Зачем нужна робототехника в детском саду?

Бережной Сергей Павлович

педагог дополнительного образования

МАДОУ №232

г.Ростова-на-Дону

Зачем нужна робототехника в детском саду?

Компьютерные гении об образовании ДОУ

« Обучение написанию программ напрягает ваш разум и помогает вам лучше мыслить, создает способ думать о вещах, которые, на мой взгляд, полезны во всех областях. » - Билл Гейтс

ЦитатаСтиваДжобса: "I think everybody in this country should learn how to program a computer because it teaches you how to think". ("Я думаю, каждый в этой стране должен учиться программировать компьютеры, потому что это учит думать").

На сегодняшний день робототехника является одной из самых динамично развивающихся областей промышленности. Робототехника для дошкольников является первым шагом к дальнейшему обучению инженерии: знакомство с механикой , программным управлением и другими элементами.

Путь развития и совершенствования у каждого человека свой. Задача образования при этом сводится к тому, чтобы создать среду, облегчающую ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала, позволив ему свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир. Роль педагога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую образовательную среду и побуждать ребёнка к познанию и деятельности.

Причины все более активного вхождения робототехники в дошкольное образование связаны с ее возможностями и решаемыми с ее помощью задачами:

развитие мелкой моторики за счет работы с мелкими деталями конструкторов;

навыки математики и счета: даже на уровне подбора деталей для робота приходиться иметь дело с балками разной длины, сравнением деталей по величине и счетом в пределах 10-15;

первый опыт программирования;

навыки конструирования

знакомство с основами механики

работа в команде: робота обычно делают вдвоем или втроем;

навыки презентации: когда проект завершен, надо о нем рассказать.

Каждая из этих задач сама по себе не уникальна, и можно с легкостью найти еще десяток занятий, ее решающих, но робототехника удивительным образом их все в себе соединяет. Причем все это делается в игровой форме; с понятными для ребенка учебными материалами (конструкторами Lego или аналогичными).

Хотелось бы создать некую иерархию среди программируемых конструкторов.  Иерархия создана в порядке возрастания возможностей роботов:

Сложностей их программирования

Детализации

Сложности сборки

Количества деталей (размер самих деталей уменьшается)

HUNA

WeDo 2.0

WeDo 1.0

UARO

Bee-Bot

Начнем с робота Bee-Bot, который не является сам по себе конструктором. Этот перворобот создан для начального этапа обучения программирования у дошкольников , позволяет познакомить их с основами написания простейших программ .

Роботы Bee-Bot соответствуют гигиеническим, здоровьесберегающим, эстетическим и психолого-педагогическим требованиям к детскому игровому оборудованию. Они позволяют организовать игровую и обучающую деятельности, как с использованием специальных плакатов (ковров), так и без них.

С помощью данного устройства дети могут с легкостью изучать программирование, задавая роботу план действий и разрабатывая для него различные задания (приключения).

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

•прочный и компактный дизайн.

•четкие и яркие кнопки.

•безопасен в использовании.

•простое и понятное программирование не связанное с использованием компьютера.

• память на 40 шагов;

• маленькая и прочная конструкция;

• учит детей определять последовательность своих действий и контролировать их;

• подтверждает принятие шагов программы, подмигивая глазами и издавая звуки. Развивает воображение!

Мини робот Bee-Bot, умная пчела помогает не только организовать работу по формированию элементарных математических представлений дошкольников, но и заинтересует ребят, вовлечет их в увлекательные истории и научит программировать!

Но минус Bee-Bot состоит в том , что у него память всего на 40 шагов .Не смотря на то , что роботBee-Bot очень симпатичный и с ним здорово играть, создавая различные маршруты и выполняя поставленные задачи, куда интереснее вначале создать своего робота, а только потом заниматься программированием . С этим справятся конструкторы UARO.

РоботыUAROзамечательные роботы, соответствующие гигиеническим, здоровьесберегающим, эстетическим и психолого-педагогическим требованиям к детскому игровому оборудованию.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

•безопасен в использовании.

•простое и понятное программирование не связанное с использованием компьютера.

• прочная конструкция;

• простые для понимания детей инструкции;

наборыUARO содержат элементы совместимые с Lego Duplo.

крупные и красочные детали

РоботыUARO очень яркие, красивые и с ними интересно играть. Так же у UARO есть рабочие тетради , в которых очень много интересных и познавательных заданий ,которые научат детей правилам поведения и т.д. Если работа с детьми осуществляется систематически начиная с младшего дошкольного возраста , то рабочие тетради UARO целесообразно использовать только на начальном этапе обучения программирования.

UARO достаточно крупный , яркий, прочный конструктор, но они очень энергозатратны (блок питания включает в себя 4 элемента (батарейки) AA, которые садится буквально за полчаса при полноценной работе).Для WeDo требуется в 2 раза меньше батареек и их хватает на более длительный срок(на 16-18 часов непрерывной работы).

РоботыWeDo 1.0 и Роботы WeDo 2.0 как и предыдущие такие же классные роботы, но схемы сборки уже более сложные и интересные, с ними куда увлекательней играть, потому что у них немного сложнее программирование (из-за наличия программного обеспечения , в котором пишутся программмы для управления роботами) . WeDo 1.0 и WeDo 2.0 программируются с помощью компьютера (или планшета) .

НедостатокWeDo 1.0 и WeDo 2.0 состоит в том ,что из конструктораLego собираются роботы технически менее совершенные , чем например из HUNA т.к. в HUNA детали можно крепить с шести сторон ,чего не позволяет конструктор Lego (и собственно роботы WeDo )

Линейкаконструкторов HUNA-MRT достаточно широкая: это и простейшие наборы с минимумом электроники, и продвинутые наборы с контроллерами, датчиками и исполнительными устройствами. Конструкторы ориентированы на детей от 5-6 лет и до студентов. Оборудование HUNA-MRT соответствует ФГОС и может использоваться в дошкольных образовательных учреждениях и школах.

Уникален этот конструктор тем, что возможно программирование материнской платы с помощью входящих в комплект 30 специально разработанных карт через картридер, а также наличие датчиков касания и светодиодов. В особенность программирования через карты можно отнести как пошаговое программирование каждого действия (влево, вправо, вперед и т.д.), так и использование мультикарты с уже заложенной логикой нескольких действий. Конструируя модели, ребята познакомятся с такими темами как: принципы работы рычага; сила упругости; принципы работы шкивов; теоретическая и практическая работа с шестернями; сенсорные датчики; колесо и вал. Все предложенные темы структурированы и представлены в специальном пособии.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

детали допускают соединение с 6 сторон и дают широкие возможности 3D моделирования объектов по своему замыслу.

Выпускаются как пластиковые, так и металлические наборы

 Детали, сенсоры, моторы всех серий унифицированы

Все конструкторы линейки имеют методическое сопровождение для детского сада

безопасен в использовании

красивые , прочные детали

Но и HUNA не идеальный конструктор и имеет свои минусы ,такие как:

Двигатели постоянного тока без энкодеров*.

Отсутствие датчика цвета

(Энкодер* – это так называемый датчик угла поворота, то есть, устройство, которое предназначено чтобы преобразовать угол поворота вала (измеряемого объекта) в электрические импульсы, по которым можно определить: угол поворота, скорость вращения, направление вращения, и текущее положение относительно начальной точки работы.)

Сравнительная таблица всех роботов указанных в статье

Хотелось отметить, что вместе с популяризацией робототехники в Российской образовательной среде появилось такое понятие как STEM (STEM-образование, STEM-технология, STEM-метод, STEM-педагог). Суть этой системы - создание такой среды обучения, которая позволяет детям быть еще более активным в своем творчестве, в которой поощряется любознательности и исследовательские навыки воспитанников во время образовательного процесса. Обучение ведется не через пассивное слушание и наблюдение, а через включение в процесс, действие.

Для организации подобных образовательных ситуаций нашим педагогам пришлось пересмотреть свой подход и функцию, сменив роль педагога-авторитета на роль педагога-партнера, дать больше свободы маленьким изобретателям обсуждать, мыслить и создавать. В системе STEM дошколята, занимаясь робототехникой, используют ее как интерактивный элемент, с помощью которого полученные теоретические знания закрепляются на практике. Робототехника позволяет в режиме игры показать ребенку законы физики или электроники, изучать базовые структуры программирования, необходимые для управления роботами. Все это способствует формированию личностных, регулятивных, коммуникативных и познавательных универсальных учебных действий, развитию технического творчества.

Я всё это к чему? Сейчас новое поколение застряло в планшетах и смартфонах. Но все же каждый родитель хочет, чтобы его ребёнок был умным, талантливым и сообразительным, заинтересованным в обучении, но часто не знаем, как оградить их от гаджетов. Если мы не можем убедить их в увлекательности игр из нашего детства, мы должны хотя бы предоставить достойную технологичную альтернативу. Я уверен, что конструкторы отлично помогут в этом деле. И с их помощью вы сами сможете чаще и интереснее проводить время со своими детьми.