Развитие технического творчества у детей старшего дошкольного возраста посредством использования конструктора Lego Education WEDO 2.0

Робототехника в детском саду представляет воспитанникам технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают.

Возможности дошкольного возраста в развитии технического творчества, на сегодняшний день используются недостаточно. Обучение и развитие в детском саду можно реализовать в образовательной среде с помощью Лего- конструкторов и робототехники.

Кроме того, актуальность Лего-технологии и робототехники значима в свете внедрения ФГОС, 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, способствуют воспитанию социально-активной личности, формируют навыки общения и сотворчества;
• объединяют игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой собственный мир, где нет границ.

Цель применения Лего-технологии и робототехники в дошкольном учреждении: создание условий для формирования познавательной мотивации у детей старшего дошкольного возраста к лего-конструированию, развития научно-технического и творческого потенциала детей через обучение элементарным основам инженерно-технического конструирования и робототехники, обучение основам программирования.

Задачи:

• знакомить детей с элементарными основами инженерно-технического конструирования и робототехники, основами алгоритмизации программирования в ходе разработки программы (алгоритма) управления роботизированной модели
• учить конструировать роботизированные модели по схеме, по образцу, по модели, по условиям, заданным педагогам, по замыслу
• поддерживать познавательную мотивацию у детей старшего дошкольного возраста к Лего-конструированию и робототехнике
• формировать знания о правилах безопасной работы на компьютере с образовательной робототехникой LegoEducationWeDo 2.0
• создавать условия для развития коммуникативных умений и навыков взаимодействия в совместной деятельности со сверстниками и взрослым
• развивать научно-технический и творческий потенциал детей старшего дошкольного возраста.

Работа с детьми в данном направлении всегда начинается со знакомства непосредственно с конструктором и интерфейсом программы.

Сразу на этом этапе вводятся правила: у каждой детали свое место, нельзя брать детали из другого конструктора, нельзя забирать детали с собой: от этого зависит правильность последующих сборок и жизнеспособность модели, ведь если какой-то детали не хватит – робот может не получиться.

Также на первом занятии мы знакомимся с такими важными деталями конструктора, как смартхаб, двигатель и датчики движения, а также способ связи роботизированной модели и планшета – это блютуз.

На первом же занятии дети знакомятся с виртуальными друзьями Машей и Максом, которые будут помогать им осваивать мир робототехники.

В ходе образовательной деятельности по робототехнике с детьми старшегодошкольного возраста используются три типа занятий:

• занятия тренировочного типа;
• занятия на основе проблемного обучения;
• занятия обобщающего типа (итоговые).

На начальном этапе наглядные семы или пошаговые инструкции по сборке модели робота достаточно просты и подробно представлены на занятии в программной среде LegoEducationWeDo 2.0. При помощи наглядных схем и пошаговых инструкций у детей формируется умение не только конструировать, но и выбирать верную последовательность действий.

На тренировочных занятиях акцент делается на тренировке навыков конструирования и программирования, развитии познавательных процессов и мыслительных операций, а также тренировке знаний деталей конструктора и других умений.

Занятие строится по следующему принципу:

1. этап — вводный этап
2. этап – проблемная ситуация, этап конструирования модели (сборка)
3. этап – этап программирования
4. этап – этап испытания модели
5. этап – этап рефлексии

Вначале дошкольникам демонстрируют короткометражный мультфильм по теме занятия, предусмотренный разработчиками конструктора. После знакомства с научной или инженерной проблемой, дети определяют направление исследований и рассматривают возможные решения.

Затем приступают к сборке модели. Пошагово, согласно нагляднойинструкции, демонстрируемой на планшете, ребенок выбираетнужные детали, прочно скрепляя их. Очень важно выполнить, все точно, какпоказано на экране, в противном случае собранная модель не сможетфункционировать. После того, как модель сконструирована, осуществляется еепрограммирование. На мониторе предлагается готовый вариант дляпрограммирования начинающим. Предложенный вариант однозначно приведет в движениеподсоединенную через блютуз собранную модель. Дети, которые уже лучшеориентируютсяв модулях программы частично или полностью меняют готовыйвариант, для программирования собранной модели проявляяизобретательность и творчество.

В конце занятия обсуждаем результаты деятельности. Что удалось, а что нет и почему не удалось. Дети с гордостью демонстрируют друг другу «ожившие» модели. Охотно делятся личным опытом с товарищами. Это отличная возможность для развития их навыков общения.

Три занятия в год отводятся на занятия-исследования по темам:

• Тяга
• Скорость
• Прочность конструкции

Планирование и проведение исследований — отличная среда для научногопроекта. Обучение становится более продуктивным благодаря активномуучастию в решении проблемы. Детям предлагается делать предположения, проводить эксперименты, собирать данные и делать выводы.

Например в проекте «Скорость» детям было необходимо провести исследование о взаимосвязи между размером колеса, конфигурацией шкивоф ивременем, необходимым для того, чтобы автомобиль проехал определенноерасстояние. Проведя эксперимент сосменой колес и положением ремня, дети выяснили, что чем больше размер колеса, тем быстрее автомобиль будет проезжатьданное расстояние, если все остальные параметры остаются постоянными. Одна из конфигураций шкива позволяет автомобилю двигаться быстрее, а другая снижает скорость автомобиля. Систему шкивов можно собрать в двух различных положениях: положение для снижения скорости (маленький шкив и большой шкив) или положение для нормальной скорости (два больших шкива).

Свои измерения дети записывали в таблицы, а затем сравнивали результаты и делали выводы.

Важный этап обучения робототехнике – это конструирование по модели. Детям в качестве образца дается готовая роботизированная модель. Эту модель дети должны воспроизвести из имеющихся у них деталей конструктора. Таким образом, детям предлагают определенную задачу, но не дают способа ее решения.

Постановка таких задач перед дошкольниками является достаточно эффективным средством активизации их мышления. В процессе решения этих задач формируется умение мысленно разбирать модель на составляющие ее элементы, для того чтобы воспроизвести ее в своей конструкции робота, умело подобрав и использовав те или иные детали конструктора.

Освоив предыдущие формы, дети старшего дошкольного возраста могут конструировать роботизированную модель по собственному замыслу. Они сами могут определять тему роботизированной модели, требования, которым она должна соответствовать, и находить способы её создания.

Данная форма обладает большими возможностями для развертывания творчества детей, для проявления их самостоятельности: они сами решают, что и как будут конструировать. Создание замысла будущей конструкции робота и его «оживление» — иногда не простая задача для дошкольников: их замыслы бывают неустойчивы и могут меняться в процессе деятельности. Чтобы эта деятельность протекала как поисковый и творческий процесс, дети должны иметь обобщенные представления о конструируемом объекте, владеть обобщенными способами конструирования и уметь искать новые способы. Эти знания, умения и навыки формируются в процессе других форм конструирования — по образцу и по условиям.

Конструирование по замыслу не является средством обучения детей старшего дошкольного возраста созданию замыслов, оно лишь позволяет самостоятельно и творчески использовать знания, умения, навыки полученные на занятиях ранее.

У детей развивается не только мышление, но и познавательная самостоятельность, творческая активность. При этом степень самостоятельности и творчества зависит от уровня имеющихся знаний и умений и навыков (умение строить замысел, искать решения не боясь ошибок и т.п.). Дети могут свободно экспериментировать с конструктором. Роботизированные модели могут быть более разнообразными и динамичными, технически сложными и насыщенными.

На начальном этапе очень часто получается так, что ребенок собирает очень интересную модель, программирует ее, но модель не оживает. В этом случае я предлагаю вспомнить, то что мы собирали ранее, какие виды передач мы использовали и подумать, применил ли свои знания ребенок в своей постройке и исправить ошибку.

Программная среда LegoEducationWeDo 2.0 графическая. В ней не нужно писать код -только перетаскивание блоков. Это, безусловно, более понятный формат программирования для детей дошкольного возраста — начинающих робототехников. В ходе первых занятий дети знакомятся со всеми блоками программы: внешний вид и за что отвечает каждый блок.

Затем, для более успешного освоения программной среды я применяю различные задания, как часть любого занятия. Например, алгоритмический диктант, найди и исправь ошибку в программе, прочитай программу, дострой программу и другие.

Соревновательный метод в процессе обучения детей старшего дошкольного возраста на занятиях применяется при условии педагогического руководства. Обязательное условие соревнования — соответствие их силам детей, воспитание морально-волевых качеств, а также правильная оценка своих достижений и других детей на основе сознательного отношения к требованиям. Особенно важным является воспитание коллективных чувств, определяющих возможность радоваться успехам других, исключающих зависть и недоброжелательство.

Обычно соревнования мы устраиваем, когда строим модели, способные продвигаться вперед. Используя свои знания в программировании, дети создают программу так, чтобы их модель либо достигла цели первой, либо как можно точнее выполнила поставленные условия.

Одной из важнейших задач моей работы является созданий условий для развития коммуникативных умений и навыков взаимодействия в совместной деятельности со сверстниками и взрослым. Крайне важно наладить эффективное управление работой в группе при использовании наборов LegoEducationWeDo 2.0 и цифровых устройств.

Для этого полезным может оказаться чёткое определение целей для каждого члена группы, так как проекты оптимально подходят для групповой работы двух-трех детей.

На начальных этапах роли, которые помогут группе развивать навыки совместной работы и сотрудничества раздаю я, мы обсуждаем, какую задачу выполняет определенная роль. Затем дети самостоятельно перед началом занятия распределяют роли, обязательно проговаривая это.

• Примеры ролей:
• Конструктор, сборщик деталей
• Конструктор, сборщик модели
• Программист, создающий строки программы
• Руководитель группы

Также дети договариваются будет смена ролей в течении занятия или на следующем занятии, чтобы каждый поработал со всеми компонентами проекта и, следовательно, получил возможность развить весь спектр навыков.