Сардаана Исакова
Методические рекомендации по использованию робототехники как средства развития познавательных способностей у детей
Пояснительная записка
Развитие инженерно-технического направления в современной промышленности ставит новую задачу перед образованием - подготовку специалистов с современным инженерно-техническим мышлением.
Психолого-педагогические исследования (Л. С. Выготский, А. В. Запорожец, Л. А. Венгер, Н. Н. Поддъяков, Л. А. Парамонова и др.) показывают, что наиболее эффективным способом развития склонности у детей к техническому творчеству, зарождения творческой личности в технической сфере является практическое изучение, проектирование и изготовление объектов техники, самостоятельное создание детьми технических объектов, обладающих признаками полезности или субъективной новизны, развитие которых происходит в процессе специально организованного обучения. Данную стратегию обучения и развития в ДОУ можно реализовать в образовательной среде с помощью робототехнических конструкторов. Робототехника в ДОУ - первый шаг в приобщении дошкольников к техническому творчеству.
Публикация «Методические рекомендации по использованию робототехники как средства развития познавательных способностей у детей» размещена в разделах
- Консультации для родителей
- Развитие ребенка. Материалы для педагогов
- Роботы и робототехника. Программирование
- Темочки
Кроме этого, сейчас задачей российского образования является подготовка инженеров-творцов, которые могли бы изобретать и внедрять новые технологии, аналогов которым не было бы в мире. Сейчас можно утверждать, что в ближайшие пять лет самыми востребованными профессиями будут инженерные специальности. Соответственно, те дети, которые будут увлекаться робототехникой и конструированием уже сейчас – это будущие инженеры-инноваторы, которые будут востребованы в разных сферах жизнедеятельности.
В Федеральном законе «Об образовании в Российской Федерации» отмечается «…. развивать у обучающихся познавательную активность, самостоятельность, инициативу, творческие способности, формировать гражданскую позицию, способность к труду и жизни в условиях современного мира, формировать у обучающихся культуру здорового и безопасного образа жизни».
Образовательная робототехника – это вид моделирующей творческо - продуктивной деятельности. С его помощью образовательные и воспитательные задачи можно решить посредством увлекательной созидательной игры, в которой не будет проигравших, так как каждый ребёнок может с ними справиться. Робототехника предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления робототехнической моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Дети получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем
1. Роль робототехники в развитии детей дошкольного возраста
В настоящее время в системе дошкольного образования происходят значительные перемены. Одним из важных условий обновления является использование LEGO-технологий. Использование LEGO WeDo - конструкторов в образовательной работе с детьми выступает оптимальным средством формирования навыков конструктивно-игровой деятельности и критерием психофизического развития детей дошкольного возраста, в том числе становления таких важных компонентов деятельности, как умение ставить цель, подбирать средства для её достижения, прилагать усилия для точного соответствия полученного результата с замыслом.
Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, физика, математика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.
Лего-технологии и робототехники значима в свете внедрения ФГОС ДО, так как:
• являются великолепным средством для интеллектуального развития дошкольников, обеспечивающих интеграцию образовательных областей (речевое, познавательное и социально-коммуникативное развитие);
• позволяют педагогу сочетать образование, воспитание и развитие дошкольников в режиме игры (учиться и обучаться в игре);
• формируют познавательную активность, способствует воспитанию социально-активной личности, формирует навыки общения и сотворчества;
• объединяют игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой собственный мир, где нет границ;
Кроме того, актуальность образовательной робототехники значима в свете ФГОС ДО, так как основа ее - конструирование, излюбленный продуктивный вид деятельности для дошкольников:
во-первых, является великолепным универсальным инструментом для интеллектуального развития дошкольников, обеспечивающих интеграцию образовательных областей.
Во-вторых, позволяют педагогу сочетать образование, воспитание и развитие дошкольников в режиме игры.
В-третьих, формирует познавательную активность, способствует воспитанию социально-активной личности, формирует навыки общения и сотворчества.
В-четвертых, объединяет игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность создавать свой собственный мир, где нет границ.
Основы робототехники для дошкольников разрабатываются так, чтобы происходило постепенное освоение нового материала. Благодаря этому можно найти любимое занятие на долгое время, отвлечь детей от компьютеров, гаджетов и других устройств.
Образовательная робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к обучению. Возможность делать и исправлять ошибки в работе самостоятельно заставляет ребёнка находить решения без потери уважения среди сверстников. Работая с конструктором LEGO индивидуально, парами, или в командах, воспитанники имеют возможность экспериментировать при создании моделей, обсуждать идеи, возникающие во время работы, воплощать их в постройке, планировать их усовершенствование и т. д. Совместная и индивидуальная творческо - продуктивная деятельность способствует созданию ситуации успеха, что повышает: самооценку ребёнка, а умение действовать самостоятельно формирует чувство уверенности в себе и своих силах.
Лего-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.
Благодаря разработкам компании LEGO Education WeDo, на современном этапе появилась возможность уже в дошкольном возрасте познакомить детей с основами строения различных технических объектов, иными словами роботов. Применение конструкторов LEGO WeDo в детском саду, позволяет существенно повысить мотивацию дошкольников, организовать их творческую и исследовательскую работу. Создает максимально благоприятных условий раннего интеллектуального, эмоционального развития детей; формирует первичные представления о робототехнике, ее значении в жизни человека, развивает умения ставить технической задачи, собирать и изучать нужную информацию, находить конкретное решение задачи и материально осуществлять свой творческий замысел; развитие продуктивной деятельности: обеспечения освоения детьми основных приёмов сборки и программирования робототехнических средств, составления таблицы для отображения и анализа данных; - формировать основы безопасности собственной жизнедеятельности и окружающего мир. Воспитывает ценностное отношение к собственному труду, труду других людей и его результатам, формирует навыки сотрудничества, умение самостоятельной проектной, исследовательской, изобретательской и рационализаторской деятельности дошкольников. Создание условий для культурного роста и удовлетворения познавательных интересов родителей в их совместной деятельности с детьми и педагогами. А также позволяет детям в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки. В системе дошкольного образования робототехника является овладением навыками начального технического конструирования, развитие мелкой моторики, координацию «глаз-рука», изучение понятий конструкций и ее основных свойствах (жесткости, прочности и устойчивости, навык взаимодействия в группе.
2. Организация предметно пространственный среды
Как известно, основной формой работы с дошкольниками и ведущим видом деятельности для них является игра. Именно поэтому педагоги испытывают повышенный интерес к обновлению предметно – развивающей среды. По определению С. Л. Новосёлова понятие предметно – развивающая среда определяется как «система материальных объектов деятельности ребёнка, функционально моделирующая содержание его духовного и физического развития».
Организация развивающей среды в ДОУ с учётом ФГОС строится таким образом, чтобы дать возможность наиболее эффективно развивать индивидуальность каждого ребёнка с учётом его склонностей, интересов, уровня активности.
Предметно-пространственная среда должна обеспечивать :
1. Возможность реализации сразу нескольких видов интересов детей.
2. Многофункциональность использования элементов среды и возможность её преобразования в целом.
3. Доступность, разнообразие.
4. Наличие интерактивных пособий, сделанных детьми, педагогами и родителями.
5. Использование интерактивных форм и методов работы с детьми, позволяющих «оживить» среду, сделать её интерактивной.
Развивающая среда выстраивается на следующих принципах:
насыщенность среды, предусматривает оснащенность средствами обучения и воспитания (в том числе техническими);
трансформируемость пространства предполагает возможность изменений предметно-пространственной среды в зависимости от образовательной ситуации, в том числе от меняющихся интересов и возможностей детей;
полифункциональность предусматривает обеспечение всех составляющих воспитательно-образовательного процесса и возможность разнообразного использования различных составляющих предметно-развивающей среды;
вариативность среды предполагает, наличие в группе различных пространств (для игры, конструирования, уединения и пр., а также разнообразных материалов, игр, игрушек и оборудования, обеспечивающих свободный выбор детей; периодическую сменяемость игрового материала, появление новых предметов, стимулирующих игровую, двигательную, познавательную и исследовательскую активность детей;
доступность среды предполагает, доступность для воспитанников, в том числе детей с ограниченными возможностями здоровья и детей-инвалидов, всех помещений, где осуществляется образовательная деятельность; свободный доступ детей, в том числе детей с ограниченными возможностями здоровья, к играм, игрушкам, материалам, пособиям, обеспечивающим все основные виды детской активности; исправность и сохранность материалов и оборудования;
безопасность предметно-пространственной среды предполагает соответствие всех ее элементов требованиям по обеспечению надежности и безопасности их использования;
учета полоролевой специфики - обеспечение предметно-развивающей среды как общим, так и специфичным материалом для девочек и мальчиков;
учета национально-культурных особенностей города, края. Реализация вышеперечисленных принципов организации среды развития самостоятельной деятельности детей обеспечивает ребенку возможность комфортно чувствовать себя в помещении детского сада и благоприятно воздействует на всестороннее развитие дошкольника, как в совместной со сверстниками, так и в самостоятельной деятельности.
В реальном образовательном процессе реализация содержания образования обеспечивается развивающей средой, в создании которой учитываются интересы и потребности ребенка, предоставляется возможность ребенку продвигаться в своем развитии. Обогащение предметно-пространственной среды, обладающей разносторонним потенциалом активизации, является одним из значимых психофизиологических механизмов перевода игры в учебную деятельность с целью формирования познавательной, социальной мотивации ребенка к развитию, самореализации.
Развивающая среда способствует эмоциональному благополучию ребенка, формирует чувство защищенности и уверенности в себе, обеспечивает влияние на эмоциональную атмосферу образовательного процесса.
3. Формы и методы обучения робототехники
Совместная деятельность с детьми организована в виде непосредственно образовательной деятельности (НОД). Проводится педагогами в соответствии с образовательной программой ДОУ с детьми старших и подготовительных возрастных групп детского сада. В режиме дня каждой группы определяется время проведения НОД, в соответствии с "Санитарно-эпидемиологических требований к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций".
В детском саду используются групповые, индивидуальные формы организованного обучения:
Индивидуальная форма организации обучения позволяет индивидуализировать обучение.
Групповая форма организации обучения (индивидуально-коллективная).
Соревнования (практическое участие детей в разнообразных мероприятиях по техническому конструированию).
На занятиях используются основных вида конструирования: по образцу, по модели, по условиям, по простейшим чертежам и наглядным схемам, по замыслу, по теме.
Конструирование и программирование по образцу. Конструирование и программирование по образцу, в основе которого лежит подражательная деятельность, - важный обучающий этап, где можно решать задачи, обеспечивающие переход детей к самостоятельной поисковой деятельности творческого характера. Конструирование и программирование по модели. Конструирование по модели является усложненной разновидностью конструирования по образцу.
Конструирование и программирование по условиям. Не давая детям образца, определяют лишь условия, которым модель должна соответствовать и которые, как правило, подчеркивают практическое её назначение. Данная форма организации обучения в наибольшей степени способствует развитию творческого конструирования.
Конструирование и программирование по простейшим чертежам и наглядным схемам. Моделирующий характер самой деятельности, в которой из деталей строительного материала воссоздаются внешние и отдельные функциональные особенности реальных объектов, создает возможности для развития внутренних форм наглядного моделирования. В результате такого обучения у детей формируется мышление и познавательные способности.
Конструирование и программирование по замыслу. Данная форма – не средство обучения детей созданию замыслов, она лишь позволяет самостоятельно и творчески использовать знания и умения, полученные ранее.
Конструирование и программирование по теме. Основная цель организации создание модели по заданной теме - актуализация и закрепление знаний и умений, а также переключение детей на новую тематику.
Основные методы образовательной деятельности:
конструирование, программирование, творческие исследования, презентация своих моделей, соревнования между группами;
словесный (беседа, рассказ, инструктаж, объяснение);
наглядный (показ, видеопросмотр, работа по инструкции); - практический (составление программ, сборка моделей);
репродуктивный метод (восприятие и усвоение готовой информации); - частично-поисковый (выполнение вариативных заданий);
исследовательский метод;
метод стимулирования и мотивации деятельности (игровые эмоциональные ситуации, похвала, поощрение.
Способы и направления поддержки детской инициативы обеспечивает использование интерактивных методов : проектов, проблемного обучения, эвристическая беседа, обучения в сотрудничестве, взаимного обучения, портфолио
4. Примерная план работы с детьми старшего дошкольного возраста
Цель: внедрение LEGO-технологии и образовательной робототехники в воспитательно-образовательном процессе ДОО в условиях реализации ФГОС ДО. Развитие познавательно - исследовательской, конструктивной деятельности и технического творчества ребенка посредством LEGO-конструкторов и робототехники.
Задачи:
Сформировать представления о применение LEGO конструктов робототехнике, ее значении в жизни человека;
Стимулировать детское научно – техническое творчество: развить умение постановки технической задачи, умение собирать и изучать нужную информацию, находить конкретное решение задачи и материально осуществлять свой творческий замысел;
Развивать продуктивную (конструирование, исследовательскую деятельность: обеспечить освоение детьми основных приёмов сборки и программирования робототехнических средств, составлять таблицы для отображения и анализа данных;
Формировать основы безопасности детей : формировать представление о правилах безопасного поведения при работе с электротехникой, инструментами, оборудованием;
Воспитывать ценностное отношение к собственному труду, труду других людей и его результатам;
Развивать индивидуальные способности каждого ребенка, в том числе и детей с особыми образовательными потребностями (пространственное мышление, умение анализировать предмет, выделять его характерные особенности, основные части, устанавливать связь между их назначением и строением; операции логического мышления; познавательную активность, воображение, фантазию и творческую инициативу; мелкую и крупную моторику; диалогическую и монологическую речь, расширять словарный запас; коммуникативные навыки; кругозор и культуру);
Формировать предпосылки учебной деятельности: умение и желание трудиться, выполнять задания в соответствии с инструкцией и поставленной целью, доводить начатое дело до конца.
