Робототехника - современный аспект конструирования.
В современной России существует проблема недостаточной обеспеченности инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования, именно поэтому возникает необходимость вести популяризацию профессии инженера, ведь использование роботов в быту и на производстве требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами. Назрела необходимость, как можно раньше прививать знания и навыки в области роботехники. Робототехника-это техническая область, соединяющая в себе математику, механику, схемотехнику, программирование и информатику; это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации в различных сферах человеческой деятельности.
Если говорить о внедрении робототехники в ДОУ, то можно прийти к выводу, что в рамках введения ФГОС необходима новая образовательная модель, которая бы гармонично соединяла современные технологии с традиционными средствами развития ребенка. Занятия конструированием, программированием, а также общение в процессе работы способствует разностороннему развитию воспитанников. Такое направление, как робототехника открывает возможности для реализации новых компетенций дошкольников. Робототехника дает уникальную возможность получить знания целого ряда сложных технических дисциплин в увлекательной игровой форме, развивать интерес к науке и технике с раннего возраста.
На данный момент существуют робототехнические конструкторы корейского производства HUNA-MPT, ROBOTIS, российского производства ТРИК, немецкого производства FISCHERTECHNIK и другие.
Самым известным конструктором в мире является Lego, а самой известной платформой для обучения роботехнике Lego Mindstorms. Робототехнический конструктор Lego Mindstorms можно использовать с детьми от 10 лет, а для дошкольного возраста Lego разработало контструктор Lego WeDo.
Компания Lego основана в 1932 году. Ее основатель — датчанин Оле Кирк Кристиансен. Будучи плотником, он сначала основал фирму по производству изделий для дома, а позже занялся еще и производством деревянных кубиков для детей. Фирма получила название Lego, соединив датские слова leg — играть и godt — хорошо. В 1947 году компания Lego начала выпуск пластиковых игрушек и уже в 1949 появились знаменитые защелкивающиеся кирпичики Lego. Основными идеями Lego являются модульность и совместимость. Хотя кирпичики за 65 лет своего существования меняли дизайн и форму, они абсолютно совместимы между собой. Современные элементы вполне можно присоединить к элементам 40-летней давности. Из Lego можно собирать модели автомобилей, самолетов, кораблей, зданий, и, конечно, роботов. С конца прошлого века Lego выпускает специальный робототехнический конструктор, который сегодня стал лидером образовательной робототехники.
Lego WeDo: робототехника для самых маленьких
Набор Lego WeDo
Сегодня этот набор достаточно активно внедряется в России в образовательную робототехнику для дошкольников. Такой конструктор позволяет собрать и запрограммировать при помощи компьютера множество базовых моделей по инструкции, а также придумывать свои. В наборе детали, совместимые со стандартными кирпичиками Lego.
Состав набора Lego WeDo: Базовый, называется также Перворобот.
· В этот набор входят 158 строительных элементов;
USB Lego-коммутатор; Через коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo, которое выполняется на компьютере, через разъемы коммутатора подается питание на моторы и осуществляется обмен данными между датчиками и компьютером.
· мотор; Можно запрограммировать направление вращения мотора (по часовой стрелке или против) и его мощность. Питание на мотор подается через USB порт компьютера, таким же образом осуществляется обмен данными между датчиками и компьютером.
· датчик наклона; Сообщает о направлении наклона, различает 6 положений: Носом вверх, носом вниз, на левый бок, на правый бок, нет наклона, и любой наклон.
· датчик расстояния. Обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см, соответственно можно запрограммировать выполнение каких-либо действий при наступлении этого события. Например, чтобы машинка при обнаружении препятствия не сталкивалась с ним, а ехала в обратную сторону.
Набор выпускается в пластиковом ящике с крышкой. Набор состоит из разноцветных лего - кирпичиков. Из базового набора можно собрать 12 моделей (4 темы, по 3 модуля на каждую тему).
1. Тема «Удивительные механизмы» - «Танцующие птицы», «Умный волчок», «Обезьянка-барабанщик».
2. Тема «Дикие животные»- «Голодный крокодил» «Рычащий лев», «Летящая птица»
3. Тема « Игра в футбол»- «Нападающий», «Вратарь», «Веселые болельщики»
4. Тема «Приключения» - «Спасение самолета», «Большое бегство», «Лодка на бурном море».
Состав набора Lego WeDo ресурсный.
В этот набор входят 326 дополнительных и новый элементов для сборки больших моделей и изучения новых возможностей. Этот набор не содержит электроники. Строительные элементы в этом наборе – это не только кирпичики, но и различные структурные детали, шестеренки и роторы, колеса и оси, соединительные и поворотные звенья, резинки. Соединив его с базовым набором можно построить 4 новые модели: колесо обозрения, грузоподъемный кран, автомобиль и дом. Построенные модели не являются автономными роботами, для их работы требуется компьютер.
В работе с роботехническими конструкторами можно выделить следующие этапы работы:
1. На первом этапе работы происходит знакомство с конструктором и инструкциями по сборке, изучение технологии соединения деталей;
2. На втором этапе происходит формирование навыка по сборке простых конструкций по образцу;
3. На третьем этапе стоит задача познакомить детей с языком программирования, а также правилами программирования в компьютерной среде;
4. Четвертый этап - это усовершенствование предложенных разработчиками моделей, создание и программирование моделей
Целью внедрения робототехнических компьютеров в ДОУ является - формирование у дошкольников интереса к техническим видам творчества. Внедрение робототехнических конструкторов Lego WeDo в ДОУ позволяет решать следующие задачи:
Образовательные:
-познакомить детей с Lego WeDo
-познакомить со средой программирования
-дать первоначальные знания по робототехнике
-формировать умения по основным приемам сборки и программирования
-формировать умения составлять таблицы для отображения и анализа данных
Развивающие:
-развивать конструкторские навыки
-развивать память, внимание, логическое и аналитическое мышление
-развивать мелкую моторику
-развивать творческую инициативу и самостоятельность
Воспитательные:
- воспитывать у детей интерес к техническим видам деятельности
-развивать коммуникативные навыки - умение участвовать в беседе и обсуждении
-развивать самостоятельность и умение доводить начатое до конца
-формировать навыки сотрудничества - умение работать в команде, малой группе и в паре.
Таким образом, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что внедрение робототехнических конструкторов в ДОУ необходимо, поскольку соответствует требованиям ФГОС по полноценному развитие личности детей во всех основных образовательных областях, а именно: в сферах социально-коммуникативного, познавательного, речевого, художественно-эстетического и физического развития личности детей на фоне их эмоционального благополучия и положительного отношения к миру, к себе и к другим людям.
