Педагогическое сообщество
«Созидательный педагог»
Пояснительная записка к дополнительной образовательной программе «Роботёнок»
Пояснительная записка.
В начале XXI века человечество вступило в информационно-компьютерную эпоху, которая в системе образования России начинает развиваться всё более интенсивно. Главным приоритетом в системе образования становятся не только знания, умения и навыки, но и личность ребенка, с присущими ему индивидуальностью, особенностями и способностями.
Перед образовательным процессом всё более решительно ставится задача выделения учебного времени на творческую работу воспитанников, нацеленную на активную учебно-познавательную деятельность и использование современных информационных технологий.
Изменение условий жизни общества неизменно вызывает совершенствование образовательных концепций. Под воздействием новых информационных технологий меняется взгляд на самообразование, на содержание и методы обучения различным дисциплинам. Бурно развивающийся процесс информатизации образования позволяет использовать в обучении широкий спектр средств новых информационных технологий.
Современный уровень развития науки и техники способствуют тому, что человек нуждается в больших знаниях и умениях. Для их получения требуется новые области знаний на тех этапах, на которых ранее это было невозможно. В нашем очень быстро развивающемся мире робототехника играет огромнейшую роль. Сегодня существует масса роботов начиная с тех, которые производят в обычной промышленности, для выполнения различных механических задач, поисково-спасательных роботов, которые спасают жизни людей, ползая под обломками разрушенных строений, до межпланетарных роботов-исследователей, которые зондируют просторы бесконечного космоса. Вполне логичным можно считать тот факт, что некоторые роботы стали активно применяться в образовательном процессе.
Программа «Роботенок» разработана с учетом «Закона об образовании вРоссийской Федерации» от 29.12.2012 г. №273-ФЗ, письмом Минобрнауки РФ от11.12.2006 № 06-1844 «О Примерных требованиях к программам дополнительного образования детей», СанПиН 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологическиетребования к устройству, содержанию и организации режима работыобразовательных организаций дополнительного образования детей»», Санитарноэпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.4.1.3049-13 «Санитарноэпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций», требований Федеральногогосударственного образовательного стандарта дошкольного образования.
Актуальность Программы заключается в:
- востребованности развития широкого кругозора старшего дошкольника, в томчисле в естественнонаучном направлении;
- отсутствии методического обеспечения формирования основ техническоготворчества, навыков начального программирования;
- необходимости ранней пропедевтики технической профессиональнойориентации в связи с особенностями градообразующих предприятий города Сургута:внедрение наукоёмких технологий, автоматизация производства, недостатокквалифицированных специалистов.
Программа отвечает требованиям направления муниципальной и региональнойполитики в сфере образования - развитие основ технического творчества детей вусловиях модернизации образования.
Направленностьдополнительной общеразвивающей программы- техническая. Особенность заключается впопуляризации и раннем развитии технического творчества у детей старшегодошкольного возраста, формировании у них первичных представлений о технике еесвойствах, назначении в жизни человека.Детское творчество - одна из форм самостоятельной деятельности ребёнка, впроцессе которой он отступает от привычных и знакомых ему способов проявленияокружающего мира, экспериментирует и создаёт нечто новое для себя и других.Техническое детское творчество является одним из важных способовформирования профессиональной ориентации детей, способствует развитиюустойчивого интереса к технике и науке, а также стимулирует рационализаторские иизобретательские способности.
Отличительные особенности программыопределяется гибкостью по отношению к платформам реализуемых робототехнических устройств. Практически все программы дополнительного образования ориентированы на одну платформу. Это обусловлено в равной степени финансовыми, временными, кадровыми и программными ограничениями (в каждом случае в своем соотношении). Например, широко рекламируемые в последнее время программы, построенные на базе Lego-роботов, обеспечивают базовое образование начинающих заниматься робототехникой, но предельно ограничены по широте реализации возможностями конструктора, предназначенного для детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Данная программа осуществляется с использованием методических пособий, специально разработанных Всероссийским учебным методическим центром образовательной робототехники (ВУМЦОР) для обучения техническому конструированию на основе образовательных конструкторов. Настоящий курс предлагает использование конструкторов нового поколения: LEGO WeDo, Robokids, HUNA-MRT,Fischertechnik LEGO WeDo 2.0, как инструмента для обучения детей конструированию и моделированию. Простота построения модели в сочетании с большими конструктивными возможностями, позволяют в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную задачу.
Курс предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления робототехнической моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Дети получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.
Адресат программы- программа предусматривает занятия с детьми старшего дошкольного возраста 6-7 лет.
Возрастные особенности детей: 6- 7 лет.
На седьмом году жизни происходят большие изменения в физическом, познавательном, эмоциональном и социально-личностном развитии старших дошкольников.
Движения детей седьмого года жизни отличаются достаточной координированностъю и точностью. Дети хорошо различают направление движения, скорость, смену темпа и ритма. Возросла возможность пространственной ориентировки, заметно увеличились проявления волевых усилий при выполнении отдельных движений, стремление добиться хорошего результата.
Дошкольник начинает оценивать себя с точки зрения своей авторитетности среди других (сверстников, взрослых), признания ими его личных достижений и качеств. Формируются достаточно устойчивая самооценка (представления о себе — «Кто я?» и оценка — «Какой я?»)
На седьмом году жизни происходит дальнейшее развитие взаимоотношений детей со сверстниками. Дети предпочитают совместную деятельность индивидуальной. Возрастает интерес к личности сверстника, устанавливаются отношения избирательной дружбы и устойчивой взаимной симпатии. В совместной деятельности дети осваивают разные формы сотрудничества: договариваются, обмениваются мнениями; чередуют и согласовывают действия; совместно выполняют одну операцию; контролируют действия партнера, исправляют его ошибки; помогают партнеру, выполняют часть его работы; принимают замечания партнера, исправляют свои ошибки. В процессе совместной деятельности дошкольники приобретают практику равноправного общения, опыт руководства и подчинения, учатся достигать взаимопонимания. Все это имеет большое значение для социального развития детей.
Дети подготовительной к школе группы в значительной степени освоили конструирование. Они свободно владеют обобщенными способами анализа как изображений, так и построек; не только анализируют основные конструктивные особенности различных деталей, но и определяют их форму на основе сходства со знакомыми им объемными предметами. Конструирование становятся симметричными и пропорциональными, их строительство осуществляется на основе зрительной ориентировки. Дети быстро и правильно подбирают необходимый материал. Они достаточно точно представляют себе последовательность, в которой будет осуществляться постройка, и материал, который понадобится для ее выполнения; способны выполнять различные по степени сложности постройки как по собственному замыслу, так и по условиям.
Характеристика особенности развития технического детского творчества.
Техническое детское творчество - это конструирование приборов, моделей, механизмов и других технических объектов. Процесс технического детского
творчества условно делят на 4 этапа:
1. постановка технической задачи
2. сбор и изучение нужной информации
3. поиск конкретного решения задачи
4. материальное осуществление творческого замысл.
В дошкольном возрасте техническое детское творчество сводится к моделированию простейших механизмов.
Детское творчество и личность ребёнка.
Детское творчество, как один из способов интеллектуального и эмоционального развития ребёнка, имеет сложный механизм творческого воображения, делится на несколько этапов и оказывает существенное влияние на формирование личности ребёнка.
Механизм творческого воображения.
Процесс детского творчества делится на следующие этапы: накопление и сбор информации, обработка накопленных данных, систематизирование и конечный результат. Подготовительный этап включает в себя внутреннее и внешнее восприятие ребёнком окружающего мира. В процессе обработки ребёнок распределяет информацию на части, выделяет преимущества, сравнивает, систематизирует и на основе умозаключений создаёт нечто новое. Работа механизма творческого воображения зависит от нескольких факторов, которые принимают различный вид в разные возрастные периоды развития ребёнка: накопленный опыт, среда обитания и его интересы. Существует мнение, что воображение у детей намного богаче, чем у взрослых, и по мере того, как ребёнок развивается, его фантазия уменьшается. Однако, жизненный опыт ребёнка, его интересы и отношения с окружающей средой элементарней и не имеют той тонкости и сложности, как у взрослого человека, поэтому воображение у детей беднее, чем у взрослых. Согласно работе французского психолога Т. Рибо, ребёнок проходит три стадии развития воображения:
1. Детство. Представляет собой период фантазии, сказок, вымыслов.
2. Юность. Сочетает осознанную деятельность и вымысел.
3. Зрелость. Воображение находится под контролем интеллекта.
Воображение ребёнка развивается по мере его взросления и приближения к зрелости. Л.С. Выготский считал, что между половым созреванием и развитием воображения у детей существует тесная связь. Механизм творческого воображения детей зависит от факторов, влияющих на формирование «Я»: возраст, особенности умственного развития (возможные нарушения в психическом и физическом развитии), индивидуальность ребёнка (коммуникации, самореализация, социальная оценка его деятельности, темперамент и характер), воспитание и обучение.
Этапы детского творчества
В творческой деятельности ребёнка выделяют три основных этапа:
1. Формирование замысла. На этом этапе у ребёнка возникает идея (самостоятельная или предложенная родителем/воспитателем) создания чего-то нового. Ребенок старшего дошкольного возраста имеет опыт творческой деятельности, он учится воплощать изначальную задумку в реальность.
2. Реализация замысла. Используя воображение, опыт и различные инструменты, ребёнок приступает к осуществлению идеи. Этот этап требует от ребёнка умения владеть выразительными средствами и различными способами творчества (рисунок, аппликация, поделка, механизм, пение, ритмика, музыка).
3. Анализ творческой работы. Является логическим завершением первых этапов. После окончания работы, ребёнок анализирует получившийся результат, привлекая к этому взрослых и сверстников.
Влияние детского творчества на развитие личности ребёнка.
Важной особенностью детского творчества является то, что основное внимание уделяется самому процессу, а не его результату. То есть важна сама творческая деятельность и создание чего-то нового. Вопрос ценности созданной ребёнком модели отступает на второй план. Однако дети испытывают большой душевный подъём, если взрослые отмечают оригинальность и самобытность творческой работы ребёнка. Детское творчество неразрывно связано с игрой, и, порой, между процессом творчества и игрой нет границы. Творчество является обязательным элементом гармоничного развития личности ребёнка, в младшем возрасте необходимое, в первую очередь, для саморазвития. По мере взросления, творчество может стать основной деятельностью ребёнка.
Объем программы: 72 занятия, 2 занятия в неделю, продолжительность 1 часут.
Образовательные форматы:программное обеспечение программы «Роботёнок» включает в себя 5 вида конструкторов: LegoWeDo, LegoWeDo2.0 ,Robokids, HUNA-MRT, Fischertechnik в процессе работы с которыми дети учатся использовать базовые датчики и двигатели комплектов для изучения основ программирования.
Линейка конструкторов HUNA-MRT- Kicky -Basic предназначена для начинающих – это наборы серии GOMA (MRT1), FUN&BOT (MyRobotTime) и KICKY (MRT2). Все детали конструкторов пластмассовые, яркие, электроники минимум. Это предварительный, не программируемый этап знакомства с робототехникой для детей 5-8 лет. Наборы учат основам конструирования, простым механизмам и соединениям. Роботы этого уровня не программируются и это плюс для детей дошкольного возраста – дети получают быстрый результат своей работы, не тратя время на разработку алгоритма, написание программы и т.п. При этом конструкторы включают электронные элементы: датчики, моторы, пульт управления – все это позволяет изучить основы робототехники. Наборы сопровождаются подробными инструкциями и методическими материалами. Весь материал изложен в игровой форме – это сказки, рассказы, примеры из окружающей жизни.
Работа с данным конструктором дарит возможность создавать яркие "Умные" игрушки, наделять их интеллектом, научиться работать с моторами и датчиками. Это позволяет почувствовать себя настоящим инженером-конструктором.
Robokids 1- 2 -образовательный конструктор для сборки робота детьми. В данных моделях отсутствует связь с компьютером. Для этого используются специальные карты, от которых управляется робот. С этим конструктором ребёнок может работать без навыков программирования. С этим комплектом можно собрать по 16 различных моделей в каждом. Комплект рассчитан для детей от 5 до 10 лет.
LegoWeDo - данный набор включает в себя следующее программное обеспечение: комплект занятий посвященных разным темам (интересные механизмы, дикие животные, играем в футбол и приключенческие истории), книгу для педагога, лицензию на одно рабочее место. Если программа устанавливается на несколько компьютеров, то понадобится лицензия на первороботаWeDo (одна лицензия на одно учебное учреждение). Данная программа использует технологию drag-and-drop, т.е. ребенку нужно перетащить мышкой необходимые команды из одной панели в другую в нужном порядке для составления программы движения робота. Программа работает на основе LabVIEW. В комплекте также находятся примеры программ и примеры построения различных роботов. Для управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки, кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Программное обеспечение автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик.
Комплект заданий LegoWeDo позволяет детям работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков, предоставляя им инструкции и инструментарий.
Fischertechnik- это не просто конструктор, а действительно настоящая лаборатория для первых экспериментов по созданию и программированию автоматических устройств. Здесь инженером может стать каждый. Программируемый контроллер ROBO LT, который входит в состав этого конструктора, имеет три входа для подключения датчиков и два выхода для исполнительных устройств. Питание контроллера осуществляется через интерфейс USB или от внешнего источника питания, например, батарейки или сетевого блока питания.
LegoWeDo 2 – робототехническая новинка 2016 года, ставшая вторым поколением серии WeDo. Конструктор представляет собой универсальное образовательное решение, которое можно применять на занятиях в детском саду и дома. Он по-прежнему предлагает тот мотивирующий и ориентированный на практику подход, присущий семейству WeDo.
Как и предыдущие наборы, LegoWeDo 2.0 рассчитан на самую младшую аудиторию – учеников начальной школы и воспитанников старших групп детских садов. Однако поклонникам серии будет чему научиться при работе с обновленным конструктором. Разработка 2016 года отличается огромным образовательным потенциалом: в нее включены новые детали, микропроцессор СмартХаб, улучшенные датчики. Благодаря беспроводному Bluetooth протоколу, конструктор стал автономным и больше не нуждается в проводной связи с компьютером.
45300 WeDo 2.0 - это новая версия робота, он стал автономным, получил собственный микропроцессор (СмартХаб) и более мощные моторы и датчики.
Срок освоения программы: программа рассчитана на 1 год обучения.
Уровень освоения программы: стартовый
Цели и задачи Программы
Цель: развивать научно-технический и творческий потенциал личности дошкольника через обучение элементарным основам инженерно-технического конструирования и робототехники. Обучение основам конструирования и элементарного программирования.
Задачи:
Обучающие:
Познакомить детей с программными обеспечениями, научитьсоставлять элементарные программы для роботов;
Формулировать простую задачу;
Учить видеть конструкцию объекта, анализировать ее основные части, ихфункциональное назначение;
Прогнозировать результаты простых экспериментов.
Развивающие:
Развитие логического мышления, навыков конструирования, программирования;
Развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности и изобретательности;
Развитие креативного мышления и пространственного воображения;
Совершенствовать коммуникативные навыки детей при работе в паре, коллективе, распределении обязанностей;
Воспитательные:
Повышение мотивации воспитанников к изобретательству и созданию собственных роботизированных систем;
Способствовать воспитанию у детей усидчивости, трудолюбию, интересу к конструированию и моделированию;
Формирование у учащихся стремления к получению качественного законченного результата;
Формирование навыков проектного мышления, работы в команде.
Условия реализации программы.
Образовательная программа предусматривает свободный набор детей в возрасте 6-7 лет на добровольной основе, не имеющих специальной подготовки. Количество детей в группе 15 человек.
Материально-техническое обеспечение.
Занятия проводятся в кабинете дополнительного образования, соответствующем требованиям техники безопасности, пожарной безопасности, санитарным нормам. Кабинет имеет хорошее освещение и возможность проветриваться.
Особенности организации образовательного процесса:
Данная программа позволяет педагогу, применять различные современные формы и методы обучения. Главная идея программы, это постепенный переход от легкого к сложному в течении учебного года. Данная программа дает возможность применять детьми на практике теоретические знания, полученные на занятиях, ведет к более глубокому пониманию основ, закрепляет полученные навыки. И с другой стороны, игры в роботы, в которых заблаговременно узнаются основные принципы расчетов простейших механических систем и алгоритмы их автоматического функционирования под управлением программируемых контроллеров, послужат хорошей почвой для последующего освоения сложного теоретического материала на занятиях. Программирование на компьютере при всей его полезности для развития умственных способностей во многом уступает программированию автономного устройства, действующего в реальной окружающей среде. Подобно тому, как компьютерные игры уступают в полезности играм настоящим. За учебный год воспитанники проходят курс конструирования, построения механизмов с электроприводом, а также знакомятся с основами программирования контроллеров базового набора. Происходит знакомство с программированием.
Формы организации деятельности.
Организацию учебного процесса происходит в форме, когда педагог объясняет новый материал и консультирует воспитанников в процессе выполнения ими практических заданий. Так же применяется проектная деятельность, а такая форма, как соревнования между воспитанниками.
В организации деятельности воспитанников на занятии педагог использует следующие формы:
· Фронтальная;
· Групповая;
· Индивидуальная.
Формы занятий:
- беседа (получение нового материала);
- самостоятельная деятельность (дети выполняют индивидуальные задания в течение части занятия или одного-двух занятий);
- ролевая игра;
- соревнование (практическое участие детей в разнообразных мероприятиях по техническому конструированию);
- разработка творческих проектов и их презентация;
- выставка.
Форма организации занятий может варьироваться педагогом и выбирается с учетом той или иной темы.
Методы обучения
Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей).
Систематизирующий (беседа по теме, составление схем и т.д.)
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов).
Соревнования (практическое участие детей в разнообразных мероприятиях по техническому конструированию).
В соответствии с требованиями СанПиН количественный состав группы не должен превышать 15 человек. Занятия предусматривают коллективную, групповую и возможно индивидуальную формы работы для отработки пропусков занятий по болезни.
