Муниципальное общеобразовательное учреждение «Закладинская средняя общеобразовательная школа» Использование робот технических конструкторов на уроках в начальной школе Автор проекта: учитель начальных классов Яшкун Алина Ивановна 2012

Почему мы используем Lego WeDo?

С 1 сентября 2011 года все образовательные учреждения России, начиная с 1 класса, перешли на новый Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (ФГОС НОО), введенный в действие с 1 января 2010 года приказом Министерства образования и науки Российской Федерации.

Федеральные государственные образовательные стандарты представляют собой совокупность требований обязательных при реализации основных образовательных программ.

И главной особенностью новых требований является, деятельностный характер обучения, ставящий главной целью развитие личности обучающегося на основе деятельностного подхода. Мы отказываемся от традиционного представления результатов обучения в виде знаний умений и навыков и переходим к формированию универсальных учебных действий. При этом значительно меняются формы и методы работы педагога.

Одним из средств реализации образовательной программы по новым стандартам являются информационно- коммуникативные технологии (ИКТ). Например, наряду с традиционным письмом и чтением ребенок сразу начинает осваивать клавиатурный набор текста. Изучение материалов окружающего мира предполагает наблюдение и опыты, проводимые с помощью цифровых измерительных приборов, цифрового микроскопа, цифрового фотоаппарата и видеокамеры. Наблюдения фиксируются и представляются в цифровом варианте.

В новом учебном году в связи с переходом на новый ФГОС НОО в школах были закуплены новые средства обучения и необходимое техническое оборудование.

Что такое Lego WeDo?

Конструктор Перво Робот LEGO WeDo

В современной жизни как ни странно роботы окружают нас повсюду. Это не только такие сложные устройства как компьютер, но и умные чайник или утюг, которые всегда вовремя автоматически отключатся при перегреве.

Перворобот LEGO WeDo – это новый конструктор, предназначенный в первую очередь для начальной школы (2 – 4 классы), но его вполне можно использовать и для работы как с младшими, так и старшими группами ребят. Мозгом модели является Лего-микрокомпьютер. К портам этого микрокомпьютера подсоединяются датчики и исполнительные механизмы. Поведение робота задается программой, которая создается также самостоятельно при помощи программного обеспечения на настольном компьютере. Вместо команд на экране компьютера используются соответствующие картинки.

Сердцем LEGO-конструктора являются: Мультиплексор USB Через коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDо. Через два разъёма коммутатора подаётся питание на моторы и проводится обмен данными между датчиками и компьютером.

Мотор Можно запрограммировать направление вращения мотора (почасовой стрелке или против) и его мощность. Питание на мотор (5В) подаётся через USB порт компьютера. Датчик наклона Сообщает о направлении наклона; различает шесть положений: «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон».

Датчик движения Обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см.

Программное обеспечение LEGO 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.

Комплект заданий WeDo (CD-ROM): 12 занятий – 12 моделей – 4 темы Позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов. Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи.

Чего мы ждем от Lego WeDo?

Целью использования роботехники в системе образования является овладение навыками начального технического конструирования, развития мелкой моторики, изучение понятий конструкции и ее основных свойств, навык взаимодействия в группе.

Конструктор Лего предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его. На занятиях с Перво Роботом дети строят действующие модели реальных механизмов, живых организмов и машин, проводят естественнонаучные эксперименты.

Лего-конструирование помогает решать следующие задачи в образовании: Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели. Установление причинно-следственных связей. Анализ результатов и поиск новых решений. Коллективная выработка идей, упорство при их реализации. Экспериментальное исследование. Проведение систематических наблюдений и измерений. Использование таблиц для отображения и анализа данных. Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.

Личностные результаты внедрения роботехники: сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся; самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений; мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода; формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, результатам обучения.

Как работает Lego WeDo?

Для работы необходим комплект конструктора Перовробот и соответствующее программное обеспечение для компьютера. Из блоков конструктора собирается модель,оснащенная моторами и датчиками обратной связи.

Пример сборки одной из моделей Певро Робот LEGO WeDo:

Далее в компьютерной среде для модели самостоятельно конструируется и закладывается программа действий робота.

Итоговый шаг – рефлексия учащегося

Таким образом, при использовании робототехнических комплексов в исследовательской деятельности мы с ребятами проходим следующие этапы работы над проектом: 1. Обозначение темы проекта. 2. Цель и задачи представляемого проекта. 3. Разработка механизма. 4. Составление программы для работы механизма. 5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.

Как применять Lego WeDo на уроках?

Лего-педагогика – это не новшество в образовании. Особенно данное направление развито за рубежом, где еще с 80-х годов XX века активно применялись лего-конструкторы на уроках и во внеурочных занятиях. Дети лучше всего учатся играя. Умный конструктор – это наглядное пособие при изучении предметов в начальной школе.

На уроке технологии: На уроках технологии Лего помогает развивать у учащихся конструкторские способности, за счет создания на основе блока различных моделей роботов.

На уроке информатики: На таких занятиях дети только программируют различное поведение уже собранных роботов, оснащенных двумя моторами и датчиками касания и освещенности. Это позволяет концентрировать внимание учащихся на проблемах обработки информации, решаемых в информатике

Какие возникают проблемы при применении Lego WeDo?

– Одной из существенных проблем работы с робототехническими средствами является недостаток методических материалов. – Также ограничивает применение лего-технологий в учебном процессе недостаточное количество комплектов. Один набор рассчитан на работу максимум четырех человек. Даже для малокомплектных школ одного набора очень мало. При цене одного комплекта от 10 тысяч рублей и выше нехватка наборов становится существенной проблемой. – Не смотря на то, что детали, используемые в конструкторе Лего очень прочные и рассчитаны на различные условия эксплуатации, достаточны часто различные устройства приходят в негодность. Также немало случаев когда детали просто теряются. А чтобы пополнить недостающие запчасти придется купить новый набор.

Насколько оправдано внедрение Лего- технологий в учебный процесс решают каждый педагог и каждая школа самостоятельно. Но не стоит забывать, что Лего-конструктор несомненно вызовет неподдельный интерес учеников. А наличие интереса, в свою очередь, является одним из залогов успешного обучения.

Спасибо за внимание!