Возможности образовательной робототехники в начальной школе
статья по технологии

ВОЗМОЖНОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

Солопанова Н.Л.

учитель информатики МАОУ «Лицей №29»

Согласно ФГОС основная цель образовательной робототехники - это воспитание творческой, технически грамотной, гармонично развитой личности, обладающей логическим мышлением, способной анализировать. Робототехника это дисциплина, которая уже в младшем школьном возрасте способствует формированию глубоких междисциплинарных связей и целостному восприятию картины мира.  

Робототехника в нашем лицее существует в рамках дополнительного образования уже 5-ый год. В кружке робототехники занимаются учащиеся с 1-го по 10 класс. В начальной школе эта дисциплина настолько популярна, что в этом году мы решили ввести её как палатную образовательную услугу и количество учащихся,  желающих посещать кружок, не уменьшилось.

У нас две платные группы (1 и 2 классов), которые успешно функционируют уже целый учебный год,  два преподавателя. Некоторые школьники, начальной школы, посещают кружок для учащихся 5-6 классов.

В начальной школе мы используем конструкторы Lego WeDo (Lego Education WeDo 9580 и ресурсный набор WeDo 9585). 

Обучение происходит в четыре этапа: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия и развитие.

 При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания.

В процессе конструирования мозг и руки «работают вместе», реализуется принцип практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей.

После процесса конструирования учащиеся обдумываю проделанную работу, углубляют понимание предмета. На этапе рефлексии они исследуют поведение модели, выясняют,   какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции.

На этапе развития учащиеся программируют модели с более сложным поведением, чем исходный объект.

Учащиеся получают невероятное удовольствие от того, что им удалось воплотить задуманное.

Каковы же возможности образовательной робототехники в начальной школе?

Робототехника - одна из наиболее инновационных областей в сфере детского технического творчества, которая объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии.

Средствами этой дисциплины мы имеем возможность развивать у детей навыки проектной деятельности, умения работать в команде, системное мышление.

На уроках робототехники школьники получают уникальную возможность проверить теорию на практике. И уже с первых уроков понимают, что теория нужна не сама по себе, а для решения практической задачи.

 Благодаря этой дисциплине возможно вводить понятия с опережением. Например, уже во втором классе познакомиться с формулой зависимости скорости и расстояния. Создать действующую модель машинки, провести эксперимент и на практике проверить формулу.

Предлагаю вам некоторые рекомендации, которые позволять преподавать данный предмет для младших школьников в  нужном ключе и добиться определенных результатов.

На начальном этапе обучения, необходимо не только строить роботов по инструкции, но и особое внимание уделять изучению названий элементов конструктора. Сначала школьникам не понятно, зачем учить название деталей, так как собрать робота можно и не зная названия элементов конструктора, однако практика показала, что знание названия элементов позволяет более осознанно строить  модели. Применяя различные игровые и соревновательные приемы,  всего  за несколько занятий возможно справиться с этой задачей.

На этом же этапе учащиеся должны почувствовать связь физической модели робота с программой на компьютере. Полезно «ломать»  робота и вносить ошибки в программы, чтобы устраняя неисправности, школьники почувствовали себя более уверенно, и пришло понимание того, что только от них завит, работает их робот или нет.

Второй этап – это подведение учащихся к построению моделей без инструкции. Для этого необходимо демонстрировать видео с собранными готовыми  моделями и пытаться воспроизвести их, делая стоп-кадр. Очень часто дети, посмотрев видео с готовым проектом, говорят, что это очень просто, но на практике не могут воспроизвести его. Здесь очень важна поддержка, помощь и одобрение педагога.

Далее уже возможно предлагать конкретный проект в словесной форме для реализации на практике. Например, чтобы при входе в помещение автоматически включался вентилятор и закрывалась дверь.

Следующий этап - самый трудный. Необходимо научить младших школьников самостоятельно изобретать новые модели роботов. Для этого нужно прочно заложить алгоритм, который позволит достигнуть положительного результата:

1. Используя различные информационные источники, ознакомиться с социально значимыми проблемами, которые актуальны на данный момент в обществе.
2. Рассмотреть возможные пути решения проблемы и выяснить, как они решаются на данном этапе.
3. Предложить свои пути реализации поставленной задачи.
4. Ознакомится с механизмами, и подобрать наиболее подходящий для  в данной  конструкции.
5. Построить этот механизм средствами имеющегося конструктора.
6. Разработать программу для запуска механизма.
7. Протестировать работу модели.
8. Внести коррективы.
9. Описать технические характеристики модели.
10. Подготовить презентацию и выступление по защите своего проекта.

Опыт показывает, что последовательное прохождение всех этих стадий при обучении младших школьников основам робототехники дает положительные результаты и закладывает прочный фундамент для дальнейшего самостоятельного изучения не только  этой дисциплины, но и вырабатывает подход к решению различных жизненных задач.

Моими учениками были созданы творческие проекты, которые получили высокую оценку на конкурсах и соревнованиях регионального уровня:

«Робот уборщик», который чистит пол, двигается в нужном направлении и проветривает помещение.

«Универсальный механизм поощрения». Учащиеся 1 и 2 класса изучили тему рычаги и создали робота, в основе механизма которого лежит рычаг и который проверяет знания по теме рычаг. За правильный ответ робот выдаёт вознаграждение – конфету, а если ответ неверный, то робот выдаёт пояснение.

«Робот по производству семян на ленте», состоящий из конвейера, по которому движется бумажная лента, лотка для подачи семян и механизма для приклеивания семян. Бумажная лента с наклеенными семенами через расстояние 4 см упрощает посадку моркови.

«Дом для маломобильных людей», который позволяет получить безбарьерный доступ к объектам городской инфраструктуры инвалидам, пожилым людям, людям с временным нарушением здоровья. Модель здания состоит из 3 основных блоков: пандус для заезда в здание, интеллектуальная дверь, лифт.

Возможности образовательной робототехники довольно обширны, а результаты настолько плодотворны, что имеет смысл вводить робототехнику в качестве основного предмета в начальной школе.