Доклад на тему: «Формирование инженерно-технического мышления обучающихся через Lego-конструирование и робототехнику.»

Доклад на тему:  «Формирование инженерно­технического мышления обучающихся через лего­конструирование и робототехнику.» Подготовил:     учитель информатики  МБОУ «ООШ№6»  Заиченко Г. В. г.Губкинский 2016г В Стратегии инновационного развития России на период до 2020 года особое внимание уделяется развитию и внедрению инноваций в программе модернизации российской экономики, в первую очередь в сфере техники и технологий.   В   России   решение   проблем   качества   инженерно­технического образования   относится   к   числу   приоритетов   государственной   политики Особую   роль   в   связи   с   этим   в   системе   образования   играет   развитие технического творчества детей.  Актуальность   данного   направления   обусловлена   современными тенденциями социально­экономического развития нашей страны, повышением роли человеческого фактора во всех сферах деятельности. Предприятия и организации   нуждаются   в   обновлении   инженерно­технического   персонала, отвечающего современным квалификационным требованиям.  Инженерным   мышлением   мы   называем   вид   познавательной деятельности, направленной на исследование, создание и эксплуатацию новой высокопроизводительной   и   надежной   техники,   прогрессивной   технологии, автоматизации и механизации производства, повышение качества продукции. Главное   в   инженерном   мышлении   ­   решение   конкретных,   выдвигаемых производством задач и целей с помощью технических средств для достижения наиболее   эффективного   и   качественного   результата.   При   этом рационализация, изобретение и открытие как результаты научно­технического творчества   порождают   качественно   новые   результаты   в   области   науки   и техники и отличаются оригинальностью и уникальностью. Огромную роль в формировании элементов инженерной компетенциии школьников   в   процессе   реализации   дополнительных   образовательных программ играет лего­конструирование и робототехника.  Федеральный   компонент   государственного   стандарта   общего образования определяет направленность общего образования на личностное развитие   детей:   приобретение   опыта   разнообразной   деятельности,   опыта познания   и   самопознания,   подготовки   обучающихся   к   осознанному   и ответственному выбору жизненного и профессионального пути.   Воспитание перспективных инженерных кадров нужно начинать еще в школьном возрасте, ориентировать   подростков   на   приобретение   навыков   технического творчества,   прививать   интерес   к   техническим   исследованиям,   развивать имеющиеся способности творческой технической одаренности. В связи с этим возрастает   роль   лего­конструирования   и   робототехники   в   урочной   и внеурочной   деятельности   учащихся, образовательные   потребности   школьников,   способных   удовлетворить   оказать   помощь   в профессиональном самоопределении. Основной   целью   дополнительного   образования   является удовлетворение индивидуальных потребностей ребенка, оказание помощи в самореализации. В современных условиях российское образование располагает возможностями формирования составляющих творческого потенциала подростков: • стремление к развитию, духовному росту; • способность удивляться, способность полностью ориентироваться в проблеме, отдавать себе отчет в ее состоянии; • спонтанная гибкость; • адаптивная гибкость; • оригинальность; • дивергентное (многовариантное) мышление; • способность к быстрому приобретению новых знаний; • восприимчивость (открытость) по отношению к новому опыту; • способность легко преодолевать умственные границы и перегородки;  • способность уступать, отказываться от своих теорий; • способность «рождаться каждый день заново»; • способность отбрасывать несущественное и второстепенное; способность к тяжелому упорному труду; • способность к составлению сложных структур из элементов, к синтезу и др. Обучение современных школьников основам инженерной грамотности, поощрение   исследовательской   и   экспериментальной   деятельности, формирование   у   обучающихся   элементов   инженерной   культуры,   развитие открытой и успешной личности являются основными направлениями в лего­ конструировании и робототехнике Ценным средством в новой модели занятий ЛЕГО и робототехники служит проектная   деятельность   учащихся,   которая   реализуется   с   помощью проблемного изложения знаний, поискового и исследовательского способов обучения,   работа   в   группах   и   результат   —   формирование   творческих технических   способностей   школьника   и   социальных   компетенций.   Метод учебного проекта возник в начале 20 века как метод проблем, основанный на личной   заинтересованности   ребенка   в   приобретении   знаний   для   решения реальной   проблемы.   Для   этого   ребята   могут   пользоваться   как   уже полученными знаниями, так и новыми, которые им еще предстоит приобрести. Проект   подразумевает   совместную   деятельность   учащихся   с   применением знаний,   полученных   из   страха   допустить   ошибку,   раскрепощает   юного конструктора.   Очень   важно   поддержать   ребенка   в   любых   его   творческих начинаниях.   Похвалить   поиски   своего   пути,   даже   если   они   не   увенчались успехом.   Возрастание   качества   конструирования   стимулирует   реализацию творческого   потенциала,   исчезает   страх   неудачи,  возрастает   уверенность   в своих силах. Роль учителя состоит в том, что он направляет мысль ученика для поиска информации. Форма проведения занятий по лего­конструированию и робототехнике   строится   на   воспроизведении   изученного   материала   с   различной   степенью преобразования содержания: • включение старого содержания в контекст нового;  • построение задач на применение знаний в новой ситуации;  • творческие задачи, требующие ранее усвоенных знаний.  На   самых   первых   занятиях,   когда   ребята   еще   только   знакомятся   с простейшими   конструкциями,   можно   уже   пронаблюдать   их   проектную деятельность.  Рождение   любого   урока   начинается   с   осознанного,   правильного   и четкого  определения его конечной цели  — чего учитель хочет добиться; затем определения задач — как учитель достигает поставленной цели; затем установления   средств  —   что   поможет   учителю   в   достижении   цели.   При изучении темы «Типы графических изображений» преподавателем ставится цель — сформировать понятия способов описания конструкций, закрепить названия   деталей   LEGO.   Цель   достигается   через   поставленные   перед ребятами задачи:  • Построить из всех деталей конструктора самую высокую башню.   •   Изучить   способы   скрепления   лего­деталей   и   придать   жесткость   прямо­ угольной форме.   •   Зафиксировать   свой   замысел   на   бумаге   с   использованием   чертежных инструментов (линейка, простой карандаш, ластик).  Для решения учащимися задач учитель демонстрирует фотографии различных башен,   построенных   с   древнейших   времен   до   наших   дней,   иллюстрации чертежных инструментов. Рассказывает историю создания людьми высоких и прочных   башен,   акцентируя   их   внимание   на   причине   построения   именно такого   вида   башен.   При   исследовании   упоминает   о   природных   си­   лах, действующих на здания (ветер, землетрясение, солнце, дождь, снег и т. д.). В последующей   проектной   деятельности   ребятам   вначале   необходимо разложить   поставленную   задачу   на   составляющие   элементы,   изучить   их последовательно,   один   элемент   за   другим,   затем   изученные   блоки воссоединить и достичь поставленной цели — например, построить башню. Научиться переносить свои замыслы на бумагу, используя чертеж, работать по другим   графическим   рисункам   и   чертежам.   Привлечь   знания   из   других областей наук: рисование, математика, физика, окружающий мир, литература и т. д.  В   ходе   исследования   конструкции   на   прочность,   работоспособность, обнаружение изъянов и их устранение детьми приобретаются новые научные знания, не известные им доселе, но известные науке. Степень эффективности решаемых   детьми   задач,   конечно,   зависит   от   того,   насколько   адекватно   и глубоко   их   понимание   реальности,   в   какой     мере   они   могут   правильно оценивать ту ситуацию, в которой им приходится действовать и применять свои знания.  Объясняя свой опыт, школьник приучается понимать окружающий его мир. У него   при   этом   постоянно   начинают   возникать   вопросы   (порождаемые островками   незнания),   которые   требуют   уточнения.   Все   это   способствует возникновению привычки (навыка) объяснения и осмысления своего опыта. В этом случае он может научиться делать любое новое дело, самостоятельно осваивая   его.   Освоение   ребятами   практическими   навыками   строится   на работе в группе, что приучает школьников к сотрудничеству и коммуникации, а   также   присутствию   соревновательного   интереса   между   группами. Приобретается   личный   опыт   человека,   способного   самостоятельно определять свою позицию, заинтересованно и терпимо относиться к позициям и   интересам   других   людей.   Каждая   группа   самостоятельно   решает поставленную   перед   всем   классом   задачу,   создает   и   исследует   свою конструкцию, каждый участник приобретает собственный опыт и опыт работы в коллективе.  Развиваются   такие   навыки,   как   наблюдательность,   оформление   мысли   в устной   и   письменно   речи,   умение   анализировать,   рассуждать,   творчески применять   знания   в   решении   новых   познавательных   и  практических   задач. Структура   комплектации   конструкторов   позволяет   ребятам   приобретать знания о простейших механизмах (рычаг, колесо, блоки, ременные и зубчатые передачи,   зубчатореечные   передачи,   червячная   передача,   кулачковый механизм,  кривошатунный  механизм)  и  собрать  модели  с их  применением. Например, при изучении темы «Открыть ворота!» перед учащимися ставится задача   собрать   пять   типов   ворот,   открывающихся   с   использованием зубчатореечной передачи; ременной передачи; зубчатой передачи; блоков и совмещенных   видов   передач.   Сочетание   преподавателем   объяснительно­ иллюстративного,   репродуктивного,   исследовательского   методов   при изложении   учащимся   сведений   о   технических   изобретениях   и   сборке конструкций   развивает   их   память   и   вливается   в   их   личный   опыт.   А организация   изучения   поэлементного   построения   и   исследования   учебного материала   способствует   складыванию   в   сознании   школьников   правильной целостной   картины   мира,   развитию   способов   познания   (анализ,   синтез, обобщение,   абстрагирование,   сравнение).   Изыскивая   пути   развития творческого   мышления   и   познавательной   самостоятельности   учащихся, складывается   и   новый   портрет   педагога:   это   консультант,   воспитатель, исследователь,   руководитель   проектов.   ЛЕГО­уроки   готовят   ребят   к самостоятельному   решению   проблем,   задач,   с   которыми   придется сталкиваться   в   жизни,   где   необходимо   мыслить   и   действовать, самостоятельно добывать и творчески применять знания и опыт в различных ситуациях.  Немаловажен  и  тот  факт,  что  в проектной  деятельности   на на таких   занятиях   закрепляются   знания   об   истории   создания   механизмов   и использования   их   школьника проходит такие этапы как:   человеком   на   протяжении   веков.   Движение   мысли • обдумывание (анализ) проблемы,  • высказывание предположений (построение гипотез),  • построение их с помощью наблюдений, рассуждений,  • формулирование выводов, сообщение и их защита. Таким   образом   лего­конструирование   и   робототехника   отличаются целостностью,   внутренней   взаимосвязанностью   частей,   единой   логикой развертывания   деятельности   учителя   и   учащихся   и   являютяются мотивационным   импульсом   в   формировании   инженерно­технического мышления обучающихся.