МБОУ СОШ № 5 уже несколько лет (с 2009 года) работает  в непрерывном инновационном режиме. Школой накоплен уникальный опыт проектирования особой практико-ориентированной образовательной среды, обеспечивающей лучшие условия для успешного обучения и воспитания благодаря новейшим педагогическим технологиям.

В школе разработана и реализуется  Программа развития технических и инженерных направлений, нацеленная на создание условий, способствующих развитию широкого спектра компетентностей учащихся в технологическом направлении, формированию инжинирингового мышления всех школьников с 1 по 11 класс.

Цель работы школы в рамках Программы развития технических и инженерных направлений состоит вобеспечении сопровождения индивидуализации образовательного процесса в области организации учебной деятельности учащихся по освоению естественнонаучных дисциплин в процессе конструкторской деятельности и технического творчества.

Образовательное конструирование и робототехника – одно из перспективных направлений инжиниринга. В рамках реализации Программы развития технических и инженерных направлений в курс технологии, информатики 1-5-х классов включены элементы образовательного конструирования, технического моделирования, алгоритмизации. Кроме того, в школе реализуются:

  1. программа факультативного курса «Робототехника» для учащихся 5-7-х классов;
  2. программа кружка «Образовательное конструирование» для учащихся 1-4-х классов;
  3. элементы LEGO-конструирования в программе занятий групп раннего развития «Малышок» (совместно с МБДОУ № 10, 15, 31)

МБОУ СОШ № 5 - муниципальный координационный центр по образовательной робототехнике. На базе школы проводятся муниципальные и межмуниципальные (гг. Апатиты, Кировск, Полярные Зори, Кандалакша, Ковдор) соревнования по робототехнике, а также этапы региональных соревнований «РобоАрктика». Работа профильного лагеря по робототехнике организуется в дни школьных каникул.

Новые ФГОС требуют освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и внедрение технологий образовательной робототехники полностью удовлетворяют этим требованиям. Стандарты второго поколения ставят задачу определения не только предметного, но и метапредметного и личностного результата.При этом под метапредметными результатами в стандартах понимаются обобщенные способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях.

Образовательная робототехника – сравнительная новая технология обучения, позволяющая вовлечь в процесс инженерного творчества детей, начиная с младшего школьного возраста. В начальной школе особенно важно не упустить имеющийся у школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения.

Конструктор способствует развитию мелкой моторики, мышления, внимания, воображения, познавательного интереса.

В основную образовательную программу начального общего образования технологии робототехники включены с 2012 года.

Урочная деятельность

Идея сближения, интеграции учебных предметов положена в основу применения ЛЕГО в учебном процессе. Элементы образовательной робототехники включены в программу учебных предметов литературное чтение, математика, окружающий мир, технология.

Литературное чтение

На начальном этапе  обучению грамоте при знакомстве с буквами, для лучшего запоминания образа буквы необходимо задействовать как можно больше анализаторов (зрительный, тактильный, кинестетический). С данной задачей справляется Лего-конструктор. Для поддержания интереса на занятии, при знакомстве с новой буквой детям предлагается загадка. Отгадка (буква) выкладывается на планшете с помощью Лего-элементов.

123

На этапах урока, связанных с развитием речи,  можно использовать различные задания на построение героев изученных сказок. Работа над пересказом, рассказом, диалогом становится более эффективной. Пересказ рассказа не по сюжетной картинке, а по объемному образу декораций из конструктора помогает ребенку лучше осознать сюжет, что делает пересказ развернутым и логичным. При этом работа над связной речью ведется в порядке возрастающей сложности, с постепенным убыванием наглядности.  4

 

Математика

На уроках математики возможно решение задач с помощью ЛЕГО, использование ЛЕГО при изучении состава числа, таблицы умножения, графические и математические диктанты, демонстрация ответов при устном счёте, изучение геометрического материала, построение логических цепочек.

 На уроках математики в 1 классе для развития слуховой памяти и увеличения объема произвольного слухового внимания используется упражнение «Волшебный диктант», где тетрадный лист заменяется планшет-пластиной, а карандаш — Лего-деталями. При формировании у ребенка пространственных представлений и усвоении их словесных обозначений используется геометрическая мозаика. Такие виды работ активизируют зрительное внимание ребенка, приучают его присматриваться к предлагаемым изображениям и замечать в них не только сразу бросающееся в глаза сходство, но и небольшие различия.

56

Помогает конструктор и при изучении элементов геометрии в начальной школе (периметр, площадь, свойство противоположных сторон прямоугольника). Изучая геометрический материал на уроках математики, с помощью лего-деталей можно построить: простейшие геометрические фигуры, равные фигуры. Получается, что геометрическую фигуру можно не только  начертить, увидеть, но и взять в руки, что очень важно для обучающихся, у которых  сильнее развиты тактильные анализаторы.

Использование  конструктора Лего Wedo

на уроках математики при изучении геометрического материала

п/п

Содержание блока

«Геометрические фигуры» 

Использование конструктора

Лего Wedo

 1.

Освоение понятия «луч», его направление, имя, алгоритм построения.

Для закрепления понятий: «луч», «начало луча», «направление луча».7

 2.

Освоение понятия «отрезок».

Для закрепления понятий: «начало отрезка», «конец отрезка».8

 3.

Освоение понятия «угол», алгоритм построения угла.

Построение углов (прямого, тупого, острого).9

 4.

 Освоение понятий «замкнутая ломаная линия», «незамкнутая ломаная линия», имя ломаной, алгоритм построения ломаной линии.

Построение «ломаных линий». Для закрепления понятий: «замкнутая ломаная», «незамкнутая ломаная», «звено ломаной», «вершина ломаной».1011    

 5.  Освоение понятия «многоугольник».

Построение различных «многоугольников» (треугольник, квадрат, прямоугольник и др.). Для закрепления понятий: «вершина многоугольника», «сторона многоугольника».

121314

Содержание блока

«Измерение геометрических фигур»

Использование конструктора

Лего Wedo

Освоение понятий: длина ломаной, прямой угол, прямоугольник, квадрат, периметр многоугольника.

Измерение геометрических фигур: ломаная, многоугольник.

Построение геометрических фигур из конструктора и измерение длин.

Построение различных многоугольников и закрепление понятия «периметр».

151617

Окружающий мир

Включение робототехники в преподавание предмета «Окружающий мир» обусловлено требованиями, предъявляемыми к выпускнику
начальной школы при изучении данной образовательной области: «Использовать при проведении практических работ инструменты компьютерных технологий; моделировать объекты и отдельные процессы реального мира с использованием механизмов, собранных из конструктора». Моделирование дает возможность преобразовывать объекты окружающего мира в модели для изучения их устройства и выявления существенных характеристик на основе собственного опыта учащихся.

18Объединить теорию и практику возможно, если использовать образовательную робототехнику на уроках окружающего мира (более 25 тем) в начальных класса, что, обеспечит существенное воздействие на развитие у учащихся речи и познавательных процессов (сенсорное развитие, развитие мышления, внимания, памяти, воображения), а также эмоциональной сферы и творческих способностей.  В программе Плешакова А.А. образовательная робототехника позволит создавать на уроках динамические схемы, отражающие те или иные явления, сделает демонстрацию опытов яркой, красочной и более наглядной.

Есть животные, модели которых могут быть собраны на основе имеющихся (например, павлин – на основе модели «Порхающая птица», гепард – на основе модели «Рычащий лев»), либо модели должны быть разработаны детьми самостоятельно. 

Для имитации планет Солнечной системы подойдёт модель «Умная вертушка». Волчок  может приобретать различную скорость вращения, что очень удобно для демонстрации вращения планет Солнечной системы.

При знакомстве с различными видами транспорта и обсуждении его роли в жизни человека учитель может использовать такие модели, как «Непотопляемый парусник», «Спасение самолёта». Эти модели  входят в число описанных в инструкции, другие можно предложить  детям разработать самостоятельно.     

 20

2122

Введение в уроки окружающего мира действий по созданию и преобразованию моделей окружающего мира способствует освоению изучаемого материала, побуждая к познавательной и исследовательской деятельности, в ходе выявления характерных особенностей изучаемых объектов на основе собственного опыта. «Оживление» созданных моделей с помощью моторов и датчиков, используемых в моделях, способствует активизации деятельности учащихся на уроках.

Технология

Для того чтобы учащиеся смогли создавать действующие модели окружающего мира им потребуются умения, формируемые в предметной области «Технология» разделами «Конструирование и моделирование» и «Практика работы на компьютере».

Включение робототехники  в уроки способствует развитию навыков начального технического конструирования,  дает возможность познакомить учащихся со способами изучения компьютерных технологий и программирования. Использование образовательной робототехники в преподавании Технологии является не столько модным веянием, сколько действительной необходимостью, которая делает современную школу конкурентоспособной, а урок по-настоящему эффективным и продуктивным для всех участников образовательного процесса. Лего позволяет постигать взаимосвязь между различными областями знаний на основе смоделированных руками самого ребенка уменьшенных аналогий различных механических устройств. Интересные и несложные в сборке модели Лего дают ясное представление о работе механических конструкций, о силе, движении и скорости. Кроме того, все школьные наборы Лего предназначены для групповой работы, в результате чего учащиеся одновременно приобретают и навыки сотрудничества, и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи. Конструируя и добиваясь того, чтобы созданные модели работали, испытывая полученные конструкции, учащиеся получают возможность учиться на собственном опыте. Наиболее гармонично образовательная робототехника встраивается в такие разделы Технологии как «Машины и механизмы. Графическое представление и моделирование»:

 - механизмы технологических машин;

- сборка моделей технологических машин из деталей конструктора по эскизам и чертежам;

- сборка моделей механических устройств автоматики по эскизам и чертежам.

2324

Использование ЛЕГО  на уроках в начальной школе - это важный и полезный элемент учебного процесса, ведь это помогает ребёнку развивать умственные и физические способности: внимание, память, речь, мелкую моторику рук и т.д. Дети проявляют свои творческие способности, фантазию, учатся взаимодействию со сверстниками, взаимопомощи, необходимости обмена информацией, умению принимать решение, развивают коммуникативные навыки. При этом  у ребенка не пропадает желание учиться, лучше усваивается материал, повышается школьная мотивация.

Внеурочная деятельность

После изучения определенных тем на уроках учащиеся в рамках деятельности кружка «Образовательное конструирование» закрепляют полученные знания на практике. Тематический подход объединяет в одно целое задания из разных областей. Работая над тематической моделью, ученики не только пользуются знаниями, полученными на уроках математики, окружающего мира и др., но и углубляют их:

математика – понятие пространства, изображение  объемных фигур,  выполнение расчетов и построение моделей, построение форм с учётом основ геометрии, работа с геометрическими фигурами;

окружающий мир -  изучение построек, природных сообществ; рассмотрение и анализ природных форм и конструкций; 

русский язык – развитие устной речи в процессе анализа заданий и обсуждения результатов практической деятельности;

изобразительное искусство -  использование художественных средств, моделирование с учетом художественных правил.

Согласно данным внутреннего мониторинга, уровень вовлечённости учащихся во внеурочную деятельность по техническим направлениям, в т. ч. образовательной робототехнике, ежегодно растёт (см. график).25

Материал подготовили: Кертес Ольга Дмитриевна, Пустовая Надежда Борисовна, Присада Ольга Николаевна