История нашей школы насчитывает более 40 лет. Благодаря высококвалифицированным педагогам и талантливым ученикам лицей №144 Калининского района поддерживает статус образовательного учреждения повышенного уровня с углубленным изучением предметов физико-математической направленности. Поэтому, неслучайно, большое внимание в Отделении дополнительного образования детей уделяется развитию технической направленности. Дополнительное образование детей опирается на содержание основного образования. Их интеграция позволяет сблизить процессы воспитания, обучения и развития ребенка.
Какой ребенок не любит играть, особенно в Лего! Звездный войны, Хоббит, города и домики для Барби и многое-многое другое – это игрушки нашего времени. В последнее десятилетие широкое распространение в начальной школе получили ЛЕГО-технологии, которые позволяют осуществить плавный переход от игровой и предметной деятельности к деятельности учебной.
Главной задачей основного образования в начальной школы в свете реализации ФГОС – это создание условий для всестороннего развития ключевых компетентностей обучающихся.
Дополнительное образование представляет детям большие возможности в развитии своих способностей по таким направлениям как художественное, физкультурно-спортивное, социальное, а техническое развито не так хорошо. XXI век – это век высоких информационных технологий, поэтому необходимо развивать детское техническое творчество. Одним из таких перспективных направлений является робототехника.
В российских образовательных программах робототехника приобретает все большее значение. Основой робототехники является практическая и продуктивная направленность знаний, позволяющая создавать условия для самовыражения и успеха обучающихся, формирование у учащихся начальной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире, реализации их творческого потенциала, способствующая формированию у ребят таких ценных качеств, как самодостаточность, ответственность, критичность мышления, настойчивость в достижении поставленной цели. Использование LEGO конструктора во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин: математики, информатики, естественных наук, технологии, развитии речи.
Купив первый конструктор Лего своему ребенку, я тогда подумала, что хорошо бы, чтобы выпускали конструкторы с различными модификациями роботов, которые можно программировать. И вот через 6 лет в нашем лицее появились такие наборы, благодаря выигранному гранту.
Прошло всего полтора года, а нами уже получены положительные результаты в этом направлении. В данной работе мы представляем свой опыт по внедрению робототехники во внеурочную деятельность младших школьников через использование конструктора ПервороботLEGO®WeDo™ (LEGO Education WeDo).
Работа в объединениеи «Робототехника» ведется по модифицированной программе «Лего робот». Программа «Лего робот» разработана в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования и с учетом особенностей первой ступени общего образования, а также возрастных и психологических особенностей младшего школьника. Курс образовательной робототехники позволяет объединить занятия конструированием и программированием, что способствует развитию познавательных интересов, интегрированию знаний по информатике и физике с развитием инженерного мышления через техническое творчество. Обучающиеся создают модели роботов, программируют, работают исследователями, создают свои проекты. Конструирование позволяет развивать коммуникативные навыки обучающихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности. Они учатся работать в команде, получая навыки сотрудничества. Занимаясь по этой программе, обучающиеся приобретают умения и знания:
- предметные: овладение основами конструирования, моделирования, алгоритмизации, программирования, тестирования и отладки программы для созданных моделей.
- метапредметные: использование средств информационных технологий для решения различных учебно-творческих задач в процессе поиска информационного материала в процессе создания творческих проектов при конструировании моделей Лего.
- личностные: учебно-познавательный интерес к новому учебному материалу, выдвижение гипотезы решения проблем, постановка цели проекта, умение работать в коллективе и дружеское отношение к партнеру по команде.
Технология работы с конструктором LegoWeDo состоит из 4-х этапов:
Установление взаимосвязей. Создание каждой модели начинается с просмотра анимированной презентации с участием фигурок героев Маши и Макса. Обсуждается тема занятия. При создании более сложных моделей, для которых нет инструкций, ребятам предлагается просмотр видеоролика в сети Интернет какого-то интересного робота. После этого они выдвигают свои идеи об его конструкции и проектируют модель. И здесь происходит разделение ребят на две группы: одни предпочитают собирать по инструкции – точные исполнители, другие по видео – творцы и фантазеры. Чаще, последние и участвуют в соревнованиях и конкурсах.
Конструирование. На этом этапе ребята создают свои модели и, используя программную оболочку, программируют своего робота.
Творчество. Создание мультимедийных проектов на основе собранных моделей, используя информацию из сети Интернет, изучая программу Microsoft PowerPoint, такие проекты, как: «Мечты о лете» (Создание модели летнего двора с детской площадкой и спортивными сооружениями), «Необитаемый остров» (на основе модели «Непотопляемой лодки»), «Курьезы робототехники» (создание робота собаки с выдвижением гипотезы «Электронный друг лучше живой собаки» и ее опровержением) и другие.
Рефлексия. Обдумывая и осмысливая проделанную работу, обучающиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, используя в них свои модели. На этом этапе - прекрасные возможности для оценки достижений ребят.
Создавая модели роботов, программируя их, обучающийся наделяет их интеллектом и использует их для решения задач из курсов естественных наук, технологии, информатики, математики, развития речи. Обучающийся показывает свои навыки работы с компьютерной техникой.
При создании моделей из Лего ребенок узнает много нового о явлениях и закономерностях окружающего мира, законах физики: изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в машине; идентификация простых механизмов, работающих в модели, включая рычаги, зубчатые и ременные передачи; ознакомление с более сложными типами движения.
Конструирование тесно связано с математикой. Это и измерение времени в секундах, и оценка и измерение расстояния; установление взаимосвязи между расстоянием до объекта и показанием датчика расстояния; связь между диаметром и скоростью вращения; использование чисел для задания звуков и для задания продолжительности работы мотора; знакомство со случайным событием; установление взаимосвязи между положением модели и показаниями датчика наклона.
При создании сценария проекта, его защите обогащается словарный запас, что положительно влияет на развитие речи.
Важнейшей отличительной особенностью стандартов нового поколения является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода. Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Используя знания, полученные по информатике, которая изучается с 1-го класса, ребята создают проекты в программах Paint, Microsoft PowerPoint, защищают их на занятиях, выступают с ними на научно-практических конференциях. Особенно интересен был проект «Курьезы робототехники», в котором затрагивался вопрос современности «Какой друг лучше: живой или электронный?». И на примере японской собачки «Айбо» было доказано, что робот – это здорово, но друг должен быть настоящим. Практическая часть была представлена лего-роботом собакой, которая выполняла различные команды. Проект на конференции «Первые шаги» был удостоен призом «Зрительские симпатии».
Особенно важно для ребенка признание родителями его способностей. Большой популярностью в ОДОД пользуется День открытых дверей, на котором ребята с удовольствием демонстрируют родителям свои модели. К концу занятия родители из пассивных зрителей становятся активными участниками образовательного процесса и увлеченно с детьми конструируют модели и участвуют в соревнованиях.
Успехи ребенка при создании моделей на занятии, в состязаниях и конкурсах являются положительным результатом освоения программы. Ребята из объединения «Робототехника» представляют свои работы на конкурсах-выставках компьютерной открытки в Калининском районе. Это конкурс «Всегда вместе», «100 лет авиации России», «Олимпиада Сочи вчера, сегодня, завтра», получают заслуженные дипломы. В 2013 году команда объединения «Робототехника» лицея участвовала в городских состязаниях «Юный техник» и стали лауреатом. Также диплом лауреата был получен на городском творческом конкурсе.
Несмотря на положительные результаты внедрения робототехники в дополнительное образование лицея, остается еще много вопросов, которые надо решать. Это ограниченное число наборов конструкторов, поэтому невозможно охватить всех желающих заниматься в объединении «Робототехника», недостаточно опыта в преподавании данной дисциплины (занимаемся самообразованием), не хватает единомышленников в районе.
В связи с широким спектром образовательных задач, которые ставятся ФГОС, использование образовательной робототехники следует рассматривать как наиболее эффективный способ их решения.