет специальной терминологией, не знает назначение деталей конструктора. (-)

2.Промежуточная аттестация.

Форма проведения: Выставка-презентация моделей роботов

Итоговое занятие проводится в виде выставки-презентации моделей роботов.

Обучающиеся представляют свои модели и дают их характеристику:

1. Название модели

2. Назначение данной модели.

3. Почему выбрали эту модель

4. Какие детали и механизмы использованы

5. Перспективы доработки модели

В ходе презентации модели, проверяем:

1. Знания названий деталей, принципа действия механизмов, датчиков, мотора.

2. Умения работать с конструктором

3. Навыки конструирования и моделирования.

Форма протокола промежуточной аттестации

Критерии оценки

6-8 баллов (80-100%) – высокий уровень

3-5 баллов (40-70%) – средний уровень

0-2 балла (0 -30%) – низкий уровень

Приложение

1. Публикация МБОУ «Центр творчества и досуга» г. Черногорска ссылка на видео

1. Защита проекта ссылка на видео https://disk.yandex.ru/i/A3DHEYs2dzmp4Q

2. Проект «Беговой тренажер» беговая дорожка (1).docx - Яндекс Документы Защита Робот беговая дорожка.pptx - Яндекс Документы

3. Разработка занятия