МБОУ СОШ №8 "LEGO-конструирование"

Программа «Физика и технология» технической направленности адресована учащимся 10 – 13 лет, ориентирована на реализацию интересов детей в сфере инженерного конструирования, развитие их технологической культуры.

Актуальность программы
Научно-техническое творчество на сегодняшний день является предметом особого внимания и одним из аспектов развития интеллектуальной одаренности детей. Технические достижения все быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей и подростков к современной технике. Технические объекты окружают нас повсеместно, в виде бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Дети познают и принимают мир таким, каким его видят, пытаются осмыслить, осознать, а потом объяснить. Известно, что наилучший способ развития технического мышления и творчества, знаний технологий неразрывно связан с непосредственными реальными действиями, авторским конструированием.
Технология, основанная на элементах LEGO - это проектирование, конструирование и программирование различных механизмов и машин. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знаний. Образовательная система LEGO востребована в тех областях знаний, для которых важны; информатика (абстракция, логика), технология
(конструирование), математика (моделирование), физика (основы механики).
Работа с образовательными конструкторами LEGO Education позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки.
На занятиях при решении практических задач и поиска оптимальных решений учащиеся осваивают понятия баланса конструкции, ее оптимальной формы, прочности, устойчивости, жесткости и подвижности, а также передачи движения внутри конструкции. Конструктор LEGO предоставляет широкие возможности для знакомства детей с зубчатыми передачами, рычагами,
шкивами, маховиками, основными принципами механики, а также для изучения энергии, подъемной силы и равновесия.
В процессе обучения происходит тренировка мелких и точных движений, формируется элементарное конструкторское мышление, ребята учатся работать по предложенным инструкциям и схемам, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений, изучают принципы работы механизмов.

Педагоги

Устьян Светлана Владимировна, педагог дополнительного образования, стаж - 2 года, образование высшее.

Расписание

Занятия проходят один раз в неделю по 1 академическому часу (45 мин0

Содержание программы

Раздел 1 «Введение»
Тема: Вводное занятие
Введение в предмет. Презентация программы.
Предназначение моделей. Рычаги, шестерни, блоки, колеса и оси. Названия и назначения деталей. Изучение типовых, соединений деталей. Конструкция. Основные свойства конструкции при ее построении. Ознакомление с принципами описания конструкции. Условные обозначения деталей конструктора. Выбор наиболее рационального способа описания.

Раздел 2 «Простые механизмы. Теоретическая механика»

Тема: Простые механизмы и их применение
Понятие о простых механизмах и их разновидностях. Рычаг и его применение.
Конструирование рычажных механизмов. Рычаги: правило равновесия рычага. Основные определения. Правило равновесия рычага.
Построение сложных моделей по теме «Рычаги». Блоки, их виды. Применение блоков в технике. Построение сложных моделей по теме «Блоки».
Понятие оси и колеса. Применение осей и колес в технике и быту. Рулевое управление. Велосипед и автомобиль.

Тема: Ременные и зубчатые передачи
Виды ременных передач; сопутствующая терминология. Применение и построение ременных передач в технике. Зубчатые передачи, их виды. Применение зубчатых передач в технике. Зубчатые передачи. Различные виды зубчатых колес. Зубчатые передачи под углом 90°. Реечная передача.

Раздел 3 «Силы и движение. Прикладная механика»

Тема: Конструирование модели «Уборочная машина»
Установление взаимосвязей. Измерение расстояния. Сила трения, Использование механизмов - конических зубчатых передач, повышающих передач, шкивов. Самостоятельная творческая работа по теме «Использование повышающей передачи в уборочной машине».
Тема: Игра «Большая рыбалка»
Использование механизмов, облегчающих работу. Сборка модели - «удилище». Использование механизмов - блоки и рычаги. Самостоятельная творческая работа по теме «Использование блоков».

Тема: Свободное качение
Измерение расстояния, Калибровка шкал и считывание показаний. Энергия движения (кинетическая). Энергия в неподвижном состоянии (потенциальная) Трение и сопротивление воздуха. Сборка модели - измеритель. Использование механизмов - колеса и оси. Самостоятельная творческая работа по теме
«Создание тележки с измерительной шкалой».

Тема: Конструирование модели «Механический молоток»
Трение и сила. Импульс. Количество движения, инерция. Сборка модели - механический молоток. Использование механизмов - рычаги, кулачки (эксцентрики). Изучение свойств материалов.
Самостоятельная творческая работа по теме «Вариации рычагов в механическом молотке».


Раздел 4  «Машины с электроприводом»

Тема: Конструирование модели «Тягач»

Колеса. Трение. Измерение расстояния, времени и силы. Зубчатые колеса (шестерни). Самостоятельная творческая работа по теме «Конструирование модели «Тягач».

Тема: Конструирование модели «Гоночный автомобиль»
Повторение тем: Зубчатые колеса, Рычаги, Колеса. Энергия. Трение. Измерение расстояния.
Самостоятельная творческая работа по теме «Конструирование модели
«Гоночный автомобиль».

Тема: Конструирование модели «Скороход»
Повторение тем: Зубчатые колеса, Рычаги, Связи, Храповой механизм, Использование деталей и узлов. Сила. Трение. Измерение времени.
Самостоятельная творческая работа по теме «Конструирование модели
«Скороход».

Тема: Конструирование модели «Робопес»
Разработка механических игрушек. Рычаги и соединения. Блоки и зубчатые передачи. Использование деталей и узлов. Сила и энергия. Трение.
Самостоятельная творческая работа по теме «Конструирование модели
«Робопес».

Раздел 5 «Пневматика»
Давление. Насосы. Манометр. Компрессор.
Сборка моделей «Рычажный подъемник», «Пневматический захват», «Штамповочный пресс», «Манипулятор «рука».

Цели программы

Развитие конструкторского мышления, учебно- интеллектуальных, организационных, социально-личностных и коммуникативных компетенций через освоение технологии LEGO - конструирования и моделирования.

Результат программы

Образовательными результатами освоения программы является формирование следующих знаний и умений:
Знания:
· правила техники безопасности при работе с конструктором;
· основные соединения деталей LEGO конструктора;
· понятие, основные виды, построение конструкций;
· основные свойства различных видов конструкций (жесткость, прочность, устойчивость);
· понятие, виды механизмов и передач, их назначение и применение;
· понятие и виды энергии;
· разновидности передач и способы их применения.

Умения:
· создавать простейшие конструкции, модели по готовым схемам сборки и эскизам;
· характеризовать конструкцию, модель;
· создавать конструкции, модели с применением механизмов и передач;
· находить оптимальный способ построения конструкции, модели с применением наиболее подходящего механизма или передачи;
· описывать виды энергии;
· строить предположения о возможности использования того или иного механизма, и экспериментально проверять его.
· создавать индивидуальные и групповые проекты при работе в команде;
· уметь самостоятельно решать технические задачи, конструировать машины и механизмы, проходя при этом путь от постановки задачи до работающей модели.
Метапредметными результатами изучения программы является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):
Познавательные УУД:
· умение определять, различать и называть предметы (детали конструктора);
· умение выстраивать свою деятельность согласно условиям;
· (конструировать по условиям, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему);
· умение ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного;
· умение использовать для поиска более рациональных решений знаний физических закономерностей и уметь объяснять принцип действия механизмов с использованием физической терминологии.
Регулятивные УУД:
· умение работать по предложенным инструкциям;
· умение определять и формулировать цель деятельности на занятии;
· умение формулировать гипотезу, проводить ее проверку и делать вывод
на основе наблюдения.
Коммуникативные УУД:
· умение интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми;
· умение учитывать позицию собеседника (партнера);
· умение адекватно воспринимать и передавать информацию;
· умение слушать и вступать в диалог.
Личностные УУД:
· положительное отношение к учению, к познавательной деятельности, желание приобретать новые знания;
· умения, совершенствовать
имеющиеся;
умение осознавать свои трудности и стремиться к их преодолению, участие в творческом, созидательном процессе. 

Особые условия проведения

Формы подведения итогов реализации программы:
Периодическая проверка усвоения терминологии проводится в виде зачетов и кроссвордов.
По окончании курса учащиеся защищают творческий проект, требующий проявить знания и навыки по ключевым темам.
Кроме того, полученные знания и навыки проверяются на открытых конференциях и международных состязаниях, куда направляются наиболее успешные ученики.

Материально-техническая база

- Специализированный кабинет.
- Качественное освещение.
- Рабочие столы, верстаки.
- Наглядные пособия.
- Инструменты чертежные, столярные, слесарные.
- Станочное оборудование.
- Используемые материалы.
- Компьютерные тренажёры.
- Наборы для самостоятельной сборки моделей