Выступление на методическом семинаре "Развитие инженерного мышления через проектную деятельность в рамках внеурочного курса по робототехнике»

Методический семинар

«Развитие инженерного мышления через проектную деятельность в рамках внеурочного курса по  робототехнике»

(слайд) Будущее... Какое оно? Мы уже не замечаем, что каждый день, по сути, в той или иной форме взаимодействуем с роботами. Кажется, мы постепенно оказываемся в той реальности, которую нам так усердно рисовали писатели-фантасты и кинематограф всего прошлого столетия. Технологический прорыв набирает обороты, мы можем только строить догадки, что будет через 10-15 лет. (слайд) А это как раз будущее детей, которые придут в школу или уже учатся в начальной и основной школе. Будущие врачи, инженеры, архитекторы, какие они будут. (слайд) Каким компетенциями должен научиться ребенок в школе?  Все эти вопросы сейчас остро встают в моей педагогической деятельности. (слайд) Чему учить и как учить. Вот главный вопрос.

Традиционные методы уже давно не действуют. Цифровые дети уже не воспринимают  информацию от учителя-транслятора. (слайд) Чтобы учить - я учусь вместе с детьми. (слайд) Кроме главных компетенций, которыми должен обладать ученик по окончанию школы, таких как умение работать в команде, критически мыслить, творчески подходить к делу, особое внимание уделяется развитию   инженерного мышления. Робототехника является эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования, математики, является частью STEM образования. Робототехника - это актуальный тренд, потому что учит в действии, начиная от идеи до реального продукта.

(слайд) Робототехнические конструкторы - отличный инструмент для развития новых компетенций. В своей педагогической деятельности я использую конструкторы LEGO WeDo, LEGO MINDSTORMS. Из опыта могу сказать, что вводить элементы робототехники и программирования следует как можно раньше. (слайд) Чем раньше ребенок начнет заниматься проектной деятельностью тем быстрее овладеет навыками конструирования и проектирования, что позволит уже в школе создавать реальные производственные прототипы исследовать их,  совершенствовать и возможно реализовать в жизни.

(слайд) Первый этап - это внеурочные занятия по основам робототехники с конструктором LEGO WeDo в начальной школе. Компания Лего разработала и представляет в открытом доступе программное обеспечение и методические материалы для проведения занятий по робототехнике. Каждое занятие состоит из нескольких этапов: установление связей, конструирование, программирование, рефлексия, развитие. Эти этапы тесно связаны со стадиями разработки проекта: постановка проблемы, разработка проекта, презентация и рефлексия. Из практики могу сказать, что для начала можно полностью положиться на данный материла, но со временем дети умело ориентируются в деталях и быстрее осваивают этапы сборки. Что позволяет увеличить темп и интенсивность занятий.

Сначала  дети знакомятся с основными этапами работы над проектом, развивают пространственное мышление, знакомятся с элементами программирования, приобретают навыки работы в команде, действуя по шаблону формируют умение выполнять задание по алгоритму.

(слайд) Сформировав группу учеников для обучения робототехнике, необходимо понимать уровень развития технического мышления и пространственных способностей учеников. В этом мне помогает школьный психолог, он проводит входную диагностику "Карта интересов для младших школьников" (Методика диагностики одаренности младших школьников А.И. Савенков, доктор педагогических наук, профессор Московского педагогического государственного университета). У половины опрошенных была выявлена предрасположенность к сфере «математика и техника».

(слайд) Конструирование для моих ребят  стало самым  интересным  занятием. Но в  конструкторе представлены только 12  типовых моделей.  Создавая  эти модели, Карина и Настя задумались, почему бы не придумать свои и не создать собственные инструкции по их сборке. Я поддержала идею девочек.

(слайд) Второй этап - работа с конструктором MINDSTORMS EV3 в 5-6 классах. Этот набор более сложный, больше деталей и датчиков, расширенная визуальная среда  программирования. Поэтому для сборки и программирования основных конструкций представленных в  программном обеспечении к набору используем работу в группах по 2-3 человека. На каждом этапе я ориентирую детей в нужном направлении, ставлю проблему, а дети самостоятельно находят решение. Занятия робототехникой развивают у ребят инженерные навыки, способность к разным типам деятельности.

(слайд) Так, например, для регламента "Следование по линии" учащимися был разработан автономный робот. Движение по траектории - эта задача является классической, она может решаться много раз, и каждый раз вы будете открывать для себя что-то новое. (слайд) Выбор решения зависит от конкретной конструкции робота, от количества сенсоров, их расположения относительно колёс и друг друга.

(слайд) Промежуточную и итоговую диагностику начальных умений, знаний и навыков в области технического творчества для оценки качественных результатов провожу по методике Крылова (тест, составленный учителем технологии МАОУ СОШ № 67 г. Екатеринбурга А.В. Крыловым[18]. Тест Крылова составлен в соответствии с тестом Беннета, но ориентирован не на подростков и взрослых, а на детей начального и среднего школьного возраста).  Ее результаты представлены в динамике на слайде, в сравнении 2015 и 2018 года. Уровень  технического мышления соответствует в 2015 году низкий, а в 2018 - средний уровень.

(слайд) Заинтересовать школьников изучением современных технологий и развитием связанных с этим компетенций не всегда бывает просто и легко. Робототехнические конструкторы призваны решить эту проблему, предоставив педагогу увлекательный и практико-ориентированный и универсальный инструмент, который с легкостью свяжет теоретическую часть предмета с осязаемыми предметами из реальной жизни.

(слайд) Целью проектной технологии является самостоятельное постижение школьниками различных проблем имеющих жизненный смысл для обучающихся. (слайд) Для возникновения проблемной ситуации необходимо столкновение ребенка с трудностью, которая активизирует мыслительную деятельность на поиск решений, формирует самостоятельность учащихся. (слайд) Решение проблемы нередко приводит к оригинальным нестандартным способам деятельности и результату.

(слайд) Исключительной особенностью проектной деятельности является «многослойность» ее результата. Прежде всего важно достичь запланированных результатов. Когда мы создаем проект, то понимаем, что хотим получить в итоге. Но на практике оказывается, что не все можно учесть. Поэтому появляются незапланированные результаты, которые могут стать важным жизненным опытом.

При реализации каждого этапа проекта важно отслеживать достижение промежуточного результата. (слайд) В начале обсуждаем тему проекта, затем начинаем работать и обнаруживаем сложности, узнаем что-то новое, в конце мы защищаем полученный результат перед экспертами. На каждом из этих этапов мы получаем совершенно разный опыт: навыки критического и творческого мышления, коммуникативные навыки, анализ и оценка полученных результатов, разработка и принятие решений, навыки речевой компетенции.

Ребенок, который воплотил в жизнь хотя бы один проект, пусть даже на 1 этапе шаблонный, (слайд) будет стремиться создавать что-то новое, начнет может и не сразу фонтанировать идеями и загорится желанием изучать, исследовать, экспериментировать. Здесь главное найти правильное направление его развития: (слайд) инженерное дело или искусство, филология или архитектура, может быть все вместе. Тканевый инженер, архитектор виртуальности.  Какое оно будущее? Время покажет. (слайд)

Семинар позволил учителям информатики совершенно по-новому взглянуть на образовательную робототехнику как прикладную дисциплину, которая помогает увидеть практические результаты программирования, «потрогать информатику руками».

На данный момент инженерные специальности являются одними из самых востребованных. Для того, чтобы каждый подрастающий специалист был высокообразован и грамотен в инженерной деятельности, уже с раннего возраста необходимо развивать техническое творчество. Каждого выпускника школы необходимо профессионально подготовить для будущей жизни в современном обществе. [2-3]. Можно сказать, что если ученик не научился правильно мыслить в школе, то в дальнейшей жизни он будет только подражать остальным или копировать своих сверстников. Робототехника, как новое направление позволяет творить, создавать и придумывать свои идеи, тем самым позволяет ребенку развить инженерное мышление.

При разработке идеи и построении робота у учащихся развиваются все виды мышления.

Основы робототехники мультидисциплинарны, включают компоненты целого комплекса других школьных курсов: физики (механика, электромагнетизм, оптика), информатики (программирование, логика, представление чисел), математики (алгебра, геометрия), традиционной технологии (черчение, обработка материалов, конструирование).

Практикоориентированный подход и сопряжение разных предметов знаний определяют проектный характер проведения занятий. Форма организации – кратковременные проекты, решающие поставленную в процессе коммуникации проблему с последующим формированием программы действий ее преодоления, осуществлением плана и анализом результатов через сравнение с установленными целью и задачами. Для обеспечения выполнения намеченного плана реализации проекта с учетом мультипликативности содержания и многообразия способов действий (объективные трудности) рационально организовать такую деятельность через погружение в процесс