Одной из инновационных областей в сфере детского технического творчества является образовательная робототехника, которая объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии.
С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям, в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. Интенсивное внедрение искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами. В дошкольном возрасте не готовят инженеров, технологов и других специалистов, соответственно робототехника в данный период их жизни - это достаточно условная дисциплина, которая может базироваться на использовании элементов техники или робототехники, но имеющая в своей основе деятельность, развивающую общеучебные навыки и умения.
В рамках образовательного проекта «Преемственность: детский сад – школа» мною была разработана программа дополнительного образования «LEGOРоб» для воспитанников старшей и подготовительной групп дошкольных образовательных учреждений.
Программа дополнительного образования «LEGOРоб» представляет уникальную возможность для детей дошкольного возраста освоить основы робототехники, создав действующие модели роботов, и успешно реализуется педагогом школы Долгополовой А.А. с воспитанниками детского сада №15 г. Дивногорска на базе Центра образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста» МБОУ СОШ №9. Срок реализации программы - 1 год.
На занятиях по техническому творчеству воспитанникид/с №15 соприкасаются с разными образовательными областями, такими как математика, информатика, механика. За счет использования технических понятий и специальных терминов расширяются коммуникативные функции языка, углубляются возможности лингвистического развития детей.
Практика ориентирована на формирование основных понятий робототехники, мышления ребёнка, основанного на развитии логики и моторики посредством разработки и создания различных робототехнических устройств, создания программ и алгоритмов управления ими.
Образовательные конструкторы LEGO Education EV3 представляют собой новую, отвечающую требованиям современного ребенка "игрушку". Причем в процессе игры и обучения ребята собирают своими руками игрушки, представляющие собой предметы, механизмы из окружающего их мира. Таким образом, дети знакомятся с техникой, открывают тайны механики, прививают соответствующие навыки, учатся работать, иными словами, получают основу для будущих знаний, развивают способность находить оптимальное решение, что несомненно пригодится им в течение всей будущей жизни.
Использование лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию воспитанников к обучению, также занятия «LEGOРоб» как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.
Программа дополнительного образования «LEGOРоб» представляет уникальную возможность для детей дошкольного возраста освоить основы робототехники, создав действующие модели роботов.
Для реализации практики используется образовательный конструктор LEGO MINDSTORMS Education EV3. Он представляет собой набор конструктивных деталей, позволяющих собрать многочисленные варианты механизмов, набор датчиков, двигатели и микрокомпьютер EV3, который управляет всей построенной конструкцией. C конструктором LEGO MINDSTORMS Education EV3 идет необходимое программное обеспечение.
Новизна «LEGOРоб» заключается в изменении подхода к обучению ребят, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, побуждающих воспитанников решать самые разнообразные логические и конструкторские проблемы.
Актуальность заключается в том, что практика направлена на формирование творческой личности, живущей в современном мире. Конструкторы LEGO MINDSTORMS Education EV3 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств. Применение конструкторов LEGO во внеурочной деятельности, позволяет существенно повысить мотивацию детей, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет дошкольникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.
Целью использования «Робототехники» в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости), навык взаимодействия в группе.
Педагогическая целесообразность практики заключается в том, что в ходе ее реализации у детей, кроме предметных, формируются учебно-познавательные, коммуникативные, информационные компетенции. Систематично и последовательно формируются навыки технического развития, инженерного мышления, поиска рациональных путей его совершенствования, критическая оценка результатов.
Формы и режим занятий
Форма обучения – очная, групповая. Занятия проводятся 1 раз в неделю и включают в себя и теоретическую и практическую части.
Цель практики: развитие технического творчества и инженерного мышления у детей дошкольного возраста средствами робототехники, ознакомление воспитанников с основами робототехники, конструирования и программирования с использованием конструкторов LEGO MINDSTORMS Education EV3, развитие интереса к технике, позволяющее воспитанникам приобрести устойчивую потребность в познании и техническом творчестве.
Задачи практики:
1. Познавательная задача: развитие познавательного интереса детейдошкольного возраста к робототехнике.
2. Образовательная задача: формирование умений и навыковконструирования, приобретения первого опыта при решенииконструкторских задач, знакомство с робототехническим набором Lego Mindstorms Education EV3.
3. Развивающая задача: развитие инженерного мышления, творческой активности, самостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях, развитие внимания, оперативной памяти, воображения, мышления (логического, комбинаторного, творческого).
4. Воспитывающая задача: воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей.
Ожидаемые результаты:
- формирование устойчивого интереса к робототехнике групп дошкольного возраста;
- формирование умения работать по предложенным инструкциям;
- формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
- формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Воспитательные:
• формирование творческого подхода к поставленной задаче;
• формирование представления о том, что большинство задач имеют несколько решений;
• фриентирование на совместный труд.
Развивающие:
• развитие логического, абстрактного и образного мышления. Развитие умения творчески подходить к решению задачи. Развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребенка путем организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.
Обучающие:
• формирование целостного научного мировоззрения, развитие технического и инженерного мышления;
• заложение основ алгоритмизации и программирования с использованием робота LEGO MINDSTORMS Education EV3;
• самоопределение ребёнка в рамках ведущей деятельности.
В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами или в командах, воспитанники д/с №15учатся создавать модели, проводить исследования, обсуждать идеи и проблемы, возникающие во время работы с этими моделями.
На каждом занятии, используются привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики. В ходе изучения курса «LEGOРоб»воспитанники развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.
Основные формы и методы образовательной деятельности:
-
- конструирование, программирование, творческие исследования, презентация своих моделей, соревнования между группами;
- словесный (беседа, рассказ, инструктаж, объяснение);
- наглядный (показ, видеопросмотр, работа по инструкции);
- практический (составление программ, сборка моделей);
- репродуктивный метод (восприятие и усвоение готовой информации);
- частично-поисковый (выполнение вариативных заданий);
- исследовательский метод;
- метод стимулирования и мотивации деятельности (игровые эмоциональные ситуации, похвала, поощрение).
Определение результатов образовательной практики осуществляется в процессе совместной проектной деятельности с детьми, наблюдения, беседы.
Форма проведения итогов - итоговая выставка детских работ, конкурсы по робототехнике. Это мероприятие является контрольным и служит показателем освоения детьми программы, а также сплачивает детский коллектив.
Мониторингдетскогоразвитияпроводится1развгод - в мае. Основная задача мониторинга заключается в том, чтобы определить уровень сформированности у детей конструктивных навыков в лего-конструировании и робототехнике, определить степень влияния конструктивной деятельности на интеллектуальное развитие ребенка.
Качественная характеристика уровней сформированности у детей конструктивных навыков в лего-конструировании и робототехнике:
Высокий уровень: (28-36 баллов) Ребенок самостоятельно выделяет основные части конструкций и характерные детали. Анализирует поделки и постройки, находит конструктивное решение. Знает и различает разнообразные детали конструктора. Самостоятельно планирует этапы создания собственной постройки. Создает конструкцию по образцу, по инструкции педагога, используя в качестве заместителей другие детали. Умеет сооружать постройки и объединять их одним содержанием. Знает названия и назначения датчиков, имеет навыки программирования. Охотно работает в команде над созданием проекта.
Средний уровень: (18-27 баллов)Ребенок с небольшой помощью взрослого выделяет основные части конструкции и характерные детали, затрудняется в различении деталей по форме и величине, допускает ошибки в их названии. Ребенок допускает незначительные ошибки в конструировании по образцу, схеме, но самостоятельно «путем проб и ошибок» исправляет их. При конструировании по замыслу способы конструктивного решения находит в результате практических поисков. Может создать условную символическую конструкцию, но затрудняется в объяснении ее особенностей. Знает названия и назначение датчиков, затрудняется в создании алгоритма. При помощи взрослого объединяет их одним содержанием. В процессе работы не проявляет фантазию и воображение. Умеет работать в команде.
Низкий уровень: (ниже 18 баллов)Ребенок не выделяет основные части конструкции и характерные детали, допускает ошибки при анализе построек, даже с помощью взрослого не может выделить части и определить их назначение. Не различает детали по форме и величине. Готовая постройка не имеет четких контуров. Требуется постоянная помощь взрослого. Неустойчивость замысла – ребенок начинает создавать один объект, а получается совсем иной и довольствуется этим. Нечеткость представлений о последовательности действий и неумение их планировать. Объяснить способ построения ребенок не может. Не проявляет инициативы в работе над проектом. Не знает назначение датчиков, нет навыков программирования. Испытывает трудности во взаимодействии с другими детьми или отказывается работать в команде.
Фотографии
