Методические разработки

Опубликовано 12.02.2021 - 17:16 - Якимова Анна Сергеевна

Информация для занятий

Скачать:

Вложение	Размер
Как и зачем робототехника внедряется в дошкольное образование? Каких роботов делают 5-6 летние дети? Какие методики и конструкто	1.01 МБ
Мастер-класс для педагогов «Робототехника как средство формирования элементарных математических представления»	15.55 КБ
Мастер-класс «Конструирование роботов-пятиминуток»	22.25 КБ
Конспект занятия в объединении «Робототехника». Сборка модели «Робот-танк»	15.61 КБ
Методические рекомендации «Лего-конструирование и образовательная робототехника в дошкольных образовательных учреждениях»	32.66 КБ

Предварительный просмотр:

Мастер-класс для педагогов

«Робототехника как средство формирования элементарных математических представления»

Место проведения: кабинет робототехники МБУ ДО «ДЮЦ гор. Гвардейска»

Участники: педагоги детских садов г.Гвардейск

Цель: популяризация возможностей использования конструктора Lego Wedo;

Задачи:

• демонстрация опыта работы по использованию лего-роботов

• расширение связи с кругом взаимодействия детских садов и школ.

• создание условий для применения новых знаний (практическая работа по конструированию и программированию лего-робота.)

Оборудование: проектор, экран, компьютеры с программой Lego Wedo Programming, технологические наборы Wedo- 4 комплекта, дидактический материал (Презентация Microsoft PowerPoint.ptx, папка с названиями деталей, инструктаж.

Основные этапы мастер - класса:

• организационный (приветствие, введение в тему мастер-класса) -10мин.

• практическая часть- 25мин.

• заключительная часть (подведение итогов, рефлексия) – 5 мин.

Организационный этап (приветствие, введение в тему мастер - класса)

- Добрый день, уважаемые коллеги!

В своей практике я использую новую технологию робототехника. Для этого разработали проект рабочей программы «Академия юных мастеров» для детей старшего дошкольного возраста. Через освоение Лего-технологий воспитанники изучают основы современной робототехники с помощью конструкторов Lego WeDo.

Работа с этими конструкторами дарит возможность детям создавать яркие "Умные" игрушки, наделять их интеллектом, учить базовые принципы программирования на ПК, научиться работать с моторами и датчиками. Это позволяет почувствовать себя настоящим инженером-конструктором.

Предлагаю вам пройти к столу, где находится набор конструктора Lego в комплекте с ПК. И своими руками собрать робота.

Практическая часть.

Предлагаю Вам собрать и «оживить» модель.

Наша работа будет состоять из 4-х этапов:

1. Сборка модели по схеме;

2. Подключение к компьютеру;

3. Программирование;

4. Заполнение таблиц экспериментов.

- Для начала необходимо провести инструктаж по технике безопасности.

- Приступаем к сборке модели по схеме, в левом поле программы находятся детали необходимые для сборки, а в правом поле показана последовательность соединения деталей.

Приступаем к сборке.

Наша модель собрана, с помощью ЛЕГО- коммутатора подключаем модель к компьютеру.

- Уважаемые участники прошу обратить внимание на таблицы, которые лежат у вас на столе- это таблица эксперимента. В таблице предложены задания вам необходимо их выполнить и проанализировать результат, записать.

Молодцы все справились с заданием!

Заключительная часть.

Уважаемые коллеги, скажите какие задачи по формированию элементарным математических представлений были решены в ходе мастер-классе?

Основной акцент формирование элементарных математических представлений детей здесь идет через работу по алгоритму. Развиваются умения выбирать и отсчитывать предметы из большого количества деталей по образцу и количеству; определять направление присоединения деталей. Формируется представления о связи между диаметром зубчатого колеса и оси, скоростью вращения. Закрепляются повторно цвет, форма, размер деталей, пространственная ориентировка (слева, справа, вверху, внизу, формируются представления о симметрии.

В процессе конструирования присутствуют игровое мотивирование, сюрпризные моменты, что близко для детей дошкольного возраста, основано оно на действенном развитии, а в формировании элементарных математических представлений ведущим принято считать практический метод, который с успехом реализуется в данной технологии.

Вот таким образом мы легко, успешно с большим интересом формируем элементарные математические представления.

Предварительный просмотр:

Мастер-класс «Конструирование роботов-пятиминуток»

Якимова Анна Сергеевна,

педагог дополнительного

образования, руководитель

объединения «Робототехника»

МАУ ДО «ДЮЦ гор. Гвардейска»

Дата:

Тема: Знакомство с конструктором Lego Mindstorms education EV3.

Место проведения: кабинет Робототехники

Продолжительность мастер-класса: 40 минут

Цель мастер-класса: передача педагогического опыта.

Задачи:

-познакомить присутствующих с конструктором Lego Mindstorms и входящим в него комплект микрокомпьютером EV3, средой программирования LEGO MINDSTORMS EV3 -собрать и запрограммировать робота-пятиминутку.

Оборудование:

Персональные компьютеры, локальная сеть, комплекты Lego Mindstorms 9797

Раздаточный материал:

схема размещения деталей конструктора в коробке, инструкция по сборке робота,

инструкция по программированию робота.

Структура мастер-класса

Вводная часть:10 минут

Основная часть:25 минут

Заключительная часть:5 минут

Ход мастер-класса

Вводная часть

Одной из наиболее перспективных областей в сфере детского технического творчества является образовательная робототехника, которая объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно коммуникационные технологии.

Лего-конструирование знакомит учащихся с системой управления роботами: аппаратной частью, простым, но мощным программированием Лего-моделей. Для решения таких задач требуется знания практически из всех учебных дисциплин.

Современный человек должен быть мобильным, готовым к разработке и внедрению инноваций в жизнь. Поэтому в настоящее время такая наука как робототехника приобретает все большее значение, опираясь на информатику, математику, физику, биологию и другие фундаментальные науки.

Актуальность изучения робототехники состоит в том, что серьезной проблемой

российского образования в целом является существенное ослабление естественно научной и технической составляющей школьного образования. В таких условиях реализовать задачу

формирования у детей навыков технического творчества крайне затруднительно. Гораздо больше возможностей в этом направлении у дополнительного образования. Тем не менее, имея давние традиции, дополнительное образование с различными техническими кружками (авто-

и авиамоделирование, судостроение и т.д.), достаточно сложно перестраивается

в новых условиях значительного скачка научно-технического прогресса. Современных детей, для которых iPhone, iPad и другие продукты IT-индустрии - реальная жизнь, очень трудно заинтересовать в домах технического творчества с оборудованием прошлого века. Необходимо создавать новую базу, внедрять новые образовательные технологии. Одним из таких перспективных явлений является образовательная робототехника.

Основная часть.

Сегодня я вам продемонстрирую конструктор Lego Mindstorms, а затем испытаем его на практике:

−создадим простейшего робота "Пятиминутку"

−запрограммируем при помощи языка программирования высокого уровня

LEGO MINDSTORMS EV3

Перед вами набор LEGO Mindstorms EV3, в состав которого входят 431 деталь.

Детали образуют 5 больших групп:

Электронные компоненты:

−NXT микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком.

−датчики в базовый набор входят четыре датчика: ультразвуковой датчик (датчик расстояния), датчик касания, датчик звука

-микрофон, датчик освещенности

−сервоприводы и соединительные кабеля

Шестеренки, колеса и оси.
Соединительные элементы.
Конструкционные элементы:

−балки

−блоки

−пластины

Специальные детали:

−цветные шары

−фигурки человечков

После знакомства с конструктором закрепляем знания на практике и создаем

простейшего робота "пятиминутку". Инструкция по сборке и программированию

находится на компьютерах в файле под названием "Робот пятиминутка".

Программирование в стандартной среде программирования Lego Mindstorms EV3 не составляет особого труда. Весь процесс программирования выглядит как перетаскивание блоков с определенными действиями. Задавая параметры для датчиков, подстраиваем робота к знакомству с окружающей средой.

Робот, которого мы сегодня создадим, довольно примитивен, чтобы сделать что-

то более серьезное необходимо гораздо больше времени.

Наш робот будет выполнять всего четыре действия:

∙движение вперед (3 оборота)

∙остановка

∙говорит «Goodbye»

∙движение назад (3 оборота)

Демонстрация роботов-пятиминуток.

Заключительная часть.

Проводя данный мастер-класс, я поставил перед собой задачу познакомить вас с

конструктором Lego Mindstorms 9797 и средой программирования LEGO MINDSTORMSNXT 2.1. Ното с чем мы сегодня познакомились это малая доля того на что способен данный конструктор и среда программирования. И хотелось бы еще раз сказать о том, что необходимо создавать новую базу, внедрять новые образовательные технологии. И одним из таких перспективных направлений

является образовательная робототехника.

Предварительный просмотр:

Конспект занятия в объединении «Робототехника»

Педагог: Якимова Анна Сергеевна.

Дата: 23.03.2021 г.

Группа №3

Тема занятия: Сборка модели «Робот-танк»

Цель учебного занятия: развитие практических навыков в области начального технического конструирования и основ программирования

Задачи:

Образовательные: изучение основ проектирования и конструирования в ходе построения модели из деталей конструктора.
Развивающие: развитие мелкой моторики и логического мышления.
Воспитательные: воспитание настойчивости в достижении поставленной цели, внимательности.

Форма учебного занятия: практическое занятие

Фома организации работы: групповая

Образовательные технологии: Технология развивающего обучения и личностно-ориентированного обучения

Материально-техническое оснащение занятия: конструктор LEGO Mindstorms Education EV3, ресурсный набор LEGO Mindstorms Education EV3, компьютер, программное обеспечение LEGO Mindstorms Education EV3

План занятия:

Начало занятия (5 мин.)
Сборка модели «Робот-танк» (35 мин.)
Перерыв (10 мин.)
Продолжение сборки (30 мин.)
Завершение занятия (10 мин.)

Ход занятия:

Этап занятия	Время, мин	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся
Начало занятия	5 мин.	Проверка посещаемости. Доведение цели занятия до учащихся. Рассадка по рабочим местам	Учащиеся внимательно слушают, отвечают на поставленные и задают интересующие их вопросы
Сборка модели «Робот-танк»	35 мин.	Наблюдение за процессом сборки. Ответ на возникающие в процессе вопросы. Помощь в конструировании.	Сборка модели. Получение помощи от учителя в случае возникновения трудностей.
Перерыв	10 мин.	-	-
Продолжение сборки	30 мин.	Наблюдение за процессом сборки. Ответ на возникающие в процессе вопросы. Помощь в конструировании.	Сборка модели. Получение помощи от учителя в случае возникновения трудностей.
Завершение занятия	10 мин.	Проверка работоспособности созданной модели	Демонстрация работы модели. Разборка конструктора

Подведение итогов занятия: проверка работоспособности созданной модели.

Предварительный просмотр:

Муниципальное учреждение дополнительного образования

«Детско-юношеский центр города Гвардейска»

Методические рекомендации

«Лего-конструирование и образовательная робототехника в дошкольных образовательных учреждениях»

Педагог дополнительного образования

Якимова Анна Сергеевна.

Гвардейск 2018

Введение.

Современную жизнь очень сложно представить без использования информационных технологий. Интенсивный переход к информатизации общества обуславливает все более глубокое внедрение инновационных технологий в различные области человеческой деятельности. Одна из таких технологий – робототехника.

Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Она опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование. Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Но как же такое, можно преподавать маленьким детям, скажите вы. А вот для этого существует образовательная робототехника.

Образовательная робототехника – это инструмент, закладывающий прочные основы системного мышления, интеграция информатики, математики, физики, черчения, технологии, естественных наук с развитием инженерного творчества, представляет самые передовые направления науки и техники, является относительно новым междисциплинарным направлением обучения, воспитания и развития детей.

Внедрение технологий образовательной робототехники в учебный процесс способствует формированию личностных, регулятивных, коммуникативных и познавательных универсальных учебных действий, являющихся важной составляющей ФГОС.

Одним из важных аспектов стимулирования детей к самостоятельному развитию творческой мыслительной деятельности и поддержанию интереса к техническому обучению является их участие в конкурсах, олимпиадах, конференциях и фестивалях технической направленности. Существует целая система соревнований по робототехнике разного уровня: региональные, межрегиональные, всероссийские, международные.

Образовательная робототехника в последнее время развивается со скоростью света, внедряется во все сферы жизни, как компьютеры в 80-е годы прошлого столетия. Сегодня образовательная робототехника дает возможность на ранних шагах выявить технические наклонности учащихся и развивать их в этом направлении. Такое понимание робототехники позволяет выстроить модель преемственного обучения для всех возрастов – от воспитанников детского сада до студентов. Одной из важных особенностей работы с образовательной робототехникой должно стать создание непрерывной системы - робототехника должна работать на развитие технического творчества, воспитание будущего инженера, начиная с детского сада и до момента получения профессии и даже выхода на производство.

Образовательная робототехника и лего - конструирование актуальны в условиях внедрения федеральных государственных образовательных стандартов образования (далее - ФГОС ДОО), потому что:

- позволяет осуществлять интеграцию образовательных областей. («Социально-коммуникативное развитие», «Познавательное развитие», «Художественно-эстетическое развитие».)

- дает возможность педагогу объединять игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью.

- формировать познавательные действий, становление сознания; развитие воображения и творческой активности; умение работать в коллективе.

Конструкторы ЛЕГО - это конструкторы, которые спроектированы таким образом, чтобы ребенок в процессе занимательной игры смог получить максимум информации о современной науке и технике и освоить ее. Некоторые наборы содержат простейшие механизмы, для изучения на практике законов физики, математики, информатики.(http://kladraz.ru/blogs/olga-georgievna-shalina/proekt-obrazovatelnaja-robototehnika-dlja-doshkolnikov.html)

Для занятия робототехникой со школьниками имеется множество грамотных методических разработок, немало материала и для работы с дошкольниками, но имеющиеся в общедоступных педагогических сайтах и форумах методические разработки не рассчитаны на плавный переход от младших дошкольников к старшим, поэтому возникла необходимость систематизировать имеющиеся методические разработки и адаптировать их под свою работу. «Лего конструирование и образовательная робототехника в дошкольных образовательных учреждениях» - это систематизированная методическая разработка, рассчитанная на работу с дошкольниками от 3 до 7 лет с учетом материально-технической базы МБУ ДО «ДЮЦ гор. Гвардейска». Так как, начиная с младшего дошкольного возраста, систематическая работа позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций – умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширять активный словарь дошкольников.

Цель методической разработки: создание благоприятных условий для развития у детей дошкольного возраста первоначальных навыков и умений по лего-конструированию и образовательной робототехнике, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.

Задачи:

Организовать целенаправленную работу по применению LEGO- конструкторов в дошкольных учреждениях по конструированию начиная со второй младшей группы согласно разработанному алгоритму;
Развивать у дошкольников интерес к моделированию и конструированию, стимулировать детское научно-техническое творчество.
Формировать навыки начального программирования.
Развивать психофизические качества детей: память, внимание, логическое и аналитическое мышление, мелкую моторику.
Формировать у детей коммуникативные навыки: умение вступать в дискуссию, отстаивать свою точку зрения; умение работать в коллективе, в команде, малой группе (в паре);
Развивать социально-трудовые компетенции: трудолюбие, самостоятельность, умение доводить начатое дело до конца.
Повысить психолого-педагогическую компетентность родителей в вопросах LEGO-конструирования и образовательной робототехнике через организацию активных форм взаимодействия.

Методическая разработка «Лего-конструирование и образовательная робототехника в детском саду» составлена с учетом следующих принципов:

- принцип личностно-ориентированного подхода;

- принцип доступности (усвоение материала с учетом возрастных и психологических особенностей воспитанников)

- принцип наглядности (эффективность обучения зависит от целесообразного привлечения органов чувств, к восприятию учебного материала).

- принцип развивающего обучения («от простого – к сложному», одна тема подается с возрастанием степени сложности).

Новизна работы: Методическая разработка «Лего-конструирование и образовательная робототехника в дошкольной образовательной организации» дополняет, развивает, вносит новые элементы в организацию психолого-педагогической работы с дошкольниками в использовании конструкторов «Лего» и конструктора нового поколения «Перворобот Lego WeDo». В ней представлена система и алгоритм работы с дошкольниками, начиная со второй младшей группы, по развитию технически грамотной личности.

Так же новизна методической разработки выражена в инженерной направленности обучения, которое базируется на новых информационных технологиях, предусматривает авторское воплощение замысла в автоматизированные модели и проекты, отвечает требованиям ФГОС в сфере образования — развитие научно-технического творчества детей в условиях модернизации производства.

Проведение каждого занятия осуществляется строго по алгоритму.

Алгоритм работы с конструктором

Рассматривание образца, схемы, чертежа, рисунка, картинки.
Поиск-выбор необходимых деталей из общего набора.
Сборка частей модели.
Последовательное соединение всех собранных частей в одну целую модель.
Сравнение своей собранной модели с образцом, схемой, чертежом, рисунком, картинкой (или анализ собранной конструкции).

Занятия проводятся в соответствии с планированием, которое включает в себя формы организации обучения и решает задачи основной общеобразовательной программы дошкольного образования.

Основная часть

В младшем дошкольном возрасте (3-4 года) дети учатся производить простейший анализ созданных построек, совершенствовать конструктивные умения, различать, называть и использовать основные строительные детали (кубики, кирпичики), сооружать новые постройки, используя полученные ранее умения. В этом возрасте преобладает такая форма организации обучения как «конструирование по образцу», «конструирование по замыслу», которая ограничена возведением несложных построек.

«Конструирование по образцу» заключается в том, что детям предлагаются образцы построек выполненных из деталей конструктора. Показаны способы их воспроизведения. Эта форма обучения обеспечивает прямую передачу знаний, способов действий основанных на подражании.

«Конструирование по замыслу» обладает большими возможностями для развертывания творчества детей, для проявления своей самостоятельности. Дети сами знают, что и как будут конструировать.

В среднем дошкольном возрасте (4-5 лет) продолжаем развиваться способность различать и называть строительные детали, использовать их с учетом конструктивных свойств (устойчивость, форма, величина). Дети учатся анализировать образец постройки: выделять основные части, различать и соотносить их по величине и форме, устанавливать пространственное расположение этих частей относительно друг друга, самостоятельно измерять постройки (по высоте, длине и ширине). В этом возрасте к « конструированию по образцу и замыслу» прибавляется такая форма организации обучения как «как конструирование по простейшим чертежам и схемам» (разработано С. Леоном Лоренсо и В.В. Холмовской). Эта форма предполагает из деталей строительного материала воссоздание внешних и отдельных функциональных особенностей реальных объектов. В результате такого обучения – формируются мышление и познавательные способности ребенка.

В старшем дошкольном возрасте работа направлена на развитие умения устанавливать связь между создаваемыми постройками и тем, что они видят в окружающей жизни; создание разнообразных построек и конструкций. Дошкольники учатся выделять основные части и характерные детали конструкции, анализировать постройки, создавать различные по величине и конструкции постройки одного и того же объекта. В процессе конструирования формируются умения работать в коллективе, объединять свои постройки в соответствии с общим замыслом. В работе с дошкольниками старшего дошкольного возраста уже можно применять такую форму организации обучения как «конструирование по условиям» (предложенное Н.Н. Поддьяковым). Не давая детям образца построек, рисунков и способов ее возведения, определяя лишь условия, которым постройка должна соответствовать. Задачи конструирования в данном случае выражаются через условия и носят проблемный характер, поскольку способов их решения не дается.

Воспитанники подготовительной к школе группы уже в значительной степени освоили конструирование из строительного материала. Они свободно владеют обобщенными способами анализа, как изображения, так и построек; не только анализируют основные конструктивные особенности различных деталей, но и определяют их форму на основе сходства со знакомыми им объемными предметами. Свободные постройки становятся симметричными и пропорциональными, их строительство осуществляется на основе зрительной ориентировки. Дошкольники быстро и правильно подбирают необходимые детали. Они достаточно точно представляют себе последовательность, в которой будут осуществлять постройку. Владеют различными формами организации обучения, а так же «конструирование по теме». Детям предлагается общая тематика конструкции, и они сами создают замыслы конструкций. Основная цель такой формы это актуализация и закрепление знаний и умений полученных ранее. Изучив все формы организации обучения, дети подготовительной группы готовы к изучению основ образовательной робототехнике на использование конструктора Перворобот Lego WeDo.

В процессе реализации психолого – педагогической работы воспитанники подготовительной группы смогут:

- видеть конструкцию объекта и анализировать ее основные части;

- соотносить конструкцию предмета с его назначением;

- создавать различные конструкции одного и того же объекта;

- создавать различные конструкции модели по схеме, чертежу, по словесной инструкции педагога, по собственному замыслу;

- создавать конструкции, объединенные одной темой.

- освоить компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования.

Для реализации программного материала необходимо иметь конструктор «Перворобот LEGO WEDO»

Решение поставленных в методической разработке задач позволит:

- организовать в детском саду условия, способствующие организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO -конструирования и робототехники в образовательном процессе, что позволит заложить на этапе дошкольного детства начальные технические навыки. В результате, создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно- технической направленности;

- сформировать выраженную активность родителей в совместной образовательной деятельность с детьми по приобщению к техническому творчеству;

- организовать оказание дополнительной образовательной услуги в ДОО по техническому конструированию.

Реализация работы по лего-конструированию и робототехнике в детском саду способствует:

- реализации одного из приоритетных направлений образовательной политики;

- обеспечению работы в рамках ФГОС;

- формированию имиджа дошкольной образовательной организации;

- удовлетворённости родителей в образовательных услугах детского сада;

- повышению профессионального уровня педагогов;

- участию педагогов в конкурсах различных уровней;

- участию воспитанников ДОО в фестивалях робототехники.

В результате организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO-конструирования и робототехники создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно-технической направленности, востребованных в развитии региона.

Список рекомендуемой литературы для успешной реализации данной методики.