Интерактивное образование Герб Новосибирска
Тема номера: «Развитие физической культуры и спорта в учреждениях образования»
Выпуск №48 Октябрь 2013 | Статей в выпуске: 120


Все статьи автора(2) Татьяна Владимировна Двороковская,
учитель информатики МАОУ Гимназия № 12 Калининского района г. Новосибирска

Особенности применения робототехники в обучении младших школьников

В прошлом учебном году в середине января в нашу гимназию поступил конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo). Я веду информатику в начальных классах и в рамках факультативных занятий начала осваивать вместе с учениками начало робототехники. В наше время дети хорошо знакомы с лего-конструктором, с легкостью собирают даже сложные модели. Но этот конструктор позволяет оживить созданные детьми модели. Через LEGO-коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами модели при помощи программного обеспечения WeDo™. Через два разъема коммутатора подается питание на моторы и проводится обмен данными между датчиками и компьютером. Программное обеспечение предназначено для создания программ путем 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. С помощью программного обеспечения можно заставить модели двигаться, говорить различными голосами и даже своим, т.к. есть средство записи звука. То есть, собрав модель и запрограммировав ее поведение, ребенок видит результат своего труда и не какую-то картинку на экране, а вживую у себя на столе рядом с компьютером.

Так с чего же начать эту увлекательную работу? Первое, что я сделала, сама собрала одну из моделей по заданным чертежам. И хотя я закончила технический ВУЗ, такие понятия, как двигатели, датчики, приводы, имели достаточно абстрактное значение. Я, конечно, о них слышала, но прикоснуться пришлось при работе с этим конструктором. Мне не терпелось подключить модель к компьютеру и составить программу. С бесконечной радостью я увидела, как у меня на столе запрыгали, завертелись, зачирикали собранные мною птички. И когда я начала заниматься с ребятами, то увидела, как быстро они осваивали такие понятия, как перекрестная ременная передача, понижающая и повышающая зубчатые передачи, что такое промежуточное зубчатое колесо, коронное зубчатое колесо и т.д. Довольно быстро дети освоили принципы построения программ для своих моделей. Потому что язык программирования, состоящий из блоков-команд, не сложен и интуитивно понятен. А главное, ребята заинтересовались и механической составляющей данного конструктора и программной. Ребята составляют программы, на которые тут же реагируют собранные модели. У детей идет более конкретное осознание того, что созданные ими модели четко выполняют программы, написанные на компьютере. И что на малейшее изменение, внесенное в программу, тут же реагирует и модель. Так, например, задав другую мощность мотора, какие-то детали в модели начинают двигаться быстрее либо медленнее. Дети видят, как реагируют их модели на датчики. Что можно, например, фразой «Стоп», сказанной в микрофон, остановить вращение мотора, или наоборот фразой «Вперед» запустить движение модели. Хотя в этом случае модель просто реагирует на громкий звук в микрофон. На самом деле можно хлопнуть в ладоши и будет тот же самый эффект, но это уже будет зависеть от заранее продуманного детьми сценария поведения созданной модели.

Конечно, мне очень помогли методические разработки, которые прилагаются на диске к конструктору. В разработке занятий я опиралась на книгу для учителя, входящую в данный набор. Эти материалы в первую очередь адресованы учителям начальной школы (2-4 классов). В книгу включены и этапы обучения, и способы организации уроков, и перечень терминов, звуков, фонов, и подробные описания занятий (их всего 12, по количеству предложенных моделей), а также даны задания для учащихся. На основе методических материалов, представленных на диске, я подготовила комплект учебных пособий для занятий с детьми: алгоритмы выполнения заданий с вопросами для обсуждения, а также справочные материалы (в количестве 9 комплектов по числу рабочих мест в классе), а именно перечень терминов, элементов LEGO, звуков, фонов экрана. Работая индивидуально, парами, или в командах, дети любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

Выстраивая свои занятия с ребятами, я почувствовала, что у них появилось желание не только следовать инструкциям по сбору и программированию моделей, данным в этом конструкторе, но и проявлять инициативу, воплощать свои творческие задумки. Так, например, на мастер-классе, который я проводила вместе с детьми, в рамках регионального семинара, где, кстати, дети играли роли учителей, ребята собрали робота, который здоровался с входящими в класс гостями, а также подсчитывал их количество. Т.е. дети нашли практическое применение для своей модели, к чему собственно мы и стремились. Вообще дети с большим энтузиазмом откликнулись на участие в мастер-классе. Им очень понравилось делиться своими знаниями со взрослыми людьми. Мне было приятно наблюдать, как ребята вдумчиво и серьезно объясняли учителям, где находится ведущее, а где ведомое зубчатое колесо, как рассчитать скорость вращения зубчатого колеса при разных оборотах мотора. Как реагируют датчики расстояния и датчики наклона. Ребята учили взрослых составлять программы, работать с устройством звукозаписи, позволяющем записывать небольшие фразы. Демонстрировали свои модели, которые через компьютерную сеть с помощью пересылки писем с компьютера на компьютер уже без участия людей могли изменять свое поведение. Мне понравилось, что это было общение на равных, сотрудничество взрослых и детей, где взрослые в роли учеников, задавая вопросы, получали от детей разумные, толковые объяснения.

Я очень рада, что в нашу гимназию поступил этот конструктор. И что он остался именно в начальной школе. На своем хотя и небольшом опыте работы с конструктором я увидела, как дети заинтересовались, ведь комплект заданий WeDo позволил ребятам работать и в качестве юных исследователей, и инженеров, и математиков, и даже писателей. Детям предоставляется возможность проведения межпредметных проектов, так как ребята собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути, являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи. То есть на таких занятиях происходит разностороннее развитие учащихся, посредством конструирования, программирования, исследований, написания отчетов, а также общения в процессе работы.

Источники:

Методические разработки «LEGO Education WeDo Teacher's Guide».

Версия для печати
Мне понравилась эта статья! Мне понравилось!
(всего - 2)
Комментировать Комментировать
(всего - )
? Задать вопрос ведущему рубрики
(всего - 0)
Остальные публикации раздела / Все статьи раздела