Опыт работы "STEM-технологии. Первые шаги в робототехнику: использование высокотехнологических игрушек в образовательном процессе.
методическая разработка

STEM – технологии. Первые шаги в робототехнику: использование высокотехнологических игрушек в образовательном процессе.

Скажи мне – и я забуду,

Покажи мне – и я запомню,

Дай мне сделать – и я пойму.

Конфуций

Современные дети живут в эпоху активной информатизации,

компьютеризации. Технические достижения всё быстрее проникают во все

сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к

современной технике. Технические объекты окружают нас повсеместно, в видебытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и другихмашин. Одной из эффективных технологий обучения детей является технология STEM-образования.

STEM - технологии в образовании становятся полноправным средством достижения эффективности в познании окружающего мира во всем его многообразии. Понимание того, что современный ребенок должен быть инициативным и любознательным, с нестандартным инженерным стилем мышления, способным выйти из любой критической ситуации, уже прочно входит в приоритеты педагогики, в том числе и дошкольной. Что же такое инженерное мышление? Это вид познавательной деятельности направленное на исследование, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной и надёжной техники. В дошкольном образовании инженерное мышление - это активная форма творческого мышления. Оно развивается с помощью высокотехнологических игрушек (роботы, конструкторы и т.д.).

Актуальность обусловлена тем, что сегодня невозможно представить жизнь в современном мире без механических машин, осуществляющих огромную помощь людям и заменяющим им физический труд большого количества людей или умственный труд, требующий большой концентрации внимания и математической точности. Одной из сегодняшних проблем в России является  недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования, поэтому президент России В. В. Путин отметил необходимость введения популяризации профессии инженера. Востребованность данной профессии актуальна. Техническое направление очень востребовано детьми и их родителями: и те, и другие заинтересованы в саморазвитии, без которого сложно прожить в современном мире.  

Кроме того, осуществление данного направления работы способствует выявлению и дальнейшему развитию у дошкольников элементарных способностей и талантов, что, в свою очередь, позволит увеличить процент развития одарённых, креативных и образованных детей, так необходимых стране, государству. А для этого необходимы условия и средства, способствующие развитию одарённого ребёнка уже в дошкольном возрасте.

Таким образом, обозначенная проблема является очень актуальной.

Новизна моего опыта заключается в научно-технической направленности обучения, которая базируется на новых информационных технологиях, что способствуетразвитию информационной культуры и взаимодействию с миром техническоготворчества.

Педагогическая целесообразность опыта заключается в том, что с помощью STEM-технологий формируется развитие предпосылок к инженерному мышлению, интереса к техническому творчеству и развитие интеллектуальных способностей, познавательного интереса, творческой инициативы у детей дошкольного возраста.

Робототехника является новым, но быстро развивающимся образовательным направлением, сегодня в учебный процесс включаются роботы разного уровня – от простейших программируемых игрушек до весьма сложных робототехнических конструкций.^[1]

Стартовым элементом в этой робототехнической цепочке может стать яркий, простой в управлении мини-роботов, который является прекрасным инструментом для решения множества образовательных задач с использованием ИКТ.^[2]

Таким образом,цель опыта -формирование познавательных интересов и действий, развитие начального инженерного мышления ребёнка (самостоятельно выстраивать алгоритм действий), развитие находчивости, изобретательности в различных видах деятельности с использованием высокотехнологических игрушек (мини-роботов «Умная Пчёлка», «Робомышь»).

Поставленная  цель привела к решению следующих задач:

1.Обучать умению составлять алгоритмы (основы программирования).

2.Учить ставить цель и выбирать маршрут движения.

3.Развивать логическое мышление, пространственную ориентацию, мелкую моторику.

4.Развивать коммуникативные навыки, находчивость.

5.Воспитывать интерес к миру технического творчества, умения работать в команде.

Мини-робот - это программируемый робот, предназначенный для использования детьми от 3 до 7 лет. В процессе игры с мини-роботом, у детей происходит развитие логического мышления, мелкой моторики, коммуникативных навыков, умения работать в группе, умения составлять алгоритмы, пространственной ориентации, словарного запаса, умения считать. Создавая программы для мини-роботов, выполняя игровые задания, ребенок учится ориентироваться в окружающем его пространстве, тем самым развивается пространственная ориентация дошкольника.

Выбирая STEM-технологии «Робототехника» для работы с детьми, я в первую очередь, изучила методическое пособие Е.В. Соловьёва, О.Ю. Стрюкова «Использование ЛогоРобота Пчёлка в образовательном процессе», приняла участие в вебинарах «STEM-технологии: новые ступени в развитии детей дошкольного возраста», «Разработка сценариев, тематических ковриков с применением мини-робота «Умная пчёлка».

На каждом этапе своей работы я основывалась на показаниях диагностики по развитию детей.(Приложение №1)

Для достижения цели в своей работе по данной теме «Робототехника», мной был разработан перспективный план работы с детьми по программированию мини-роботов. (Приложение №2)

Работу с детьми младшего возраста я начала со знакомства с мини-роботом «Умная пчёлка». В ходе знакомства с мини-роботом для получения первых навыков в программировании мы использовали вариативный коврик, это базовый. На нём нет изображений, он разделён на сектора. Один сектор, это 1 шаг пчёлки. Возможности этого коврика безграничны, он позволяет решать образовательные задачи по любой тематике.

Далее началась работа по развитию начал инженерного (творческого) мышления знакомство с основами программирования.

При программировании, в словаре детей появляются новые слова, такие как: «запрограммировать», «запустить программу», «очистить память или сбросить команду», «составить алгоритм движения» и др.

Создавая программы для работы, выполняя игровые задания, ребенок учится также ориентироваться в окружающем его пространстве, только правильно направив «вперёд», «назад», «направо» или «налево» малыш достигает желаемого результата. Можно уверенно говорить о том, что игры с «Умной пчёлкой» развивают пространственную ориентацию дошкольников.

Когда основы программирования мини-робота были освоены, были предложены детям поля с усложнением, т.е. во время обучения детей соблюдается принцип «от простого к сложному».

Для обыгрывания различных образовательных ситуаций с мини-роботом мы используем специальные тематические коврики:

- коврик «Цвета и формы»развивает познавательную активность детей, пространственную ориентировку, восприятие цвета, формы, величины;

- коврик «Зоопарк» знакомит детей с разными видами животных и жизнью в зоопарке;

- коврик «Пожарная безопасность»закрепление знаний по основам по пожарной безопасности.

В дальнейшем ассортимент создаваемых игровых полей-ковриков будет нами пополняться, в зависимости от целей и задач, от деятельности и интересов детей.

К концу учебного года, дети в свободной деятельности придумывали друг другу задания, и создавали алгоритм маршрута для робота, в котором каждый ребенок не только создавал свой маршрут, но еще и мысленно проходил маршрут товарища.

С детьми среднего возраста продолжаем исследовать возможности мини-робота. Изготовление масок на различную тематику к тематическим коврикам для мини-робота позволяет организовать увлекательные занятия и украсить Пчёлку.^[3]

А может ли мини-робот рисовать? Да, может, если к нему прикрепить фломастер и запрограммировать робота только налево, то Пчёлка нарисует круг, а если вперёд, то она нарисует прямую линию и т.д. Такие занятия способствуют формированию графических навыков.

С целью усложнения в средней группе ввела в работу с детьми не только «Пчёлку», но и STEM-набор «Робомышь». Данный набор мы так же успешно применяем как в образовательном процессе, так и в свободной деятельности. У детей появилась возможность с помощью карточек с изображением схем-лабиринтов, самостоятельно создавать из пластмассовых квадратов различные полигоны с лабиринтами и арками для маршрута мини-робота. Дети могут играть с мышкой не только поодному, но и впаре, например, устраивать «мышиные бега».

В старшей группе планирую, усложнение моей работы на будущее освоить с детьми еще один из вариантов программирования - это написание маршрутов. Для освоения написания маршрутов, я планирую включить в занятия графический диктант (рисование по клеточкам) – это способ развития пространственного воображения, мелкой моторики, координации движений произвольного внимания детей. То есть дети пишут самостоятельно   маршрут для мини-робота с помощью символов – стрелочек  – шаг вперед,         - поворот направо,          - поворот налево.

Для закрепления данной темы будем использоватьтематические коврики «Пчёлка на острове»,«Остров сокровищ»(выполнены в виде пиратской карты). Здесь  будуформировать у детей умение ориентироваться на плоскости и в пространстве. А чтобы занятие было увлекательным, для мини-робота можно использовать «одежду»  - маску пирата.

Второй задачей, над которой мы будем работать - изучение физических возможностей мини-робота Пчёлка. Для этого проведём эксперимент, мы прицепим сзади к роботу тележку. Дети смогут нагружать тележку грузиками, камешками и т.д. Таким образом, дети научатся определять массу груза, у них сформируются исследовательские навыки (наблюдение, измерение, запись результатов).^[4]

В результате образовательной деятельности с использованием интерактивной игрушки могу отметить, что мини-роботы действительно стали нашими друзьями, для детей все игровые ситуации очень интересны, увлекательны, познавательны и очень разнообразны.

В своей работе использую сборник игровых ситуаций и упражнений с использованием мини-роботов «Умная пчёлка» и «Робомышь», они представлены в приложении №3. 

В процессе работы с детьми, поняла – только в тесном сотрудничестве с родителями, можно добиться хороших результатов у детей. Поэтому проводила для родителей консультации («Развитие логического мышления», «Возможности мини-робота для формирования основ элементарного программирования») и беседы («Развитие индивидуальных способностей и познавательной активности с помощью робототехники»), мастер-класс «STEM-технологии. Знакомство с мини-роботом».(Приложение №4) Родители не только познакомились с мини-роботом «Умная пчёлка», «Робомышь», но и на практике применили первые навыки программирования мини-роботов.

Результат моей работы – это разработка сценариев, тематических ковриков для игр с мини-роботами, создание картотеки игр-ситуаций. Провела мастер-класс «STEM-технологии в работе с детьми» на районном уровне, а так же мастер-класс «Пчёлка Майя спешит на помощь» в МБДОУ «Детский сад «Светлячок» (подготовительная группа «Рябинушка»).

С целью распространения своего опыта, я опубликовала на интернет порталах «Талант педагога», «Пятое измерение» и на своём мини сайте htt://nsportal.ru/chechel-svetlana-aleksandrovna сценарий мастер-класса«STEM-технологии в работе с детьми» и конспект занятия «Пчёлка Майя спешит на помощь».(Приложение №5)

• Так зачем нужны высокотехнологические игрушки?

Чтобы формировать у дошкольников предпосылки к инженерному мышлению и интерес к техническому творчеству.

• Что же они дают детям?

 Возможность осваивать базовые навыки программирования, понимать и применять эти умения в дальнейшей жизни.

Список используемой литературы:

1. Соловьёва Е.В., Стрюкова О.Ю. Использование ЛогоРобота Пчёлка в образовательном процессе. Методическое пособие. – М.:ИНТ, 2018.
2. Электронные ресурсы:

https://imcro.uralschool.ru/file/download?id=298

https://ds156.centerstart.ru/sites/ds156.centerstart.ru/files/archive/document/методичка%20пчела.pdf

https://урок.рф/library/opit_ispolzovaniya_mini_robota_beebot_umnaya_pchela_144840.html

https://edu-time.ru/pub/133935

https://www.1urok.ru/categories/19/articles/40209

http://www.io.nios.ru/articles2/105/10/logo-robot-bee-bot-umnaya-pchela-kak-pomoshchnik-pedagoga-v-obrazovatelnoy

http://pifagrad.ru/dlja-detej/nov/229-osobennosti-raboty-s-logorobotom-pchelkoj-bee-bot-pri-realizacii-uchebnyh-i-razvivajuschih-programm-doo-i-noo-v-sootvetstvii-s-fgos.html

https://www.maam.ru/detskijsad/master-klas-s-roditeljami-na-temu-znakomstvo-s-programiruemym-mini-robotom-bee-bot-umnaja-pchela.html