Робототехника сегодня – одна из самых динамично развивающихся областей промышленности. Сегодня невозможно представить жизнь в современном мире без механических машин, запрограммированных на создание и обработку продуктов питания, пошив одежды, сборку автомобилей, контроль сложных систем управления и т. д.
Образовательная робототехника дает возможность на ранних шагах выявить технические наклонности учащихся и развивать их в этом направлении.
Для дошкольников – это пропедевтика, подготовка к школе с учетом требований ФГОС. Основа любого творчества – детская непосредственность. Взрослые знают, как нельзя, как правильно. С такими установками нет творчества. Для нас важно начинать занятия в том возрасте, в котором ребенку еще не успели объяснить почему так нельзя. Дети ощущают потребность творить гораздо острее взрослых и важно поощрять эту потребность всеми силами. Психологам и педагогам давно известно, что техническое творчество детей улучшает пространственное мышление и очень помогает в дальнейшем при освоении геометрии и инженерного дела. Не говоря уже о том, что на фоне таких интересных занятий видео игры и смартфоны теряют свою привлекательность в детских глазах.
Робототехника позволяет дошкольникам в форме познавательной деятельности раскрыть цель конструирования, развить умения и навыки, необходимые в жизни. Так же открываются возможности для реализации новых проектов дошкольников, приобретение новых навыков и умений и расширения круга интереса.
Дети любят играть, но готовые игрушки лишают их возможности творить самому. С помощью конструктора детям предоставляется возможность в процессе игры приобретать такие качества, как любознательность, активность, самостоятельность, взаимопонимание, навыки продуктивного сотрудничества, повышение самооценки, позитивный настрой, умение снимать мышечное и эмоциональное напряжение, умение пользоваться схемами, формирование логического мышления, исследовательско- технической направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, что способствует развитию информационной культуры и взаимодействию с миром технического творчества. Воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты особенно важно для старших дошкольников, у которых наиболее выражена исследовательская (творческая) деятельность.
Актуальность внедрения LEGO- конструирования и робототехники значима в свете внедрения ФГОС ДОУ, так как:
• является великолепным средством для интеллектуального развития дошкольников,
• позволяет педагогу сочетать образование, воспитание и развитие дошкольников в режиме игры (учиться и обучаться в игре);
• позволяет воспитаннику проявлять инициативность и самостоятельность в разных видах деятельности – игре, общении, конструировании и др.
• объединяют игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой собственный мир, где нет границ.
Инновационные процессы в системе образования требуют новой организации системы в целом, особое значение предается дошкольному
воспитанию и образованию, ведь именно, в этот период закладываются все фундаментальные компоненты становления личности ребенка.
Формирование мотивации развития обучения дошкольников, а также творческой, познавательной деятельности – вот главные задачи которые стоят сегодня перед педагогом в рамках ФГОС.
В настоящее время большую популярность в работе с дошкольниками приобретает такой продуктивный вид деятельности как LEGO- конструирование и образовательная робототехника.
LEGO-конструирование и образовательная робототехника - это новая педагогическая технология, представляет самые передовые направления науки и техники, является относительно новым междисциплинарным направлением обучения, воспитания и развития детей. Объединяет знания о физике, механике, технологии, математике и ИКТ.
Конструирование теснейшим образом связано с чувственным и интеллектуальным развитием ребенка. Особое значение оно имеет для совершенствования остроты зрения, точности цвето-восприятия, тактильных качеств, развития мелкой мускулатуры кистей рук, восприятия формы и размеров объекта, пространства. Дети пробуют установить, на что похож предмет и чем он отличается от других; овладевают умением соизмерять ширину, длину, высоту предметов; начинают решать конструктивные задачи
«на глаз»; развивают образное мышление; учатся представлять предметы в различных пространственных положениях, мысленно менять их взаимное расположение.
В процессе занятий идет работа над развитием интеллекта воображения, мелкой моторики, творческих задатков, развитие диалогической и монологической речи, расширение словарного запаса. Особое внимание уделяется развитию логического и пространственного мышления. Ученики учатся работать с предложенными инструкциями, формируются умения сотрудничать с партнером, работать в коллективе. Поэтому конструктор активно использовался и на уроках математики, обучения грамоте, окружающем мире и технологии
Включение в курс «Окружающий мир» работы с роботизированными моделями позволяет воссоздать жизненные ситуации и объекты окружающего мира наиболее приближенно к реальной действительности, и, следовательно, будут способствовать качественному освоению результатов в данной предметной области.
Чтобы учащиеся смогли создавать действующие модели окружающего мира им потребуются УУД, формируемые и в других предметных областях.
Для того, чтобы применение робототехники в курсе окружающего мира не сводилось только к использованию моделей в качестве демонстрации на уроке, а учащиеся осваивали окружающий мир в предметно-преобразующей деятельности, необходима интеграция знаний и умений этих предметных областей с целью активизации учебной деятельности и повышения эффективности освоения программного материала.
Основная цель – создание у школьника целостного представления об окружающем мире за счет смены видов деятельности в ходе теоретического изучения материала и практического моделирования действующих объектов окружающего мира.
Включение робототехники в урочную и внеурочную деятельность способствует развитию навыков начального технического конструирования, помогает в освоении современных технологий и дает возможность познакомить учащихся с основами конструирования и программирования. Включение в уроки технологии образовательной робототехники побуждают к исследовательской деятельности, в ходе выявления характерных особенностей изучаемых объектов на основе собственного опыта. «Оживление» созданных моделей с помощью моторов и датчиков, используемых в моделях, способствует активизации мыслительной деятельности учащихся.
В нашей жизни становится всё меньше и меньше сфер деятельности, где превалирует репродуктивное начало. Готовя детей к будущему, мы должны готовить их к творческой деятельности. Творчество предполагает новое видение, новое решение, новый подход. Творчество – это привнесение в решение повседневной задачи чего-то нового.
Решение этих задач может быть возможным лишь при личностно- ориентированном подходе к образованию и воспитанию. Деятельность учителя определяется при этом как сотрудничество с учениками, создание благоприятной для школьника обучающей, развивающей и воспитывающей среды. Перед учителем встаёт задача - найти эффективные средства для становления творческой личности. Этому способствует участие во всевозможных конкурсах, проектах, соревнованиях различного уровня.
Кирпичик — ключевой элемент LEGO. Он используется не только в конструкторах, но и в настольных и компьютерных играх. Пластиковый кирпичик LEGO соединяется с другими подобными деталями и так хорошо знаком детям любого возраста, появился 1947 году.
Виды конструкторов «LEGO», совместимые аналоги
Для полноценного развития личности и интеллекта ребенка особое значение имеют игры и базовые виды творческой деятельности, к которым относится и конструирование.
Конструкторы LEGO различаются не только по тематикам, но и по возрастным характеристикам. Следуя девизу «большие блоки для маленьких рук» , компания «LEGO Group» выпускает конструкторы с деталями разной величины.
1. Блоки LEGO Soft созданы специально для детей от 2 лет. Они настолько большие, что конструктор может относиться к разряду напольных игр. Блоки конструктора не просто удобно берутся маленькими руками, они еще и мягкие на ощупь, что снижает возможность травматизма.
2. LEGO Duplo – конструкторы для детей в возрасте от 2 до 6 лет (1960-х годы). Это блоки, комфортные для детей младшего дошкольного возраста.
3. Начиная с 4-5 лет дети могут строить уже из стандартных блоков конструкторов серии LEGO Dasta или LEGO Sistem . Конструирование из деталей этих серий требует более точных, отточенных действий, приложения силы для скрепления деталей, а также развитой моторики рук, т.к. детали могут быть настолько малы, что брать их получается исключительно двумя пальцами.
4. Самыми популярными конструкторами серии LEGO с элементами программирования являются: WeDo (с 4 лет), знакомящий детей с элементарными креплениями деталей, которые приводятся в движение при помощи программы, составленной на ПК; RCX (с 7 лет), где можно не только
собирать движущиеся модели, которые действуют автономно на батареях питания типа АА, но и производить элементарные измерения факторов окружающей среды (степени освещенности, температуры и т.д.); NXT (с 10 лет) – последнее, на сегодняшний день, детище компании LEGO Group в области робототехники.
Строительство. К этой категории относятся стандартные наборы LEGO, состоящие из кирпичиков и дополнительных элементов (окна, крыши, колёса, двери и т. п.). Ролевые. Конструкторы этой группы выстраиваются вокруг определённой тематики (пожарная станция, гонки, полицейский участок, рыцарский замок и др.). Можно не только собрать конструкцию, но и «потратить много часов, играя с готовой моделью». Наиболее успешным примером является набор Bionicle, выпускаемый с 2001 года. Лицензионная продукция. Это направление реализовано тематическими комплектами «Звёздные войны», «Принц Персии», «Губка Боб Квадратные Штаны», «Гарри Поттер», «Индиана Джонс» и др. Робототехника. Серия «LEGO Майндстормс» выпускает комплекты для сборки программируемых роботов. LEGO -роботы поддерживают управление через Bluetooth и могут выполнять несложные действия. Например, собрать кубик Рубика менее чем за 15 секунд. А в ноябре 2010 года робот «Джиттер» был запущен в космос на борту ракеты Союз. Он собирал различные предметы, находящиеся в невесомости внутри (МКС). Образование. Серия обучающих конструкторов, разработанных в качестве дидактического пособия для учителей
Главный продукт LEGO — кирпичик — не защищен никакими патентами. Компания добилась таких результатов не путем разрыва с деловым сообществом, а, наоборот, благодаря развитию внутри него LEGO - знаменитый и самый известный в мире конструктор, у которого существует много последователей. Некоторые из аналогичных LEGO конструкторов -
подделки, они хуже по качеству; другие по качеству ничуть не уступают LEGO.
Российский Конструктор «Город мастеров», «Кроха» - это отечественный детский конструктор, который предоставляет широкий ассортимент собираемых автомобилей, самолетов и прочей техники. С помощью одного тематического конструктора можно собрать несколько предметов или сценок из реальной жизни, что делает игру особенно интересной и позволяет ярче проявиться детской фантазии.
Польские конструкторы Cobi, Конструкторы COGO (Китай), Brick являются аналогом наборам LEGO. Огромное разнообразие модельных серий для разных возрастных групп, доступные цены делают продукцию бренда узнаваемой и востребованной. Полностью совместимые с конструкторами LEGO и другими аналогами. По безопасности и содержанию вредных веществ, все конструкторы имеют максимальные или почти максимальные оценки. Соединение и отсоединение деталей также на хорошем уровне.
Робототехника как новое направление в работе с детьми дошкольного возраста.
Формирование мотивации развития обучения дошкольников, а также творческой, познавательной деятельности – вот главные задачи которые стоят сегодня перед педагогом в рамках ФГОС. Эти непростые задачи в первую очередь требуют создание особых условий в учении, в связи с этим огромное значение отведено – конструированию.
Век компьютерной техники предоставляет новые возможности и направления в работе с детьми. Реализация ФГОС дошкольного образования требует создания инновационной образовательной среды для развития логического мышления детей, их интеллектуального, умственного, творческого развития. В последние годы получает развитие использование
роботехники и в детском саду, и в школе. Проблема развития логического мышления детей дошкольного возраста средствами робототехники определяет возможности решения задач образовательной области
«Познание» с помощью организации игрового обучения конструкторами
«LEGO».
Робототехника – это научная и техническая база для проектирования, производства и применения роботов. Слово «Робот» впервые использовал чешский драматург Карл Чапек в 1921 году. В написанной им книге
«Универсальные роботы Россума» говорилось об искусственно созданных человекоподобных .
Научно-технический прогресс влечет за собой современных детей, которые шагают в ногу со временем и стремятся не отставая идти вслед за ним. Ребенок нового времени – это исследователь и изобретатель.
В настоящее время, когда миром правит техника, существует огромное количество возможностей развития детей. Компанией «LEGO» созданы образовательные конструкторы с возможностью программирования с помощью компьютера, ориентированные и на детей дошкольного возраста. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью, его использование направлено на составление управляющих алгоритмов собранной модели. Ребенок получает представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов.
При работе с конструкторскими моделями затрагивается проблема развития мышления детей. Мышление – это психический процесс, с помощью которого человек решает поставленную задачу. С помощью мышления мы получаем знания, поэтому очень важно его развивать уже с детства. Высшей стадией развития мышления является формирование логического мышления, оно зависит от создания условий,
которые стимулируют его практическую, игровую и познавательную деятельность.
Конструирование и робототехника полностью отвечают условиям развития логического мышления детей, их интересам, способностям и возможностям, поскольку является исключительно детской деятельностью. Влияние конструктивной деятельности на умственное развитие детей изучал А.Р. Лурия. Он сделал вывод о том, что упражнения в конструировании оказывают существенное влияние на развитие ребенка, радикально изменяя характер познавательной деятельности.
Работа с образовательными конструкторами дает ребенку возможность через познавательную игру легко овладевать способами и методами конструирования, сопоставления, проектирования. При этом у ребенка развиваются личностные качества: любознательность, активность, самостоятельность, ответственность и воспитанность, что считается в настоящее время результатом образовательной деятельности в ДОО.
В результате работы с детьми с помощью конструкторов нового поколения
«LEGO», ребенок учится наблюдать, сравнивать, выделять существенные признаки, классифицировать, аргументировать свою точку зрения, устанавливать причинно-следственные связи, делать простейшие выводы и обобщать – что являются основными главными критериями развития логического мышления. У них развивается техническое мышление и техническая изобретательность.
- Показ приемов конструирования игрушки-робота (или конструкции). Сначала дети рассматривают игрушку, выделяют основные части. Затем вместе с воспитателем отбирают нужные детали конструктора по величине, форме, цвету и только после этого собирают все детали вместе. Все действия сопровождаются разъяснениями и комментариями взрослого. Например, педагог объясняет, как соединить между собой отдельные части робота (конструкции).
- В данной модели многие составляющие элементы скрыты. Ребенок должен определить самостоятельно, из каких частей нужно собрать робота (конструкцию). В качестве модели можно предложить фигуру (конструкцию) из картона или представить ее на картинке. При конструировании по модели активизируется аналитическое и образное мышление.
- Ребенку предлагается комплекс условий, которые он должен выполнить без показа приемов работы. То есть, способов конструирования педагог не дает, а только говорит о практическом применении робота. Дети продолжают учиться анализировать образцы готовых поделок, выделять в них существенные признаки, группировать их по сходству основных признаков, понимать, что различия основных признаков по форме и размеру зависят от назначения (заданных условий) конструкции. В данном случае развиваются творческие способности дошкольника.
- На начальном этапе конструирования схемы должны быть достаточно просты и подробно расписаны в рисунках. При помощи схем у детей формируется умение не только строить, но и выбирать верную последовательность действий. Впоследствии ребенок может не только конструировать по схеме, но и, наоборот, – по наглядной конструкции (представленной игрушке-роботу) рисовать схему. То есть, дошкольники учатся самостоятельно определять этапы будущей постройки и анализировать ее.
- Освоив предыдущие приемы робототехники, ребята могут конструировать по собственному замыслу. Теперь они сами определяют тему конструкции, требования, которым она должна соответствовать, и находят способы её создания. В конструировании по замыслу творчески используются знания и умения, полученные ранее. Развивается не только мышление детей, но и познавательная самостоятельность, творческая активность. Дети свободно экспериментируют со строительным материалом. Постройки (роботы) становятся более разнообразными и динамичными.
LEGO-конструирование – это вид моделирующей творческо-продуктивной деятельности. С его помощью трудные учебные задачи можно решить при помощи увлекательной созидательной игры, в которой не будет проигравших, так как каждый ребенок и педагог могут с ней справиться.
Конструирование в детском саду было всегда, но если раньше приоритеты ставились на конструктивное мышление и развитие мелкой моторики, то теперь в соответствии с новыми стандартами необходим новый подход. Конструирование в детском саду проводиться с детьми всех возрастов, в доступной игровой форме, от простого к сложному. Конструктор побуждает работать в равной степени и голову и руки, при этом работают два полушария головного мозга, что сказывается на всестороннем развитии ребенка. Ребенок не замечает, что он осваивает устный счет, состав числа, производит простые арифметические действия, каждый раз непроизвольно создаются ситуации, при которых ребенок рассказывает о том, что он так увлеченно строил, он же хочет чтобы все узнали про его сокровище – не это ли развитие речи и умение выступать на публике легко и непринужденно.
От простых кубиков ребенок постепенно переходит на конструкторы состоящие из простых геометрических фигур, затем появляются первые механизмы и программируемые конструкторы программирование происходит не только благодаря компьютеру, но и созданным специальным программам.
Игры – исследования с образовательными конструкторами стимулируют интерес и любознательность, развивают способность к решению проблемных ситуаций, умение исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идею, планировать решение и реализовывать их, расширять технические и математические словари ребенка.
Целенаправленное систематическое обучение детей дошкольного возраста конструированию играет большую роль при подготовке к школе, оно способствует формированию умения учиться, добиваться результатов, получать новые знания в окружающем мире, закладывают первые предпосылки учебной деятельности. Важно, что эта работа не заканчивается в детском саду, а имеет продолжение в школе.