Методическая разработка Легоконструирование как способ организации внеурочной деятельности

ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЕ, КАК СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ФОРМИРОВАНИЯ УУД В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ФГОС НОО

Е.Н.Пономарева - заместитель директора по УВР

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2»

Предгорного муниципального района

Ставропольского края

ЛЕГО конструирование - одна из самых известных и распространённых ныне педагогических систем, широко использующая трёхмерные модели и предметно-игровую среду обучения и развития ребёнка. ЛЕГО в переводе с датского языка означает «умная игра». ЛЕГО конструктор побуждает работать, в равной степени, и голову, и руки учащегося, развивает мелкую моторику рук.

С прошлого года в нашей школе появились такие творческие группы ЛЕГО, в которых занимаются обучающиеся 1-4 классов. Работа технического творчества ребят проходит в рамках кружка «Инфознайка».

Такие занятия ЛЕГО повышают коммуникативную активность каждого, способствуют формированию УУД (умений работать в паре, в группе, умение планировать свою работу, развивать творческие способности, конструкторское мышление, фантазию). Конечно, вначале нужно научить ребят азам компьютерной техники…просто вождению мышки, к сожалению уровень подготовки обучающихся разный.

ЛЕГО-конструктор и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность ребенку учиться на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его. Конструируя и добиваясь того, чтобы созданные модели работали, испытывая полученные конструкции, учащиеся получают возможность учиться на собственном опыте.

С помощью ЛЕГО-технологий формируются учебные задания разного уровня - своеобразный принцип обучения «шаг за шагом». Каждый ученик может и должен работать в собственном темпе, переходя от простых задач к более сложным. ЛЕГО-технологии позволяют учащимся:

• совместно обучаться в рамках одной бригады,

• распределять обязанности в своей бригаде,

• проявлять повышенное внимание культуре и этике общения,

• проявлять творческий подход к решению поставленной задачи,

• создавать модели реальных объектов и процессов,

• видеть реальный результат своей работы.

Кружок по легоконструированию и робототехнике использует следующие цели:

1.Организация занятости школьников во внеурочное время.

2. Развитие учащегося:

• развитие навыков конструирования;

• развитие логического мышления;

• мотивация к изучению наук естественнонаучного цикла: физики в первую очередь, информатики (программирование и автоматизиро­ванные системы управления) и математики.

Задачи внеурочной деятельности:

1) знакомство с основными принципами механики;

2) изучение основ программирования в компьютерной среде моде­лирования LegoRoboLab;

3) развитие умения работать по предложенным инструкциям;

4) развитие умения творчески подходить к решению задачи;

5) развитие умения довести решение задачи до работающей модели;

6) развитие умения излагать мысли в четкой логической последо­вательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рас­суждений;

7) развитие умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности;

8) подготовка к соревнованиям по лего-конструированию.

Мастер-класс «Робототехника в школе»

Цель: обучение учеников основам робототехники, программирования с ориентацией их уже в начальной школе на получение программистских специальностей в колледжах, вузах.

Задачи:

Образовательные:

формирование творческой личности установкой на активное самообразование;

познакомить учащихся со спецификой работы над различными видами моделей роботов на простых примерах (Лего-роботах);

научить приемам построения моделей роботов из бумаги Лего-конструкторов;

научить различным технологиям создания роботов, механизмов;

добиться высокого качества изготовленных моделей (добротность, надежность, привлекательность);

научить составлять программы для роботов различной сложности;

формирование творческой личности установкой на активное самообразование;

Воспитательные:

воспитать у детей чувство патриотизма и гражданственности на примере истории российской техники;

воспитать высокую культуру труда обучающихся;

сформировать качества творческой личности с активной жизненной позицией;

сформировать навыки современного организационно-экономического мышления, обеспечивающие социальную адаптацию в условиях рыночных отношений;

формирование навыков современного организационно-экономического мышления, обеспечивающих социальную адаптацию к современным рыночным отношениям;

ранняя ориентация на инновационные технологии и методы организация практической деятельности в сферах общей кибернетики и роботостроения;

Развивающие:

развить у детей элементы изобретательности, технического мышления и творческой инициативы;

развить глазомер, творческую смекалку, быстроту реакции;

ориентировать учащихся на использование новейших технологий и методов организации практической деятельности в сфере моделирования;

развить способности программировать;

приобретение навыков коллективного труда;

организация разработок технико-технологических проектов.

Форма проведения занятия: мастер - класс

Оборудование:

педагог: компьютер, проектор, интерактивная доска.

Участники мастер-класса: компьютеры, лего-конструкторы..

План занятия (30 мин.)

1. Организационный момент. 1 мин.

2. Теоретическая часть. Презентация «Робототехника в школе» (13 мин.)

3. Практическая часть. Техника безопасности при работе за ПК. Поэтапное объяснение и выполнение практической работы (20 мин.).

Педагог внимательно следит за процессом конструирования, правильной сборкой, правильным написание программы.

4. Релаксация. Подведение итогов. (6 мин.)

(В конце занятия устраивается выставка. Проводится краткий анализ работ совместно с участниками мастер-класса).

ХОД ЗАНЯТИЯ

№ слайдаСлайд 1.

Уважаемые коллеги! Сегодня мы вас хотим познакомить с чудо-конструированием. С этого года в рамках дополнительного образования детей в нашей школе проводим занятия по робототехнике. В наличии 8 конструкторов для начальной школы. Решено начать с 1 класса.

Слайд 2.

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. Они были разработаны на основе конструктора Lego и новейших технологий в области робототехники и получили название - Lego-роботы.

Слайд 3.

Lego-робот представляет собой конструктор, который помогает в курсе технологии средней школы понять основы робототехники.

• Программное обеспечение конструктора WeDo предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. 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, подключенный к портам LEGO-коммутатора.

Слайд 4.

Новый конструктор в линейке роботов LEGO, предназначенный в первую очередь для начальной школы (1 - 4 классы). Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Слайд 5.

Для учащихся младших классов, Lego Mindstorms NXT, при собирании разнообразных элементов в цельную конструкцию, помогает развивать у детей креативное мышление, фантазию, воображение и моторику. Для учащихся средней школы конструктор Lego представляет большие возможности для поисковой и экспериментально-исследовательской деятельности, благодаря его технологии, а именно: разнообразие деталей (большое количество деталей - кирпичики, кубики, овальные формы, столбики, колеса, панели, горки и т. д.), своеобразие креплений (крепление происходит почти без физических усилий, но достаточно прочно). Для учащихся старших классов способствует к созданию собственных проектов, не похожих на другие

Слайд 6.

НАШ КОНСТРУКТОР для 1-4 классов состоит из 158 элементов, самые сложные пожалуй это:

1) USB LEGO-коммутатор

Через коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo™. Через два разъёма коммутатора подаётся питание на моторы и проводится обмен данными между датчиками и компьютером.

2) Мотор

Можно запрограммировать направление вращения мотора (по часовой стрелке или против) и его мощность. Питание на мотор (5В) подаётся через USB порт компьютера.

3) Датчик наклона

Сообщает о направлении наклона; различает шесть положений: «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон».

4) Датчик расстояния

Обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см.

Слайд 7.

Каждое наше занятие состоит из 4х этапов обучения, которые взаимосвязаны с друг другом. Это установление взаимосвязей, конструирование, рефлексия и развитие.

Слайд 8.

Занятия робототехникой дают возможность организовать индивидуально-проектную и научно-исследовательскую деятельность учащихся. Элементы игры, которые несомненно присутствуют в первоначальном знакомстве и мотивируют ребенка, очень естественно подводят его к познанию сложных фундаментальных основ взрослого конструирования и программирования. Таким образом, несмотря на использование в робототехническом оборудовании конструктора Lego, данное учебное оборудование позволяет реализовывать достаточно серьезные проекты.

Таким образом, организация занятий с использованием учебного оборудования Lego Mindstorms NXT является высокоэффективным средством обучения и воспитания учащихся, поддерживающим инновационные процессы в школе.

Перед тем как приступить к сбору наших роботов, давайте вспомним правила ТБ. (учащиеся отвечают)

(поэтапное объяснение и выполнение практической работы)

Перед вами конструкторы Лего и ПО к нему.

1. Выбираем робота которого вам бы хотелось сегодня собрать и запустить.

2. Далее вам помогут учащиеся 1 класса, который посещают кружок «Инфознайки».

(9-13 слайд)

Пояснения учителя по разделам заданий.

Посмотрите, вы выполняете свою работу точно по алгоритму. Но можно придумывать и свои личные проекты.

Посмотрите, некоторые уже выполняют «оживку» робота. Программу пишут даже первоклассники! Что непременно развивает логику.

Новости информатизации. В данное время из этих конструкторов можно сделать 8 роботов, но уже сейчас выпущено дополнение на 4 робота. А также выпущены конструкторы для 5-7 и 8-9 классов. Надеемся, что наша школа тоже получит их в рамках модернизации образования.

Вы сегодня выполнили проект робота, вам помогали наши ученики, все получилось! (Анализ работ, обоснование выбора)

Давайте посмотрим что нас ждет. (видеоролик о робототехнике для 5-9 классов)

Уважаемые коллеги! Наш мастер-класс завершен. Надеемся, что каждый из вас узнал для себя что-то новое и интересное. Что учащиеся ваших школ, любят так же лего-конструирование как и наши «Инфознайки». Пусть наши дети конструируют, изобретают, выдумывают и пробуют, пусть их ум ищет отгадки, пусть они задают нам побольше вопросов, пусть будут удовлетворены нашими ответами и тогда в нашем мире будет больше квалифицированных программистов, инженеров и просто умных людей. Спасибо, до новых встреч!

Список литературы

1. Введение в робототехнику Автор: Э.Накано Издательство: М.: Мир Год: 1988

2. Основы робототехники Автор: Юревич К. И. Издательство: БХВ-Петербург Год: 2005

3. Робототехника для детей и родителей Автор: Филиппов С.А. Издательство: -
   
   Год: 2010