Использование образовательных наборов робототехники в дополнительном образовании младших школьников

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ (ВНЕШКОЛЬНОЕ) ОБРАЗОВАНИЕ ДЕТЕЙ

Хрюкин Николай Николаевич

педагог дополнительного образования

МБУ ДО ДТ с.Хлевное

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ НАБОРОВ РОБОТОТЕХНИКИ В ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ

МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ

Аннотация: в данной статье авторы показали, как можно использовать наборы робототехники в дополнительном образовании младших школьников. В статье представлен курс «LEGО-мастер», который ориентирован на форми­рование общих умений и способов интеллектуальной и практической деятельно­сти, развитие творческих способностей детей младшего возраста посред­ством конструирования.

Ключевые слова: робототехника, Lego, конструктор, образовательная среда.

В связи с высокими темпами развития информационных технологий совре­менным школьникам в будущем предстоит работать по профессиям, которых еще нет, и решать задачи, о которых сегодня можно только догадываться. С це­лью развития инженерно-технических знаний у учащихся, появилась необходи­мость уже в начальной школе знакомить их с процессами, которые происходят в отдельно взятых автоматизированных технических устройствах, чтобы заинте­ресовать ребят новой ролью - ролью разработчика своего устройства. В ФГОС начального образования большая роль отведена системе внеурочной деятельно­сти, направленной, в том числе, и на развитие интеллекта учащихся [2].

Мы бы хотели представить образовательный курс «LEGO- мастер» для до­полнительного образования младших школьников. Программа «LEGO-МА­СТЕР» ориентирована на формирование общих умений и способов интеллекту­альной и практической деятельности, развитие творческих способностей детей младшего возраста посредством конструирования.

Цель данного курса: овладение навыками начального технического кон­струирования; программирования; развитие пространственных и математиче­ских представлений через конструирование; развитие умения самостоятельно ре­шать поставленные конструкторские задачи.

Курс «LEGO- мастер» рассчитан на учащихся младшего звена, возраст ко­торых 7-8 лет, без специальной подготовки. Программа рассчитана на 1 год - 144 часа.

Содержание курса

Модуль 1.

Вводное занятие. Введение в предмет «LEGO-МАСТЕР».

Знакомство с конструктором. Знакомство с конструктором. Правила ра­боты с конструктором.

Основные детали конструктора. Основные детали: кирпичики, пла­стины, «крыши» - призмы, оси, колеса, платы. Способы крепления. Название и характеристика деталей (цвет, размер, форма). Демонстрация способов крепле­ния. Прочность. Опыты с прочностью. Кирпичная кладка. Лесенка, горка. Устой­чивость и прочность при конструировании лестницы, горки. Конструирование различных объектов для закрепления теоретического материала (песочница, ска­мейки, «грибки», горки и лестницы). Способ скрепления в углах. Строим башни. Понятия: больше - меньше, выше - ниже. Сортируем башни по высоте. Сравне­ние прикладыванием. Сравнение с помощью подсчета «этажей». Учимся описы­вать конструкцию. Устойчивость. Конструирование самой высокой и устойчи­вой башни. Высота, длина, ширина.

Практическая работа: свободное конструирование. Примерные темы: «га­раж», «сказочный домик», «автосервис», «эстакада».

Коллективный проект «Детская площадка».

Объемные фигуры. Анализ формы сложных конструкций.

Геометрические фигуры (круг, овал, треугольник, квадрат, ромб, пря­моугольник). Конструирование в горизонтальной плоскости, в вертикальной плоскости. Знакомство с плоскими, геометрическими фигурами: круг, овал, тре­угольник, квадрат, прямоугольник, ромб. Геометрические фигуры вокруг нас. Понятие - основание. Основания из кирпичиков различной формы. Конструиро­вание клумбы на платах (круглая, треугольная, квадратная). Понятие «Пери­метр». Конструирование только периметра фигур различной формы на плоско­сти.

Практическая работа: конструируем клумбы, панно, мозаику, буквы, све­тофор.

Объемные фигуры (шар, куб, цилиндр, пирамида, конус, призма). Пи­рамиды с разными основаниями. Особенности крепления пирамиды в углах. Схемы изменения угла наклона пирамиды. Зависимость высоты пирамиды от угла наклона боковой поверхности. Пирамиды с одинаковым основанием разной высотой. Способы конструирования крыш. Способы создания пластин нужного размера, для конструирования перекрытий. Постепенное сужение конструкции к верху.

Практическая работа: конструируем пирамиды.

Практическая работа: свободное конструирование. Примерные темы: «до­мик для собаки», «маяк», «башня».

Понятиеосевой симметрии. Эксперименты с зеркалом.

Практическая работа: конструируем бабочку, божью коровку, симметрич­ные ворота, буквы.

Понятия:вид сверху, вид сбоку, план, схема. Понятие проекция (вид спе­реди, вид сверху, вид сбоку). Задания: угадай по двум проекциям, какой предмет изображен». Конструируем мебель: стол (обеденный, журнальный, кухонный, письменный), стул, табурет, диван, кровать, кресло.

План квартиры. Рисуем план квартиры. Схематическая расстановка мебели.

Практическая работа: проект «Моя квартира».

Практическая работа: конструируем замок по заданной схеме (вид сверху, вид сбоку).

Анализ и конструирование сложных объектов, состоящих из более про­стых составных частей. Формирование понятий: дизайн, стиль. Повторение по­нятий «основание», «симметрии». Неизвестное в известных предметах. Рассмат­риваются бытовые предметы и различные архитектурные сооружения, в составе которых можно увидеть простые фигуры - куб, параллелепипед, призма, конус, цилиндр в бытовых предметах.

Практическая работа: конструируем корзинку с грибами, беседку, кот­тедж, дачный домик.

Практическаяработа: конструируем мосты (пешеходный, автомобильный, подвесной, раздвижной, подъемный).

Пропорции объекта. Масштаб.

Пропорции в архитектуре. Абстрагирование и обобщение при констру­ировании.

Практическая работа: конструируем здание в японском (китайском) стиле, Эйфелеву башню, Тадж-Махал, Останкинская телевышка, Кремль, Биг-Бен, ста­туя свободы.

Практическая работа: проект «Городской пейзаж».

Способы конструирования сложных объектов. Способы обеспечения скульптурности и трехмерности конструируемого объекта.

Практическая работа: Коллективный проект «Воздушный транспорт, кос­мос».

Конструирование наиболее сложных объектов. Закрепление тем - масштаб, пропорция. Конструирование различных животных, насекомых, рыб, динозав­ров.

Практическая работа: Коллективный проект «Ферма».

Практическая работа: Коллективный проект «Зоопарк».

Подвижные детали. Способы создания подвижной конструкции. Оси, колеса, прицепы, винты. Вращающиеся детали. Оси парные, оси для одного ко­леса. Деталь для винта. Способы создания подвижной конструкции. Детали, ме­няющие направление конструирования. Различные способы изготовления ка­чели. Эксперименты на равновесие. Конструирование качели по схеме.

Практическая работа: конструируем машины, тележки, вращающиеся ка­русели.

Практическая работа: Коллективный проект «Транспорт», «Башенный кран», «Парк аттракционов».

Модуль 2.

Знакомство с конструктором.

Знакомство с конструктором Lego WeDo. Правила работы с конструктором. Изучение базовых элементов конструктора LegoWeDo. Интерфейс программ­ного обеспечения Lego WeDo.

Мотор и зубчатые колеса.

Мотор и ось. Подключение моторов, обмен данными между компьютером и LegoWeDo. Зубчатые колеса. Различные виды зубчатых колес.

Практическая работа: модель с зубчатой передачей.

Повышающие и понижающие зубчатые передачи.

Применение зубчатых передач в технике. Понижающая и повышающая зуб­чатая передача. Промежуточное зубчатое колесо.

Практическая работа: модель с понижающей зубчатой передачей.

Практическая работа: модель с повышающей зубчатой передачей.

Шкивы и ремни. Ременная передача.

Виды ременных передач. Перекрестная ременная передача. Применение ре­менных передач в технике. Снижение и увеличение скорости. Плюсы и минусы ременной передачи.

Практическая работа: конструирование модели с ременной передачей.

Датчик расстояния и датчик наклона.

Датчик наклона и датчик расстояния. Подключение датчиков к USB Lego- коммутатору.

Практическая работа: конструирование модели с датчиком наклона или датчиком расстояния.

Коронное зубчатое колесо, червячное колесо, кулачок.

Коронное зубчатое колёсо. Червячная зубчатая передача и ее свойства. Ку­лачок. Рычаг.

Практическая работа: сконструировать модель с зубчатой передачей, ис­пользуя коронное зубчатое колесо.

Практическая работа: конструирование модели с червячной передачей.

Контрольная работа по пройденному материалу.

Программирование в Lego WeDo.

Программирование. Основы программирования в LegoWeDo. Введение в методы программирования. Вкладки: «Связь», «Содержание»,

«Проект», «Экран». Палитра: полная, сокращенная. Создать, сохранить про­грамму. Знакомство с командами. Алгоритм. Виды алгоритмов. Блок схема. Практическая работа: программа на движение мотора.

Практическая работа: программа с использованием задержки временем. Практическая работа: программа на воспроизведение звуков.

Программирование. Блок «Цикл», «Прибавить к Экрану», «Вычесть из Экрана», «Начать при получении письма», «Маркировка».

Практическая работа: Танцующие птицы.

Практическая работа: Умная вертушка.

Практическая работа: Обезьянка-барабанщик.

Практическая работа: Голодный аллигатор.

Практическая работа: Рычащий лев.

Практическая работа: Порхающая птица.

Индивидуальная работа над проектами.

Практическая работа: Спасение самолета.

Практическая работа: Спасение от великана.

Практическая работа: Непотопляемый парусник.

Практическая работа: Коллективный проект: «Джунгли».

Практическая работа: Коллективный проект: футбол (нападающий, вра­тарь, ликующие болельщики).

Подведение итогов года.

Выставка. Презентация конструкторских работ. Подведение итогов работы за год. Итоговая контрольная работа по пройденному материалу.

Конечно же, курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе не при­ведет к тому, что все дети захотят стать программистами и робот строителями, инженерами и исследователями. В целом занятия рассчитаны на общенаучную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математиче­ских и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследова­тельской и творческой деятельности [2].

Список литературы

Бояркина Ю.А. Образовательная робототехника: Методическое пособие / Ю.А. Бояркина. - Тюмень: Тогирро, 2013. - 61 с.

Информационные технологии в образовании [Электронный ресурс]. - Ре­жим доступа:http://saratov.ito.edu.m/2013/section/206/92756A

ИспользованиеLego [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://cdt.far-north.rU/text/Tehnopark%2007.03.14/4.1.ispolzovanie%20LEGO.pdf

Робототехника в современной школе [Электронный ресурс]. - Режим до­ступа: http: //yarmarka. uohanalas.ru/doc/proekt 10_vilui.pdf