Интегрирование робототехники с учебно-методическим комплексом по предмету «Окружающий мир» в начальной школе



В статье авторы проводит анализ существующих образовательных решений в области образовательной робототехники и рассказывает, на каких занятиях в начальной школе можно использовать конструкторы по робототехнике, в качестве эффективных методов обучения.

Ключевые слова: эффективные методы обучения, робототехника, интегрирование.

Мир меняется, и, замечаем мы это или нет, техника и информатика влияют почти на каждый аспект нашей жизни. Дети быстро становятся активными гражданами, поэтому развитие у них нужного набора навыков в настоящее время одна из приоритетных задач государства.

Вычислительное мышление — это группа навыков, которая быстро распространяется по всему миру и формирует ключевой образ действий, связанный с технологией. Вычислительное мышление и подобные компетенции прочно обосновались во многих других государственных образовательных стандартах по всему миру, включая Федеральные государственные образовательные стандарты Российской Федерации. Эти важные навыки можно развить путем проектной деятельности, основанной на ситуациях из реальной жизни.

Социальный заказ общества диктует, что современный школьник должен знакомиться с окружающим миром не только на теоретическом уровне, но и постигать его тайны непосредственно на практике. Наиболее отвечает поставленным задачам образовательная робототехника, позволяющая объединить теорию и практику на уроках окружающего мира в начальных классах. Робототехника позволяет создавать динамические схемы, отражающие те или иные явления, делает демонстрацию опытов яркой, красочной и более наглядной.

Окружающий мир как учебный предмет несет в себе большой развивающий потенциал: у детей формируются предпосылки научного мировоззрения, их познавательные интересы и способности; создаются условия для самопознания и саморазвития ребенка. Знания, формируемые в рамках данного учебного предмета, имеют глубокий личностный смысл и тесно связан с практической жизнью младшего школьника. Особенностями содержания этого предмета являются: интегрированный характер предъявления естественнонаучных и обществоведческих знаний, особое внимание к расширению чувственного опыта и практической деятельности школьников, наличие содержания, обеспечивающего формирование общих умений, навыков и способов деятельности; возможность осуществлять метапредметные связи с другими учебными предметами начальной школы.

Проведя сравнительный анализ характеристик двух видов конструкторов: Lego WeDo 2.0 и Lego Mindstorms пришли к выводу, что для учеников 2–4 классов целесообразно применять на занятиях конструктор Lego WeDo 2.0. С педагогической точки зрения, использование конструктора LEGO имеет ряд важных достоинств.

Во-первых, это стимулирование мотивации учащихся к получению знаний. При работе с Lego-конструктором учащийся видит плоды своей работы и имеет возможность применить полученные знания на практике. Кроме того, работа по созданию робота предполагает активную творческую деятельность ребенка. Это реализуется через решение нестандартных для учащегося задач и большое количество вариантов решения.

Во-вторых, это развитие интереса учащихся к технике, программированию и конструированию. Использование подобных конструкторов в образовательном процессе ведет к популяризации профессии инженера, а также прививает учащимся интерес к робототехнике.

В-третьих, это формирование навыков программирования, развитие логического и алгоритмического мышления. В условиях информатизации образования остро встает необходимость поиска новых подходов к развитию алгоритмических умений школьников. Старый подход к обучению школьников программированию при помощи только языков программирования (Паскаль, Бейсик) и в редких случаях использования компьютерных исполнителей (Робот, Чертежник и др.) уже не отвечает реалиям сегодняшнего дня.

В таблице 1 представлены основные проекты, которые можно использовать на уроках окружающего мира и формируемые результаты обучения в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования,

Таблица 1

Формируемые результаты обучения в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования (ФГОС НОО) [6]

Проекты	Метапредметные результаты ФГОС НОО		Предметные результаты ФГОС НОО			Темы из курса «Окружающий мир», при изучении которых можно использовать проекты с WeDo 2.0
			Математика, информатика	Окружающий мир	Технология
1. Лунная база	11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6	11.8 11.10 11.12 11.14 11.15 11.16	12.4.2 12.4.4 12.4.5	12.5.3 12.5.4 12.5.5	12.8.1 12.8.4 12.8.5 12.8.6	Звезды и планеты. Ориентирование на местности. Формы земной поверхности: равнины, горы, холмы, овраги (общее представление, условное обозначение равнин и гор на карте).
2. Захват предметов	11.1 11.2 11.3 11.4 11.7	11.8 11.10 11.12 11.14 11.1				Общее представление о строении тела человека. Внимание, уважительное отношение к людям с ограниченными возможностями здоровья, забота о них. Забота о здоровье и безопасности окружающих людей
3. Отправка сообщений	11.1 11.2 11.4 11.6 11.7	11.8 11.10 11.12 11.14 11.16				Средства связи: почта, телеграф, телефон, электронная почта, аудиои видеочаты, форум
4. Оповещение о вулкане	11.10 11.12 11.14	11.7 11.10 11.12 11.14				Формы земной поверхности: равнины, горы, холмы, овраги (общее представление, условное обозначение равнин и гор на карте)
5. Осмотр	11.8 11.10 11.12 11.14 11.16	11.7 11.8 11.10 11.12 11.14 11.16				Формы земной поверхности: равнины, горы, холмы, овраги (общее представление, условное обозначение равнин и гор на карте). Особенности поверхности родного края (краткая характеристика на основе наблюдений). Полезные ископаемые, их значение в хозяйстве человека
6. Эмоциональный дизайн	11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6	11.7 11.8 11.10 11.12 11.14 11.16				Взаимоотношения человека с другими людьми. Внутренний мир человека: общее представление о человеческих свойствах и качествах
7. Безопасность в городе	11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6	11.7 11.8 11.10 11.12 11.14 11.16				Общественный транспорт. Транспорт города и села. Наземный, воздушный и водный транспорт. Правила пользования транспортом (наземным, в том числе железнодорожным, воздушным и водным). Дорога от дома до школы, правила безопасного поведения на дорогах, на транспорте (наземном, в том числе железнодорожном, воздушном и водном)
8. Чувства животных	11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6	11.7 11.8 11.10 11.12 11.14 11.16				Животные, их разнообразие. Условия, необходимые для жизни животных (воздух, вода, тепло, пища). Насекомые, рыбы, птицы, звери, их отличия. Особенности питания разных животных (хищные, растительноядные, всеядные). Дикие и домашние животные. Роль животных в природе и жизни людей, бережное отношение человека к животным.

Робототехника в школе с использованием конструкторов LEGO WeDO 2.0 представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.

Литература:

1. Образовательная робототехника в начальной школе: учебно-методическое пособие / Т. Ф. Мирошина, Л. Е. Соловьева, А. Ю. Могилева, Л. П. Перфильева; под рук. В. Н. Халамова.;— Челябинск: Взгляд, 2011. — 152 с.

2. Овсяницкая Д. Н., Программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д. Н. Овсяницкий, — Челябинск: ИП, 2014. — 204 с.

3. Основы образовательной робототехники: учебно-методическое пособие для слушателей курса — М.: Издательство «Перо», 2014. — 80 с.

4. Робототехника в образовании / В. Н. Халамов. — Всерос. учебно-методический центр образовательной робототехники. — 2013. — 24 с.

5. LEGO Education WeDo 2.0 Вычислительное мышление Книга учителя, 2021. — 170 с.

6. Приказ Министерства образования и науки РФ от 6 октября 2009 г. № 373 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования» в редакции Приказа Министерства образования и науки РФ от 29 декабря 2014 г. N 1643