Методическая разработка «Робототехника – старт в будущее»
методическая разработка по конструированию, ручному труду (подготовительная группа)

Государственное бюджетное дошкольное образовательное учреждение детский сад №28 общеразвивающего вида с приоритетным осуществлением деятельности по

познавательно-речевому развитию детей Красногвардейского района Санкт-Петербурга

Методическая разработка

«Робототехника – старт в будущее»

 Разработал воспитатель высшей

квалификационной категории

Александрова Наталья Евгеньевна

Санкт-Петербург

2024

Цель: развитие творческо-конструктивных способностей и познавательной активности через обучение элементарным основам инженерно-технического конструирования и робототехники. Обучение основам конструирования и элементарного программирования.

Задачи:

Образовательные:

• стимулировать мотивацию детей к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка;
• способствовать развитию воображения и познавательного интереса детей;
• способствовать развитию базовых навыков программирования и алгоритмического мышления,
• способствовать развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.

Развивающие:

• развивать мелкую моторику;
• развивать логическое мышление и основные мыслительные операции;
• развивать мыслительную активность, умение наблюдать, анализировать, делать выводы.

Воспитательные:

• воспитывать навыки совместной работы, коммуникативных и презентационных компетенций, умение работать в коллективе, в команде, малой группе (в паре).

Тематический план

Календарное планирование

Сентябрь

Раздел 1. Введение

Тема: История создания конструктора LEGO,

Теория: Инструктаж по технике безопасности.

Практика: Применение роботов в современном мире.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Раздел 2. Lego WeDo 2.0

Тема: Знакомство с компонентами конструктора.

Теория: Инструктаж по технике безопасности.

Практика: Обзор набора Lego WeDo 2.0

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Создание и программирование улитки, чтоб она светилась (меняла цвет).  

Теория: Побуждение к творческому мышлению и производству уникальной модели.

Практика: Развитие мелкой моторики рук и навыки конструирования.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Раздел 3. Lego техника

Тема: Создание модели «Вентилятор».

Теория: Внесение изменения в программе, чтобы мотор мог крутиться в разные стороны.

Практика: Конструирование, чтобы мотор мог крутиться в разные стороны.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Октябрь

Тема: Создание модели «Робота – шпиона».

Теория: Программирование датчика движение с целью обнаружения движения.

Практика: Развитие конструктивных навыков.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Движущийся спутник»

Теория: Умение анализировать задачи и находить возможные решения. Развитие логического мышления.

Практика: Программирование мотора с целью вращения в течение определенного времени.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Научный вездеход Майло»

Теория: Изучение различных способов, при помощи которых, учение могут достичь отдаленных мест. Формирование творческих навыков.

Практика: Сборка конструкции и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Датчик перемещения Майло»

Теория: Умение  составлять программу.  Развитие навыков  решение задач.

Практика: Сборка конструкции и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Ноябрь

Тема: «Датчик наклона Майло»

Теория: Изучению способов, при помощи которых ученые и инженеры могут использовать вездеходы для исследования мест, не доступных для человека.

Практика: Сборка конструкции. Умение заранее обдумывать содержание будущей постройки.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Датчик наклона Майло»

Теория: Продолжать выполнять задание с предыдущего занятия.

Практика: Овладение умением мысленно разделить предмет на составные части и собрать из частей целое

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Механизм «Колебания»

Теория: Изучение принципа работы механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Робот тягач»

Теория: Обучение правильному и быстрому ориентированию в пространстве.

Практика: Сборка модели на основе ранее изученного механизма.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Декабрь

Тема: «Дельфин»

Теория: Закрепление полученных ранее знаний. 

Практика: Сборка модели на основе ранее изученного механизма.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Обыгрывание построек.

Теория: Развитие познавательной активности.

Практика: Демонстрация технических возможностей моделей. Развитие чувства коллективизма, сплоченности.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Механизм «Езда»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Гоночный автомобиль

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование модели

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Январь

Тема: Видоизменение гоночного автомобиля.

Теория: Изучение факторов, которые могут увеличить скорость автомобиля.

Практика: Развитие конструктивных способностей.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: Гонки

Теория: Формирование интереса к технике.

Практика: Развитие умения работать в команде, общение со сверстниками.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Вездеход»

Теория: Формирование интереса к технике.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

         Тема: Механизм «Рычаг»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Февраль

Тема: Симулятор землетрясения

Теория: Исследование характеристик зданий, которые повышают его устойчивость к землетрясению.

Практика: Конструирование модели, способной передавать зданиям  колебательные движения.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Симулятор землетрясения

Теория: Испытание на прочность.

Практика: Учить строить по замыслу.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: «Самоделкин»

Теория: Учить выражать отношение к своим постройкам

Практика: Умение творчески обыграть постройку, использовать дополнительные детали при обыгрывании.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: Механизм «Ходьба»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Март

Тема: «Головастик»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование модели на основе ранее изученного механизма.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Лягушка»

Теория: Изучение метаморфоз лягушки с помощью репрезентации LEGO и определение характеристик организма на каждой стадии.

Практика: Сборка модели на основе ранее изученного механизма.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: «Самоделкин»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Умение творчески обыграть постройку.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: Механизм «Вращение»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Апрель

        Тема: «Пчела и цветок»

Теория: Закрепление полученных навыков

Практика: Сборка и программирование модели

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: «Подъёмный кран»

Теория: Закрепление полученных навыков

Практика: Продолжение работы по изучению механизма «вращение».

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: Механизм «Изгиб»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Паводковый шлюз»

Теория: Развитие умения конструировать по схеме и составление программы.

Практика: Сборка и программирование паводкового шлюза (на основе раннее изученного механизма), с помощью которого можно контролировать уровень воды в реке.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Май

Тема: Автоматизация шлюза

Теория: Умение заранее обдумывать содержание будущей постройки.

Практика: Добавление датчика наклона, движения, звука.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

       Тема: Механизм «Катушка»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка и программирование.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

        Тема: «Вертолет»

Теория: Изучение конструктивных особенностей данного механизма.

Практика: Сборка модели вертолёта (на основе ранее изученного механизма), для использования в районе пострадавшем от стихийных бед.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Тема: «Хищное животное»

Теория: Повторение техники безопасности. Знакомство детей с проектами с открытым решением.

Практика: Умение экспериментировать и создавать собственные решения, изменяя базовую модель, используя механизмы «изгиб», «ходьба», «рычаг» на выбор.

Форма контроля: Выполнение контрольных заданий

Ожидаемые результаты

Будет знать:

• технику безопасности при работе с компьютером и образовательными    конструкторами;
• основные компоненты конструкторов;
• основы механики, автоматики
• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
• виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
  основные приемы конструирования роботов;
• конструктивные особенности различных роботов.

Будет уметь:

• самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);
• работать в команде;
• создавать реально действующие модели роботов при помощи разработанной схемы;
• демонстрировать технические возможности роботов;
• собирать модели, используя готовую схему сборки, а также по эскизу;
• создавать собственные проекты;
• самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);
• демонстрировать технические возможности роботов.

В результате дошкольники приобретут такие личностные качества как:

• умение оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить, как хорошие или плохие;
• умение называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;
• умение самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.

В результате у дошкольников будут сформированы такие метапредметные компетенции как:

• Познавательные УУД: умение определять, различать и называть детали конструктора;
• умение конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему; умение ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного; умение перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;
• Регулятивные УУД: умение работать по предложенным инструкциям; умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений; умение определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;
• Коммуникативные УУД: уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке; уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Мониторинг

Для оценивания результатов текущей и промежуточной диагностики используется уровневая система: низкий, средний и высокий уровень. В начале учебного года проводиться собеседование, с целью выявления начальных умений и навыков, мотивации поступления в объединение. Во время всего периода обучения применяются тесты на развитие памяти, мышления, воображения.

Оценочный лист заполняется педагогом в конце учебного года по результатам наблюдений, тестирования и выполнения практических заданий.

Оценочный лист по итогам обучения по дополнительной общеразвивающей программе «Робототехника»

Педагогические технологии

За период  работы по внедрению робототехники в образовательный процесс сформировались основные направления работы:

· конструирование ·

основы мехатроники и мобильной робототехники

· 3Д-моделированию и прототипированию

· электроника, управление квадракоптером

Деятельность обучающихся на данном этапе была организована в следующих формах:

 · Рассказ, беседа

 · Демонстрация

· Работа в парах и группах

 · Практические занятия

Среди основных видов деятельности:

· индивидуальная и групповая работа по конструированию

· индивидуальные и групповые беседы

На данном этапе руководители кружка в основном использовали в своей работе следующие методы и технологии:

- Объяснительно-иллюстративный - предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация).

- Репродуктивная технология - воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу).

 - Технология исследовательского обучения, к которой относят следующие методы: - эвристический (от гр. слова «эврика» - «нашел»), развивающий способности обучающихся мыслить и самостоятельно работать.   Это метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)

- частично-поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;

- поисковый – самостоятельное решение проблем.

Еще одна используемая мной технология - информационно-коммуникационная (ИКТ). Это технология доступа к различным информационным источникам и инструментам совместной деятельности, направленной на получение конкретного результата. С помощью ИКТ-технологий  учатся: 

· осуществлять сбор, переработку и представление информации по заданной теме, используя различные источники;

· передавать содержание информации адекватно поставленной цели, переводить информацию из одной знаковой системы в другую, выбирать знаковую систему в соответствии с коммуникативной ситуацией;

· использовать мультимедийные ресурсы и компьютерные технологии для обработки, передачи, систематизации информации, создавать презентации результатов исследовательской и практической деятельности;

· участию в дискуссии, следованию правилам ведения диалога.  

 И все-таки, главный метод, который используется при изучении робототехники - это метод проектов.  Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых обучающийся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности обучающегося.

Сбор любого робота – это проект.

Основные этапы разработки проекта:

1. Обозначение темы проекта.

2. Цель и задачи представляемого проекта.

3. Разработка механизма на основе конструктора 

4. Составление программы для работы механизма в среде (LEGO Education)

5.Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей. Конструирование – процесс создания модели, машины, сооружения, технологии с выполнением проектов и расчетов. Занимаясь конструированием, ребята изучают простые механизмы, учатся при этом работать руками, они развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

Дидактические материалы.

К демонстрационным материалам относятся:

• Конструктор Lego разного вида.

К раздаточным материалам относятся:

• конструктор Lego разного вида;
• карточки с изображенными на них предметами;
• наборы фигур, плоских и объемных, одинакового и разного цвета, размера;
• тематические карточки с заданиями.

Список использованной литературы

1. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, 2021

2. Кружок робототехники //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, 2019

4. А.Н. Давидчук «Развитие у дошкольников конструктивного творчества» Москва «Просвещение», 2018

5. А.Н. Давидчук Развитие у дошкольников конструктивного творчества – М.: «Просвещение», 2021

6. Комарова Л.Г. «Строим из LEGO» «ЛИНКА-ПРЕСС» М.: Просвещение, 2019

7. Лусс Т.В. «Формирование навыков конструктивно-игровой деятельности у детей с помощью LEGO». Гуманитарный издательский центр М.: ВЛАДОС, 2020