Развитие конструктивных способностей и технического творчества посредством организованных занятий по Lego-конструированию.
статья (5 класс)

Развитие конструктивных способностей и технического творчества

посредством организованных занятий по Lego-конструированию

Актуальность применения инновационных педагогических технологий по развитию познавательно-исследовательской и конструктивной деятельности, технического творчества обучающихся посредством использования лего-конструирования и робототехники в образовательный процесс обусловлена требованиями федерального государственного образовательного стандарта.

В основе реализации основной образовательной программы начального общего образования лежит системно-деятельностный подход, который предполагает «воспитание и развитие качеств личности, отвечающих требованиям информационного общества, инновационной экономики».

Значимым для учителей школы стал вопрос: как сделать так, чтобы   техничское творчество стало для детей действительно деятельностным, развивающим, современным и интересным?

Эта задача реализуется через использование идей лего-педагогики, развитие робототехники на базе конструктора Перворобот LEGO®WeDo™ (LEGO Education WeDo).

В 1990-е гг. в зарубежной педагогической системе сформировалось особое направление-«Лего-педагогика», связанное с новой философией обучения - конструкционизмом. Ее автор С. Пейперт (S.Papert) указывал, что средством создания нового знания может служить конструктор Лего, компьютерные программы или даже песочные замки, если субъект обучения действительно вовлечен в работу с ними. Конструктор Лего идеально «вписывался» в качестве средства обучения в философию конструкционизма и начал активно занимать свою нишу в системе образования. В российских образовательных программах Lеgo-конструирование приобретает все большее значение. За сравнительно небольшое время комплекты Лего-конструкторов обрели широкую популярность у детей и учителей, поскольку их использование позволяет сочетать активную познавательную деятельность с игровыми моментами. Сегодня уже с младших классов дети изучают робототехнику и успешно участвуют в соревнованиях.

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий. Непрерывно требуются новые идеи для создания конкурентоспособной продукции, подготовки высококвалифицированных кадров. Становится актуальной задача поиска подходов, методик, технологий для реализации потенциалов, выявления скрытых резервов личности.

Механика является древнейшей естественной наукой, основополагающей научно-технического прогресса на всем протяжении человеческой истории, а со временная робототехника - одно из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Стремительное развитие робототехники в мире является закономерным процессом, который вызван принципиально новыми требованиями рынка к показателям качества технологических машин и движущихся систем.

Основная цель обучения – сформировать личность, способную самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку, заложить основы информационной компетентности личности, помочь обучающемуся овладеть методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения.

Деятельность по развитию познавательно-исследовательской и конструктивной деятельности, технического творчества посредством лего-конструирования и робототехники у обучающихся строится в следующей последовательности:

1. этап. Мотивация предстоящей деятельности. Для привлечения интереса и внимания обучающихся к предстоящей деятельности используется различный спектр методических приемов.
2. этап. Анализ построенных объектов моделирования:

а) Определение основных деталей в объекте (степень подробности может быть разной, это зависит от того, насколько обучающиеся владеют терминологий: выделение основных объектов и их деталей и выделение только главных объектов. Для определения деталей одного объекта можно использовать такой игровой прием, как «Охота за подробностями», когда детям предлагается назвать и описать детали основного объекта. А также на этом этапе используется метод беседы, способствующей анализу построек, описательных характеристик объектов. Данные приемы и методы направлены на активизацию познавательно-исследовательской и конструкторской деятельности обучающихся (при этом педагог должен проявлять живой интерес и эмоционально реагировать на ответы детей).

б) Конструкторское моделирование основных объектов (предлагается внимательно посмотреть на представленные графические объекты и выбрать именно тот, с помощью которого он будет производить моделирование).

в) Выделение и называние второстепенных объектов (можно использовать те же приемы и методы, что и при выделении основных объектов).

д) Соединение основных и второстепенных объектов для постройки сюжета (предложить соединить, а потом смоделировать сюжет). Педагогу здесь необходимо:

• подвести обучающихся к кратким рассуждениям. Они должны быть расположены в следующем порядке: сначала говорится что с чем соединяется, какие детали используются, затем - необходимы аналитические рассуждения: почему так, а не иначе, что произойдет, если изменить последовательность крепления деталей;
• если происходит затруднение, то найти взаимосвязи между объектами, можно дополнительными вопросами подвести к правильному выбору объектов;

е) Завершение построения объекта, сюжета (после установления взаимосвязей между основными и второстепенными объектами, педагог предлагает самостоятельно построить, создать любой понравившийся тематический объект, сюжет).

3 этап. Презентация построенного объекта, сюжета (на данном этапе можно использовать такие приемы, как прием фантазирования, самостоятельной коммуникативной презентации, где каждый обучающийся получает шанс оказаться в центре всеобщего внимания и продемонстрировать свою работу, объект, используемый в общем сюжете, при этом получая всеобщее одобрение).

Работая с этим конструктором индивидуально, парами или в командах, учащиеся 7-11 лет могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Комплект заданий WeDo позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов.

Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи.

Конструктор позволяет строить модели машин и животных, программировать действия («поведение») изделия.

Комплект заданий WeDo предоставляет учителям средства для достижения целого комплекса образовательных целей:

• Развитие творческого мышления при создании действующих моделей.
• Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели.
• Установление причинно-следственных связей.
• Анализ результатов и поиск новых решений.
• Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.
• Экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов.
• Проведение систематических наблюдений и измерений.
• Использование таблиц для отображения и анализа данных.
• Построение трехмерных моделей по двухмерным чертежам.
• Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.
• Написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта.

Как видно, названные цели тесно перекликаются с основными требованиями ФГОС НОО, направленными на развитие личности обучающихся на основе освоения универсальных учебных действий, познания и освоения мира.

Занятия конструированием, программированием, исследованиями, а также общение в процессе работы с конструктором Перворобот LEGO®WeDo™ способствуют интеллектуальному развитию обучающихся, позволяют во многом реализовать задачи образовательных стандартов. Интегрирование различных школьных предметов в курсе ЛЕГО открыло возможность для реализации новых образовательных концепций, овладения новыми навыками и расширения круга интересов:

1. Ребята изучают и осваивают процессы передачи движения и преобразования энергии в модели.
2. Учатся создавать и программировать модели с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами; модифицировать поведение модели за счёт изменения её конструкции.
3. Учатся создавать и представлять свои технические проекты лего-моделей Конструктора с использованием соответствующего словаря.