автор: Кочеткова Любовь Геннадьевна
педагог дополнительного образования
ФДО «Лидер» ГБОУ СОШ с.Девлезеркино
Формирования навыков инженерного мышления младших школьников на занятиях д/о «Робототехника»
Методическая разработка
Формирования навыков инженерного мышления младших школьников на занятиях д/о «Робототехника»
педагог дополнительного образования
Кочеткова Любовь Геннадьевна
С начала XXI века робототехника становится одним из приоритетных направлений в сфере экономики, машиностроения, здравоохранения, военного дела и других направлений деятельности человека. Сегодня на улицах можно видеть шагающих роботов, современные технологии позволили создать материалы для роботов-андроидов. В быту – сенсорная автоматика и робототехника. Поэтому специалисты, обладающие знаниями в этой области, востребованы. Инженерное мышление у подрастающего поколения отвечает за формирование опережающих навыков и как следствие правильного суждения и умения разбираться и анализировать различные нестандартные ситуации.
Инженерное мышление — способность поставить цели и задачи, определить методы решения, формы решения в реализации всевозможных технических задач в различных областях жизнедеятельности. Для оценки уровня исследовательских умений у учащихся, необходимо использовать таксономию Блума, которая позволяет своевременно определять диагностические цели и задачи по выявлению сформированности инженерно-технического мышления.
Пирамида по Блуму состоит из шести основных уровней, каждый из которых основывается на предыдущем. Основой пирамиды является знание, а вершиной пирамиды является умение к независимой оценке способностей. Перечислим все шесть уровней пирамиды Блума: знание, понимание, применение, анализ, синтез и оценка.
Знание: Умение помнить и использовать полученную информацию. Понимание: Это прежде всего умение прочитывать инструкцию, выделять основные моменты, уметь интерпретировать содержание относительно выбранной модели.
Применение: Правильное использование полученных знаний для решения конкретных задач в обусловленных условиях с необходимостью грамотной обработки технической информации.
Анализировать: объекты и процессы, основываясь на технические составляющие структуры устройства, основанного на принципах действия технического объекта, технического проекта. Использование необходимой документации, технической конструкции в прототипах создаваемого объекта.
Синтезировать: Уметь, опираясь на полученные ранее данные создавать и генерировать новую техническую модель, умение создавать и варьировать свойствами и особенностями объектов нового назначения.
Оценивать: Грамотно и объективно определять оптимальность решения технической задачи для той или иной области применения. Самостоятельно уметь приводить аргументы для составления технологического решения. Использовать новые идеи для получения и анализа полученного результата.
Все перечисленные выше показатели должны создать необходимое полноценное представление о будущем инженере, отвечающему запросу общества. Позволит создать определенную базу для формирования необходимых знаний, умений и навыков обучающихся с учетом основных возрастных особенностей учащихся.
«Образовательная робототехника» – это инструмент, закладывающий прочные основы системного мышления, интеграция информатики, математики, физики, черчения, технологии, естественных наук с развитием инженерного творчества. В ходе занятия по робототехнике я ориентируюсь прежде всего на детей, которые любят работать руками и интересуются компьютерной техникой, инженерно-техническими и кибернетическими системам.
Организация процесса обучения робототехнике невозможна без соответствующих образовательных средств. Большую популярность приобрела продукция компании «Lego»: LEGO Mindstorms EV3, поскольку обладает богатым набором датчиков (датчик света/цвета, инфракрасный и ультразвуковой дальномер, датчик касания, гироскопический датчик, а также предлагаемые сторонними производителями дополнительный набор датчиков: датчик температуры, инфракрасный искатель, и др., в том числе модуль видеокамеры), допускает общение по Bluetooth, WiFi, USB. Необходимо также дидактически правильно спроектировать и реализовать весь процесс освоения робототехники. Что в робототехнике конструирование и программирование. Конструирование и программирование в учебной деятельности предполагает, прежде всего, развитие инженерного мышления обучающихся.
Формирование конструкторских и творческих способностей, обучающихся на занятиях по робототехнике наиболее эффективно осуществляется при использовании метода проектов. При этом проекты могут быть реализованы в рамках различных предметов и создаваться как для конкурсов, так и для научно-исследовательских работ.
При обучении робототехнике (в отличие от обучения программированию, моделированию) обучающийся находится не в виртуальном пространстве, а может ощущать физический смысл процессов, которым обучается. Дети на собственном опыте могут убедиться, что на работу робототехнического устройства влияют различные физические явления: сила трения, наличие препятствий, уровень освещенности, звукоизоляции и другое. Это позволяет подготовить обучающихся к реализации проектов в реальных условиях. Практический характер деятельности является главным преимуществом робототехники. В результате выполнения робототехнического проекта получается конкретный продукт, результаты работы которого можно измерить, проанализировать, отследить. Это обеспечивает дополнительную мотивацию к решению задач и проведению исследования. Созданные нами проекты занимают призовые места.
- в открытом областном фестивале «Воспитание и обучение одарённых детей «Изумруды» секция «Техническое творчество»
- Робомер в условиях пандемии этот проект занял 1 место во Всероссийской олимпиаде по робототехнике. Воспитанник Занесен в информационную систему «Ресурс об одаренных детях» (талантыроссии.рф).
- Робокормушка и ЭКО-РОБОТ МУСОРЩИК
в областном конкурсе творческих проектов «Стриж».
- 2 вторых места в конкурс рекламных видеороликов «StoryРобот» в рамках областного проекта Марафон «Академия технического творчества» с проектами.
- Ежегодно посещаем Челно-Вершинский реабилитационный центр «Надежда», проводим акцию «Лего и космос», посвящённый первому полёту человека в космос. Воспитанники детского объедения робототехника спроектировали из деревянного лего-конструктора различные летательные аппараты и распечатали на лазерном станке в ХАЙ-ТЕК- цехе
- «Учебно-исследовательские проекты История моей семьи — страница многовековой истории Отечества, Подвиги наших земляков в годы Великой Отечественной войны, «170 лет в сердце России и многое другое.
Участвуя в соревновательных мероприятиях обучающиеся за короткий промежуток времени выстраивают программу в зависимости от физических явлений: сила трения, наличие препятствий, уровень освещенности, звукоизоляции и другое. Тем самым у детей проходит систематизация мышления и лучше составляются алгоритмы выполнения поставленных задач.
.
Начальные навыки инженерно-технического творчества, обучающиеся получают на занятиях робототехникой. Образовательная робототехника является средством развития творческого инженерного мышления школьника, получения знаний и умений для осуществления инновационной деятельности, для решения сложных технико-технологических, инженерных и производственных проблем и задач. Методически грамотное преподавание робототехники позволяет реализовывать и укреплять межпредметные связи в соответствии с ФГОС, формировать у обучающихся интерес к инженерно-техническим специальностям и развивать познавательную активность.