Введение 3
Глава 1. Инженерное образование младших школьников 6
1.1. Компоненты инженерной культуры 6
1.2. Образовательная робототехника 11
1.3. Простые механизмы 14
Вывод к первой главе 24
Глава 2. Формирование инженерной культуры младших школьников 25
2.1. Конструирование простых механизмов на элементной базе LEGO 25
2.2. Особенности изучения робототехники в начальной школе 29
2.3 Методические рекомендации для проведения внеурочных занятий по
конструированию простых механизмов 35
Вывод по второй главе 48
Заключение 50
Всё меняется, и игровая индустрия тоже не стоит на месте. Игры с каждым поколением детей становятся всё более яркими, разнообразными и качественными. С большим энтузиазмом во всем мире развивается направление STEM (наука, технологии, инженерия и математика) обучения. Основанное на объединении естественных наук и инженерных дисциплин в единую систему такое обучение широко использует наборы конструкторов, которые поощряют знакомство детей с научными и математическими принципами движений.
LEGO-конструирование - популярная во всём мире игра, которая глобально использует SD-модели реального мира и игровую тематическую среду для обучения и развития ребёнка [2]. Конструирование LEGO, как развивающее и образовательное занятие, начинается в детском саду. Более того, о нём не забывают и в школе.
Сегодня во многих школах нашей страны есть секции технологий LEGO по таким предметам как: технология, информатика, физика, математика и окружающий мир. Но занятия эти, в основном, ориентированы на учащихся средней и старшей школы и не способствуют развитию младших школьников. При этом конструирование простых механизмов на элементной базе LEGO на внеурочных занятиях по робототехнике позволит эффективнее развивать умения учащихся читать схемы, анализировать проблемы и находить их решение, критически относиться к создаваемым объектам труда, находя пути их усовершенствования.
Дети, изучая основы робототехники, на основе LEGO, учатся творить, ошибаться, находить ошибки, исправлять их, достигать идеала. Включение робототехники во внеклассное мероприятия очень важно для начальной школы, потому что учащиеся могут работать самостоятельно и коллективно, используя стандартные алгоритмы и схемы, обучающие продукты, раскрывая свою индивидуальность, используя воображение и креативность, чтобы понять возможность робототехники.
Учебные материалы LEGO Education, разработанные ведущими специалистами в области педагогики, соответствуют государственным и федеральным образовательным стандартам и предлагают разнообразные задания для учащихся начальных классов по различным предметам естественнонаучной и технической направленности. Инструменты оценки успеваемости помогают анализировать работу учащихся во время процесса обучения, а не после его завершения.
Актуальность темы исследования обусловлена противоречием между готовностью младших школьников к анализу принципов работы простых механизмов, желанием их конструировать, что способствует формированию инженерной культуры, и не достаточным методическим обеспечением, позволяющим эффективно организовать такую учебную деятельность.
Объект исследования - процесс изучения робототехники на внеурочных занятиях в начальной школе.
Предмет исследования - процесс формирования и развития инженерной культуры на примере конструирования простых механизмов на внеурочных занятиях по робототехнике.
Цель исследования - разработать методические рекомендации для проведения внеурочных занятий по конструированию простых механизмов, способствующих формированию инженерной культуры младших школьников.
Задачи следования:
1. Провести анализ научной и методической литературы по теме исследования.
2. Определить понятие инженерной культуры и выделить ее компоненты.
3. Определить круг простых механизмов, пригодных для конструирования младшими школьниками с использованием материальной базы общеобразовательной школы;
4. Разработать методические рекомендации для проведения внеурочных занятий по конструированию простых механизмов.
Методы исследования:
- теоретические: анализ, синтез психолого-педагогической и методической литературы по теме исследований, классификация понятий.
- эмпирические: педагогическое проектирование.
Практическая значимость представленного исследования заключается в разработке программы по формированию инженерной культуры младших школьников на внеурочных занятиях по робототехнике.
Структура исследования: работа состоит из введения, двух глав, выводов по главам, заключения и списка использованной литературы.
В ходе работы была проанализирована педагогическая, психологическая и методическая литература по проблеме организации внеурочных занятий по робототехнике. Анализ литературы показал, что курс «робототехника» в рамках дополнительного образования позволяет овладеть навыками элементарного технического проектирования; положительно влияет на развитие мелкой моторики; формирует такие важные понятия, как: конструкция, конструктивные характеристики, программа; позволяет приобрести навык взаимодействия в группе. Включение робототехники в образовательный процесс позволяет познакомить обучающихся особенностями профессии инженера, способствует формированию навыков работы с механизмами. Творческая целеустремлённость и мотивация у выбору профессии, связанной с инженерией.
Углубленный курс «робототехника» для начальной школы рассчитан на 21 час и проводится в рамках внеклассных занятий. В процессе изучения базовых робототехнических конструкций младшие школьники развивают мелкую моторику, пространственное мышление, умение манипулировать виртуальными и реальными объектами.
