Елена Бирюкова
Использование возможностей робофутбола в развитии алгоритмических навыков у детей дошкольного возраста
Использование возможностей робофутбола в развитии алгоритмических навыков у детей дошкольного возраста.
Актуальность и условия становления опыта
С самого раннего возраста дети овладевают алгоритмами, знакомятся с последовательностью действий при приеме пищи, умывании, с правилами дорожного движения, поведения за столом, на улице. При формировании элементарных математических представлений дети д. в. знакомятся с алгоритмами построения сериационнного ряда, счета, решения арифметических задач, измерения величин. В каждом образовательном направлении ребенок д. в. овладевает алгоритмическими навыками, которые являются фундаментом в развитии его личностных и интеллектуальных качеств необходимых для развития у детей предпосылок к учебной деятельности (ФГОС).
Публикация «Использование возможностей робофутбола в развитии алгоритмических навыков у детей дошкольного возраста» размещена в разделах
Активное развитие алгоритмических навыков у ребенка д. в. может осуществляться только в среде, деятельность в которой будет побуждать ребенка к открытию «новых знаний», переносу имеющегося алгоритмического опыта в новые ситуации. Что может поистине заинтересовать ребенка в эпоху цифровизации в среде? Конечно же – РОБОТ. Робот везде – под елкой от ДМ, в магазинах на каждом прилавке, в звездных войнах, робот пылесос дома…. По последним данным сегодня в мире работают 1 миллион 800 тысяч самых различных роботов - промышленных, домашних, роботов-игрушек. Век накопления знаний и теоретической науки сменяется новой эпохой - когда всевозможные роботы и механизмы заполняют мир. Потребности рынка труда в специалистах технического профиля и повышенные требования современного бизнеса в области образовательных компетентностей выдвигают актуальную задачу обучения детей основам робототехники. Техническое образование является одним из важнейших компонентов подготовки подрастающего поколения к самостоятельной жизни. Кто такой робот? Это персонаж, которому дети сообщают команды, для того, чтобы достичь заданной цели, а робот их выполняет. Таким образом, ребенок вольно или невольно составляет алгоритм действий робота. Недостаточность методических наработок по развитию алгоритмических умений у детей дошкольного возраста в эпоху развивающегося мира роботов и огромное желание детей погружаться в сложную среду информационных технологий натолкнули нас на идею, которая отражена в теме нашего опыта, который хочу представить сегодня – «Использование возможностей робофутбола в развитии алгоритмических умений у детей дошкольного возраста».
Новизна и педагогическая целесообразность опыта
Техническое образование является одним из важнейших компонентов подготовки подрастающего поколения к самостоятельной жизни.
В этой большой и сложной работе особо выделяется освоение детьми алгоритмов действий. Освоение умений данной категории происходит за счет прохождения через игровые занимательные формы, требующие анализа действий объекта, постановки новых действенных задач, возникающих в разных ситуациях. Мотивацией для выбора детьми данного вида деятельности является практическая направленность занятий, возможность их углубления и расширения в игре.
Особенности и возможности робофутбола от выполнения практических работ до подготовки и проведения состязаний роботов требуют от детей тщательной подготовки, соблюдения правил техники безопасности и умения действовать в игре согласованно.
Отсутствие технологических подходов и дидактических разработок по развитию алгоритмических умений у детей дошкольного возраста в педагогической науке недостаточно. Применение системного и поэтапного подхода в развитии алгоритмических умений в процессе игры в робофутбол позволит его применить в качестве рекомендаций по освоению простейшего робофутбола и развитию детской деятельности детьми дошкольного возраста педагогами ДОО и родителями воспитанников.
Ведь алгоритм – это и есть способ принятия и удержания цели своей предстоящей деятельности, это последовательность шагов (операций) для осуществления решения практических и учебных задач. Овладение алгоритмом обеспечивает возможность переноса метода решения данной задачи на похожие задачи. Действия контроля, самоконтроля и коррекции также свойственно при алгоритмической деятельности людей.
Теоретическая интерпретация опыта.
В основе опыта лежат идеи педагогов Л. В. Воронина, Е. А. Утюмова. Они различают три вида алгоритмов. Первый – линейный, когда последовательность действий выполняется в строго определенном порядке, однократно. Разветвляющийся алгоритм характеризуется тем, что существует условие, которое необходимо проверить, и если оно выполняется, то исполняется одна последовательность шагов, если нет, то другая. Циклический алгоритм содержит часть действий, которые необходимо повторить несколько раз, пока не будет реализовано некоторое условие. Согласно результатам их исследования, сформированные алгоритмические умения, активно применяемые и развиваемые в играх с правилами позволяют развивать у детей алгоритмические способности.
Т. о., игры с правилами являются средством освоения понятий игра, правила, алгоритм. Среди игр с правилами мы выделили Робофутбол.
Ведущая педагогическая идея.
Алгоритмические умения дошкольников - это способность планировать свои действия, работать по правилу, образцу, понимать, исполнять, применять и составлять алгоритмы, анализировать, корректировать свою деятельность, направленную на получение результата, переносить усвоенные способы действий, алгоритмы в новые ситуации, описывать их понятным другим людям языком и средствами. Игра с правилами являются одним из ведущих средств освоения правил, понятий и алгоритмов.
Робофутбол - это вид игровой деятельности, требующий, чтобы несколько роботов действовали вместе для выполнения задач (забивания голов и защиты своих ворот, а также реагирования на действия другой команды роботов. К тому же робофутбол популярен в настоящее время. Почему?
Две основные причины популярности робофутбола:
• Развлечение – футбол является одним из самых популярных видов спорта в мире.
Многие люди любят смотреть и играть в него. Замена человеческих игроков на интеллектуальные машины добавляет новый глоток свежести в игру.
Таким образом, определилась основная цель работы - развитии алгоритмических умений у детей дошкольного возраста в процессе освоения игры Робофутбол.
В соответствии с целью были поставлены задачи:
1. Изучить психолого-педагогическую, методическую литературу по направлению работы, разработать план работы краткосрочного кружка по интересам «РОБОФУТБОЛиЯ».
2. Познакомить детей с игрой Робофутбол, научить детей читать и составлять алгоритмы движения робота – футболиста, учить управлять роботом-футболистом.
3. Сформировать интерес родителей к новому образовательному направлению по развитию алгоритмических умений в процессе игры детей в Робофутбол.
Свою работу выстроили поэтапно.
1 этап – аналитический.
Посредством изучения методической, психолого-педагогической литературы составили последовательность образовательной работы с детьми в данном направлении. Был проведен анализ владения детьми алгоритмическими умениями с использованием заданий по типу графического диктанта, игровых заданий «кто куда придет», «помоги Буратино дойти домой» и т. д.
2 этап – реализационный.
Включал в себя реализацию плана работы кружка «РОБОФУТБОЛиЯ», который осуществлялся ступенчато.
На первой ступени «Знакомство с игрой» проводились просмотры видеофильмов с последующим совместным обсуждением, с выделением роли робота, анализа направления движений роботов (прямо, влево, направо).
Проводилась беседа с использованием видеопрезентации, знакомящей детей со структурой робофутбола. Познакомили детей с роботом, его устройством, его возможностями управления, с полем, его разлиновкой (центр). Знакомили детей с алгоритмами, позволяющими в дальнейшем управлять роботом.
На данной ступени использовались карточки – тренажеры по выстраиванию заданной траектории по типу графического диктанта. Сначала задание проговаривает взрослый, затем придумывают алгоритм дети. Таким образом, ребенок знакомится с линейным алгоритмом, развивается его умение по чтению и составлению линейных алгоритмов.
С родителями было проведено онлайн анкетирование с использованием гугл формы «А знаете ли вы, что такое Робофутбол».
Далее был разработан информационный интерактивный стенд по развитию алгоритмических умений детей с помощью робофутбола, с использованием куар-кодов.
На второй ступени, «Забеги с препятствиями», проходит освоение циклического алгоритма. Для этого мы задаем такие задания, как «Обойди препятствие», «Обойди ряд препятствий». Детям дается задания по составлению алгоритма по данному заданию. Знакомим детей с пультом управления, его кнопками. Дети овладевают первоначальными умениями управлять двигающимся роботом. Далее проводятся соревновательные задания – чей робот быстрее обойдет одно препятствие (два, три препятствия, но непременно дойдя до финиша.
Третья ступень, «Полевые сборы», направлен на обучение навыкам ведения мяча роботом (от центра поля до ворот, от ворот до ворот, принятие ребенком роли робота-нападающего, и робота – защитника. Проводились мини-футболы на время «Забей гол» на время. Главный зачет в робофутболе ведется по числу забитых голов на время (3 минут). Решались задачи развития умения действовать согласно правилам игры, исполняя роль робота – футболиста - нападающего и робота – футболиста – защитника. Дети учились быть внимательными, собранными, доводить начатое до конца. Развивалось у детей пространственное мышление.
Проводились игры по 2,4 игрока. Главный зачет в робофутболе ведется по числу забитых и пропущенных голов на время (5 минут).
Проведение трех видов игры «Робофутбол».
Первая, робофутбол- игра двух роботов с мячом в соответствии с правилами классического футбола (игра на поле с ограждениями и воротами).
Вторая, роботлуноход – тренировка в управлении с передвижениями предметов и их выводом за границы площадки (игра на поле без ограждения и ворот).
Третья, робосумо – игра в формате поединков, где 1 робот должен вытолкнуть другого за границы площадки (игра на поле без ограждения и ворот).
Четвертая ступень, итоговая командная игра Робофутбол.
Игра делится на три тайма по 3 минуты, в каждом из них по 1 игроку из команды (2 команды). Потом игроки менялись. Имеют возможность проиграть в игру 6 детей. Очки суммируются. Управление роботами происходит с помощью программы, установленной на гаджете или с помощью пульта. Таким образом, дети приобретают полезные технические навыки и коммуникативные умения.
3 этап – контрольный.
Проведен с целью выявления роста сформированности алгоритмических умений, интереса к Робофутболу. Проведено повторное тестирование с помощью индивидуальных заданий со сменой стимульного материала.
В результате проделанной работы у детей сформировался стойкий интерес к игре и выполнению игровых ролей. Дети стали более внимательны и собраны при выполнении тестовых заданий. Умеют читать и составлять алгоритмы движения робота, доводить начатое дело до конца. Сократилось время выполнения тестовых заданий, увеличилось количество желающих.
Возможности применения
Опыт работы данного кружка может быть полезен педагогическим работникам ДОО, студентам педколледжей, а также тем, кто интересуется решением проблемы формирования алгоритмических умений у детей дошкольного возраста, и освоением игры Робофутбол.
В дальнейшем планируем продолжить работу над развитием алгоритмических умений и навыков у детей дошкольного возраста, с опорой на решение задач сбора робота и программирования его движений.
Приложение
Установите все три конуса (или чашки) по прямой линии. Убедитесь, что между каждым конусом достаточно места, чтобы робот прошел между ними. Чем больше расстояние между конусами, тем уменьшается сложность. Выбирать место на внешней стороне трассы (около одного из крайних конусов) и используйте ленту, чтобы сделать «Х» на земле в этом месте. Поместите футбольный мяч (или мяч аналогичного размера) на «Х». Расположите своего робота рядом с мячом. Никакая часть робота не должна касаться мяча до запуска. Ваша цель - подтолкнуть (толкать) мяч между первым и вторым конусами, а затем между вторым и третьим конусами. После этого вам нужно обвести мяч вокруг третьего конуса и сделать еще один проход по трассе, еще раз обводя мяч через оба конуса, только наоборот. Используйте секундомер, чтобы узнать, как быстро высможете пройти курс. Секундомер должен запускаться, когда вы впервые касаетесь мяча своим роботом. Секундомер должен быть остановлен, как только мяч полностью пройдет через последний набор конусов на втором проходе по трассе. Пройдите трассу несколько раз, чтобы увидеть, как ваше время улучшается с практикой. Запишите свои результаты в вашу инженерную тетрадь.
Прохождение «змейки»: робот проходит змейку между 4 предметами (конусами, кубиками, игрушками) расставленными на расстоянии 30 см друг от друга.
Забивание гола: на расстоянии 50 см от ворот устанавливается мяч, робот забивает гол в ворота. Расстояние межу стойками ворот 15 см, диаметр мяча 40 мм (вес, тип материала мяча определяется участником самостоятельно).
Важно отметить, что компьютер используется как средство управления робототехнической моделью. Его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Дети получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.
