Перед современной школой ставится проблема обучения и воспитания человека нового мышления, способного к самосовершенствованию, самообразованию и определению своего будущего. В настоящее время России необходимы такие специалисты, как инженеры, конструкторы, технологи машиностроения и ракетостроения. Современные школьники должны обладать комплексом знаний в естественнонаучной и технической областях, чтобы осуществлять их интеграцию с технологиями современных производственных процессов, информационными технологиями, с конструкторско-техническим и художественным творчеством. В этой связи одним из важных направлений формирования базовой культуры личности становится инженерная культура.
Современный инженер — это высококвалифицированный специалист, который должен не только обладать отличными знаниями в области современной техники и технологий, но и умело использовать инженерные методы при решении инженерных задач.
Одним из видов инженерной деятельности является конструирование, оно больше, чем другие виды деятельности, подготавливает почву для развития умственных и творческих способностей детей.
Конструирование является практической деятельностью, направленной на получение определенного, заранее продуманного продукта. Конструирование тесно связано с игрой и является деятельностью, которая отвечает потребностям и интересам школьника. Конструируя, ребенок учится не только различать внешние качества предмета, но и его форму, величину, строение; у него развиваются познавательные и практические умения. Конструируя, ребенок, помимо зрительного восприятия качества предмета, практически разбирает образец на детали, а затем собирает их в модель (так в действии он осуществляет и анализ, и синтез). При этом развиваются мышление, креативность, коммуникабельность, навыки презентации, способность доказывать, убеждать и работать в команде – это ценнейшие компетенции нашего времени. Лего-конструирование — это общетехнический предмет, построенный на базе образовательных конструкторов фирмы Lego для обучения школьников конструированию, моделированию.
В рамках проекта «Моя школа – весь мир» в нашу гимназию пришла поставка ЛЕГО конструкторов: набор ПервоРобот NXT: Экоград, набор ЛЕГО MINDSTORMS® Education, ЛЕГО WEDO. В гимназии № 15 «Содружество» были организованы занятия по «ЛЕГО-конструированию» и Робототехнике во внеурочное время.
Курс по «Робототехнике» в начальных классах проводится в 3 и 4 классах. В 3-х классах программа рассчитана на 34 часа. Это вводный курс, который охватывает всю параллель третьих классов. Занятия ведутся по полугодиям по 2 часа в неделю, первое полугодие, чтобы охватить всех детей на параллели.
На занятиях используются наборы конструктора LEGO WeDo. Конструктор «Лего» «WeDo» дает возможность построить 12 моделей по инструкции для решения задач в разных предметных областях. Данный набор конструктора, помимо стандартных строительных кирпичиков, имеет мотор, два датчика, коммутатор, программное обеспечение и различные механизмы. Программируя через компьютер, ребенок может «оживлять» свои модели.
В 3 классе несколько занятий посвящается ознакомлению с деталями, видами передач, созданию 6 моделей из наборов, работа с набором «Экоград» и созданию своих проектов.
Работая индивидуально, парами или в командах, учащиеся учатся создавать и программировать модели. Применение конструкторов LEGO позволяет повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу. А также позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.
В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, происходит развитие его творческих способностей, речь становится более развитой, логической. На занятиях учащиеся создают индивидуальные и групповые проекты. Каждый проект нужно представить и придумать свою историю. По окончании курса был разработан проект «Путешествие». Ребята с удовольствием включились в эту деятельность, приносили дополнительные наборы Лего конструктора из дома.
Наиболее заинтересованные дети стали проектировать свои модели из наборов Лего WeDo и, у кого была возможность, приобретали наборы Лего NXT и EV3 приносили на занятия наборы и модели. К концу курса обучения в 3 классах выявляются наиболее заинтересованные и одарённые дети.
В 4 классе программа рассчитана весь учебный год, занятия посещают все, кто желает. Курс состоит из 3 разделов. Осуществляется постепенное изучение материала с выходом на индивидуальный проект.
Раздел 1. Введение в робототехнику
Раздел 2. Передачи движения. Механизм-рычаг.
Конструирование и программирование моделей.
Работа со звуком.
Зачётные работы по темам.
Раздел 3. Обобщение пройденного материала. Проектная деятельность
Защита проектов
Ожидаемый результат (учащиеся должны знать и уметь):
1. Знание основных принципов механики.
2. Знание основ программирования в компьютерной среде, моделирования.
3. Умение работать по предложенным инструкциям.
4. Умения творчески подходить к решению задачи.
5. Умения довести решение задачи до работающей модели.
6. Умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
7. Умение работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.
Безусловно, помимо основных занятий по робототехнике, проводятся мероприятия, позволяющие привлечь интерес к данному направлению: конкурсы по робототехнике, викторины, мастер-классы по конструированию и программированию роботов, соревнования, творческие проекты, где учащиеся могли посоревноваться и поделиться собственным опытом.
Лучшие работы выставляются на районной и городской НПК и соревнованиях.
Занятия робототехникой дают хороший задел на будущее, повышают у учеников интерес к научно-техническому творчеству. Кроме того, эти занятия заметно способствуют целенаправленному выбору профессии инженерной направленности. Образование должно соответствовать целям опережающего развития, другими словами, обеспечивать изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем, ориентироваться как на знаниевый, так и деятельностный аспекты. Образовательная робототехника в полной мере реализует эти задачи.
Таким образом, формируя инженерную культуру у школьников посредством Лего-конструирования, мы стремимся пробудить интерес к инженерии с раннего возраста с целью выявления способностей и воспитания талантов.