Развитие математических представлений детей старшего дошкольного возраста посредством робототехники
методическая разработка по математике (подготовительная группа)

Развитие математических представлений детей старшего дошкольного возраста посредством робототехники

Добрый день, уважаемые коллеги! Сегодня мы с вами обсудим возможности развития математических представлений детей старшего дошкольного возраста посредством робототехники. Но сначала мне бы хотелось пояснить, почему данная тема актуальна для нашего дошкольного учреждения.

Наш детский сад выполняет комплексную государственную программу «Уральская инженерная школа», которая была разработана министерством образования в связи с тем, что в стране не хватает высококвалифицированных технических специалистов. Ее девиз: «От старта возможностей к старту достижений!» Соответственно, задачей дошкольного образования в данной программе является выявление, поддержка и дальнейшее развитие технических способностей детей, в частности инженерного мышления.

Инженерное мышление – это особый вид мышления, формирующийся и проявляющийся при решении инженерных задач. Оно позволяет видеть проблему целиком с разных сторон и находить связи между ее частями, видеть одновременно систему, надсистему, подсистему, связи между ними и внутри них. Инженерное мышление объединяет различные виды мышления: логическое, практическое, теоретическое, творческое, наглядно-образное, техническое. Последние из перечисленных начинают формироваться в дошкольном возрасте.

На основе данного проекта мы разработали в 2018г. свой долгосрочный проект «Будущие инженеры». Его цель: создание условий для приобщения детей дошкольного возраста к миру науки, техники, повышение их интереса к деятельности ученых и инженеров, расширение кругозора детей через различные виды продуктивной деятельности. Основные направления: формирование инженерного мышления; развитие творческой индивидуальности детей и интереса к техническому образованию, инженерным дисциплинам, математике и предметам естественно-научного цикла.

Работая по проекту, мы прошли советующее обучение, организовали продуктивную детскую деятельность в творческих объединениях – кружках дополнительного образования «Школа будущего инженера», «Шахматная азбука», «Крохотными шажками в мир технологий», «Мастерская Самоделкина». Проводили тематические недели и многочисленные открытые занятия, и познавательные мероприятия для всех участников образовательного процесса. Принимали активное и успешное участие в конкурсном движении по теме проекта как в нашей организации, так и на уровне муниципалитета, региона и страны.

Наши успехи в работе по проекту «Будущие инженеры» были по достоинству оценены как Институтом развития образования, так и Министерством образования и молодёжной политики Свердловской области. В 2022г. наше учреждение получило гранта за победу в конкурсе среди муниципальных дошкольных образовательных организаций, осуществляющих образовательную деятельность в соответствии с целями и задачами проекта «Уральская инженерная школа». В 2024г. мы победили в конкурсе на звание региональной инновационной площадки Свердловской области. Работу по данному проекту мы продолжаем и сегодняшнее мероприятие это подтверждает.

В контексте современного образования математика играет ведущую роль в становлении и развитии активного, самостоятельно мыслящего человека, готового конструктивно и творчески решать возникающие в обществе проблемы. Данное положение напрямую связано с «математизацией» и «компьютеризацией» всех сфер человеческой жизни. Важнейшей задачей ФГОС ДО и ФОП ДО в области познавательного развития дошкольников является расширение самостоятельности, поощрение творчества детей в познавательно-исследовательской деятельности. Для того, чтобы формирование элементарных математических представлений гармонировало в естественным развитием ребенка старшего дошкольного возраста, способствовало решению актуальных вопросов формирования мыслительных операций, имело точки взаимодействия с другими видами деятельности и практическую направленность – необходимо активно использовать инновационную технологию робототехники.  Робототехника – это симбиоз математики, физики, информатики и инженерии в форме творческих занятий, в процессе которых ребенок изучает работу механизмов, пробует создавать собственные модели роботов. Она способствует обогащению сенсорных представлений, совершенствованию высших психических функций (памяти, внимания, мышления), развитию элементарных математических представлений.

В соответствии с ФГОС ДО и ФОП ДО в старшем дошкольном возрасте должны быть сформированы следующие умения. Использование для познания математических способов нахождения решений: вычисление, измерение, сравнение по количеству, форме и величине с помощью условной меры, создание планов, схем, ориентировка в пространстве. Счет в прямом и обратном порядке, определение состава чисел из двух меньших в пределах первого десятка, использование знаний о цифрах, составление и решение простых арифметических задач на сложение и вычитание. Выделение структуры геометрических фигур и установление взаимосвязи между ними.  Все это может быть сформировано с применением робототехники.

Далее я бы хотела очень кратко представить возможности робототехники в данном направлении с помощью различных игр и упражнений.

«Счетная лесенка». Формирование представления о количестве, упражнение в прямом и обратном счете.

Задание. Постройте башенки, начиная с самой маленькой в 1 кирпичик. Каждая следующая башенка на 1 кирпичик больше.

«Соотнеси число с количеством». Закрепление соотношения числа с количеством.

Задание. Постройте башенку из числа на карточке из соответствующего количества кубиков. Найдите числа «соседи» и постройте башню соответствующей высоты.

Ориентация в пространстве: понятия «слева-справа», «вверху», «внизу» и пр. Можно использовать любые детали от Лего, но обязательно отличные по цвету.

Варианты заданий:

 - расставь 3 кубика так, чтобы желтый был посредине, красный — слева, а зеленый справа;

- желтый кубик стоит слева от зеленого, а красный слева от желтого;

- справа от красного стоит желтый кубик, а справа от желтого – зеленого.

Понятия «больше», «меньше», «равно»

Задание 1. Поставьте в ряд 5 кубиков, под ним поставьте еще один ряд из 4 кубиков. Посчитайте в первом ряду кубики, во втором ряду кубики. Где больше кубиков? На сколько? Как сделать так, чтобы ряды были одинаковыми по количеству кубиков?

Задание 2. Построим башенки. Постройте башенку из 4 зеленых кубиков, а рядом башенку из 2 красных кубиков. Какая башенка выше? Какая ниже? Почему?

Игра «Строим дом». Лего-человечек решил построить дом. Возводит стену из кирпичиков (снизу вверх). Первый ряд – 3 кирпичика. Второй ряд – на 1 кирпичик больше. Третий ряд – на 2 кирпичика меньше, чем во втором ряду. Четвертый ряд – на 1 кирпичик меньше, чем в третьем.

Вопросы:

- Сколько в каждом ряду?

- Сколько всего ушло кирпичей?

- Как сделать равными ряды?

- Какой ряд самый длинный?

Измерение длины.

Задание. постройте башенку из 6 кубиков. С помощью башенки, собранной из кубиков конструктора, измерьте коричневую полоску, затем черную полоску. Какая полоска длиннее? Почему вы так решили?

Закрепление последовательности цифр

Задание. Постройте многоэтажные дома, ориентируясь на цифры на кирпичиках.

Игра «Состав числа»

Задание. Перед вами домик, разбитый на две части, в первой части есть данное количество нарисованных квадратов, а на крыше домика цифра. Надо поставить столько Лего-блоков, сколько не хватает до количественного счета. Можно воспользоваться количественной полоской, обозначающая число на крыше дома.

Игра «Угадай геометрическую фигуру»

Задание. Рассмотри внимательно постройку. Скажи, на какую геометрическую фигуру она похожа. А теперь попробуй сам придумать и построить похожую загадку с другой фигурой для своих друзей.

Игра «Построй по схеме»

Задание: Посмотри внимательно на схему. Найди в конструкторе обозначенные на ней детали. Сделай постройку в соответствии с образцом.

Вопросы: Расскажи сколько деталей ты использовал? Как они называются? Сколько деталей красного цвета в твоей постройке? Каких деталей больше – красных или синих? И т.д.

Решение и составление арифметических задач

Задание: Посмотри внимательно на схему. Сосчитай, сколько надо деталей для этой постройки? А сколько может потребоваться кубиков, чтобы сделать ее выше? Сколько теперь надо кубиков? Сколько кубиков надо убрать, чтобы она стала невысокой? И т.д.

Сегодня мы представляем вашему вниманию фрагмент занятия по формированию математических представлений в подготовительной группе, в процессе которого вы сможете увидеть различные игры и упражнения с применением технологии робототехники.

После просмотра нам бы хотелось получить обратную связь в форме ответов на следующие вопросы.

Какие задания в просмотренном вами фрагменте занятия были направлены на развитие элементарных математических представлений?

Какие задания из увиденных, на ваш взгляд, будут больше способствовать формированию инженерного мышления?

Какие интересные игры и упражнения, увлекательные задания для развития элементарных математических упражнений можно было бы еще добавить в это занятие?