Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

14.02.2024

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Предлагаем познакомиться с методической разработкой цикла занятий для детей первого года обучения по программе «Азбука робототехники» по разделу «Первые шаги» («Улитка-фонарик», «Вентилятор», «Движущийся спутник», «Робот-шпион»). Материал подготовила Скащук Юлия Валерьевна, старший воспитатель высшей категории МАДОУ «Детский сад № 48», ЗАТО Северск (Томская область).

Аннотация

В современном дошкольном образовании большое внимание уделяется формированию у дошкольников основ формирования естественнонаучных, цифровых и инженерных компетенций человека будущего. Не остается в стороне и ориентация на поддержку индивидуальности ребенка, его возможностей, творческого потенциала.

Известно, что период дошкольного детства обеспечивает общее развитие, служащее фундаментом для приобретения специальных знаний и навыков, усвоения различных видов деятельности. Дошкольный возраст также наиболее благоприятен для познавательного развития ребенка, поэтому базовые навыки и знания в области робототехники необходимо заложить как можно раньше.

В настоящее время в дошкольном образовании широкое распространение получили образовательные конструкторы LEGO Education WeDo 2.0. Они приглашают ребят в увлекательный мир роботов, позволяют погрузиться в сложную среду информационных технологий.

Использование конструктора LEGO позволяет ребенку работать в удобном для него темпе; формировать способность воспринимать внешние свойства предметного мира, первичные представления об объектах окружающего мира, об их свойствах и отношениях; реализовывать самостоятельные творческие решения, создавая новые конструкции и модели.

При реализации дополнительной общеобразовательной программы технической направленности «Азбука робототехники» (автор Ю.В. Скащук) используется метод проектов. В процессе занятий дошкольники не просто строят какую-то модель, а создают свои мини-проекты: изучают проблему и методы ее решения, фиксируют результаты своей деятельности, представляют их на мероприятиях различного уровня.

Все это способствует формированию азов инженерно-технического образования дошкольников и развитию научно-технического творчества, ведь робототехника — одно из самых передовых направлений науки и техники.

Раздел «Первые шаги» — это серия самых первых занятий, на которых дети знакомятся с конструктором, его элементами, изучают простейшие элементы программирования.

Данный материал может быть полезен педагогам, организаторам кружка или платных услуг по направлению «Робототехника» и предназначен для практических занятий по робототехнике с детьми старшего дошкольного возраста.

Данные модели можно использовать для организации мастер-классов — дошкольник учится объяснять своему товарищу, как собрать модель, какие детали используются, как выглядит программа и что делает его робот.

Также эти модели можно использовать, если вам необходимо рассказать родителям о том, что такое робототехника, чему будут учиться дети на занятиях, потому что они позволяют быстро и наглядно продемонстрировать результат. И несомненный плюс этих моделей — создание ситуации успеха, потому что они получаются у любого ребенка.

Пояснительная записка

Данный цикл занятий является первичным звеном в серии занятий по дополнительной общеобразовательной программе технической направленности «Азбука робототехники» (автор Ю.В. Скащук). Сама программа рассчитана на один год обучения для детей старшего дошкольного возраста. Дети уже знакомы с элементами конструктора LEGO EducationWeDo 2.0 (деталями и электронными компонентами) и лего-человечками Максом и Машей.

Конечно, у этих занятий есть общие задачи, которые реализуются от занятия к занятию, а есть специальные, которые решаются непосредственно на каждом занятии.

Программное содержание цикла занятий раздела  «Первые шаги»:

  • Прививать навыки работы с ЛЕГО-конструктором, умение действовать по схеме;
  • Активизировать речевые навыки;
  • Обогащать словарный запас детей;
  • Развивать логическое мышление, внимание, навыки конструирования;
  • Формировать умение работать с ИКТ;
  • Развивать мелкую моторику рук;
  • Воспитывать интерес к конструированию из ЛЕГО;
  • Воспитывать взаимопонимание, ответственность, доброжелательность, инициативность, желание помочь друг другу, работая в парах.

Конкретные задачи каждого занятия будут описаны ниже.

На каждом занятии есть как теоретические основы, так и практика.

Занятия имеют следующую структуру:

  • Приветствие. Мотивация, ритуал «входа» в занятие. Эмоциональный настрой на предстоящую деятельность.
  • Гимнастика для мелкой моторики рук. Упражнения на зрительно-моторную координацию. Кинезиологические упражнения.
  • Изучение поставленной задачи.
  • Физическая минутка.
  • Самостоятельная деятельность детей. Конструирование. Программирование. Создание собственного замысла. Проявление самостоятельности и инициативы в творческой работе.
  • Эстетическое восприятие творческой работы. Анализ творческих работ.
  • Эмоциональная установка на успешность. Ритуал «выхода» из занятия.

На занятиях используется следующее оборудование: конструктор LEGO EducationWeDo 2.0, ноутбук, проектор, планшеты для детей, распечатанные пошаговые схемы сборки моделей «Улитка», «Вентилятор», «Движущийся спутник» и «Робот-шпион» из приложения LEGO EducationWeDo 2.0 (Первые шаги).

Схемы распечатанные, так как согласно таблице 6.8 СанПиН 1.2.3685-21 дошкольники могут работать с электронными средствами обучения до 7 минут непрерывно, до 20 минут в день.

Занятие 1. Улитка-фонарик

Задачи:

  • Знакомство с модулем программирования «Освещение».
  • Обогащение активного словаря – программирование, СмартХаб, модуль «Освещение».
  • Построение и программирование модели «Улитка-фонарик».

Ход занятия

Воспитатель: Здравствуйте, ребята. Давайте с вами поприветствуем друг друга.

Игра-приветствие

Подойди ко мне, дружок.
Соберемся все в кружок.
Мы за руки все возьмемся.
И друг другу улыбнемся.
Здравствуй, друг. Здравствуй, друг.
Здравствуй, весь наш дружный круг!

Воспитатель: Присаживайтесь на свои места. А что мы сегодня будем конструировать, вы узнаете, отгадав загадку.

На узкой дорожке —
Голова да рожки.
Кто так медленно ползёт,
На себе свой дом везёт?

На экран проецируется картинка улитка (рис. 1,2, приложение 1).

Воспитатель: Улитка — это травоядный моллюск. А что значит травоядный? Чем питается улитка?

(Ответы детей)

Воспитатель: А вы знаете, что улитки не жуют, а перетирают пищу при помощи 25 000 зубов. Зубов у них больше, чем у любой акулы. А еще улитки плохо слышат, а пищу находят при помощи своих антеннок-рожек. Давайте сделаем с вами улитку из пальчиков (рис.3, приложение 1).

Пальчиковая гимнастика

Улитка, улитка! Высуни рога.
Дам тебе я хлеба или молока.

(Сначала делаем правой рукой рожки, а левой – раковину, а потом меняем руки.)

Воспитатель: Макс и Маша были на экскурсии в океанариуме. Там они видели очень редкую улитку, которая может вспыхивать зеленым светом и так общаться с другими улитками. Друзья хотят собрать модель такой улитки. Поможете им?

(Ответы детей)

Воспитатель: Итак, перед вами схемы сборки. Можете приступать к работе. Работаем в парах. А что это значит?

(Ответы детей).

Воспитатель: Правильно, собираем по очереди, помогаем друг другу. Вы собрали улиток?

(Рис. 4, приложение 1)

Воспитатель: Прежде чем приступить к программированию, давайте немного подвигаемся и сыграем в игру «Улитка».

Игра «Улитка»

Дети становятся в круг, взявшись за руки. Выбирается водящий. Он отпускает одну  руку и ведет детей за собой внутри круга по спирали на первые две строчки текста, которые дети произносят хором два раза:

Улитка, улитка, выстави рога.
Дам тебе хлеба, дам и пирога

Затем водящий останавливается и делает пальцами «рожки» на своей голове. Далее, последний из играющих (он хвостик улитки) поворачивается в противоположную сторону, вытягивает руку вперед и выводит детей из спирали в большой круг на вторые две строчки, которые так же произносятся хором два раза:

Улитка, улитка, убери рога.
Не дам тебе хлеба, не дам и пирога

Воспитатель: А теперь занимаем свои места и приступаем к программированию. Но сначала нам надо подключить нашу модель к смартхабу. Для этого нажимаем на нем кнопку и ищем значок нашего смартхаба на планшете. Молодцы! Теперь можно приступать к программированию.

Любая программа начинается с зеленого треугольника на желтом фоне. Нашли такой элемент? Теперь надо найти значок, отвечающий за свет – «Освещение». Нажмите на цифру и выберите зеленый цвет. Вот такая программа у вас должна получиться (рис. 5, приложение 1).

А теперь попробуйте изменить цвет своей улитки. Что будет, если добавить значок с ноткой?

Дети самостоятельно вносят изменения в программу.

Воспитатель: Молодцы! Вы помогли Маше и Максу собрать модель редкой улитки.  А теперь разбираем свои работы и складываем детали в коробку. Вам понравилось сегодня на занятии? Что нового узнали?

(Ответы детей.)

Воспитатель: До свидания.

Занятие 2. Вентилятор

Задачи.

  • Знакомство с модулями программирования «Мощность и остановка мотора», «Направление и время вращения мотора».
  • Обогащение активного словаря – программирование, СмартХаб, модуль «мощность мотора», «вращение мотора».
  • Построение и программирование модели «Вентилятор».

Ход занятия

Воспитатель: Здравствуйте, ребята. Давайте с вами поприветствуем друг друга.

Игра-приветствие «Ласковое имя»

Воспитатель: Давайте встанем в круг, будем передавать по кругу это волшебное сердечко и называть себя ласковым именем.

(Играют)

Воспитатель: Присаживайтесь на свои места. Ребята, а вам не кажется, что в группе очень жарко и мало воздуха? А как это можно исправить?

(Ответы детей).

Воспитатель: Правильно, можно открыть окошко, взять веер, а я предлагаю вам сделать вентилятор. А что такое вентилятор? Как он выглядит?

(Ответы детей.)

Воспитатель: На экран выводится картинка «Вентилятор» (рис.1, приложение 2) Из чего мы его с вами будем делать?

(Ответы детей)

Воспитатель: Правильно, из конструктора. Но сначала необходимо размяться.

Физминутка

Воспитатель: Встаем врассыпную, не мешая друг другу. Руки в стороны – вращаем руками вперед, потом назад на 4 счета. Руки согнуты в локтях перед грудью. Вращаем согнутые руки вперед, потом назад. Ноги шире плеч, наклоняемся и выполняем упражнение «Мельница» — поочередно касаемся прямыми руками пальчиков противоположной ноги. Каждое упражнение выполняем 6-8 раз.

Воспитатель:  Мы готовы! Занимаем места. Перед вами схемы сборки. Можете приступать к работе. Работаем в парах. А что это значит?

(Ответы детей).

Воспитатель: Правильно, собираем по очереди, помогаем друг другу. Вы собрали вентилятор? Какие детали использовали?

(Ответы детей). (рис. 2, приложение 2)

Воспитатель: А теперь надо его запрограммировать. Не забываем сначала подключить нашу модель к смартхабу. Для этого нажимаем на нем кнопку и ищем значок нашего смартхаба на планшете. Молодцы!

Найдите знак «Начало», теперь найдите значок, на котором нарисован мотор и знак скорости, как в машине. Это знак называется «Мощность мотора». Следующий элемент — «Вращение мотора вправо» (мотор со стрелочкой). Вот такая программа у вас должна получиться (рис. 3, приложение 2).

А теперь давайте наши глазки будут работать как вентиляторы (выполняем гимнастику для глаз).

Физминутка

Воспитатель: Сядьте прямо, голову держите ровно и двигайте только глазками. Смотрим вверх-вниз; вправо-влево. Вращаем глазами вправо, влево. Быстро-быстро поморгайте глазками, крепко зажмурьтесь. Молодцы. Упражнения выполняем на 4 счета, 6-8 раз.

Воспитатель: А теперь попробуйте самостоятельно добавить звук или сделать так, чтобы вентилятор подавал сигнал светом. Что у вас получается? Попробуйте изменить направление вращения мотора.

(Дети самостоятельно вносят изменения в программу)

Воспитатель: Молодцы! Вы собрали вентилятор и спасли нас от жары. А теперь разбираем свои работы и складываем детали в коробку. Вам понравилось сегодня на занятии? Что нового узнали? Что было сложно?

(Ответы детей.)

Воспитатель: До свидания.

Занятие 3. Движущийся спутник

Задачи.

  • Знакомство с модулями программирования «Мощность и остановка мотора», «Направление и время вращения мотора», «Работа мотора в течение определенного времени», «Стоп мотор».
  • Обогащение активного словаря – программирование, СмартХаб, модуль «мощность мотора», «вращение мотора», «вращение в течение определенного времени», «стоп мотор».
  • Построение и программирование модели «Вентилятор».

Ход занятия

Воспитатель: Здравствуйте, ребята. Давайте с вами поприветствуем друг друга.

Дети по сигналу хаотично двигаются по комнате и здороваются со всеми, кто встречается на их пути, здороваются определённым образом:

  • Один хлопок - здороваются за руку,
  • Два хлопка – здороваются плечиками,
  • Три хлопка – здороваются спинками.

Воспитатель: Присаживайтесь на свои места. Сегодня наши знакомые Макс и Маша слушали новости и узнали, то ученые запустили в космос спутник. Что такое спутник?

(Ответы детей.)

На экран выводятся картинки с изображением спутников (рис. 1,2, приложение 3).

Воспитатель: Искусственный спутник Земли — это космический летательный аппарат, вращающийся вокруг Земли. Спутники используются для научных исследований, осуществляют связь между разными континентами, помогают кораблям, самолетам и даже обычным автомобилям находить дорогу, ищут полезные ископаемые. Ими пользуются военные, астрономы, метеорологи, создатели новых лекарств и многие другие специалисты.Спутникам нужно поворачивать, чтобы не столкнуться с космическими объектами. Хотите построить модель своего движущегося спутника?

(Ответы детей)

Воспитатель: Но сначала проверим, какие вы внимательные. Поиграем с вами в игру «Будь внимательным». Становитесь врассыпную. Вы должны выполнять те движения, которые я называю. Я буду вас запутывать и показывать неправильно. Слушайте меня внимательно!

(Играют)

Воспитатель: Молодцы! Все внимательные! А теперь приступайте к сборке своего спутника. Перед вами схемы сборки. Можете приступать к работе. Работаем в парах. А что это значит? 

(Ответы детей).

Воспитатель: Правильно, собираем по очереди, помогаем друг другу. Вы собрали спутник? Какие детали использовали?

(Ответы детей). (рис. 3, приложение 3)

Воспитатель: А теперь надо его запрограммировать. Не забываем сначала подключить нашу модель к смартхабу. Для этого нажимаем на нем кнопку и ищем значок нашего смартхаба на планшете. Молодцы!

Найдите знак «Начало», потом поставьте «Мощность мотора 8», «Вращение мотора вправо». Эта программа вам знакома. А теперь добавьте  знак мотора с песочными часами «Работа мотора в течение определенного времени» и знак мотор с крестиком «Стоп мотор». Вот такая программа у вас должна получиться (рис. 4, приложение 3).

Физминутка

Воспитатель: Пришла пора нам размяться. Давайте поиграем в игру «День-ночь».

(По сигналу «день» все гуляют, прыгают, пляшут, по сигналу «ночь» - все засыпают).

Воспитатель: Здорово. А теперь попробуйте изменить свои программы, опираясь на знания, полученные на предыдущих занятиях.

(Дети самостоятельно вносят изменения в программу).

Воспитатель: Молодцы! Вы собрали модель движущегося спутника, который может поворачиваться.  А теперь разбираем свои работы и складываем детали в коробку. Вам понравилось сегодня на занятии? Что нового узнали? Что было сложно?

(Ответы детей.)

Воспитатель: До свидания.

Занятие 4. Робот-шпион

Задачи.

  • Знакомство с датчиком движения (расстояния), модулями программирования «Обнаружить движение».
  • Обогащение активного словаря – СмартХаб, модуль «ожидание», «обнаружить движение», датчик движения (расстояния).
  • Построение и программирование робота-шпиона.

Ход занятия

Воспитатель: Здравствуйте, ребята. Давайте с вами поприветствуем друг друга. Я приглашаю всех встать в круг и сказать друг другу добрые пожелания, передавая из рук в руки «волшебный цветок».

(Дети передают друг другу цветок и произносят добрые пожелания).

Воспитатель: Присаживайтесь на свои места. Сегодня наши знакомые Макс и Маша хотят устроить вечеринку-сюрприз для своего друга. Только они не знают, в какое время их друг придет к ним в гости. Нужно построить устройство, которое их сможет предупредить. У вас есть какие-нибудь предложения?

(Ответы детей)

Воспитатель: Маша и Макс хотят построить робота-шпиона. Этот робот будет издавать сигнал, если обнаружит движение. Поможете Маше и Максу?

(Ответы детей)

Воспитатель: Но сначала необходимо разбудить наши мозговые клеточки.

Физминутка

Садитесь в круг на колени, руки перед собой, ладонями вниз. Выполняем кинезиологическое упражнение «Кулак-ребро-ладонь».  Сначала правой рукой, потом левой, потом двумя руками одновременно.

(Можно использовать ритмичное музыкальное сопровождение).

Воспитатель: Вот и наши головы хорошо заработали и ручки мы размяли. Предлагаю вам занять свои места и приступить к сборке робота-шпиона. Перед вами схемы сборки. Можете приступать к работе. Работаем в парах. А что это значит?

(Ответы детей).

Воспитатель: Правильно, собираем по очереди, помогаем друг другу. Вы собрали робота-шпиона? Какой датчик вы использовали?

(Ответы детей). (рис. 1, приложение 4)

Воспитатель: А теперь надо его запрограммировать. Не забываем сначала подключить нашу модель к смартхабу. Для этого нажимаем на нем кнопку и ищем значок нашего смартхаба на планшете. Молодцы!

Физминутка

Воспитатель: Давайте немного разомнемся. Раз Макс и Маша планируют вечеринку, значит, нам не обойтись без веселых игр и танцев. Давайте вместе с вами станцуем танец «Арам-зам-зам»

(Детский танец-игра с ускорением).

Воспитатель: Найдите знак «Начало», потом поставьте модуль «ожидание» — песочные часы на желтом фоне. Этот знак означает, что робот будет ждать выполнение какой-либо команды. А какой, на это указывает картинка внизу модуля, которую мы можем с вами менять. Найдите значок «Датчик движения» и перетащите его к знаку модуля «ожидание». У нас получилось, что наш робот будет ждать, пока не сработает датчик движения. Поставьте следом модуль «Звук» (нотку). Что у нас получилось?

(Ответы детей).

Воспитатель: Правильно, наш робот-шпион будет ждать сигнала от датчика движения, а потом издаст звук. Вот такая программа у вас должна получиться (рис. 2, приложение 4). А теперь проверьте, как работает ваш робот-шпион. Попробуйте изменить знак датчика движения, поэкспериментируйте с ним.

(Дети самостоятельно вносят изменения в программы и проверяют их).

Воспитатель: Молодцы! Вы собрали робота-шпиона, который оповещает вас о приближении к вам кого-нибудь. А теперь разбираем свои работы и складываем детали в коробку.Вам понравилось сегодня на занятии? Что нового узнали? Что было сложно? Какой датчик мы с вами сегодня использовали?

(Ответы детей.)

Воспитатель: До свидания.

Выводы

Данному циклу занятий предшествует вводное занятие, на котором дети знакомятся с понятием «робот», конструктором LEGO EducationWeDo 2.0 — они рассматривают детали конструктора, пробуют собрать свои модели без использования электронных элементов и планшетов

После цикла занятий «Первые шаги», дети получают первичные представления об основных электронных элементах конструктора, умеют подключать модель к электронному устройству, ориентируются в деталях конструктора, их расположении. Благодаря этим занятиям, дети получают знания о блочном программировании, основных командах-программах. Но самое важное, что каждый ребенок ощущает себя настоящим конструктором — он сам создал робота и «оживил» его. Преподаватель на этих занятиях может выявить лидеров и тех, кому потребуется его более пристальное внимание; формируются пары, в которых ребята будут дополнять друг друга.

Таким образом, эти занятия формируют конструкторские навыки, развивают техническое творчество, расширяют кругозор и способствуют развитию коммуникативных навыков дошкольников.

Список использованной литературы

  1. Загадки про улитку - https://zagadki-dlya-detej.ru/zagadki-pro-ulitku/
  2. Скащук Ю.В. Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «Азбука робототехники».
  3. 25 удивительных и интересных фактов об улитках - https://bestcube.space/25-udivitelnyh-i-interesnyh-faktov-ob-ulitkah
  4. Википедия. Искусственный спутник Земли https://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственный_спутник_Земли
  5. Программное обеспечение WeDo 2.0 v. 1.9.385. https://education.lego.com/ru-ru/downloads/retiredproducts/wedo-2/software
  6. Книга для учителя LEGO® Education WeDo 2.0. Комплект учебных проектов.
  7. Обзор конструктора LEGO® Education WeDo 2.0. https://этоделотехники.рф/самый-полный-обзор-конструктора-lego-wedo-2-0/

Приложения

Приложение 1

Материал к занятию 1  «Улитка-фонарь».

Рис. 1. Радужная улитка

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 2.  Улитка

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 3. Пальчикоая гимнастика «Улитка».

Рис. 4.  Модель «Улитка-фонарь»

Рис. 5. Программа для улитки-фонарика

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Приложение 2

Материал к занятию 2  «Вентилятор»

Рис. 1. Вентилятор

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 2. Модель «Вентилятор»

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 3. Программа для вентилятора

Приложение 3

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Материал к занятию 3  «Движущийся спутник»

Рис. 1. Искусственный спутник

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 2. Искусственный спутник

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 3.  Модель «Движущийся спутник»

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 4. Программа для движущегося спутника

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Приложение 4

Материал к занятию 4 «Робот-шпион»

Рис. 1. Модель «Робот-шпион»

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Рис. 2. Программа для робота-шпиона.

Первые шаги в робототехнике: цикл занятий

Вам понравилось? Расскажите о своем опыте своим друзьям в социальных сетях. Пусть им понравится тоже!