Робототехника
учебно-методический материал

Стандарты нового поколения направлены на создание условий для разностороннего развития детей, а формирования у них базовых знаний, умений и навыков должно сочетаться с творческой деятельностью, которая напрямую связана с развитием познавательных процессов.

Необходимо учитывать то, что познавательный интерес, возникающий в процессе обучения, является самым действенным мотивом. Когда ребенок проявляет интерес к изучаемой теме, он намного эффективнее усваивает материал. Такой познавательный интерес можно формировать как на уроках, так и во внеурочной деятельности различными способами. Одним из таких способов является образовательная робототехника - Lego-конструкторы.

Внедрение кубиков Lego в учебную среду способствует повышению мотивации и эффективному обучению школьников. Именно за счет такой активной, увлекательной деятельности образовательные решения Lego Education для начальной школы формируют навыки, необходимые для успешного развития в течение всей жизни. Практико-ориентированные решения пробуждают в детях естественную тягу к исследованиям и открытиям. Благодаря использованию наборов Lego Education ученики эффективнее усваивают языки, математику, с увлечением изучают литературу, окружающий мир.

Lego –распространенная известная педагогическая технология, использующая трехмерные модели реального мира и предметно-игровую среду обучения и развития ребенка, строясь на интегрированных принципах, объединяет в себе элементы игры и экспериментирования. Игры Lego здесь выступают способом исследования и ориентации ребенка в реальном мире, пространстве и времени.

В начальной школе мы используем конструкторы Lego WeDo. 

Обучение происходит в четыре этапа: установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия и развитие.

При установлении взаимосвязей учащиеся как бы «накладывают» новые знания на те, которыми они уже обладают, расширяя, таким образом, свои познания.

В процессе конструирования мозг и руки «работают вместе», реализуется принцип практического обучения: сначала обдумывание, а затем создание моделей.

После процесса конструирования учащиеся обдумываю проделанную работу, углубляют понимание предмета. На этапе рефлексии они исследуют поведение модели, выясняют,   какое влияние на поведение модели оказывает изменение ее конструкции.

На этапе развития учащиеся программируют модели с более сложным поведением, чем исходный объект.

Учащиеся получают невероятное удовольствие от того, что им удалось воплотить задуманное.

Каковы же возможности образовательной робототехники в начальной школе?

Робототехника - одна из наиболее инновационных областей в сфере детского технического творчества, которая объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии.

Средствами этой дисциплины мы имеем возможность развивать у детей навыки проектной деятельности, умения работать в команде, системное мышление.

На уроках робототехники школьники получают уникальную возможность проверить теорию на практике. И уже с первых уроков понимают, что теория нужна не сама по себе, а для решения практической задачи.

 Благодаря этой дисциплине возможно вводить понятия с опережением. Например, уже во втором классе познакомиться с формулой зависимости скорости и расстояния. Создать действующую модель машинки, провести эксперимент и на практике проверить формулу.

На начальном этапе обучения, необходимо не только строить роботов по инструкции, но и особое внимание уделять изучению названий элементов конструктора. Сначала школьникам не понятно, зачем учить название деталей, так как собрать робота можно и не зная названия элементов конструктора, однако практика показала, что знание названия элементов позволяет более осознанно строить  модели. Применяя различные игровые и соревновательные приемы,  всего  за несколько занятий возможно справиться с этой задачей.

На этом же этапе учащиеся должны почувствовать связь физической модели робота с программой на компьютере. Полезно «ломать»  робота и вносить ошибки в программы, чтобы устраняя неисправности, школьники почувствовали себя более уверенно, и пришло понимание того, что только от них завит, работает их робот или нет.

Второй этап – это подведение учащихся к построению моделей без инструкции. Для этого необходимо демонстрировать видео с собранными готовыми  моделями и пытаться воспроизвести их, делая стоп-кадр. Очень часто дети, посмотрев видео с готовым проектом, говорят, что это очень просто, но на практике не могут воспроизвести его. Здесь очень важна поддержка, помощь и одобрение педагога.

Далее уже возможно предлагать конкретный проект в словесной форме для реализации на практике. Например, чтобы при входе в помещение автоматически включался вентилятор и закрывалась дверь.

Следующий этап - самый трудный. Необходимо научить младших школьников самостоятельно изобретать новые модели роботов. Для этого нужно прочно заложить алгоритм, который позволит достигнуть положительного результата:

1. Используя различные информационные источники, ознакомиться с социально значимыми проблемами, которые актуальны на данный момент в обществе.
2. Рассмотреть возможные пути решения проблемы и выяснить, как они решаются на данном этапе.
3. Предложить свои пути реализации поставленной задачи.
4. Ознакомится с механизмами, и подобрать наиболее подходящий для  в данной  конструкции.
5. Построить этот механизм средствами имеющегося конструктора.
6. Разработать программу для запуска механизма.
7. Протестировать работу модели.
8. Внести коррективы.
9. Описать технические характеристики модели.
10. Подготовить презентацию и выступление по защите своего проекта.

Опыт показывает, что последовательное прохождение всех этих стадий при обучении младших школьников основам робототехники дает положительные результаты и закладывает прочный фундамент для дальнейшего самостоятельного изучения не только  этой дисциплины, но и вырабатывает подход к решению различных жизненных задач.