Методическая разработка "Использование LEGO - конструирования во внеурочной деятельности"

Методика и результаты обучения в области робототехники в дополнительном образовании.

«Использование LEGO - конструирования во внеурочной деятельности в рамках введения федеральных государственных образовательных стандартов»

Макеев Д.А., заместитель директора

по УВР МОУ СОШ № 1 г.Южноуральска,

учитель русского языка и литературы

Колмаков А.В., учитель информатики и ИКТ

МОУ СОШ № 1 г.Южноуральска

В федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования одной из целей, связанных с модернизацией содержания общего образования, является развитие универсальных учебных действий в сочетании с формированием компетенций в области ИКТ, учебно-исследовательской и проектной деятельности. Оно обуславливает личностно-ориентированную модель взаимодействия, развитие личности ребёнка, его творческого потенциала. Процесс глубоких перемен, происходящих в современном образовании, выдвигает в качестве приоритетной проблему развития творчества, креативного мышления, способствующего формированию разносторонне-развитой личности, отличающейся неповторимостью, оригинальностью.

Что же понимается под творческими способностями?

В педагогической энциклопедии творческие способности определяются как способности к созданию оригинального продукта, изделия, в процессе работы над которыми самостоятельно применены усвоенные знания, умения, навыки, проявляются хотя бы в минимальном отступлении от образца индивидуальность, художество.

С философской точки зрения творческие способности включают в себя способность творчески воображать, наблюдать, неординарно мыслить.

Таким образом, творчество – создание на основе того, что есть, того, чего еще не было. Это индивидуальные психологические особенности ребёнка, которые не зависят от умственных способностей и проявляются в детской фантазии, воображении, особом видении мира, своей точке зрения на окружающую действительность. При этом уровень творчества считается тем более высоким, чем большей оригинальностью характеризуется творческий результат.

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем; обучение, ориентированное как на знания, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника.

Робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Изучение робототехники создает предпосылки для социализации личности учащихся и обеспечивает возможность ее непрерывного технического образования, а освоение с помощью лего-наборов и других роботоконструкторов компьютерных технологий – это путь школьников к современным перспективным профессиям и успешной жизни в информационном обществе. Конечно же, занятия работотехникой не приведут к тому, что все дети захотят стать программистами и роботостроителями, инженерами, исследователями. В первую очередь занятия рассчитаны на общенаучную подготовку школьников, развитие их мышления, логики, математических способностей, исследовательских навыков.

Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования, а именно для первоначального знакомства с этим непростым разделом информатики вследствие адаптированности для детей среды программирования.

Нововведенные федеральные государственные образовательные стандарты школьного образования регламентируют интеграцию образовательной деятельности, способствующую развитию дополнительных возможностей и формированию универсальных образовательных действий. Работая с конструктором LEGO индивидуально, парами, или в командах, учащиеся имеют возможность экспериментировать при создании моделей, обсуждать идеи, возникающие во время работы, воплощать их в постройке, планировать их усовершенствование и т.д. Совместная и индивидуальная творческо-продуктивная деятельность способствует созданию ситуации успеха, что повышает самооценку ребёнка, а умение действовать самостоятельно формирует чувство уверенности в себе и своих силах. В результате повышается самооценка ребёнка.

Данную стратегию обучения можно реализовать в образовательной среде с помощью нашего проекта.

С 1 сентября 2012 г. МОУ СОШ №1 г.Южноуральска Челябинской области является одной из пилотных площадок по введению федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.

Актуальность данного эксперимента определяется необходимостью организации работы по принятию стратегических целей современного образования, освоению новых форм организации образовательного процесса в связи с введением ФГОС общего образования на всех уровнях (ступенях) Российской системы образования.

В 2012-2013 учебном году, те учащиеся, которые перешли из начального звена в 5-ые классы, не обучались по новым стандартам. Согласно учебному плану МОУ СОШ №1 на внеурочную деятельность было выделено большее количество часов по сравнению с предыдущим учебным годом. Вопрос о том, чем же заниматься с ребятами после учебы ребром не стоял. Широко рекламируемый продукт LEGO-лабораторий на рынке, а также практически в каждой семье наличие LEGO наборов стандартных моделей сразу же дал ответ: образовательное LEGO-конструирование. Начинать работу в данном направлении можно и без специально выделенных средств.

Образовательное LEGO-конструирование не подразумевает в своем назначение соревновательных моментов. Конечно, можно и даже просто необходимо внести небольшие элементы соревнований между учащимися, которые посещают данное дополнительное внеурочное творческое объединение. Однако создание каких-либо специальных тренировочных полей не требуется. Кроме этого, нет необходимости обеспечивать каждую команду одинаковым набором LEGO и/или ресурсным набором. Соревновательный момент также не стоит акцентировать на понятие «время». В образовательном LEGO-конструировании нет понятия «кто быстрее выполнит поставленную задачу». Учащиеся должны понимать, что никто их никуда не торопит и они могут воплотить в жизнь любую идею.

Основной задачей образовательного LEGO-конструирования, на наш взгляд, является возможность использования продуктов детского творчества на любых уроках, а так же во время проведения классных часов и других мероприятий. В своем творческом объединении мы не создаем стандартные модели. Всемирная сеть Internet напичкана различными инструкциями по сборке роботов. Разнообразие инструкций велико не только по содержания, но и по виду предоставляемой информации. Можно начинать собирать от простейших машинок и заканчивать целыми функционирующими заводами. Инструкции могут быть как текстовые, так и графические. Цветные или черно-белые (продвинутый уровень). Все это просто замечательно. Без сомнения, этим необходимо пользоваться на начальных этапах знакомства с LEGO. Учащиеся должны привыкать работать с инструкцией не столько для того, чтобы повторить, сколько для того, чтобы самим создать подобный материал. В процессе своей деятельности учащиеся должны уметь записывать свои ходы, создавать так называемые «технологические карты». Эти карты можно использовать для новых групп, как пример. А заверенная руководителем объединения (а по возможности еще и директором школы) брошюрка под авторством ученику всегда пригодится для портфолио.

Базовые навыки сборки различных деталей друг с другом очень важны. Модель, которую учащийся получит в конце своей деятельности, должна быть устойчивой. Это значит не просто стоять на столе и не падать, а не рассыпаться на составляющие при малейшем прикосновении и/или толчке.

На первых занятиях в своем объединении мы предлагаем ребятам собрать конструкцию «Самую-самую». Вот здесь и проявляется элемент соревновательной деятельности. Учащиеся разбиваются на группы и собирают самую длинную конструкцию из общей кучи деталей. Затем ту, в которой больше всего деталей определенного размера и т.д. В итоге мы просим собрать самую устойчивую и одновременно самую высокую модель. Учащиеся на своем опыте убеждаются, что устойчивость одна из основных составляющих удачной модели.

Далее предлагается разобрать элементы LEGO по коробкам. Здесь важно обратить внимание на название элементов. Учащиеся должны с первых занятий знать, что элементов «желтенькая с дырочками» и пр. не существует. Необходимо сразу договориться о правильном названии блоков. Во время совместной сортировки деталей по коробкам учащиеся видят, какие детали есть и в каком количестве. Критерий много-мало на данном этапе знакомства с LEGO вполне допустим. За каждым набором LEGO закрепляется определенная команда, которая и отвечает за целостность всех элементов.

После того, как ребята, посещающие творческое объединение, познакомились с содержимым LEGO, можно переходить непосредственно к образовательному LEGO-конструированию. Начнем с литературы. Учащимся предлагается выбрать произведение, в котором количество действующих персонажей равнялось бы количество команд. В нашем случае была выбрана басня Ивана Андреевича Крылова «Лебедь, щука и рак». И вновь соревновательный момент. На усмотрение учащихся устраивается небольшое соревнование. Например, модель машинки, которую нужно толкнуть. У кого дальше уедет, той команде первой право выбора персонажа. Так роли и распределены. Теперь важнейшим критерием является внешнее сходство и устойчивость конструкции. Фантазии детей нет предела. Ограничений тоже никаких нет. Педагог выполняет функцию наблюдателя. Нельзя отдавать творческий проект на самопроизвольный путь. Нет, необходимо контролировать соразмерность моделей, следить за уровнем общения детей в группе, давать советы и/или помогать искать информацию в сети Internet.

После того, как все модели будут готовы, учащимся предлагается разыграть сценку (басню). На начальных этапах лучше пользоваться фотоаппаратом. Из быстро сменяющих друг друга снимков создается фильм. Наличие стандартного программного продукта Windows move maker позволяет решить проблему о создании видеоролика. Данный видео(мульт)фильм можно просмотреть на уроках литературы при изучении цикла басен И.А. Крылова. Пример видеоролика, созданный учащимися 6 классов, представлен на персональном сайте Колмакова А.В. [Приложение 1].

После усвоения учащимися базовых принципов соединения деталей LEGO и навыков работы с простейшими инструкциями можно переходить на следующий уровень – основы программирования. Современная среда программирования настолько упрощена для восприятия, что совершенно не требует знаний в какой-либо технической дисциплине. Достаточно дать ребенку собранную модель (модель, которую собрала сама команда по инструкции) и предоставить некоторое время, как робот и/или машинка поедет. Особенный интерес возникает тогда, когда педагог проговаривает следующую фразу: «Я вам разрешаю делать что угодной с программой, хоть удаляйте, но . . . чтобы робот и/или машинка поехал и/или поехала». На данном этапе вновь целесообразно ввести соревновательный момент: какая команда быстрее разберется в назначении пиктограмм. Даже если среда программирования не будет русифицирована, интуитивно понятный интерфейс не вызывает каких-либо трудностей.

Итогом знакомства с основами программирования также может стать видеофильм. Образовательное LEGO-конструирование может быть использовано, как говорилось об этом выше, и во внеурочной деятельности. Так, например, инструктаж по правилам дорожного движения проводится минимум раз в четверть. Учащимся предлагается создать видеоролик пропаганды правил дорожного движения. Команды сами выбирают, кого и/или что они будут строить. В данном случае имеет смысл предоставить уже готовые инструкции по сборке моделей автомобилей, пешеходов и пр. Если наличие ресурсных наборов позволяет, то можно воспроизвести и окружающую обстановку. Например, жилые дома, промышленные здания, деревья, светофоры, дорожные знаки и др.

Основным участникам движения необходимо написать программы. Для начала достаточно использовать только движение вперед – назад – влево – вправо и ожидание по времени. Учащимся предлагается придумать ситуации, в которых их модели взаимодействуют друг с другом. В своем творческом объединении мы выбрали ситуацию, моделирующую правила перехода через дорогу по пешеходному переходу. На данном этапе, когда модели имеют свою программу, а значит они не статичны и могут двигаться, логичнее воспользоваться камерой, вместо фотоаппарата. Заинтересованность учащихся в создании подобных роликов можно повысить, если предложить им самим сыграть роль в фильме. Пример видеоролика, созданный учащимися среднего звена см. [Приложение 1].

По завершению любого проекта у учителя остается не только готовый фильм как результат их деятельности, но и технологические карты. Технологические карты составляются учащимися самостоятельно, вначале как план-конспект их деятельности. Постепенно учащиеся добавляют пояснения о том, что они хотят получить, для чего это может быть использовано. В дальнейшем это уже будет полноценная инструкция с описание цели, задач и итогового результата.

Образовательное LEGO-конструирование имеет огромный потенциал. Его можно применить к любому предмету изучаемому в школе. Оно раскрывает внутренний мир ребенка. Через него можно понять, какие предметы интересуют учащегося и какая составляющая более важна для него. В творческом объединении образовательное LEGO-конструирование учащиеся сами выбирают путь, по которому они хотят развиваться. Формируется группа по интересам. Предоставляется широкий полет для фантазии ученика. В данное дополнительное творческое объединение необходимо привлекать учеников, которые перешли в среднее звено (пятые и шестые классы). У них появляется много новых предметов, а значит много новых вопросов, ответы на которые наглядно может дать конструктор LEGO.

Приложение 1

[http://kolmakovav.74448s001.edusite.ru/p12aa1.html] – Сайт учителя информатики МОУ СОШ №1 г. Южноуральска А.В. Колмакова. Страница посвящена LEGO-конструированию.