Первые шаги в легоконструировании и робототехнике.

Легоконстурирование в начальной школе:

первые шаги, проблемы, возможности, перспективы.

Жизнь современных детей протекает в быстро меняющемся мире, который предъявляет серьезные требования к ним. Как добиться того, чтобы знания, полученные в школе, помогали детям в жизни. Одним из вариантов помощи являются междисциплинарные занятия, где дети комплексно используют свои знания. Материал по курсу «Легоконструирование» в начальных классах строится так, что

требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Разнообразие конструкторов Лего позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям -конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений.

В ноябре-декабре 2013 года школа получила новое оборудование, среди которого были наборы Лего mindstorms 8+,первый интерес к ним проявили десятиклассники, но быстро собрав робота, интерес к ним также быстро охладел. Что делать, думали мы? Но выход подсказала сама школьная жизнь. Учащиеся 4-х классов, увидев роботов, заинтересовались ими. Задавали вопросы, рассматривали их и загорелись желанием самим их собрать. И вот с января месяца у нас стал работать кружок по робототехнике, который с удовольствием посещали многие четвероклассники. Мы вместе учились собирать роботов, программировать их, проводить несложные испытания, выявлять и исправлять ошибки, придумывать для них задания.

Девочки проявляли не меньший интерес к роботам, чем мальчики. Родители по субботам еле уводили детей домой, так им было интересно этим заниматься.

В результате занятий образовались команды, готовые воплотить в жизнь разные идеи и стремящиеся к дальнейшему продвижению, дух соперничества уже летал в воздухе.

Выход был найден, совместно с учителем информатики было решено провести соревнование « Перворобот-1» в школе между командами учащихся 4-х классов. При подготовке к соревнованиям ребятам пришлось много потрудиться, обратиться за помощью к учителям и родителям, воспользоваться знаниями всех школьных предметов, узнать то, чего ещё не проходили( как найти длину окружности) Победители были рады, побеждённые хотели реванша.

Через некоторое время, усложнив программу соревнований, был проведён «Перворобот-2». Уже новые победители радовались победе.

Все хотели продолжать соревнования и дальше, но наступили летние каникулы. Четвероклассники перешли в среднее звено, а мы начали подводить итоги. Робототехника показала себя не только и не столько как разновидность спортивных соревнований, но и раскрыла  большой образовательный потенциал. Дети, работая с роботами, более охотно стали открываться для общения со своими сверстниками и, тем самым, повысив свои коммуникативные функции.

Дети включились в проектную, исследовательскую деятельность, а то, что это включение произошло в игровой форме, сильно облегчило проблему мотивации. В отличии от компьютерной игры, ребенок не замыкается на компьютере, не переселяется в виртуальный мир, а больше открывается для общения, получает дополнительную мотивацию к изучению физических законов, поскольку робот «живет» в реальном физическом мире. Сформировалось умение работать в материальной и информационной среде начального общего образования ,в том числе с учебными моделями, в соответствии с содержанием конкретного учебного предмета.

Проблемы этого этапа:

- нехватка времени( 1 час кружка не заменил 3-4 часовой работы с роботом),

-отсутствие, на тот момент ,интерактивного пошагового объяснения сборки робота и его программирования,

-моё собственное незнание продукта,

- отсутствие удобного места для хранения оборудования,

- отсутствие полей для соревнований  и другого сопутствующего оборудования.

Осень.1 класс, новый класс. Данный робот - сложный конструктор для малышей, есть легче -«Перворобот», но у нас такого нет. Родители ,узнав об этом, заинтересовались и готовы для своих детей на всё.

Недаром ЛЕГО в переводе с датского языка означает «умная игра».

В силу своей педагогической универсальности наборы ЛЕГО оказываются наиболее предпочтительными наглядными пособиями и развивающими игрушками.

Причём конструктор ЛЕГО побуждает работать, в равной степени, и голову, и руки учащегося. Конструктор ЛЕГО помогает детям воплощать в жизнь свои задумки, строить и фантазировать, увлечённо работая и видя конечный результат.

Именно ЛЕГО позволяет учиться играя и обучаться в игре.

Дети  – неутомимые конструкторы, их творческие возможности и технические решения остроумны, оригинальны. Школьники учатся конструировать «шаг за шагом». Обучение «шаг за шагом» позволяет детям продвигаться вперёд в собственном темпе, стимулирует желание учиться и решать новые, более сложные задачи. Реализации всех данных задач в обучении в полной мере способствует системно-деятельностный подход. Т.е. можно утверждать, что системно-деятельностный подход является фундаментальным современным подходом для достижения образовательных результатов, который заложен в ФГОС нового поколения.

Любой признанный и оценённый успех приводит к тому, что ребёнок становится более уверенным в себе, и позволяет ему перейти к следующему этапу  в обучении.  В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребёнка, формируется умение работать в паре, в группе, происходит развитие творческих способностей.  Повышается мотивация к учению. 

Детали ЛЕГО отличаются друг от друга:

- по форме;

- по цвету;

- по размеру.

Основные правила конструирования

При конструировании необходимо учитывать принцип «кирпичной кладки» – это правильное соединение деталей, обеспечивающее прочное их скрепление.

Конструирование теснейшим образом связано с чувственным и интеллектуальным развитием ребенка. Особое значение оно имеет для совершенствования остроты зрения, точности цветовосприятия, 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.

Различают шесть основных видов конструирования;

1)конструирование по образцу;

2) конструирование по модели;

3) конструирование по замыслу;

4) конструирование по условиям - требованиям, которым должна удовлетворять будущая конструкция (например, определённый размер);

5) конструирование по инструкциям, чертежам и наглядным схемам;

6) конструирование по теме.

Мы с первоклассниками уже используем конструирование по образцу — когда есть готовая модель того, что нужно построить (например, изображение или схема),конструирование по условиям — образца нет, задаются только условия, которым работа должна соответствовать ,конструирование по замыслу, которое предполагает, что ребенок сам, без каких-либо внешних ограничений, создаст образ будущего сооружения и воплотит его в материале, который имеется в его распоряжении.

Программа курса внеурочной деятельности «Легоконструирование» соответствует федеральному государственного образовательному стандарту .

Ожидаемыми личностными результатами изучения курса в начальных классах является формирование таких умений:

оценивать жизненные ситуации с точки зрения собственных ощущений, в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;

называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять своё отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы.

Метапредметными результатами изучения курса будет формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

Познавательные УУД:

определять, различать и называть детали конструктора,

конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.

ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.

перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;

Регулятивные УУД:

уметь работать по предложенным инструкциям.

умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;

Коммуникативные УУД:

уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.

уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Предметными результатами изучения курса «Легоконструирование» будет формирование следующих знаний и умений:

Знать:

- простейшие основы механики

- виды конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижное и подвижное соединение деталей;

- технологическую последовательность изготовления несложных конструкций

Уметь:

- анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности; самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей.

- реализовывать творческий замысел.

Что дают занятия легоконструированием первоклассникам ?

Легоконструирование позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, проектировщиков, инженеров ,строителей, математиков и даже писателей.

А у меня повысился собственный уровень предметных знаний, удовлетворенность в работе , ведь горящие детские глаза, высокая мотивация, стимулируют развиваться дальше.

Использование лего на уроках.

Математика-классификация по цвету, форме и размеру, сравнение по количеству, состав чисел , счёт порядковый и количественный, сложение и вычитание, умножение.

Обучение грамоте- развитие речи, составление схем предложений и слов, составление букв и слов.

Окружающий мир- моделирование ситуаций, создание и выполнение проектно- исследовательских работ.

Проекты- «Лабиринт», «Транспорт».

В 2015 году отмечали 50-тилетие выхода в открытый космос А. Леоновым. Этому юбилею был посвящен проект «Путешествие в космос». Мои ученики смогли познакомиться с уникальными видеоматериалами о первом выходе в космос А. Леоновым, о первых спутниках и современных спутниках, о космических ракетах. Вспомнить других космонавтов и изучить историю космонавтики. Учились работать с информацией, представленной в тексте, отвечали на вопросы викторины, разгадывали кроссворд. Добывали информацию о том, как устроен спутник и космическая ракета. На карте составляли план путешествия , моделировали спутник, космический корабль, станцию отдыха и ремонта для космонавтов..

В ходе работы над такими проектами ребята учатся безопасной работе в сети Интернет, правильному использованию его ресурсов. Это и работа с документами, картами, электронной почтой, видеоресурсами, сайтами, знакомство и соблюдение правил общения в сети Интернет на форумах.

Проекты: «Космос. База отдыха космонавтов.», «Космос. Роботы для космонавтов.», «Космос. Спутники и ракеты.» ,«Зоопарк»

Изготовление макета «Наша улица» с деталями из Лего .

Один их исследовательских проектов- «Ёлочная игрушка из Лего», где учащиеся исследовали ёлочные игрушки(цвет, форму, размер, материал изготовления)и определяли план работы над собственной ёлочной игрушкой из Лего.

«Дом.»

«Детская площадка во дворе дома и школы.»

Мы делаем только первые шаги в этой области, поэтому есть чему учиться и к чему стремиться.

Ещё одно из направлений работы с учащимися- это работа в программе «скрейч».

Скрейч - это объектно-ориентированная среда, в которой блоки программ собираются из разноцветных кирпичиков-команд точно так же, как машины собираются из разноцветных кирпичиков в конструкторах Лего.

Цель данного вида работы:

Обеспечить метапредметные результаты образовательной деятельности. Задачи :

Знакомство учащихся с современными информационными технологиями;

применение современных ИК технологий на предметах гуманитарного цикла;

достижение метапредметных результатов образовательной деятельность. Планируемые результаты:

Развитие умений у учащихся, присущих современному ИКТ- человеку.

Цифровая грамотность -технологическая грамотность, умение интерпретировать, использовать, создавать образы.

Информационная грамотность умение сравнивать различные источники, распознавать нужную информацию.

Изобретательное мышление.

Самоорганизация -умение организовать свою деятельность ,учебу, способность оценить необходимое время, силы, результаты.

В процессе работы учащиеся

1. моделируют,

2. программируют,

3. проектируют,

4. творчески подходят к решению поставленных задач.

Возможности легоконструирования и робототехники огромные. Но для воплощения всех замыслов, плодотворной работы в этом направлении необходима вся линейка основных продуктов ЛЕГО. Это и базовый набор «Мои первые конструкции»,«Построй свою историю», «Первые механизмы», «Перворобот WeDo»,

«Машины и механизмы», «Экоград»,Программное обеспечение, набор «Технология и физика», поля для соревнований, новинки «ЛЕГО» LEGO Mindstorms Education EV3.

Благодаря этому школьники смогут не просто создавать модели тех или иных устройств, но и самостоятельно формировать алгоритмы их работы с помощью специального программного обеспечения, устанавливаемого на школьные компьютеры, проводить и участвовать в соревнованиях любого уровня.

Захарова Елена Николаевна-учитель начальных классов и технологии

МОУ « СОШ № 10» город Ухта РК