Дополнительная        общеразвивающая        программа         как инструмент развития научно-технического творчества детей в образовательном центре «Точка роста»  Карталинского муниципального района

В современных условиях научно-техническое творчество – это основа инновационной деятельности. Творчество – это специфичная для человека деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающееся неповторимостью, оригинальностью и уникальностью. Поэтому процесс развития научно-технического творчества является важнейшей составляющей современной системы образования. Усвоение основ научно-технического творчества, творческого труда поможет будущим специалистам повысить профессиональную и социальную активность, а это, в свою очередь, приведет к сознательному профессиональному самоопределению по профессиям технической сферы, повышению производительности, качества труда, ускорению развития научно-технической сферы производства.

Основной целью развития научно-технического творчества школьников является выявление и поддержка одаренных обучающихся, развитие их интеллектуальных, творческих способностей, поддержка научно-исследовательских интересов.

В Челябинской области с 2019 года данная задача решается в рамках региональной инновационной программы «Развитие научно- технического творчества в системе дополнительного образования детей Челябинской области». Инновационная программа была утверждена распоряжением   МУ   и   МО   Челябинской   области  7 июня 2019 года № 111111.

Участниками инновационной программы являлись:

• целевая группа: обучающиеся и педагоги в условиях региональной системы дополнительного образования детей;
• партнеры: преподаватели учреждений среднего и высшего профессионального образования; специалисты промышленных, производственных предприятий, организаций негосударственного сектора.

Целью инновационной программы являлось создание сети лабораторий научно-технического творчества в системе дополнительного образования детей Челябинской области.

Реализация программы инновационной деятельности потребовала решения проблем совершенствования программно-методического обеспечения детского научно-технического творчества в соответствии с современной стратегией развития образования и задачей построения в стране новой инновационной экономики и достижения технологического уровня.

В системе дополнительного образования детей сформирован успешный опыт проектирования педагогами программ дополнительного образования, это по факту является нормой педагогической деятельности. В соответствии с вышеназванным принципом внедряемые формы новой «архитектуры» дополнительного образования также должны быть организованы на основании программ дополнительного образования.

Современные программы дополнительного образования по ряду направленностей реализуются с использованием новых, в том числе цифровых технологий и средств обучения:

• образовательные и развивающие среды, культурная индустрия (музеи науки, тематические парки, потенциал городской среды, публичных пространств по месту жительства и др.);
• сервисы дистанционного образования и самообразования в сети Интернет;
• информационные порталы (хабы), коммуникационные площадки;
• ресурсные центры;
• учебно-техническая промышленность (применение 3д-печати с использованием 3д-принтера, шлем виртуальной реальности, квадрокоптеры, конструкторы Лего и мн.др)

При проектировании образовательных программ необходимо учитывать, что к числу приоритетных направлений развития технической направленности относятся: электроника, энергетика, новые материалы, информационно-коммуникационные технологии, радиационные технологии, ядерные технологии, биотехнологии, суперкомпьютерные технологии, лазерные технологии, нефтегазопереработка и нефтегазохимия, химическая промышленность, производство летательных и космических аппаратов, судостроение, приборостроение, автомобилестроение, двигателестроение, медицина и фармацевтика, нанотехнологии.

Примерный перечень программ нашего центра, реализуемых в рамках данного направления, выглядит   следующим   образом: «Легоконструирование», «Мир информатики», «Основы цифровой живописи», «Скретчпрограммирование», «Основы 3D-моделирования», «VR/AR технологии», «Мир мультипликации», и др.

К числу образовательных результатов программ технической направленности, адекватных современным требованиям инновационной экономики, относятся способности и умения учащихся:

• образовывать и объяснять сущность технических понятий (прибор, инструмент, машина, модель и т.д.);
• интерпретировать систему технических образов и понятий на конкретные технические приемы;
• оперировать техническими терминами и применять их при решении профессиональных задач;
• осуществлять рефлексию технических представлений и идей;
• способность к критической оценке технических объектов и проблем на основе глубоких знаний в области фундаментальных и гуманитарных наук;
• учитывать экономические, социальные и другие условия, в которых осуществляется техническая деятельность;
• владеть методами технического анализа с целью рационализации и гуманизации продуктов технического творчества;
• понимать тенденции и основные направления развития технической деятельности в целом и в сочетании с духовными, ценностными, культурными процессами общества.

Для достижения перечисленных образовательных результатов проектирование современных программ технической направленности предполагает обновление компонентов содержания образования.

Дополнительные общеразвивающие программы  технической направленности

(Из опыта работы педагогов Челябинской области)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №131 г. Карталы имени Героя Советского Союза

К.С. Заслонова»

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА

  «ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ»

Направленность: техническая

Возраст учащихся: 8 – 14 лет

Срок реализации: 1 год (70 часов)

Автор-составитель:

Коротина Татьяна Анатольевна,

педагог дополнительного образования

г. Карталы

 2022/2023 год

Оглавление

Пояснительная записка.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ» разработана в соответствии со следующими нормативными документами:

- Федеральный закон от 29.12.2012 N 273-ФЗ (ред. От 02.07.2021) "Об образовании в Российской Федерации" (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.09.2021)

- Приказ Министерства просвещения РФ от 9 ноября 2018 г. N 196 "Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам"(с изменениями и дополнениями от 30 сентября 2020 года);

При разработке дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы (далее Программа) учтены требования, отраженные в государственных стандартах Российской Федерации и в федеральных государственных стандартах общего образования.

Важнейшей отличительной чертой стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода.

Процессы обучения и воcпитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностью формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности.

Деятельность выступает как внешнее уcловие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.

Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде LEGO (ЛЕГО), которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты ЛЕГО, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную образовательную концепцию.

Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных деталей

Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам 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 – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.

Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце урока увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.

Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. Одна из задач курса заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с техникой «на ты», познакомить с профессией инженера.

Процесс активной работы по конструированию, исследованию, постановке вопросов и совместному творчеству дает возможность охватить широкий круг учебных тем по разным образовательным областям:

• Технология Поиск решений актуальных проблем; выбор подходящих материалов и процессов; конструирование, сборка, испытание и модифицирование моделей; исследование систем и подсистем, устройств безопасности и управления; работа с двухмерными технологическими картами; создание трехмерных моделей; совместное творчество в команде и многое другое.
• Естественные науки Движение; накопление, сохранение и преобразование энергии; сила, скорость, воздействие силы трения; простые механизмы, калибровка шкал и считывание показаний; методы испытаний, постановка задачи, прогнозирование результатов и измерения, сбор, запись и анализ данных, формулирование выводов и многое другое.
• Математика Математика на службе науки и техники: измерение расстояний, времени, скорости, массы; понятие о точности калибровки шкал и считывание показаний приборов; создание таблиц (баз) данных и их интерпретация; определение соотношений между параметрами и многое другое.

Внедрение разнообразных Лего-конструкторов во внеурочную деятельность детей разного возраста помогает решить проблему занятости детей, а также способствует многостороннему развитию личности ребенка.

Вместе с ЛЕГО 9686 ребята:

• Изучат строение различных машин и устройств.
• Исследуют работу моторов, рычагов, зубчатых, ременных передач и других механизмов.
• Познакомятся с понятиями силы тяжести, сопротивления воздуха, трения и т.д.
• Научатся использовать энергию ветра.
• Проведут интересные опыты и измерения.

2. Сроки реализации программы.

В соответствии с Учебным планом устанавливается следующая продолжительность учебного года: 1-9 классы – 35 учебных недель. В связи с этим, рабочая программа по внеурочной деятельности в 1-9 классах составлена на– 70 часов из расчета – 2 часа в неделю.

3. Уровень освоения образовательной программы:

Базовый (техническая направленность)

4. Цель программы:

Овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координации «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), развитие навыков взаимодействия в группе.

5. Задачи программы:

LEGO Education   предоставляет учителям 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.
• 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.
• Написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта.

Основные задачи курса:

- обеспечивать комфортное самочувствие ребенка;

-развивать творческие способности и логическое мышление детей;

-развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел

- развивать умения творчески подходить к решению задачи;

- развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

6. Категория обучающихся

Группа состоит из 15 учащихся возрастом:

1. 7-10 лет
2. 11-15 лет

7. Формы организации образовательной деятельности.

Принципы организации курса

Организация работы с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения. Учащиеся сначала обдумывают, а затем создают различные модели. При этом активизация усвоения учебного материала достигается благодаря тому, что мозг и руки «работают вместе». При сборке моделей, учащиеся не только выступают в качестве юных исследователей и инженеров. Они ещё и вовлечены в игровую деятельность. Играя с конструктором, школьники с лёгкостью усваивают знания из естественных наук, технологии, математики, не боясь совершать ошибки и исправлять их. Ведь конструктор не может обидеть ребёнка, сделать ему замечание или выставить оценку, но при этом он постоянно побуждает их мыслить и решать возникающие проблемы.

8. Формы проведения занятий

Первоначальное использование конструкторов LEGO Education требует наличия готовых шаблонов: при отсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство с различными видами соединения деталей, вырабатывается умение читать чертежи и взаимодействовать в команде.

В дальнейшем, учащиеся отклоняются от инструкции, включая собственную фантазию, которая позволяет создавать совершенно невероятные модели. Недостаток знаний для производства собственной модели компенсируется возрастающей активностью любознательности учащегося, что выводит обучение на новый продуктивный уровень.

Основные этапы разработки Лего-проекта:

• Обозначение темы проекта.
• Цель и задачи представляемого проекта.
• Разработка механизма на основе конструктора LEGO Education.
• Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.

При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников.

Традиционными формами проведения занятий являются: беседа, рассказ, проблемное изложение материала. Основная форма деятельности учащихся – это самостоятельная интеллектуальная и практическая деятельность учащихся, в сочетании с групповой, индивидуальной формой работы школьников.

Обучение с LEGO ВСЕГДА состоит из 4 этапов:

• установление взаимосвязей
• конструирование
• рефлексия  
• развитие

На каждом из вышеперечисленных этапов учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания.

8. Режим занятий

9. Планируемые результаты освоения курса

Учащиеся овладеют следующими знаниями:

- правила безопасной работы;

- основные компоненты конструкторов ЛЕГО Education;

- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

- виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

- решение технических задач в процессе конструирования механизмов и машин

Учащиеся получат навыки:

- создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.

- работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования механизмов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания);

- критически мыслить.

Кроме того, одним из ожидаемых результатов занятий по данному курсу является участие школьников в различных в лего-конкурсах и олимпиадах по робототехнике.

10. Календарный учебный график

11.Учебный план

12.Содержание программы

Тема 1. Введение  (2 часа)

 Инструктаж по технике безопасности . Принципы работы с набором основных компонентов конструкторов ЛЕГО Education.

Тема 2. Первые шаги (2 часа)

 Знакомство с конструктором ЛЕГО Education. Исследование «кирпичиков» конструктора. Практическая работа.

Тема 3. Базовые модели (20 часов)

Простые машины. Рычаг ( модели А1-А3)

Простые машины. Колесо и ось ( модели В1-В4)

Простые машины. Блоки ( модели С1-С10)

Простые машины. Наклонная плоскость (модели D1-D2)

Простые машины. Клин ( Е1-Е2)

Механизмы. Зубчатая передача (G1-G10)

Механизмы. Кулачок (H1)

Механизмы. Храповой механизм с собачкой (I1)

Простые машины. Винт (F1)

Конструкции (J1-J3)

Тема 4. Занятия (28 часов)

Уборочная машина.

Игра «Большая рыбалка»

Свободное качение.

Механический молоток

Измерительная тележка

Почтовые весы

Таймер

 Ветряк

Буер

Инерционная машина

Тягач

Гоночный автомобиль

Скороход

Собака-робот 

Тема 5. Творческие задания (12 часов) 

Ралли по холмам (проблема)

Волшебный замóк (проблема)

Почтовая штемпельная машина (проблема)

Ручной миксер (проблема)

Подъемник (проблема)

Летучая мышь (проблема)

Тема 6. Составление собственного творческого проекта (4 часа)

Демонстрация и защита проектов. (2 часа)

13.Формы контроля

Для определения результативности в соответствии с учебным планом и календарным учебным графиком разработаны формы контроля, отражающие достижение цели и выполнения задач по освоению дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ»: практическая работа, выполнение и презентация творческого проекта, защита индивидуального проекта, игра, выставка работ.

Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ»: итоговая работа, журнал посещаемости, материалы анкетирования и тестирования, портфолио.

Формы предъявления и демонстрации образовательных результатов по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ»: демонстрация и защита творческих работ, диагностическая карта, участие в конкурсных событиях различного уровня, портфолио.

14.Оценочные материалы

Предназначены для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины «ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ»

15. Методическое обеспечение.

Для осуществления программы используются следующие методы обучения и воспитания:

1. По источнику знаний: словесные, наглядные, практические, объяснительно-иллюстративный
2. По уровню познавательной деятельности: репродуктивный, проблемный, частично – поисковый (эвристический), исследовательский.

Методы воспитания: убеждение, поощрение, упражнение, стимулирование, мотивация.

     Для поддержания интереса у учащихся к занятиям используются различные формы организации занятий: встреча с интересными людьми, выставка, диспут, защита проектов, игра, конференция, круглый стол, праздник, презентация, творческая мастерская, тренинг.

     Образовательный процесс – организуется в очной форме, частично дистанционно для передачи информации между руководителем и учащимися.

Список использованной литературы:

1.https://education.lego.com/ru-ru/downloads/machines-and-mechanisms/curriculum

2. Живой журнал LiveJournal - справочно-навигационный сервис. Статья ««Школа» Лего-роботов» / / Автор: Александр Попов.

[Электронный ресурс] — Режим доступа: свободный.

3. Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник информации о робототехнике. [Электронный ресурс] — Режим доступа: , свободный http://robotics.ru/.— Загл. с экрана.

4.  Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2001.

16. Материально-технические условия реализации программы

Оборудование:

- Светлый и тёплый кабинет с хорошим освещением и удобными рабочими столами и стульями

Техническое оснащение:

1. Персональный компьютер
2. Конструктор ЛЕГО 9686 – 3 комплекта
3. Мультимедийное оборудование (интерактивная доска)
4. Принтер