Проект "Робототехника, как средство формирования инженерного мышления у старших дошкольников"
проект по информатике

Проект «Робототехника» как средство формирования инженерного мышления у старших дошкольников

Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, совсем не похожем на тот, в котором мы родились. И темп изменений продолжает нарастать. Сегодняшним дошкольникам и школьникам предстоит:

– работать по профессиям, которых пока нет,

– использовать технологии, которые еще не созданы,

– решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.

На данном этапе развития страны наиболее востребованной является профессия инженера. На заседании Совета по науке и образованию В.В. Путин призвал рассчитать потребности России, отдельных регионов и крупных предприятий в инженерных кадрах на пять-десять лет вперед и «заглянуть за горизонт». По словам президента страны, качество инженерных кадров влияет на конкурентоспособность государства и является основой для технологической и экономической независимости. В связи с тем, что использование роботов в быту, на производстве требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления робототехники, становится необходимым вести популяризацию профессии инженера.

По Т.В. Кудрявцеву инженерное мышление – вид технического мышления, который развивается в условиях решения конструктивно-технических задач и направлен на исследование, создание техники, технологии.

Проблемой является отсутствие опыта, программы, обеспечивающей формирование у детей дошкольного возраста технических навыков и пропедевтической работы в области программирования.

Востребованность развития широкого кругозора воспитанников и формирования предпосылок основ инженерного мышления способствовали разработке программы «Робототехника» по развитию конструктивного мышления детей старшего дошкольного возраста средствами робототехники. Данная программа разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта и планируемых результатов дошкольного образования на основе разработок компании LEGO System.

Актуальность выбранной темы определяется:

– необходимостью вести пропедевтическую работу в детском саду в естественнонаучном направлении для создания базы, позволяющей совершить плавный переход к обучению в начальной школе, затем к дисциплинам среднего звена (физике, биологии, технологии, информатике, геометрии) в связи с особенностями градообразующих предприятий города Соликамска: внедрение наукоёмких технологий, автоматизация производства, недостаток квалифицированных специалистов;

– отсутствием в программе дошкольного образования видов деятельности, обеспечивающих формирование у воспитанников инженерных навыков и опыта программирования.

Новизна опыта:

– инженерная направленность обучения, которое базируется на новых информационных технологиях;

– авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты;

– программа отвечает требованиям направления региональной политики в сфере образования – развитие научно-технического творчества детей в условиях модернизации производства.

Все это и позволило определить цель: развитие у старших дошкольников интереса к техническим видам творчества, формирование конструктивного мышления средствами робототехники.

Для реализации цели, были определены задачи:

обучающие:

– познакомить с комплектом LEGO WeDo;

– познакомить со средой программирования LEGO WeDo;

– дать первоначальные знания по робототехнике;

– учить основным приёмам сборки и программирования робототехнических средств;

развивающие:

– развивать конструкторские навыки;

– развивать психофизические качества детей: память, внимание, логическое и аналитическое мышление;

– развивать мелкую моторику;

– развивать творческую инициативу и самостоятельность.

воспитательные:

– воспитывать у детей интерес к техническим видам творчества;

– развивать коммуникативную компетенцию: участия в беседе, обсуждении;

– развивать социально-трудовую компетенцию: трудолюбие, самостоятельность, умение доводить начатое дело до конца.

Опираясь на стратегию развития инженерного мышления, которая включает в себя:

– Критическая ситуация (или проблемная ситуация)

– Конструирование (последовательное построение конструкции)

– «инженерные знания» (объединяющие естественно-научные, естественно-технические знания)

– Конструктивно-технические знания (знания о единстве конструирования и конструкции), осознали необходимость включения в нашу программу блока «Решение конструктивных задач».

Огромное разнообразие технических средств даёт педагогу возможность сделать игру, познание окружающего мира увлекательным для ребёнка любого возраста. Одной из таких новинок является набор LEGO WeDo, который включает в себя конструктор и программное приложение к нему. LEGO WeDo конечно, не игра в прямом смысле. Это, скорее, обучение с удовольствием – совсем другой, более высокий уровень мотивации к получению знаний, который ведет к успешной учебе и осмысленному познавательному процессу.

Образовательная робототехника занимает особое место – это навыки XXI века в чистом виде. Здесь все, что связано с программированием, моделированием, конструированием, решением проблем. И во главе всего – проектная деятельность: работа в команде, поиск оптимальных решений, навыки отстаивания собственных идей и умение быть лидером, коллегой.

Конструктор LEGO WeDo позволяет детям работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для интегрированных проектов. Дошкольники собирают и программируют модели, используют их для выполнения задач. Работая индивидуально, парами или в командах, проводят исследования, обсуждают идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Продолжительность реализации программы – 1 год, объём занятий – 36 часов. Группу могут посещать до 10 воспитанников детского сада в возрасте от 6 до 7 лет, занятия проводятся один раз в неделю, в подгруппах работают по 2-3 человека. Предусмотренные программой занятия могут проводиться как на базе одной отдельно взятой группы, так и в смешанных группах, состоящих из воспитанников старшей и подготовительной групп.

Для работы необходимы компьютер, интерактивный конструктор LEGO Education WeDo 9580, программное обеспечение к интерактивному конструктору.

Конструктор – перворобот LEGO WeDo предназначается для учащихся начальной школы, но задания были адаптированы для детей старшего дошкольного возраста.

Изначально занятия строились таким образом, что руководящая роль была у педагога, а затем, постепенно, по мере изучения технических терминов, ведущая роль передавалась воспитанникам. Опыт показал, что на первом этапе работы с LEGO WeDo, в каждой группе должен быть «сильный» ребенок.

Проводили маленькие эксперименты с мощностью мотора, с временем ожидания, с различными звуками, которые возможно вставить в программу (хруст, который производит крокодил при пережевывании пищи, рычание и храп льва, чириканье птичек). Главное в этом способе работы это – мотивация детей на дальнейшее экспериментирование. Данный способ позволяет уделять больше времени возможностям интерактивного конструктора, чтобы в дальнейшем пробудить интерес к созданию своих моделей и программ к ним.

Интерактивный конструктор не желательно рассматривать очень узко, например, только как конструирование, т.к. данное оборудование универсально: например, изучая животных в образовательной области «Познавательное развитие» дети знакомятся со строением тела, повадками, голосами животных и создание моделей животных с помощью конструктора поможет детям закрепить полученные ранее знания.

Практическая значимость данного опыта заключается в возможности использовать материалы в деятельности педагогов дошкольных образовательных организаций.

Использование программы «Робототехника» открывает педагогам новые возможности для развития коммуникативных умений и навыков у детей дошкольного возраста. Современные интерактивные и коммуникативные средства эффективно интегрируются в различные образовательные области дошкольного образования и обеспечивают, при правильном использовании, развитие:

– социальных навыков – умение моделировать поведение других детей, действовать по очереди, делиться с окружающими, создавать коллективные творческие продукты, взаимодействовать в общих целях;

– наглядно-образного и абстрактного мышления;

– способности к планированию. Поставив перед собой цель, по созданию новой или усовершенствованию знакомой модели дошкольник учится действовать как по имеющимся инструкциям, так и по схемам разработанным самим;

– способности к оценке. Ребенок получает возможность сравнивать свою модель с моделями других детей, а значит, способен оценить уровень сложности, внешние эстетические качества, рациональности модели, ребенок может сделать вывод о своих знаниях и умениях;

– мелкой моторики рук.

Таким образом, работая с конструктором LEGO WeDo, воспитанники старшего дошкольного возраста 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.