Робототехнические конструкторы нового поколения как средство познавательного развития детей дошкольного возраста: опыт и перспективы — различия между версиями

Инновационные процессы, которые происходят в системе образования, требуют совершенствования образовательного процесса. Сегодня в нашу повседневную жизнь все больше входят новые технологии и новые системы обучения и образования, а начинается буквально с рождения – с продуманных, интересных, инновационных игр и игрушек. С самого рождения дети стремятся исследовать окружающий мир. Поэтому особое место отводится дошкольному воспитанию и образованию. Ведь именно в этот период закладываются все фундаментальные компоненты становления личности ребенка. Достижения науки и техники всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности, вызывая большой интерес детей к современной технике. Одной из главных задач, которая стоит сегодня перед педагогом в рамках реализации ФГОС ДО - развитие познавательной деятельности, которое предполагает развитие познавательной мотивации и любознательности, формирование познавательных действий, развитие воображения и творческой активности. В связи с этим огромное значение отведено конструктивной деятельности через конструирование и робототехнику.

Одним из мощных и эффективных инновационных инструментов, на наш взгляд, является образовательная робототехника. Конструирование роботов объединяет в себе элементы игры с экспериментированием. Такая деятельность активизирует мыслительно-речевую деятельность дошкольников, развивает конструкторские и творческие способности, техническое мышление, воображение и навыки общения, умение работать в команде, расширяет кругозор, тем самым позволяя поднять на более высокий уровень развитие познавательной активности дошкольников, а это – одна из составляющих успешности их дальнейшего обучения в школе.

В практике работы нашего Центра технического конструирования «LEGO-град» широко используются конструкторы LEGO DUPLO и LEGO SYSTEM.

Использование «LEGO» на практике обеспечило формирование образного и пространственного воображения, памяти, мышления, развитию мыслительных процессов, таких как анализ, синтез, классификация и обобщение, развитие мелкой моторики.

Получив в 2016 году статус муниципальной инновационной площадки по теме «Робототехника в детском саду как средство познавательного развития детей дошкольного возраста», мы приобрели робототехнические конструкторы, такие как ArTec, GIGO, HUNA-MRT. Эти яркие, красочные, полифункциональные конструкторы предоставляют огромные возможности для познавательной и экспериментально-исследовательской деятельности детей. С помощью таких конструкторов посредством увлекательной созидательной игры процесс конструирования не кажется для детей скучным, поскольку позволяет собирать модели роботов по схемам и инструкциям, программировать их, «оживлять».

Сегодня образовательный рынок предлагает огромное количество конструкторов, интересных и развивающих, но все ли они могут называться образовательными? Какими критериями должен отвечать конструктор, чтобы считаться образовательным?

Робототехнические конструкторы, с которыми работают наши дети, в полной мере можно считать образовательными конструкторами, потому что: - эти конструкторы предлагают огромное количество вариантов конструирования, т.е. они не ограничивают детское воображение; - в конструкторах заложена идея усложнения, которая, как правило, обеспечивается составляющими элементами, деталями конструктора, которые делают конструирование разнообразным и в перспективе сложным; - наборы по конструированию входят в линейку конструкторов, обеспечивающих возможность последовательной работы с каждым набором, в зависимости от возраста детей и задач конструирования; - конструкторы полноценно несут смысловую нагрузку и знания; дети осмысленно создают и воспроизводят модели объектов реальности из деталей конструктора.

На сегодняшний день разнообразие робототехнических конструкторов, имеющихся в нашем детском саду, позволяет заниматься с дошкольниками разного возраста и по разным направлениям. Особый формат игровых образовательных ситуаций предполагает не только увлекательное путешествие в мир науки, но и позволяет детям не упустить важный этап в их развитии: игры и общение со сверстниками.

Игрушка-робот - это мечта современного ребенка. А робот, собранный самостоятельно, интересен тем более. Так, предложив ребятам младшего дошкольного возраста кубики Artec (японский блочный конструктор), мы знакомим их с уникальной системой сборки и крепежа деталей. Кубики соединяются друг с другом с помощью штифта на одной из сторон кубика, который смещён от центра к углу. Сооружать конструкции можно в формате 3D, то есть каждый кубик присоединяется к другому не только сверху или снизу, но и по бокам и даже по диагонали. Подобная система крепления позволяет возводить любые объекты и фигуры. При этом держится все сооружение довольно прочно. Конструктор в игровой форме учит основам и принципам робототехники. Сначала дети собирают модели по образцу. Затем им предоставляется возможность проявить фантазию и соорудить собственных подвижных роботов.

Вторая группа детей младшего дошкольного возраста знакомится с необыкновенными конструкторами «Wonderful World», «Little Artist», «Theme Park», конструктор GIGO из серии «Creative World». Детали конструктора крупные, красочные, разнообразные: соединительные панели и балки, призмы и кубики с отверстиями, оси и колеса. В наборе есть винты, гвозди и гайки, поэтому у ребят есть возможность познакомится, что такое винтовое соединение и чем винт отличается от гвоздя. Кроме этого имеются детские инструменты: молоток, отвертка, плоскогубцы и гаечный ключ. С помощью этих конструкторов развивается пространственно-логическое мышление, дети учатся замечать причинно-следственные связи в окружающем мире, а также, развивается крупная моторика рук, координация движений, чувство симметрии, творческое воображение.

В дальнейшем дети познакомятся с конструктором «Robot», конструктор GIGO из серии «Technology Explorer», где в процессе строительства и игры с готовыми моделями дети смогут увидеть, как происходит движение в механизме, как действует шестереночная передача. Размещение двигателя в прозрачном корпусе позволит ребенку наблюдать за работой редуктора и его шестеренками, изучить принцип работы механизма от батарейки, то есть принцип действия дистанционного пульта управления. К каждой создаваемой модели ребенка предшествует интересная мотивация изобретателя Барни, который путешествует по миру и изобретает забавные креативные механизмы, облегчающие жизнь людей.

Дети старшего дошкольного возраста работают с конструкторами HUNA-MRT. Начали мы со знакомства MRT-Brain Hand, начального уровня конструирования роботов, который не требует программирования. Собирая простые модели роботов, ребята знакомятся с простыми механизмами и соединениями. Затем учат роботов передвигаться с помощью двигателей, задавая движение вперед или назад. Освоив начальный уровень MRT-Brain Hand, ребята представится возможность проектировать и конструировать механизмы посложнее с помощью конструктора MRT- Sensing, из ярких пластиковых деталей которого собирается четыре робота, оснащенные световыми датчиками и контроллером с режимами для паровоза, машинки, уточки и лыжника. Эти роботы с помощью датчиков ездят по линии, обходят препятствия.

Следующий уровень – работа с конструктором MRT- Brain A. Дошколята будут конструировать роботов, знакомясь с основами алгоритмики. Уникален этот конструктор тем, что возможно программирование материнской платы с помощью входящих в комплект 30 специально разработанных карт через картридер, а также наличие датчиков касания и светодиодов. В особенность программирования через карты можно отнести как пошаговое программирование каждого действия (влево, вправо, вперед и т.д.), так и использование мультикарты с уже заложенной логикой нескольких действий. Конструируя модели, ребята познакомятся с такими темами как: принципы работы рычага; сила упругости; принципы работы шкивов; теоретическая и практическая работа с шестернями; сенсорные датчики; колесо и вал. Все предложенные темы структурированы и представлены в специальном пособии.

В заключение, хотелось отметить, что вместе с популяризацией робототехники в Российской образовательной среде появилось такое понятие как STEM (STEM-образование, STEM-технология, STEM-метод, STEM-педагог). Суть этой системы - создание такой среды обучения, которая позволяет детям быть еще более активным в своем творчестве, в которой поощряется любознательности и исследовательские навыки воспитанников во время образовательного процесса. Обучение ведется не через пассивное слушание и наблюдение, а через включение в процесс, действие.

Для организации подобных образовательных ситуаций нашим педагогам пришлось пересмотреть свой подход и функцию, сменив роль педагога-авторитета на роль педагога-партнера, дать больше свободы маленьким изобретателям обсуждать, мыслить и создавать. В системе STEM дошколята, занимаясь робототехникой, используют ее как интерактивный элемент, с помощью которого полученные теоретические знания закрепляются на практике. Робототехника позволяет в режиме игры показать ребенку законы физики или электроники, изучать базовые структуры программирования, необходимые для управления роботами. Все это способствует формированию личностных, регулятивных, коммуникативных и познавательных универсальных учебных действий, развитию технического творчества.

Таким образом, внедрение STEM-метода в детский сад рассматривается как предстартовая площадка для научно-технических исследований, которые будут проводить дети уже в стенах школы. Использование STEM-метода заложит основы инженерного мышления и научно-технического творчества, сохранит у наших маленьких воспитанников любознательность и вдохновение исследователя на всю жизнь. В долгосрочной перспективе это означает, что больше детей, в том числе и девочек, будут выбирать своей будущей профессией инженерию и науку.

1. Андреева Н.Т. Конструкторы HUNA-MRT как образовательный инструмент при реализации ФГОС в дошкольном образовании / под руководством Халамова В. Н., научный руководитель Ишмакова М.С. – М.: Издательство «Перо», 2015.
2. Давидчук А.Н. развитие у дошкольников конструктивного творчества.- М.: Гардарики, 2008.
3. Ишмакова М.С. Конструирование в дошкольном образовании в условиях введения ФГОС. Пособие для педагогов.
4. Энциклопедический словарь юного техника. – М., «Педагогика», 1988.

• http://www.toybytoy.com/toy/What-is-STEM-toys
• http://robotoved.ru/robotics_lessons/
• http://www.ug.ru/archive/68702
• http://komplekt59.ru/algoritmika---pervyj-ehtap-izucheniya-robototekhniki-v-dou/

Презентация

Фотографии