Проект "Занимательная роботехника"
проект по конструированию, ручному труду (старшая группа)

Проект  «Занимательная роботехника»

совместно с филиалом СГТУ имени Гагарина Ю.А. в г. Петровске.

Подготовительная и старшая группа

  Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения. Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к современной технике.
  Технические объекты окружают нас повсеместно, в виде бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Детям с раннего возраста интересны двигательные игрушки. В дошкольном возрасте они пытаются понимать, как это устроено. Благодаря робототехнике на современном этапе появилась возможность уже в дошкольном возрасте знакомить детей с основами строения роботов.
  Роботехника сегодня - одна из самых динамично развивающихся областей промышленности. Сегодня невозможно представить жизнь в современном мире без механических машин, запрограммированных на создание и обработку продуктов питания, пошив одежды, сборку автомобилей, контроль сложных систем управления и т. д. За этой технологией - большое будущее.
  Робототехника прекрасно развивает техническое мышление, и техническую изобретательность у детей. Робототехника показала высокую эффективность в воспитательном процессе, она успешно решает проблему социальной адаптации детей практически всех возрастных групп. В регионах, где внедряется робототехника, не фиксируются правонарушения, совершенные детьми, которые увлекаются роботоконструированием. А соревнования по робототехнике – это яркие воспитательные мероприятия, объединяющие детей и взрослых.

1. Актуальность проекта.
  В настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование, т. е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий.
  Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество.
  Техническое творчество – мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования – многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.
  Актуальность введения конструирования и робототехники в образовательный процесс ДОУ обусловлена требованиями ФГОС ДО к формированию развивающей предметно-пространственной среде, востребованностью развития широкого кругозора старшего дошкольника и формирования предпосылок универсальных учебных действий.
Внедрение робототехники в ДОУ происходит посредством интеграции во все образовательные области, как в совместной организованной образовательной деятельности, так и в самостоятельной деятельности воспитанников в течение дня.
  Конструктивная деятельность занимает значимое место в дошкольном воспитании и является сложным познавательным процессом, в результате которого происходит интеллектуальное развитие воспитанников: ребенок овладевает практическими знаниями, учится выделять существенные признаки, устанавливать отношения и связи между деталями и предметами.
В процессе конструирования дошкольники развивают математические способности, пересчитывая детали, блоки, крепления, вычисляя необходимое количество деталей, их форму, цвет, длину. Воспитанники знакомятся с такими пространственными показателями, как симметричность и асимметричность, ориентировкой в пространстве.
Конструирование развивает и речевые навыки: дети задают взрослым вопросы о различных явлениях или объектах, что формирует также коммуникативные навыки. На наш взгляд, одна из основных целей в конструировании – научить детей эффективно работать вместе.
  Сегодня совместное освоение знаний и развитие умений, интерактивный характер взаимодействия востребованы как никогда раньше. Робототехника и конструирование незаменимое средство в коррекционной работе с детьми, так как она оказывает благотворное влияние на все аспекты развития ребенка.
  Кроме того, робототехника – эффективное, воспитательное средство, которое помогает объединить усилия педагогов и семьи в решении вопроса воспитания и развития ребенка. В совместной игре с родителями ребенок становится более усидчивым, работоспособным, целеустремленным, эмоционально отзывчивым.

2. Характеристика проекта
Вид проекта: познавательно - исследовательский.
По срокам проведения: долгосрочный – 9 месяцев.
По составу: групповой
Участники проекта: дети подготовительной и старшей группы, родители воспитанников.

Социальные партнеры в реализации проекта: филиал СГТУ имени Гагарина Ю. А. в г. Петровске.

Критерии оценивания:
1. Выставка детских работ.
2. Показательные выступления роботов.

Ожидаемые результаты от реализации проекта:
Для дошкольников: Плавный переход на уровень осмысленного создания, программирования и управления моделями.
Для воспитателей: Повышения уровня в области образовательной робототехники.
Для родителей: Повышение интереса родителей к робототехнике.
Гипотеза исследования: мы предполагаем, что за счет обновлений содержания дошкольного образования и технологий,  используемых в ходе образовательной деятельности, нам удастся выстроить четко организованную систему, обеспечивающую преемственность со школой и работающую на важную для современного общества задачу - воспитание будущих инженерных кадров России.
Новизна проекта: проект является актуальным и социально значимым, так как ориентирован на решение важных задач по воспитанию гуманной, духовно богатой, технически грамотной личности ребенка.
Субъект исследования: участники образовательных отношений.
Объект исследования: робототехника – конструкторы нового поколения.
Предмет исследования: способы и приемы развития научно-технического и творческого потенциала дошкольника.

Цель проекта: создание условий для формирования у дошкольников основных навыков робототехники в области начального и технического конструирования.

Задачи проекта:                        

Образовательные:

- познакомить детей с  миром роботов и историей возникновения роботов.

- изучить и сравнить предназначение робота и человека;

- выяснить какую работу по дому можно было бы автоматизировать. Создать для них (в рисунке) роботов – помощников.

- дать первоначальные знания о конструкции робототехнических устройств.
- научить приемам сборки робототехнических устройств.
- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования.
- ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами.

Развивающие:
- развивать творческую инициативу самостоятельность.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          - развивать психофизиологические качества дошкольников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.
- развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений,

- развивать умение составлять творческий рассказ.

Воспитательные:
- формировать творческое отношение к выполняемой работе.
- воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.
В работе с родителями:
- активное взаимодействие с родителями.
- повышение интереса родителей к робототехнике и активное участие в выставках.
Проект «Занимательная робототехника» осуществляется, как увлекательная игровая, творческая деятельность. Интеграционный подход позволяет развивать в единстве речевую, познавательную активность, творческие способности, навыки общения, эмоциональную отзывчивость ребёнка.

3. Этапы реализации проекта
Организационно - подготовительный этап
- изучение возможностей введения образовательной робототехники в образовательный процесс ДОУ.
- изучение методической литературы.
- повышение квалификации воспитателей.
- оборудование помещения для занятий.
Основной этап. Теоретический и практический
- знакомство с конструктором и инструкциями по сборке деталей, изучение технологий.
- создание простые конструкции по образцу.
- усовершенствование предложенных моделей, создание более сложных. В результате развития навыков, логического мышления и хороших качественных результатов робототехники дети могут участвовать в выставках, конкурсах, проектах, презентациях.
Заключительный этап.
- анализ результатов проекта, выводы и дополнения к проекту.
- перспектива проекта по использованию приёмов иллюстраций на лентах к другим художественным произведениям в работе с детьми в старшей группе.

4. Этапы реализации проекта

1 Знакомство с понятием «Робототехника». Вводный инструктаж по технике безопасности.
2 Знакомство с историей роботов.

   Знакомство с миром роботов началось с изучения художественной литературы, мультфильмов. Мультфильмы «Незнайка и его друзья» и «Незнайка в Солнечном городе» познакомили нас с творчеством детского писателя Н. Носова, который не только придумал замечательных героев – коротышек, но и рассказал нам о необыкновенных изобретателях, живших в этом городе, фантастических машинах и механизмах, придуманных и сконструированных ими для удобства и комфорта жизни жителей.

   Рассказы Андрея Саламатина «Приключения робота Гоши», Э. Ильина «Сказка про маленького робота» дали возможность детям «оживить», наделить робота чувствами и желаниями.  В сказках авторы наделяют роботов человеческими качествами. Например, в рассказе Э. Ильина «Сказка  про маленького робота»  желание робота стать похожим на человека исполнилось.

  Мы выяснили, что слово «робот» впервые появилось в пьесе  чешского писателя Карела Чапека «Россумские Универсальные Роботы». Герой пьесы  учёный  изобрёл искусственных людей, которые  должны были помогать человеку во всём. Чапек использовал для описания искусственных людей слово  «робот» (от чешск. robota — «работа», «тяжёлый труд»). По замыслу автора, новый термин должен был отражать основную сущность машин — способность без устали выполнять рутинные действия.

Мы обратились к истории, к древности. И узнали, что идея создания механических устройств, своим внешним видом и действиями подобных людям или каким-либо живым существам, увлекала человечество с незапамятных времен.

В легендах и мифах человек стремился создать образ рукотворных существ, наделенных фантастической физической силой и ловкостью, способных летать, жить под землей и водой, действовать самостоятельно и в то же время беспрекословно подчиняться человеку и выполнять за него самую тяжелую и опасную работу.

Сказку сделать былью — заманчиво, поэтому с накоплением знаний появляются и попытки изготовить искусственного помощника.

Вывод: Человек давно стремится создать роботов – помощников.

2. Основной

Мы задумались, чем же отличается робот от человека?

Из Интернета мы узнали, что существуют не только промышленные, исследовательские, военные роботы. Люди разработали много роботов помощников, которые способны облегчить работу по дому.

   Роботы – помощники способны приготовить обед, помыть окна, прибраться в доме, заправить кровать, собрать в огороде клубнику, ухаживать за больным и т.д.                              

   Из стихотворения Валерия Медведева «Про мальчика Федю» мы поняли, что робот – обычная машина. Он не умеет думать. Он  работает лишь по заданной человеком программе. Кроме того робот может сломаться и наделать много бед. И починить робота может только человек. Еще стихотворение подсказало, что человек должен уметь что-то делать сам.

   Мы поиграли в игру «Мой робот», где один ребенок становился роботом, а другой руководил его действиями и говорил куда идти и что делать. Например, «сделай 2 шага влево, стоп, теперь один шаг вправо, стоп, подними правую руку, повернись еще больше направо и т.д.». Обсудив полученный опыт, пришли к выводу, что управлять роботом сложнее и более ответственно, чем просто выполнять чьи-то приказы. Устроили конкурс рисунков « Роботоландия», с помощью различных конструкторов конструировали роботов, смотрели презентацию «Зачем нужны роботы», студенты и преподаватели  СГТУ имени Гагарина Ю. А. продемонстрировали ребятам квадрокоптер сделанный своими руками, в следующее свое посещение показали фильм о том, как они создают различные модели роботов.  И еще поняли, что в отличие от человека,  робот не умеет радоваться, грустить, смеяться, скучать, думать, дружить, любить, фантазировать. Благодаря фантазии и уму человека роботы и появились на свет.

Мы сделали вывод:  роботы появились не сами, их придумал человек для облегчения своего труда. Значит человек умнее, совершенней роботов, у него больше ресурсов, ведь именно он придумал и создал роботов. А в робота он закладывает необходимую программу.

3. Заключительный

Мы живём в мире, который стремительно развивается. Робототехника как отрасль развивается еще стремительнее.  Изобретатели постоянно создают новые модели роботов, которые могут заботиться о людях, исследовать другие планеты или подражать живым существам. Можно предположить, что в недалеком будущем роботы будут делать за нас практически все.

Мы решили пофантазировать и придумать роботов, которые будут помогать человеку в будущем:

• Робот, раскладывающий посуду из посудомоечной машины по полочкам.
• Робот – писатель, который будет придумывать интересные книги
• Робот умеющий складывать оригами любых размеров
• Робот, выписывающий штрафы за нарушение правил дорожного движения
• Робот, умеющий веселить морских свинок: ставить полочки, давать мячики
• Робот «Драгоцент», исследующий пещеры, в которые не может попасть человек. Он ищет в пещере блестящие камни, перемещается по стенам с помощью присосок
• Робот «Драгоценноделатель», который делает драгоценные камни из обычных камней
• Робот «Собиратель» анализирует что за овощ, откуда он растет и собирает
• Робот –  защитник природы. Может потушить пожар, включить сирену, если кто-то ломает ветки
• Робот, который может сходить в магазин и купить еду.  Однако автор засомневался можно ли доверить роботу деньги. Ведь он может их потерять.

Оказалось, что придумать совершенно нового робота, которого еще не существует  довольно сложно!

Дома дети с родителями  сочинили сказку про своего придуманного робота и оформили в виде книжки – малышки.

5. Планируемые результаты
1. Ребенок овладевает робото-конструированием, проявляет инициативу самостоятельность в среде программирования, общении, познавательно– исследовательской и технической деятельности;
2. Ребенок способен выбирать технические решения, участников команды, малой группы (в пары) ;
3. Ребенок обладает установкой положительного отношения к робото– конструированию, к разным видам технического труда, другим людям и самому себе, обладает чувством собственного достоинства;
4. Ребенок активно взаимодействует со сверстниками и взрослыми, участвует в совместном конструировании, техническом творчестве имеет навыки работы с различными источниками информации;
5. Ребенок способен договариваться, учитывать интересы и чувства других, сопереживать неудачам и радоваться успехам других, адекватно проявляет свои чувства, в том числе чувство веры в себя, старается разрешать конфликты;
6. Ребенок обладает развитым воображением, которое реализуется в разных видах исследовательской и творческо–технической деятельности, в строительной игре и конструировании; по разработанной схеме с помощью педагога, запускает программы на компьютере для различных роботов;
7. Ребенок владеет разными формами и видами творческо–технической игры, знаком с основными компонентами конструктора; видами подвижных и неподвижных соединений в конструкторе, основными понятиями, применяемыми в робототехнике, различает условную и реальную ситуации, умеет подчиняться разным правилам и социальным нормам;
8. Ребенок достаточно хорошо владеет устной речью, способен объяснить техническое решение, может использовать речь для выражения основных мыслей, чувств и желаний, построения речевого высказывания в ситуации творческо –технической и исследовательской деятельности;
9. У ребенка развита крупная и мелкая моторика, он может контролировать свои движения и управлять ими при работе с конструктором;
10. Ребенок способен к волевым усилиям при решении технических задач, может следовать социальным нормам поведения и правилам в техническом соревновании, в отношениях со взрослыми и сверстниками;
11. Ребенок может соблюдать правила безопасного поведения при работе с электротехникой, инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических моделей;
12. Ребенок проявляет интерес к исследовательской и творческо-технической деятельности, задает вопросы взрослым и сверстникам, интересуется причинно–следственными связями, пытается самостоятельно придумывать объяснения, технические задачи; склонен наблюдать, экспериментировать;
13. Ребенок обладает начальными знаниями и элементарными представлениями о робототехнике, знает компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования, создает действующие модели;
14. Ребенок способен к принятию собственных творческо-технических решений, опираясь на свои знания и умения, самостоятельно создает авторские модели роботов на основе конструктора.

Перечень учебно–методических материалов:
1. С. А. Филиппов Робототехника для детей и родителей под редакцией
д-ра техн. наук, проф. А. Л. Фрадкова, С. -П., «НАУКА», 2011.
2. Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/-lego-
3. В. А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2011 г.
4. Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2001.- 125 с.
5. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988.-463с.
6. «Робототехника для детей и родителей» С. А. Филиппов, Санкт-Петербург «Наука» 2010. – 195 с.
7. программа курса «Образовательная робототехника». Томск: Дельтаплан, 2012. – 16с.
8. Книга для учителя компании LEGO System A/S, Aastvej l, DK-7190 Billund, Дания; авторизованный перевод –Институт новых технологий г. Москва.
9. Сборник материалов международной конференции «Педагогический процесс, как непрерывное развитие творческого потенциала личности» Москва. : МГИУ, 1998г.
Журнал «Самоделки». г. Москва. Издательская компания «Эгмонт Россия Лтд. » LEGO. г. Москва. Издательство ООО «Лего»
11. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, -87 с., илл.

.