Формирование регулятивных УУД у учащихся начального общего образования путем реализации образовательной робототехники в школе
статья на тему

Формирование регулятивных УУД у учащихся начального общего образования путем реализации образовательной робототехники в школе

О.И. Миляева, заместитель директора по УВР и учитель информатики и ИКТ

МБОУ СОШ № 9 г. Холмска

E-mail: moi-72@yandex.ru

Образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время. Занятия по робототехнике знакомят ребёнка с законами реального мира, учат применять теоретические знания на практике, развивают наблюдательность, мышление, сообразительность, креативность.

        Для реализации образовательной области «Робототехника» МБОУ СОШ № 9 г. Холмска оснащена образовательными наборами LEGO Education WeDo™ с программным обеспечением LEGO Education WeDo™, мобильным классом (11 ноутбуков), интерактивной доской, wi-fi-роутер с выходом в локальную сеть школы и сеть Интернет.

При внедрении новых ФГОС деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде Lego.

Изучена новая технология (Lego-технология), которая обусловливается её высокими образовательными возможностями: многофункциональностью, техническими и эстетическими характеристиками, использованием в различных игровых и учебных зонах.

С помощью Lego-технологий формируются учебные задания разного уровня – своеобразный принцип обучения «шаг за шагом», ключевой для Lego-педагогики. Перед тем, как работать с конструкцией – ее надо собрать, увидеть и понять “изнутри” способы ее работы. Уникальность ПервоРоботов LEGO состоит в том, что они выводят работу детей на современный уровень проведения научных экспериментов. В связи с этим меняется позиция педагога, реализующего ФГОС: теперь он не просто учитель-транслятор, среди его профессиональных позиций на первое место выходят такие как наставник, консультант, фасилитатор (человек, обеспечивающий успешную групповую коммуникацию, обеспечивая соблюдение правил встречи, её процедуры и регламента); он должен уметь проектировать обучение на основе учебных ситуаций, проблемных задач, использовать проектные методы обучения^[1].

Юные исследователи, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в сложную среду информационных технологий, позволяющих роботам выполнять широчайший круг функций. На занятиях дети привыкают интеллектуально трудиться и заниматься технологическим творчеством.

        В МБОУ СОШ № 9 г. Холмска для реализации образовательной области «Робототехника» с 2013 – 2014 учебного года введен курс внеурочной деятельности «Лего-конструирование» в трех группах со 2 класса: одна смешенная группа (мальчики и девочки) – 11 человек и две гендерные группы, т.е. отдельно мальчики – 10 человек и девочки – 8 человек. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций - умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика.

        Курс «Лего-конструирование» включает в себя три модуля: «Первые конструкции»; «Первые механизмы»; «Мир вокруг нас». Организация занятий сводится к двум способам:

        Способ A: Сначала «Первые шаги», затем задание Комплекта – работают: смешанная группа и одна гендерная группа (мальчики). Предварительное знакомство с основными идеями построения и программирования моделей помогает учащимся освоиться с конструктором и программным обеспечением. Затем переход к выполнению задания Комплекта. Иногда, для поощрения сотрудничества, предлагается использовать модели из других проектов. По завершении работы над проектами проходит выставка моделей.

Способ B: Сосредоточиться на заданиях Комплекта – работает гендерная группа (девочки). Занятия сразу начинаются с Комплектом заданий, уделяя больше времени проектам, чтобы пробудить интерес к экспериментированию. Ученикам предлагается постараться выполнить все задания или, если времени недостаточно - на выбор одно задание по каждому разделу Комплекта.

Учебно-методический аспект в реализации образовательной области «Робототехника» заключается в разработке учебно-методического комплекса в соответствии с требованиями ФГОС нового поколения:

• рабочая программа курса по Lego-конструированию;
• технологические карты уроков по Lego-конструированию;
• авторские модели роботизированных механизмов.

        Обучение с LegoWedo состоит из 4 этапов: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия, развитие.

Установление взаимосвязей. При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания. К каждому из заданий комплекта прилагается анимированная презентация с участием фигурок героев – Маши и Макса. Использование этих анимаций, позволяет проиллюстрировать занятие, заинтересовать учеников, побудить их к обсуждению темы занятия.

Конструирование. Учебный материал лучше всего усваивается тогда, когда мозг и руки «работают вместе». Работа с продуктами LEGO Education базируется на принципе практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей. В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции.

Рефлексия. Обдумывая и осмысливая проделанную работу, учащиеся углубляют понимание предмета. Они укрепляют взаимосвязи между уже имеющимися у них знаниями и вновь приобретённым опытом. В разделе «Рефлексия» учащиеся исследуют, какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции: они заменяют детали, проводят расчеты, измерения, оценки возможностей модели, создают отчеты, проводят презентации, придумывают сюжеты, пишут сценарии и разыгрывают спектакли, задействуя в них свои модели. На этом этапе учитель получает прекрасные возможности для оценки достижений учеников.

Развитие. Процесс обучения всегда более приятен и эффективен, если есть стимулы. Поддержание такой мотивации и удовольствие, получаемое от успешно выполненной работы, естественным образом вдохновляют учащихся на дальнейшую творческую работу. В раздел «Развитие» для каждого занятия включены идеи по созданию и программированию моделей с более сложным поведением.

Структура занятия по Lego-технологии:

I. Вступительная часть.

1. Организация рабочего места.

2. Вводная беседа.

3. Постановка целей и темы урока.

II. Основная часть.

1. Работа с технологической картой.

2. Повторение правил работы с конструктором.

3. Планирование работы.

4. Физкультминутка.

5. Практическая работа с Lego – конструктором.

6. Защита моделей.

III. Контрольно – оценочная деятельность.

IV. Итог урока.

V. Уборка рабочего места.

VI. Домашнее задание (по необходимости).

Основные формы и приемы работы с учащимися: беседа; познавательная игра; задание по образцу (с использованием инструкции); творческое моделирование; проект.

Перворобот LegoWeDo средство формирования универсальных учебных действий (УУД), представленных четырьмя блоками: личностным, регулятивным, познавательным и коммуникативным^[2]. Особый интерес представляют регулятивные УУД. У младших школьников, используя в учебной деятельности конструктор LEGO Education WeDo™, формируются следующие регулятивные действия:

1. Развитие способности к целеполаганию. Самостоятельно разрабатывая модель робота, ребёнок учится ставить перед собой учебную задачу.

2. Развитие способности к планированию. Поставив перед собой цель, учащийся составляет план деятельности по созданию нового робота или модификации знакомой модели.

3. Развитие способности к прогнозированию. Младший школьник учится предвидеть результаты своей деятельности, выбирая различные способы выполнения одного и того же задания, так как, изменяя схему или последовательность сбора модели, он получает различные варианты одного робота.

4. Формирование действия контроля. Получив ту или иную модель, учащийся имеет возможность самостоятельно проверить правильность её выполнения. При этом ребёнок может объективно оценить не только результат своей деятельности, но и работу своих одноклассников.

5. Формирование действия коррекции. Обнаружив ту или иную ошибку в своей работе, младший школьник имеет возможность внести коррективы на любой стадии сборки модели. Он учится критично относиться к результатам своей деятельности и деятельности окружающих. Таким образом, происходит формирование умения понимать причины успеха/неуспеха учебной деятельности и способности конструктивно действовать даже в ситуациях неуспеха.

6. Развитие способности к оценке. Младший школьник получает возможность сравнивать свою модель с моделями одноклассников, а значит, способен оценить уровень выполнения своей работы: сложность, функциональность, внешнюю эстетичность, рациональность робота. На основе полученных результатов ребёнок может сделать выводы об уровне своих знаний и умений.

7. Формирование волевой саморегуляции. Процесс сборки модели требует терпения. Если по каким-то причинам учащемуся приходится выполнять работу сначала, возвращаясь к уже пройденной стадии, ему необходимо приложить некоторое волевое усилие для успешного устранения недочётов. При общении с напарником по заданию ребёнку необходим самоконтроль, поскольку в ходе планирования или выполнения модели у детей могут возникать разногласия.

Опыт работы с учащимися начальных классов по изучению курса Lego-конструирование показывает, что ученики успешно осваивают основы робототехники, конструирования, программирования и основных принципов механики. В игровой форме с помощью освоения конструкторов Lego они получают знания о методах и этапах моделирования, сбора, анализа и обработки информации; постигают основы проектирования и проведения исследований. Выполняя задания, дети учатся применять знания и мыслить логически, творчески подходить к решению поставленных задач, проводить исследования, создавать проекты и презентации итогов собственного труда. В феврале 2015 года приняли участие в IV дистанционном конкурсе «Сам себе режиссёр LEGO» и получили диплом III степени за разработку модели «Колесо обозрения».

Для учителей начальных классов, учителей информатики и ИКТ с целью реализации образовательной «Робототехники», проведены на школьном, муниципальном и региональном уровнях мастер-классы по темам: «LEGO-технология как элемент новой педагогической системы урочной и внеурочной деятельности педагога», «Образовательная робототехника в начальной школе».

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено: изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем, обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

        Список использованной литературы:

1. Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). – М.: «ЛИНКА-ПРЕСС», 2001. – 93 с.
2. ПервоРобот LEGO® WeDoTM - книга для учителя [Электронный ресурс]. – 110 с.
3. Филипов С. А. Робототехника для детей и родителей». — СПб.: Наука, 2010.—195 с.
4. Ю. О. Лобода, О. С. Нетёсова. Учебная робототехника (2 – 4 класс): Методическое пособие // [Электронный ресурс] – 48 с.