Тема «Развитие инженерного мышления через подготовку учащихся к конкурсам и соревнованиям различного уровня»
статья

Гладышева Юлия Николаевна педагог дополнительного образования СП ГБОУ СОШ №6 г.о. Отрадный Самарской обл. ЦДОД

Тема  «Развитие инженерного мышления через подготовку учащихся к конкурсам и соревнованиям различного уровня»

В связи с ускоряющимся внедрением в производство высоких технологий и необходимостью обеспеченности экономики страны инженерно-техническими кадрами и рабочей силой, отвечающей современным квалификационным требованиям, развитие детского технического творчества является актуальной задачей современной педагогики.

Важным институтом развития детского технического творчества выступает современная система дополнительного образования.

Одним из направлений развития данного творчества является организация массовых мероприятий, среди которых особое место занимают конкурсы.  По отношению к проведению конкурсов детского технического творчества существуют разные мнения. Сторонники считают, что конкурсы приносят реальную пользу, заключающуюся в общественном признании победителей, в возможности сравнивать творческие достижения других обучающихся и педагогов. Противники указывают на чрезмерную нервную нагрузку, которую испытывают участники конкурсов, на существующую необъективность у членов жюри.  При этом обе стороны, несомненно, правы: природа конкурсов действительно противоречива. Конкурсы объективно имеют и свои преимущества, и свои недостатки.

При подготовке обучающихся к конкурсам  я беру за основу такие педагогические условия:

а) раннее вовлечение детей в разнообразные виды технического творчества;

б) учёт возрастных и индивидуальных особенностей обучающихся;

в) мотивация обучающихся в области технического творчества;

г)формирование устойчивого интереса детей к технике, к вопросам конструирования, робототехники и рационализаторства на основе посильности выполняемых работ;

д)сочетание индивидуальной и коллективной творческой деятельности обучающихся при организации непрерывного творческого процесса;

    Мы работаем с образовательными конструкторами серии лего ведо 2.0 и MINDSTORMS EV3. Эти наборы предназначены для того, чтобы ученики в основном работали группами. Поэтому учащиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи. В процессе конструирования добиваться того, чтобы созданные модели работали и отвечали тем задачам, которые перед ними ставятся. Учащиеся получают возможность учиться на собственном опыте и опыте своих сверстников, проявлять творческий подход при решении поставленных  задач. Задания разной трудности ребята осваивают поэтапно. Основной принцип обучения- «шаг за шагом». Он  обеспечивает учащимся возможность работать в собственном темпе. Важно, чтобы в ходе занятий ребята не только занимались робототехникой, но и использовали ее, как интерактивный элемент, с помощью которого некие теоретические знания закрепляются на практике.  Благодаря всему выше перечисленному дети с интузиазмом  участвовали в конкурсах: изобретения «ТехноМир» в рамках областного проекта Марафон «Академия технического творчества», в открытом дистанционном конкурсе технического творчества  «В гостях у Нового Года» в номинации «КВАНТ РОБОТОТЕХНИКА», в областном конкурсе  «Фестиваль инноваций, изобретений, технологий», в  конкурсе  творческих работ «Космофест» и в соревнованиях по робототехнике «Робот-батл» в рамках областного проекта Марафон «Академия технического творчества»,   в региональном этапе Всероссийского конкурса-фестиваля «Арктур».  Во многих конкурсах ребята заняли призовые места.

В своей работе делаю акцент на проектно-исследовательской деятельности.       Ведь при помощи ее у детей открывается повышенный интерес к изучению интересующей их тем. В ходе исследований изучаем разновидности  механизмов, которые в дальнейшем собираем, тестируем и улучшаем их работу.  

Так родился проект «Конвейерная линия по производству хлебобулочных изделий». Ребенок, придя на занятие, озвучила свой проблемный вопрос  «Как же пекут хлеб в хлебопекарне и как облегчить труд пекарей?» Поставили  цель нашего проекта: изучить оборудование и механизмы, которые используются для изготовления хлебобулочных изделий, и  помочь облегчить труд пекарей хлебопекарни «Миндаль».

Для этого нам предстояло решить ряд задач:

•        Изучить историю о хлебопечении в литературе и интернете;

•        Расширить представление о профессии-пекарь;

•        Изучить оборудование и процесс изготовления хлебобулочных изделий;

•        Посетить мини-пекарню «Миндаль»;

•        Сконструировать из конструктора макет конвейерной линии для хлебобулочных изделий;

•        Запрограммировать и протестировать оборудование

Предмет исследования – хлебопекарня «Миндаль».

Объект исследования – оборудование и механизмы используемые   для изготовления хлебобулочных изделий.

Гипотеза: мы думаем, что изготовление конвейерной линии для хлебобулочных изделий облегчит труд работников пекарни «Миндаль».

Методы исследования:

1)        Обзор литературных  и интернет источников.

2)        Просмотр видеороликов и передач.

3)        Экскурсия в хлебопекарню «Миндаль».

4)        Конструирование из конструктора LEGO:  WEDO 2.0,  «Простые механизмы»  и «Технология и основы механики» (9686).

6)        Программирование и тестирование оборудования.

После  того как решили первые 3 задачи и побывали на экскурсии в мини-хлебопекарни «Миндаль», посмотрев весь процесс приготовления  хлеба от замешивания теста в тестомесе до выпекания в электропечах. Посмотрев на оборудование и труд людей, которые работают на нем, мы решили автоматизировать хлебопекарню, тем самым облегчить труд взрослых.

Использовали: пластиковый стакан для дежи, конструктор LEGO:  WEDO 2.0, «Простые механизмы» и «Технология и основы механики» (9686). 

Свою работу начали с моделирования «Тестомеса»-это это самое важное оборудование в любой хлебопекарне в нем замешивают тесто.

Для поднятия и опускания ручки-держателя использовали червячную передачу с 24-х зубчатой шестерёнкой. Такой вид  передачи применяется в механизмах, где важна плавность хода. Чтобы привести в действие винтовую часть, к мотору присоединили  зубчатую передачу под углом 90 градусов.

Далее  изготовили двойную   конвейерную  линию.  Движение ленты приводится за счет роликов, роль которых выполняют колеса. В модели используется ременная передача, которая подключена к мотору. Лента изготовлена из бумаги и скотча.  На конвейерную ленту   выкладывают не взвешенное тесто, которое поднимается и попадает в отсек «Тестоделитель», где оно  взвешивается  и делится на нужные граммы  заготовки хлеба.   В нем  дети использовали   мотор,  вращающий горизонтальную ось с червячным механизмом, приводящее  в движение зубчатое колесо, за счет чего стрела поднимается и опускается и режет заготовки. К каждой модели дети написали программу и протестировали.

В ходе тестирования в программировании было допущены  недочеты.  Ребята исправляли  их методом проб и ошибок, так они учились решать проблему.  

С данным  проектом ребята участвовали в  областном конкурсе  «Фестиваль инноваций, изобретений, технологий» где    заняли 2 место.

За время мой профессиональной деятельности по направлению техническое творчество, могу сказать следующее, для участия детей в робототехнических соревнованиях и конкурсах, важны не только знания и умения детей, но и правильная организация работы педагога в подготовке ребят к конкурсам и соревнованиям. Роль педагога, увидеть и раскрыть способность ребёнка, активизировать познавательный интерес и подвести его к достижению высоких результатов в робототехнических конкурсах и соревнованиях.