Автор: Журавлева Татьяна Валерьевна
Должность: Воспитатель
Учебное заведение: Мбдоу №29 г.Псков
Населённый пункт: г.Псков
Наименование материала: Конспект занятия
Тема: Лего и робототехника старшего дошкольника.
Раздел: дошкольное образование
КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ ПО ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЮ И ОСНОВАМ
РОБОТОТЕХНИКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ СТАРШЕГО ДОШКОЛЬНОГО
ВОЗРАСТА (5-7 ЛЕТ)
Тема: «Путешествие в город Механикос: строим умный дом»
Возрастная группа: Старший дошкольный возраст (5-7 лет).
Форма организации: Подгрупповая (8-10 детей), смешанная
деятельность (индивидуальная и парная).
Продолжительность: 30-35 минут.
Интеграция образовательных областей: Познавательное развитие,
социально-коммуникативное развитие, речевое развитие,
художественно-эстетическое развитие.
Часть 1. Методологическое обоснование и целевые ориентиры
1.1. Концептуальная основа занятия
Занятие построено в рамках технологического подхода к образованию
детей старшего дошкольного возраста, который рассматривает
конструирование и элементарное программирование как средства
развития инженерного мышления, предпосылок алгоритмизации и
основ системного анализа. В отличие от спонтанного
манипулирования деталями конструктора, данное занятие
структурировано как проблемно-игровая ситуация, требующая от
детей применения знаний в новой среде – моделировании «умного»
дома. Использование образовательных наборов LEGO® Education
(например, «LEGO® Education STEAM Park», «Простые механизмы»
или базовых наборов LEGO® DUPLO с элементами электроники,
адаптированными для возраста) позволяет реализовать принцип «от
конкретного к абстрактному», переводя реальные функции «умного
дома» в доступные для детей механические и программные модели.
1.2. Цели и задачи
Цель: Способствовать развитию основ инженерно-технического
мышления, конструкторских навыков и первичных компетенций
алгоритмизации у старших дошкольников через проектную
деятельность по созданию модели «умного дома» с использованием
элементов робототехники.
Задачи, распределенные по образовательным областям:
Познавательное развитие:
o
Формировать умение анализировать объект (дом) через выделение
его функциональных частей (дверь, окно, освещение, сигнализация).
o
Развивать пространственное мышление и умение читать простейшие
схематические изображения (технологические карты, пиктограммы
действий).
o
Способствовать усвоению элементарных причинно-следственных
связей в механических и программируемых системах («если нажать
кнопку, то мотор включится, и дверь откроется»).
o
Знакомить с базовыми принципами работы простых механизмов
(рычаг, ось, блок) и элементов автоматики (датчик движения, кнопка,
мотор).
Социально-коммуникативное развитие:
o
Стимулировать навыки кооперации и распределения ролей в
процессе парной работы над сложной конструкцией.
o
Развивать способность к совместному планированию действий и
конструктивному обсуждению идей.
o
Формировать умение презентовать результат коллективного труда,
аргументировать выбранные решения.
Речевое развитие:
o
Обогащать активный словарь технической и обобщающей лексикой
(«механизм», «датчик», «программа», «модель», «функция»,
«стабильность», «алгоритм»).
o
Совершенствовать умение строить объяснительную речь («Мы
сделали так, потому что…»).
o
Практиковать составление устного алгоритма последовательности
действий.
Художественно-эстетическое развитие:
o
Развивать комбинаторные способности и чувство гармонии,
симметрии при создании архитектурной формы.
o
Поощрять творческий подход к решению технической задачи (дизайн
дома, нестандартное применение деталей).
Часть 2. Структура и содержание занятия
2.1. Подготовительный этап (Организационно-мотивационный
момент)
Время: 4-5 минут.
Цель: Создать эмоциональный и познавательный интерес к теме,
актуализировать имеющийся опыт детей.
Содержание деятельности:
Педагог собирает детей вокруг интерактивной доски или ковра, где
размещены изображения современных домов и «умных» гаджетов.
Звучит «технологичная» фоновая музыка.
Вводная беседа: «Ребята, представьте, что мы с вами стали
изобретателями! Мы отправляемся в фантастический город
Механикос, где все дома – необычные, "умные". Как вы думаете, что
может делать "умный дом", чтобы помогать своим жильцам?» (Дети
высказывают предположения: сам включать свет, открывать дверь,
поливать цветы, охранять от грабителей).
Проблематизация: Педагог показывает письмо (или видео-
сообщение) от «мэра города Механикос», который просит юных
инженеров помочь построить макет такого дома, чтобы показать его
жителям. «Но в нашем доме должны быть не просто стены и крыша, а
хотя бы одно "умное" устройство! Давайте подумаем, какое?»
Актуализация знаний: Педагог демонстрирует основные
электронные компоненты (мотор, датчик наклона, кнопку, провод),
проговаривая их названия и спрашивая о возможном применении.
«Это мотор. Что он умеет делать? (Вращаться). Где в нашем доме
может пригодиться вращение? (Чтобы открыть дверь, поднять штору,
включить вентилятор)».
2.2. Основной этап (Конструктивно-моделирующая и
исследовательская деятельность)
Время: 20-22 минуты.
Цель: Организовать практическую деятельность по проектированию,
сборке и "оживлению" модели дома.
Содержание деятельности (делится на три взаимосвязанных
блока):
Блок А: Планирование и проектирование (5-6 минут).
Дети делятся на пары (или небольшие тройки) – «инженерные бюро».
Каждая группа получает планшет с простой схемой-шаблоном
базового дома (прямоугольное основание, стены, крыша) и набор
карточек с изображением возможных «умных» устройств:
автоматическая дверь, светящийся фонарь, сигнализация с датчиком
движения, вентилятор.
Задача 1: Договориться и выбрать одно устройство для своего дома.
Обсудить, какие детали и механизмы для этого понадобятся.
Задача 2: Собрать устойчивый фундамент и основные стены дома по
схеме или собственному замыслу. Педагог выполняет роль
консультанта, задавая наводящие вопросы: «Как сделать вашу башню
более устойчивой? Проверьте соединение деталей. Достаточно ли
широкое основание?».
Блок Б: Конструирование и интеграция механизма (8-10 минут).
Дети приступают к реализации выбранной функции. Педагог
предоставляет каждой группе доступ к общему ресурсному центру, где
находятся специализированные детали: оси, шестеренки, шкивы,
моторы, датчики, лампочки, а также большое количество стандартных
кубиков и кирпичиков.
Роль педагога: Не показывать готовое решение, а стимулировать
поисковую активность. Демонстрирует принципы работы на отдельной
платформе: «Посмотрите, если я соединяю мотор с осью, а на ось
надеваю эту деталь, она становится рычагом. Как таким рычагом
можно сдвинуть дверь?» Дети экспериментируют, пробуют,
ошибаются и находят свои решения.
Акцент делается на поиске механической передачи движения от
мотора к нужной части конструкции.
Блок В: Создание и отладка простейшей программы (6-7 минут).
Для групп, чьи устройства требуют автоматизации (например, дверь
должна открываться по нажатию кнопки или свет включаться в
темноте), педагог вводит среду программирования. Для данного
возраста оптимально использовать иконографические среды, такие
как LEGO® Education Coding Express (физические кодирующие
кубики) или программное обеспечение с «drag-and-drop»
интерфейсом, например, LEGO® SPIKE™ Essential в самом простом
режиме.
Алгоритмизация: Педагог вместе с детьми «переводит» их желание в
последовательность команд. «Что должно произойти первым? (Датчик
почувствовал движение). Что потом? (Сигнал пошел на мотор). Что
делает мотор? (Вращается 2 секунды). А что в это время делает
дверь? (Открывается)». Дети на планшете или с помощью кубиков
выстраивают линейный алгоритм: иконка «датчик движения» -> иконка
«мотор вперед» -> иконка «пауза (2 сек)» -> иконка «мотор стоп».
Происходит этап отладки: дети запускают программу, наблюдают за
работой модели, выявляют несоответствия (дверь открывается не до
конца, мотор работает слишком долго) и вносят коррективы в
конструкцию или программу.
2.3. Заключительный этап (Рефлексивно-презентационный)
Время: 5-6 минут.
Цель: Проанализировать результаты деятельности, сформировать
чувство успешности, закрепить новые понятия.
Содержание деятельности:
Презентация проектов: Каждое «инженерное бюро» представляет
свой «умный дом». Рассказ проходит по схеме: 1) Название дома. 2)
Какое «умное» устройство в нем есть и какую проблему жильцов оно
решает. 3) Демонстрация его работы. 4) Самая большая трудность
при строительстве и как ее преодолели.
Вопросы и обратная связь: Педагог и другие дети задают
уточняющие вопросы, проявляя искренний интерес. Педагог
акцентирует внимание на оригинальных инженерных находках:
«Обратите внимание, как Петя и Маша использовали длинный рычаг,
чтобы дверь открывалась шире!».
Обобщение и рефлексия: Педагог подводит итог. «Сегодня мы были
настоящими инженерами-робототехниками. Мы не только построили
дома, но и заставили их "ожить" с помощью механизмов и программ.
Что нового вы узнали? (Ответы детей). Какое слово вам запомнилось?
(Алгоритм, датчик, программа). Что было самым интересным? А
самым сложным?».
Перспектива: Педагог предлагает подумать, какое еще устройство
можно добавить в дом в следующий раз, и информирует, что лучшие
модели займут свое место на выставке «Город Механикос» в группе.
Организуется бережная разборка конструкций (важный этап,
приучающий к порядку и бережному отношению к материалам).
Часть 3. Методические рекомендации и критерии оценки
3.1. Дифференцированный подход и поддержка
Для детей, испытывающих трудности в пространственном
конструировании, подготовить более детализированные пошаговые
схемы или предложить работать над дополнением к уже собранной
базовой модели (например, поставить забор, построить гараж).
Для детей, быстро справляющихся с задачей, ввести дополнительные
условия (усложнить механическую передачу, добавить в программу
второй блок действий – например, «открыть дверь и включить свет»).
Важно поощрять любую работоспособную идею, даже если она
отличается от задуманного педагогом образца. Ценность
представляет сам процесс поиска решения.
3.2. Необходимое материально-техническое оснащение
1. Конструкторы: Базовые наборы LEGO® DUPLO или LEGO® Classic
(для строительства самого дома). Специализированные наборы,
включающие элементы для создания механизмов (шестерни, оси,
колеса, рычаги) – например, «LEGO® Education Simple Machines Set».
Возможно использование простейших робототехнических наборов
типа «LEGO® Education WeDo 2.0 Core Set» или «LEGO® SPIKE™
Essential».
2. Электронные компоненты: Смарт-хаб (контроллер), мотор, датчик
движения/наклона/цвета, кнопка, провода или возможность
беспроводного соединения.
3. Устройство для программирования: Планшет или ноутбук с
установленным соответствующим ПО (например, LEGO® Education
SPIKE™ App).
4. Демонстрационное оборудование: Интерактивная доска или
магнитная доска для показа схем, пиктограмм, видеописьма.
5. Дидактические материалы: Карточки с символическими
изображениями «умных» функций дома, технологические карты
сборки базовых моделей, пиктограммы команд для
программирования.
3.3. Критерии оценки деятельности детей (педагогическая
диагностика в процессе наблюдения)
Оценка носит качественный, формативный характер и направлена на
отслеживание динамики развития навыков.
Когнитивный критерий:
o
Умеет ли ребенок выделить цель конструкции и ее основные части?
o
Способен ли прочитать простейшую графическую инструкцию?
o
Понимает ли и может ли словесно воспроизвести причинно-
следственную цепочку в работе своего механизма/программы?
Конструктивно-технический критерий:
o
Владеет ли приемами прочного и устойчивого соединения деталей?
o
Может ли подобрать детали, адекватные замыслу (функциональные и
эстетические)?
o
Проявляет ли поисковую активность при решении механической
задачи?
Социально-коммуникативный критерий:
o
Способен ли к распределению действий и согласованию замыслов с
партнером?
o
Участвует ли в коллективном обсуждении, умеет ли аргументировать
свой выбор?
o
Проявляет ли настойчивость в достижении результата, стремится ли
довести начатое до конца?
Рефлексивный критерий:
o
Может ли рассказать о своем изделии, его функции и этапах
создания?
o
Способен ли адекватно оценить трудности, с которыми столкнулся?
Данное занятие является не развлекательным мероприятием, а
целостным образовательным модулем, закладывающим фундамент
для развития системного, алгоритмического и творческого мышления,
необходимого для успешного освоения STEM-дисциплин (наука,
технология, инженерия, математика) на следующих ступенях
образования.