Проект по Робототехнике
проект (подготовительная группа) на тему

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Современные дети живут в эпоху активной информатизации и роботостроения. Согласно реализации Указа Президента РФ «О стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017 - 2030 годы» утверждена Программа «Цифровая экономика Российской Федерации». Основные сквозные цифровые технологии, входящие в Программу: компоненты робототехники и сенсорики; нейротехнологии и искусственный интеллект; и др. Основными целями направления, касающегося кадров и образования, являются: создание ключевых условий для подготовки кадров цифровой экономики; совершенствование системы образования, которая должна обеспечивать цифровую экономику компетентными кадрами.

Безусловно, государство, современное общество испытывают острую потребность в высококвалифицированных специалистах, обладающих высокими интеллектуальными возможностями. Поэтому столь важно, начиная уже с дошкольного возраста формировать и развивать техническую пытливость мышления, аналитический ум, формировать качества личности, обозначенные федеральными государственными образовательными стандартами.

Поэтому важная задача дошкольного образования сегодня - сформировать у ребенка интерес к изобретательской и рационализаторской, исследовательской деятельности, к техническому творчеству.

Психолого-педагогические исследования (Л.С. Выготский, А.В. Запорожец, Л.А. Венгер, Н.Н. Поддъяков, Л.А. Парамонова и др.) показывают, что наиболее эффективным способом развития склонности у детей к техническому творчеству, зарождения творческой личности в технической сфере является практическое изучение, проектирование и изготовление объектов техники, самостоятельное создание детьми технических объектов, обладающих признаками полезности или субъективной новизны, развитие которых происходит в процессе специально организованного обучения.

Но, к сожалению, возможности дошкольного возраста в развитии технического творчества, на сегодняшний день используются недостаточно.

Обучение и развитие в ДОО можно реализовать в образовательной среде с помощью LEGO-конструкторов и робототехники, способствующих формированию у детей конструктивно-технических способностей. Под конструктивно-техническими способностями понимают способность к пониманию вопросов, связанных с техникой, с изготовлением технических устройств, к техническому изобретательству. Эти умения имеют важное значение в развитии образного мышления, пространственного воображения, умения представлять предмет в целом и его части по плану, чертежу, схеме. Эффективным инструментом в решении этой проблемы является использование детского технического конструирования, которое позволяет реализовать почти все принципы, предъявленные ФГОС ДО к организации дошкольного образования.

Актуальность LEGO -технологии и робототехники  значима в свете внедрения   ФГОС, так как:

• являются великолепным средством для интеллектуального развития дошкольников, обеспечивающих интеграцию образовательных областей (Речевое, Познавательное и Социально-коммуникативное развитие);
• позволяют педагогу сочетать образование, воспитание и развитие дошкольников в режиме игры (учиться и обучаться в игре);
• формируют познавательную активность, способствует воспитанию социально-активной личности, формирует навыки общения и сотворчества;
• объединяют игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой собственный мир, где нет границ.

Имея сформированное представление и интерес к технике и робототехнике, дети смогут найти достойное применение своим знаниям и талантам на последующих ступенях обучения.

В БУ «Советский политехнический колледж» создана лаборатория по специальности 44.02.01 Дошкольное образование на базе МАДОУ «Радуга» г. Советский. В рамках деятельности, которой, реализуется проект "Внедрение LEGO - конструирования и робототехники  в образовательном процессе детского сада, как средство приобщения к техническому творчеству и формированию первоначальных технических навыков".

Постановка и обоснование проблемы инновационного проекта

В реальной практике дошкольных образовательных учреждений остро ощущается необходимость в организации работы по вызыванию интереса к техническому творчеству и первоначальных технических навыков. Однако отсутствие необходимых условий в детском саду не позволяет решить данную проблему в полной мере. Анализ работы учреждения, позволил выявить противоречия, которые и были положены в основу данного проекта, в частности противоречия между:

• Требованиями ФГОС, где указывается на активное применение конструктивной деятельности с дошкольниками, как деятельности, способствующей развитию исследовательской и творческой активности детей и недостаточным оснащением детского сада конструкторами LEGO;
• Необходимостью создания в ДОУ инновационной предметно-развивающей среды, в том числе способствующей формированию первоначальных технических навыков у дошкольников и отсутствием Программы работы с детьми с конструкторами нового поколения;
• Возрастающими требованиями к качеству работы педагога и недостаточным пониманием педагогами влияния LEGO- технологий на развитие личности дошкольников;

Выявленные противоречия указывают на необходимость и возможность внедрения LEGO - конструирования и робототехники в образовательном процессе детского сада, что позволит создать благоприятные условия для приобщения дошкольников к техническому творчеству и формированию первоначальных технических навыков.

Сроки реализации проекта: сентябрь 2017 года - август 2018 года.

Цель проекта: внедрение LEGO-конструирования и робототехники в образовательный процесс ДОО.

Задачи проекта:

• Обеспечить целенаправленное применение LEGO- конструктов в образовательном процессе детского сада:
• Организовать целенаправленную работу по применению LEGO- конструкторов в ДОУ по конструированию;
• Разработать и апробировать дополнительную образовательную программу технической направленности «LEGO КОНСТРУКТОР» с использованием программируемых конструкторов LEGO для детей старшего дошкольного возраста;
• Развивать эффективную, специализированную образовательную среду начального технического творчества с целью поддержки разнообразия детства;
• Повысить IT компетентность педагогов за счет обучения LEGO - технологии.
• Повысить компетентность родителей в вопросах развития начального технического творчества через привлечение к совместной образовательной деятельности с детьми и реализацию детско-родительских проектов.
• Разработать механизм внедрения LEGO-конструирования и робототехники, как дополнительной образовательной услуги.

Новизна проекта заключается в адаптации конструкторов нового поколения: Lego Wedo, программируемых конструкторов в образовательный процесс ДОУ для детей старшего дошкольного возраста.

Гипотеза: Мы предполагаем, что организация в ДОО занятий по Lego-конструированию и робототехнике способствует формированию у детей научно-технического и творческого потенциала, приобретению практических умений по сборке роботов различных модификаций.

Методы исследования:

• Теоретические: анализ психологических и педагогических работ по проблеме исследования;
• Эмпирические: наблюдение за деятельностью детей на занятиях, изучение продуктов детской деятельности; педагогический эксперимент (констатирующий этап);
• Интерпретационно-описательные: качественный и количественный анализ результатов исследования.

Теоретическая значимость состоит в том, что систематизированы и обобщены знания по проблеме формирования конструктивно – модельных и первоначальных технических навыков у детей старшего дошкольного возраста.

Ожидаемая практическая значимость проекта:

Решение поставленных в проекте задач позволит организовать в детском саду условия, способствующие организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO -конструирования и робототехники в образовательном процессе, что позволит заложить на этапе дошкольного детства первоначальные технические навыки. В результате, создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно- технической направленности.

В результате освоения программ технического творчества у детей дошкольного возраста формируются целостные представления о современном мире и роли техники и технологии в нем, умения объяснять объекты и процессы окружающей действительности, приобретается опыт созидательной и творческой деятельности, опыт познания и саморазвития.

Реализация целей и задач данного проекта позволит повысить интерес детей  к выбору профессий, актуальных для дальнейшего  развития нашей страны и региона в частности.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Содержание педагогической деятельности

Основная идея проекта заключается в реализации более широкого и глубокого содержания образовательной деятельности в детском саду с использованием конструкторов LEGO.

Реализация идеи проекта с использованием LEGO - технологии проходит в нескольких направлениях.

1 направление:

В рамках обязательной части общеобразовательной программы ДОО предполагается реализация непосредственной образовательной деятельности с использованием конструкторов LEGO, начиная с младшего дошкольного возраста (возрастная категория с 3 до  7 лет). Системность и направленность данного процесса обеспечивается включением LEGO- конструирования в регламент образовательной деятельности детского сада, реализуется в рамках образовательной области «Познание», раздела «Конструирование», на основе методических разработок М.С. Ишмаковой  «Конструирование в дошкольном образовании в условиях введения ФГОС».

LEGO - конструирование начинается с трехлетнего возраста: детям вторых младших групп предложен конструктор LEGO DUPLO. Дети знакомятся с основными деталями конструктора LEGO DUPLO, способами скрепления кирпичиков, у детей формируется умение соотносить с образцом результаты собственных действий в конструировании объекта.

В средней группе (с 4 до 5 лет) дети закрепляют навыки работы с конструктором LEGO,  на основе которых у них формируются новые. В этом возрасте дошкольники учатся не только работать по плану, но и самостоятельно определять этапы будущей постройки, учатся ее анализировать. Добавляется форма работы — это конструирование по замыслу. Дети свободно экспериментируют со строительным материалом.

В старшей группе (с 5 до 6 лет) конструктивное творчество отличается содержательностью и техническим разнообразием, дошкольники способны не только отбирать детали, но и создавать конструкции по образцу, схеме, чертежу и собственному замыслу.

В подготовительной группе (с 6 до 8 лет) формирование умения планировать свою постройку при помощи LEGO – конструктора становится приоритетным. Особое внимание уделяется развитию творческой фантазии детей: дети конструируют по воображению по предложенной теме и условиям. Таким образом, постройки становятся более разнообразными и динамичными.

Конструирование – один из излюбленных видов детской деятельности. Отличительной особенностью такой деятельности является самостоятельность и творчество. Как правило, конструирование завершается игровой деятельностью. Созданные LEGO -постройки дети используют в сюжетно-ролевых играх, в играх-театрализациях, используют LEGO -элементы в дидактических играх и упражнениях, при подготовке к обучению грамоте, ознакомлении с окружающим миром. Так, последовательно, шаг за шагом, в виде разнообразных игровых, интегрированных, тематических занятий дети развивают свои конструкторские навыки, у детей развивается умение пользоваться схемами, инструкциями, чертежами, развивается логическое мышление, коммуникативные навыки.

2 направление:

Реализуется расширение и углубление содержания конструкторской деятельности воспитанников старшего дошкольного возраста за счет использования программируемых конструкторов нового поколения LEGO- WеDо в рамках дополнительной образовательной программы кружка технической направленности «LEGO КОНСТРУКТОР». Состав групп: 8-10 чел. Формирование группы происходит по желанию воспитанников и является стабильным. Возрастная категория: с 5 до 7 лет. Содержание образовательной деятельности предполагает 2 ступени обучения:

1 ступень - «Новичок» для детей 5-6 лет. Дети знакомятся с уникальными возможностями моделирования построек в программе LEGO - WеDо. Организация образовательной деятельности, на данном этапе, выстраивается в индивидуальных и подгрупповых формах работы с детьми;

2 ступень - «Робототехник» (возрастная категория: с 6 до 7 лет) предполагает освоение LEGO - конструирования с использованием робототехнических конструкторов: LEGO - WeDO,  ROBO-KIDS; Конструкторы данного вида предназначены для того, чтобы положить начало формированию у воспитанников подготовительных групп целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного курса позволяет расширить и углубить технические знания и навыки дошкольников, стимулировать интерес и любознательность к техническому творчеству, умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать гипотезы. На этом этапе работы предполагается организация совместной проектной деятельности, активное привлечение родителей к техническому творчеству.

3 направление:

Активное обучение педагогов LEGO -технологии, как за счет курсовой подготовки, так и организации обучающих семинаров-практикумов, мастер - классов, открытых занятий и т.д.

А также открытие LEGO – центра. LEGO – центр – это учебное помещение детского сада, оснащенное образовательными робототехническими конструкторами для сборки робота маленькими детьми без навыков компьютерного программирования (чтобы оживить робота, используются специальные карты, с помощью которых осуществляется программирование робота).

Зонирование кабинета предполагает:

Первая часть – для педагога-организатора, где можно хранить методическую литературу, планы работы с детьми, необходимый материал для занятий; рабочий стол для педагога.

Во второй части (по периметру кабинета) размещены стеллажи для контейнеров с конструктором.

В третьей части (центр кабинета)– для проведения совместной деятельности с детьми и родителями. Интерактивная доска и компьютер, для демонстрации видео материала, технологического процесса, освоения основ программирования.

Таблица 1.Календарный план реализации проекта

Необходимые ресурсы, используемые в проекте:

• Воспитанники детского сада;
• Педагоги детского сада;
• Родители воспитанников;
• LEGO – центр, оборудованный конструкторами нового поколения.

На данный момент завершена реализация I Организационного этапа проекта «Внедрение LEGO - конструирования и робототехники  в образовательном процессе детского сада, как средство приобщения к техническому творчеству и формированию первоначальных технических навыков»:

• Выявлена проблема исследования, создана нормативная база проекта;
•  Разработана рабочая программа дополнительного образования по конструированию с использованием конструкторов Lego для детей старшего дошкольного возраста на 2017 – 2018 уч.г;
• Сформирована материально-техническая база (Интерактивная доска SMART board, стационарный компьютер, 10 ноутбуков, 10 базовых наборов Lego Education WeDo, программное обеспечение Lego WeDo).

Для реализации II Внедренческого этапа проекта сформированы 2 группы по 10 детей   5-7 лет. Занятия проводятся 4 раза в неделю подгруппой по 10 человек, продолжительность 30 минут.

На сегодняшний день согласно календарно-тематическому планированию обучение проходило в три этапа:  

1.        Знакомство с конструктором LEGO Education WeDo и инструкциями по сборке,  изучение технологии соединения деталей.  

2.        Сборка простых конструкции по образцу.  

3.        Знакомство детей с языком программирования и пиктограммами, а также правилами программирования в компьютерной среде.

Планируется работа по усовершенствованию предложенных разработчиками моделей, создание и программирование моделей с более сложным поведением.

Методы оценки

• Проведение исследования результативности посредством итогового оценочного материала, подведение и анализ промежуточных результатов эксперимента, включающего в себя исследование  технического творчества  воспитанников;
• Заинтересованность дошкольников  в конструировании, активность в конструкторской деятельности, участие и заинтересованность  родителей  в совместной творческой деятельности;
• Оснащенность LEGO - центра, позволит  определить качество достигнутых результатов экспериментальной деятельности, определить эффективность и результативной работы, выявить трудности и проблемы, что в целом обеспечит положительный результат эксперимента.

Основными целями исследования результативности эксперимента является выявление педагогической эффективности и социальных последствий данного эксперимента на этапе его реализации и распространения результатов, а также накопление образцов передового педагогического опыта.

Под педагогической эффективностью эксперимента будем понимать получение планируемых в эксперименте результатов при минимуме негативных последствий или издержек, т.е. степень достижения планируемых результатов, соответствия реальных достигаемых образовательных результатов прилагаемым усилиям.

Основные задачи исследования результативности:

• Отбор системы показателей и измерителей, на основе которых будет проводиться исследование результативности образовательных достижений;
• Проведение систематических обследований одной и той же экспериментальной группы с целью выявления динамики изменений значений основных показателей качества образовательных достижений.

В качестве критериев эффективности эксперимента будут использованы достижения планируемых результатов обучения; сохранение состояния здоровья детей.

Но при реализации данного проекта, как и любой другой экспериментальной деятельности, можно предвидеть некоторые риски,  на которые следует обратить внимание:

1.     Недостаточное  финансирование;

2. Отсутствие партнёрских отношений с родителями может привести к незаинтересованности родителей в совместных творческих проектах.

Методы устранения рисков.

1. Поиск потенциальных партнеров проекта, налаживание сетевого взаимодействия в направлении технического творчества воспитанников, предполагающее дальнейшее обучение в данном направлении и совместные творческие проекты;

2. Активизация деятельности родителей по проблеме через  активные формы взаимодействия, систематическое информирование об успешности дошкольников, выражении своевременной благодарности (благодарственные письма, информирование на стендах, сайте ДОУ и т.д.);

Содержание исследовательской экспериментальной деятельности

Для  реализации дополнительной образовательной программы в МАДОУ «Радуга» г. Советский было сделано следующее:  

Оборудован кабинет с интерактивной доской, стационарным компьютером для педагога. Для проведения занятий на каждого учащегося предоставлялся один набор конструктора Lego Education WeDo и компьютер для программирования. Создана комфортная, благоприятная, безопасная обстановка для  детей. Она оснащена  разнообразной коллекцией конструкторов ЛЕГО: разных по   конструктивной направленности, многофункциональных или используемых для создания каких-то определенных моделей. Есть контейнеры для деталей, оформлены папки с образцами построек, есть стенды с образцами.

  Конструкторы  типа LEGO  для образования спроектированы таким образом, чтобы ребенок в процессе занимательной  игры  смог  получить  максимум  информации  о  современной науке  и  технике  и  освоить  ее.  Наборы  конструкторов  типа LEGO  предназначены  как для самостоятельной, так и для групповой и подгрупповой образовательной деятельности.  При  помощи  наглядно-действенного  метода  детей ознакомили с конструкторскими  свойствами  деталей  LEGO,  возможностями  их скрепления,  комбинирования,  оформления, дети овладевали конструктивными элементами и программным обеспечением. Занятия состояли из двух частей: в первой части занятия изучали теорию, повторение знаний из пройденного материала или знакомство с неизученными вопросами, на втором - создание моделей и выполнение задания по предложенной схеме, либо по собственному замыслу. При изучении способов  скрепления кирпичиков, у детей формируется умение соотносить с образцом результаты собственных действий в конструировании объекта.

Методика организации занятий с детьми старшего дошкольного возраста.

На первом занятии обучения каждому ребенку дают Г-образную фигуру, сделанную из деталей конструктора, и говорят: «Это — недостроенная конструкция чего-то. Я начала строить, а вы отгадайте, что я хотела сделать, и достройте». Дети вначале рассматривают фигуру, переворачивают ее, иногда по несколько раз; некоторые из них берут другие более мелкие детали и приставляют к ней  и т.д. И только после такого «практического» обдумывания (а воспитателю важно не торопить детей с ответом) называют то, что, по их мнению, начал делать воспитатель. И далее, путем достраивания заданной основы, дети создают разные, как правило, структурно простые конструкции: самолет, скамейку, домик и т.п. Воспитатель одобряет детские решения, а потом говорит, что она начала делать и не самолет, и не скамейку, а что-то другое. Это вызывает у детей удивление. Воспитатель предлагает подумать, что же это могло быть. Дети начинают либо перестраивать свою модель, видоизменять ее, либо разбирать и конструировать заново. В результате дети на одной Г-образной основе могут создать несколько разных конструкций.

       На следующих занятиях в качестве основы недостроенной конструкции можно давать другие фигуры: Т- и П-образные, а также длинный тонкий и короткий толстый бруски, составленные из нескольких деталей конструктора. Задачи повторяются.

Уже через несколько занятий дети действуют более уверенно, а некоторые из них предлагают сразу 2–3 варианта конструкции. При этом заданная фигура остается основой, которую дети дополняют для получения новой конструкции. Иначе говоря, дети осваивают способ «опредмечивания» основы как способ построения образа будущей конструкции. Так же дети начинают использовать заданную фигуру не только как основу, но и как деталь новой конструкции. Например, длинный брусок — это труба большого парохода или столб, на котором держатся карусели, и т.п. Это говорит о том, что замысел (образ) строится способом «включения» заданной фигуры не в качестве основы, как было раньше, а как элемента общей конструкции. А это — показатель более высокого уровня развития воображения, творчества.

Работа с родителями

Роль родителей  в развитии  конструктивных способностей детей дошкольного возраста является немаловажной. В МАДОУ проводились тематические выставки по LEGO -конструированию, в рамках которых  дети  совместно  с  родителями создавали  постройки  на  заданную тему (например, « Города», «Подарки» «Достопримечательности»)  и приносили  в  МАДОУ, чтобы не просто продемонстрировать  свое  творение, но и рассказать – что это они создали, откуда взяли образец и чем именно привлекла их тема.

Также для родителей проводились открытые образовательные ситуации, на которых они видели, как ведется образовательная деятельность с применением конструкторов типа LEGO,  помогали детям в создании моделей. Включение семей воспитанников в образовательную деятельность МАДОУ расширяет пространство, объединяет интересы педагогов, родителей.

Таблица 2. Показатели результативности проекта

Показатели: «Низкий уровень»  - от 0 до 4 баллов (круг интересов к данному виду деятельности довольно узок, фрагментарный); «Средний уровень» - от 5 до 8 баллов (ребенок обладает творческими способностями и стремится к самообразованию, жаждет знаний в данной области); «Высокий уровень» - от 9 до 12 баллов (ребенок эрудирован, ценностные ориентации разнообразны, постоянно стремится к знаниям).

Таблица 3. Промежуточные результаты эксперимента. Подгруппа №1

Рисунок 1. Диаграмма промежуточных результатов эксперимента. Подгруппа № 1.

На данном этапе реализации проекта, исходя из промежуточных результатов, можно сказать, что в основном преобладает средний уровень развития конструктивно - модельных навыков у детей старшего дошкольного возраста. У одного воспитанника низкий уровень освоения результата в связи с редкой посещаемостью, нарушением зрения и рассеяностью внимания на занятиях. У двух воспитанников высокий уровень освоения программы, они с легкостью осваивают программу по заданной тематике и создают модели по собственному замыслу. У большинства детей проявляется большой интерес к процессу создания объектов, он становится более целенаправленным и длительным.

Целенаправленное и систематическое обучение детей дошкольного возраста конструированию способствует формированию умения учиться, добиваться результатов, получать новые знания в окружающем мире, закладывать первые предпосылки учебной деятельности.

Создание проблемных ситуаций повлияло  на  развитие  исследовательских,  экспериментальных,  проектных навыков  детей  дошкольного  возраста,  способствовало  совершенствованию их социально-коммуникативных умений.

Важно, что эта работа не заканчивается в детском саду, а имеет продолжение в школе. Конструирование и робототехника направление работы новое, инновационное. Тем самым привлекая внимание детей и родителей. Отличная возможность дать шанс ребёнку проявить конструктивные и творческие способности, а детскому саду приобщить как можно больше детей дошкольного возраста к техническому творчеству.

Заключение:

В результате успешной реализации проекта планируется достижение следующих результатов:

1. Создание в ДОУ новых условия обучения и развития  дошкольников, через организацию целенаправленного образовательного процесса с использованием LEGO -конструирования, в рамках реализации основной части образовательной программы детского сада.

2. Разработка и внедрение дополнительной образовательной программы в ДОУ по техническому конструированию.

3. Выраженная активность родителей в совместной образовательной деятельности с детьми по приобщению к техническому творчеству.

4. Повышение заинтересованности и компетентности использования программируемых LEGO- конструктов у преподавателей ДОУ.

В результате обобщения работы над проектом ожидается получить следующие продукты, которые могут быть использованы в работе дошкольных учреждений и учреждениями дополнительного образования:

1. Программа дополнительного образования по конструированию с использованием конструкторов LEGO (с приложениями перспективного тематического планирование; ряд конспектов занятий);

2. Модель Lego- центра (с методическими рекомендациями по организации работы в Lego центре: правила работы в Lego центре, схема-алгоритм работы с конструкторами Lego, технологические карты сборки конструкторских моделей, рабочая тетрадь дошкольника по образовательной робототехнике;

3. Совместные детско-родительские проекты, мастер-классы.

Реализация проекта значима для развития системы образования, так как способствует:

• Обеспечению работы в рамках ФГОС;
• Формированию имиджа детского образовательного учреждения;
• Удовлетворённости родителей в образовательных услугах ДОУ.

Перспективы развития

Решение поставленных в проекте задач позволит организовать в детском саду условия, способствующие организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO -конструирования и робототехники в образовательном процессе, что позволит заложить на этапе дошкольного детства начальные технические  навыки. В результате, создаются условия  не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе,  активизации  познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки  профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно- технической направленности.

Возможности использования проекта.

Проект адресован педагогам ДОУ, педагогам дополнительного образования в рамках внедрения ФГОС ДО и всем заинтересованным лицам.

Список литературы:

источник с одним автором:

1. А. Бедфорд  «Большая книга LEGO» - Манн, Иванов и Фербер, 2014 г.  – 256с.
2. М.С. Ишмакова  «Конструирование в дошкольном образовании в условиях введения ФГОС» - ИПЦ Маска, 2013 г. – 100с.
3. Лыкова И.А. Конструирование в детском саду: учебно-методическое пособие к парциальной программе «Умные пальчики».-М.: ИД «Цветной мир», 2015г. . – 176с.
4. Е.В. Фешина «Лего - конструирование в детском саду» - М.: ТЦ «Сфера», 2018 г. – 136с.
5. С.А. Филиппов «Робототехника для детей и родителей» – СПб.:Наука,2013г. – 319с.
6. Ю. В. Рогов «Робототехника для детей и их родителей» под ред. В. Н. Халамова — Челябинск, 2012 – 176с.

Приложение

Аннотация к программе дополнительного образования по конструированию с использованием конструкторов LEGO

Программа «Робототехника» разработана с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта дошкольного образования.

Актуальность программы заключается в следующем:

-востребованность развития широкого кругозора старшего дошкольника, в том числе в естественнонаучном направлении;

-отсутствие методического обеспечения формирования основ технического творчества, навыков начального программирования;

-необходимость ранней научно – технической профессиональной ориентации. Программа отвечает требованиям направления муниципальной и региональной политики в сфере образования - развитие основ технического творчества детей в условиях модернизации образования.

Новизна программы заключается в исследовательско-технической направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром технического творчества. Авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты особенно важно для старших дошкольников, у которых наиболее выражена исследовательская (творческая) деятельность.

Детское творчество - одна из форм самостоятельной деятельности ребёнка, в процессе которой он отступает от привычных и знакомых ему способов проявления окружающего мира, экспериментирует и создаёт нечто новое для себя и других.

Техническое детское творчество является одним из важных способов формирования профессиональной ориентации детей, способствует развитию устойчивого интереса к технике и науке, а также стимулирует рационализаторские и изобретательские способности.

Цель программы – развитие технического творчества и формирование научно – технической профессиональной ориентации у детей старшего дошкольного возраста средствами робототехники.

Задачи:

• формировать первичные представления о робототехнике, ее значении в жизни человека, о профессиях связанных с изобретением и производством технических средств;
• приобщать к научно – техническому творчеству: развивать умение постановки технической задачи, сбирать и изучать нужную информацию, находить конкретное решение задачи и материально осуществлять свой творческий замысел;
• развивать продуктивную (конструирование) деятельность: обеспечить освоение детьми основных приёмов сборки и программирования робототехнических средств;
• формировать основы безопасности собственной жизнедеятельности и окружающего мира: формировать представление о правилах безопасного поведения при работе с электротехникой, инструментами, необходимыми при конструировании робототехнических моделей
• воспитывать ценностное отношение к собственному труду, труду других людей и его результатам;
• формировать навыки сотрудничества: работа в коллективе, в команде, малой группе (в паре).

Программа основывается на следующих принципах: обогащение детского развития;

построение образовательной деятельности на основе индивидуальных особенностей каждого ребенка, при котором сам ребенок становится активным в выборе содержания своего образования, становится субъектом образования (далее - индивидуализация дошкольного образования); содействие и сотрудничество детей и взрослых, признание ребенка полноценным участником (субъектом) образовательных отношений; поддержка инициативы детей в продуктивной творческой деятельности; приобщение детей к социокультурным нормам, традициям семьи, общества и государства; формирование познавательных интересов и познавательных действий ребенка в  продуктивной творческой деятельности; возрастная адекватность дошкольного образования (соответствие условий, требований, методов возрасту и особенностям развития).

Характеристики особенности развития технического детского творчества

Техническое детское творчество – это конструирование приборов, моделей, механизмов и других технических объектов. Процесс технического детского творчества условно делят на 4 этапа: постановка технической задачи, сбор и изучение нужной информации, поиск конкретного решения задачи, материальное осуществление творческого замысла.

В дошкольном возрасте техническое детское творчество сводится к моделированию простейших механизмов.

Детское творчество, как один из способов интеллектуального и эмоционального развития ребёнка, имеет сложный механизм творческого воображения, делится на несколько этапов и оказывает существенное влияние на формирование личности ребёнка.

В творческой деятельности ребёнка выделяют три основных этапа:

1. Формирование замысла. На этом этапе у ребёнка возникает идея (самостоятельная или предложенная родителем/воспитателем) создания чего-то нового. Чем младше ребёнок, тем больше значение имеет влияние взрослого на процесс его творчества. В младшем возрасте только в 30 % случаев, дети способны реализовать свою задумку, в остальных — первоначальный замысел претерпевает изменения по причине неустойчивости желаний. Чем старше становится ребёнок, тем больший опыт творческой деятельности он приобретает и учится воплощать изначальную задумку в реальность.
2. Реализация замысла. Используя воображение, опыт и различные инструменты, ребёнок приступает к осуществлению идеи. Этот этап требует от ребёнка умения владеть выразительными средствами и различными способами творчества (рисунок, аппликация, поделка, механизм, пение, ритмика, музыка).
3. Анализ творческой работы. Является логическим завершением первых этапов. После окончания работы, ребёнок анализирует получившийся результат, привлекая к этому взрослых и сверстников.

Влияние детского творчества на развитие личности ребёнка

Важной особенностью детского творчества является то, что основное внимание уделяется самому процессу, а не его результату. То есть важна сама творческая деятельность и создание чего-то нового. Вопрос ценности созданной ребёнком модели отступает на второй план. Однако дети испытывают большой душевный подъём, если взрослые отмечают оригинальность и самобытность творческой работы ребёнка. Детское творчество неразрывно связано с игрой, и, порой, между процессом творчества и игрой нет границы. Творчество является обязательным элементом гармоничного развития личности ребёнка, в младшем возрасте необходимое, в первую очередь, для саморазвития. По мере взросления, творчество может стать основной деятельностью ребёнка.

Планируемые результаты реализации программы

- ребенок овладевает робото - конструированием, проявляет инициативу и самостоятельность в среде программирования LEGO WeDo , общении, познавательно-исследовательской и технической деятельности;

- ребенок способен выбирать технические решения, участников команды, малой группы;

- ребенок обладает установкой положительного отношения к робото-конструированию, к разным видам технического труда, другим людям и самому себе, обладает чувством собственного достоинства;

- ребенок активно взаимодействует со сверстниками и взрослыми, участвует в совместном конструировании, техническом творчестве имеет навыки работы с различными источниками информации;

- 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;

- 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;

- ребенок владеет разными формами и видами творческо-технической игры, знаком с основными компонентами конструктора LEGO WeDo; видами подвижных и неподвижных соединений в конструкторе, основными понятиями, применяемые в робототехнике различает условную и реальную ситуации, умеет подчиняться разным правилам и социальным нормам;

- ребенок достаточно хорошо владеет устной речью, способен объяснить техническое решение, может использовать речь для выражения своих мыслей, чувств и желаний, построения речевого высказывания в ситуации творческо-технической и исследовательской деятельности;

- у ребенка развита крупная и мелкая моторика, он может контролировать свои движения и управлять ими при работе с Lego-конструктором;

- 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;

- ребенок может соблюдать правила безопасного поведения при работе с электротехникой, инструментами, необходимыми при конструировании моделей;

 - 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;

- ребенок обладает начальными знаниями и элементарными представлениями о робототехнике, знает компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования, создает действующие модели роботов на основе конструктора LEGO We Do по разработанной схеме; демонстрирует технические возможности роботов, создает программы на компьютере для различных роботов с помощью педагога и запускает их самостоятельно;

- ребенок способен к принятию собственных творческо-технических решений, опираясь на свои знания и умения, самостоятельно создает авторские модели роботов на основе конструктора LEGO We Do; создает и запускает программы на компьютере для различных роботов самостоятельно, умеет корректировать программы и конструкции.

Содержание деятельности по образовательным областям

Познавательное развитие.

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, использующими кулачок, червячное и коронное зубчатые колеса. Понимание того, что трение влияет на движение модели. Понимание и обсуждение критериев испытаний. Понимание потребностей живых существ.

Создание и программирование действующих моделей. Интерпретация двухмерных и трехмерных иллюстраций и моделей. Понимание того, что животные используют различные части своих тел в качестве инструментов. Сравнение природных и искусственных систем. Использование программного обеспечения для обработки информации. Демонстрация умения работать с цифровыми инструментами и технологическими системами.

Сборка, программирование и испытание моделей. Изменение поведения модели путём модификации её конструкции или посредством обратной связи при помощи датчиков.

Измерение времени в секундах с точностью до десятых долей. Оценка и измерение расстояния. Усвоение понятия случайного события. Связь между диаметром и скоростью вращения. Использование чисел для задания звуков и для задания продолжительности работы мотора. Установление взаимосвязи между расстоянием до объекта и показанием датчика расстояния. Установление взаимосвязи между положением модели и показаниями датчика наклона. Использование чисел при измерениях и при оценке качественных параметров.

Социально – коммуникативное развитие.

Организация мозговых штурмов для поиска новых решений. Обучение принципам совместной работы и обмена идеями, совместно обучаться в рамках одной группы. Подготовка и проведение демонстрации модели. Участие в групповой работе в качестве «мудреца», к которому обращаются со всеми вопросами. Становление самостоятельности: распределять обязанности в своей группе, проявлять творческий подход к решению поставленной задачи, создавать модели реальных объектов и процессов, видеть реальный результат своей работы.

Речевое развитие.

Общение в устной форме с использованием специальных терминов. Использование интервью, чтобы получить информацию и составить схему рассказа. Описание логической последовательности событий, создание постановки с главными героями и её оформление визуальными и звуковыми эффектами при помощи моделирования. Применение мультимедийных технологий для генерирования и презентации идей.

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент: словесные методы, наглядные методы, практические методы

2. Гностический аспект: иллюстративно - объяснительные методы, репродуктивные методы, проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания,  эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов, исследовательские – дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект: индуктивные методы, дедуктивные методы, продуктивный, конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции.

4. Управленческий аспект: методы учебной работы под руководством учителя, методы самостоятельной учебной работы учащихся.

Модули программы.

Зачем человеку роботы? (знакомство с робототехникой)

Основной предметной областью является  познания в области естественно – научных представлений  о роботах, их происхождении, предназначении и видах, правилах робототехники, особенностях конструирования. Дети знакомятся с краткой историей робототехники, знаменитыми людьми в этой области, различными видами робототехнической деятельности: конструирование, программирование, соревнования, подготовка видео обзора.

Модуль. Как научить робота двигаться? (основы программирования)

Основной предметной областью являются  естественно – научные представления о   приемах сборки и программирования. Этот модуль используется  как справочный материал при работе с комплектом заданий. Он изучается и на отдельных занятиях, чтобы познакомить детей с основами построения механизмов и программирования. Дынный модуль формирует представления детей о взаимосвязи программирования и механизмов движения: - что происходит после запуска и остановки  цикла программы? Как изменить  значение входных параметров программы.  Какие функции выполняет блоки программы.

Модуль «Забавные механизмы»

Основной предметной областью является естественно - научные представления. На занятиях дети знакомятся с ременными передачами, экспериментируют со шкивами разных размеров, прямыми и перекрёстными ременными передачами, исследуют влияние размеров зубчатых колёс на вращение волчка. Занятия  посвящено изучению принципа действия рычагов и кулачков, а также знакомству с основными видами движения. Дети изменяют количество и положение кулачков, используя их для передачи усилия.

Модуль «Зоопарк»

Модуль раскрывает перед детьми понимание того, что система должна реагировать на свое окружение. На занятиях «Голодный аллигатор» дети программируют аллигатора, чтобы он закрывал пасть, когда датчик расстояния обнаруживает в ней «пищу». На занятии «Рычащий лев» ученики программируют льва, чтобы он сначала садился, затем ложился и рычал, учуяв косточку. На занятии «Порхающая птица» создается программа, включающая звук хлопающих крыльев, когда датчик наклона обнаруживает, что хвост птицы поднят или опущен. Кроме того, программа включает звук птичьего щебета, когда птица наклоняется, и датчик расстояния обнаруживает приближение земли.

Модуль «Человекоподобные роботы (андроиды)»

Модуль  направлен  на  развитие математических способностей. На занятии «Нападающий» измеряют расстояние, на которое улетает бумажный мячик. На занятии «Вратарь» дети подсчитывают количество голов, промахов и отбитых мячей, создают программу автоматического ведения счета. На занятии «Ликующие болельщики» воспитанники используют числа для оценки качественных показателей, чтобы определить наилучший результат в трёх различных категориях. Большое внимание в программе уделяется развитию творческой фантазии детей. Они уже конструируют не по готовому образцу, а по собственному воображению, иногда обращаясь к фотографии, чертежу. Нередко у детей возникает желание переделать игрушки, постройки или изготовить новые. Конструктор LEGO и программное обеспечение к нему LEGO WeDO предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте.

Организационное обеспечение реализации программы

Программа предполагает организацию совместной и самостоятельной деятельности один раз в неделю с группой детей старшего дошкольного возраста. Предусмотренная программой деятельность может организовываться как на базе одной отдельно взятой группы, так и в смешанных группах, состоящих из воспитанников старшей и подготовительной группы.

Краткие сведения о группе

Дети старшего дошкольного возраста

Форма занятий – подгрупповая, индивидуальная.

Год обучения – 1.

Количество занятий в неделю – 4 занятия по 30 минут.

Материально – техническое обеспечение

Современные робототехнические системы включают в себя микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащенные развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. При изучении таких систем широко используются модели. Одним из первых конструкторов, с помощью которых можно создавать программируемые модели, является комплект LEGO WeDo -  конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.

Программа предусматривает использование базовых датчиков и двигателей комплекта LEGO WeDo, также изучение основ программирования в среде LEGO WeDo.

Для организации потребуется:

Интерактивная доска; ноутбук; проектор; конструктор ПервоРобот LEGO WeDo  - 10 шт.; программное обеспечение ПервоРобот LEGO WeDo, которое включает в себя:

В набор входят 158 элементов, включая USB ЛЕГО-коммутатор, мотор, датчик наклона и датчик расстояния, позволяющие сделать модель более маневренной и «умной».

Программное обеспечение ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo Software).

Тематическое планирование

по дополнительной образовательной деятельности  «Робототехника»

январь-февраль 2018г.