Уроки по лего конструированию lego education

Обновлено: 20.05.2024

Подразделение LEGO Education с 1980 года начало свою деятельность в сфере образования, сотрудничая с известными экспертами в развитии науки, технологии, психологии. За это время была разработана целостная концепция обучения для детей в возрасте от 1.5 до 16 лет. Деятельность LEGO Education направлена на стимулирование у детей творческих навыков, создание проектных работ, учебы сотрудничества в команде.

На сегодня программа LEGO Education внедрена более чем в 40 странах мира.

Чтобы ребенок-дошкольник правильно и гармонично развивался, ему необходимо играть. Да, именно благодаря игре малыш приобретает необходимые навыки и познает мир. Так же в дошкольном возрасте появляются первые виды продуктивной деятельности, к числу которых можно отнести и конструирование.

Конструирование – это процесс создания модели с использованием разного рода деталей, систематизация отдельных предметов, элементов или частей. Это занятие очень важно для дошкольника, поскольку развивает мелкую моторику, усидчивость, внимательность, творческое и образное мышление – черты, которые так важны в школе. Но самое главное, благодаря конструированию ребенок исследует окружающий мир и все его аспекты не только снаружи, но и изнутри.

Вооружившись этими знаниями, специалисты Lego Education создали специальные тематические наборы для детей дошкольного возраста, которые были разделены на 4 блока: «Время играть», «Творческое конструирование», «Ранняя математика и английские буквы» (АВС) и «Простые механизмы». Эти наборы зарекомендовали себя в мире, как одни из лучших образовательных продуктов, которые отвечают высочайшим требованиям эстетики, безопасности, прочности, а также долговечности.

Каждый из четырех блоков имеет наборы для детей трех возрастных групп: для раннего возраста (от 1,6 года), среднего (от 3 лет) и дошкольного возраста (от 5 лет). Конструкторы для каждого возраста разработаны с учетом возрастной специфики: для самых маленьких – большие кубики DUPLO, для детей от 5 лет – мелкие кубики SYSTEM.

Наборы LEGO Education – это не только наборы для конструирования, но и множество фигурок животных, человечков, буков и цифр. Это позволяет малышу создавать различную среду: зоопарк, дом, железную дорогу, фермерский участок, а так же разыгрывать разные сюжеты: сказочные или бытовые, ближе знакомясь с жизненными законами и принципами.

Детали LEGO разработаны специально для детей из безопасного пластика, их удобно держать в руке, они прочно крепятся между собой, поэтому постройка малыша будет крепкой и устойчивой. Благодаря наборам LEGO ребенок имеет безграничные возможности для воплощения своих творческих идей.

Наборы для старшего возраста (от 5 лет) помогают малышу познакомиться с наукой и техникой. В них имеются болты, рычаги, оси, шестеренки, которые позволяют собрать ребенку не только разнообразную технику, но и знакомит его с принципом работы простых механизмов.

Все наборы предназначены как для групповой работы, так и для индивидуальной. Все они имеют конкретную тему и особые методические рекомендации. Так же они дополняются специальными карточками с заданиями и примерами моделей, которые можно собрать при помощи того или иного конструктора.

Наборы Lego Education – помогут вашему ребенку с ещё большим интересом познавать мир, а так же легко и быстро подготовится к школе.

Используйте блок «Рулевое управление» для управления приводной платформой.

Переместить объект

Запрограммируйте приводную базу таким образом, чтобы переместить и освободить кубоид.

Движение по кривой

Используйте блок «Рулевое управление» для управления приводной платформой.

Перемещение по прямой

Изучите различные способы управления движением приводной платформы по прямой линии.

Что дальше?

Используйте блок переключения для принятия решений в динамическом процессе на основании информации датчика.

Остались вопросы?

Свяжитесь с нами

Быстрые ссылки

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2022 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.

Здесь вы найдете все необходимое, чтобы начать занятия по предметам STEM с помощью решений «Машины и механизмы» для начальной и основной школы. Каждый Комплект учебных материалов обеспечивает полную методическую поддержку педагога, предоставляя учебные материалы обучающихся, детальные рекомендации для педагога, инструкции по сборке необходимых моделей и инструменты оценки успеваемости. Для получения справочной информации о начале работы перейдите в раздел «Поддержка».

Комплект проектных работ MAKER для основной школы

Для выполнения заданий из этого комплекта необходим набор "Технология и основа механики" (арт. 9686). Данные учебно-методические материалы MAKER включают в себя три проектных задания и вспомогательные материалы для педагогов, в том числе пошаговые описания организации учебной деятельности, материалы для проектирования и интегрированные инструменты самооценки для обучающихся. Выполнение этих проектов позволит ученикам начальной школы приобрести навыки решения задач и ведения проектной деятельности, сделав их уверенными в себе изобретателями.

Комплект проектных работ MAKER для начальной школы

Для выполнения заданий из этого комплекта необходим набор "Простые механизмы" (арт. 9689). Данные учебно-методические материалы MAKER включают в себя три проектных задания и вспомогательные материалы для педагогов, в том числе пошаговые описания организации учебной деятельности, материалы для проектирования и интегрированные инструменты самооценки для обучающихся. Выполнение этих проектов позволит ученикам начальной школы приобрести навыки решения задач и ведения проектной деятельности, сделав их уверенными в себе изобретателями.

Комплект заданий «Технология и основы механики. Задания базового уровня»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие набора «Технология и основы механики» (арт. 9686). В этот Комплект заданий базового уровня входят 48 уроков, включая идеи по диверсификации уровня сложности заданий, а также специальные творческие задания, предназначенных для изучения устройства и принципов действия простых машин и машин с приводным двигателем. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Технология и основы механики. Задания повышенной сложности»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие набора «Технология и основы механики» (арт. 9686). В этот Комплект заданий повышенной сложности входят 28 уроков и творческих заданий, предназначенных для изучения процессов конструирования и проектирования. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Простые механизмы»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие набора «Простые механизмы» (арт. 9689). В Комплект входят 20 проектных заданий для учеников начальной школы, предназначенных для изучения устройства и принципов действия машин, которые встречаются в повседневной жизни. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Возобновляемые источники энергии»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие наборов «Технология и основы механики» (арт. 9686) и «Возобновляемые источники энергии» (арт. 9688). В комплект входят 20 проектных работ, предназначенных для изучения принципов применения возобновляемых источников энергии. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Пневматика»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие наборов «Технология и основы механики» (арт. 9686) и «Пневматика» (арт. 9641). В Комплект входят 12 проектных работ, направленных на изучение методов использования пневматических устройств в реальной жизни. Комплект включает в себя заметки для учителя и рабочие листы для учащихся.

Комплект заданий «Первые механизмы»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие набора «Простые механизмы» (арт. 9656). В Комплект входят 16 занятий для детей среднего и старшего дошкольного возраста, в ходе которых они узнают о принципах работы зубчатых колес, рычагов, шкивов, колес и валов. Занятия обеспечивают базовое знакомство с технологией и принципами инженерного проектирования. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

Конспекты по конструированию Lego Education

КОНСПЕКТ ПО КОСТРУИРОВАНИЮ № 1

Набор Lego Education

возрастная группа Старшая группа «Пчёлки»

Дополнительные необходимые материалы для занятия Макет дома, игрушки деда и бабы.

Магнитофон с записью русской народной музыки.

продолжительность 25 минут

Тема «Собака»

Цель: - создание поделки собаки по схеме.

Задачи: - продолжать учить читать схему постройки собаки в определенной последовательности;

-конструировать по схеме;

-закрепить умение отбирать нужные детали и правильно их назы

Длительность 5 минут. « Присоединяйся» 1 этап

Вводная часть.

(звучит музыка)

Жили – были дед и баба. Дом у них стоял на окраине леса один. Вот, как - то раз надо было деду с бабой уехать в город на целый день по делам. Закупить продуктов, зайти в аптеку и в больницу. А как дом оставишь, ведь там никого нет. И соседей нет поблизости. Вдруг кто - то заберётся чужой в дом? Что делать? Как решить эту проблему?

Кто может сторожить дом без них?

( ответы детей)

-Давайте поможем сделать из конструктора собаку, которая будет сторожить дом, пока дед с бабой в отъезде.

(Макет дома и деревьев. Лошадь с телегой. Фигурки стариков.)

Длительность 9 минут «Строй» 2этап

(Вноситься схема собаки).

-А из каких частей состоит собака?

( голова, туловище, лапы…)

-А какие детали конструктора можно использовать, учитывая схему постройки?

- С чего нужно начинать постройку?

Идёт сборка постройки (персонажа).

Длительность 5 минут «Рассуждай» 3этап

-Ребята, у кого из вас есть дома, в квартире это домашнее животное?

-А как вы ухаживаете за своим питомцем?

(ответы детей в форме рассказа)

-Собака есть у деда с бабой, но чего – то ей не хватает, некомфортно ей во дворе. Что бы вы сделали для этой собаки ведь она по сути живёт на улице, во дворе?

(предложения детей – конура, будка)

(Показ иллюстрации).

Длительность 6 минут «Продолжай» 4этап

-Погода на улице бывает разная, то льёт дождь, то очень жарко. Собаке хочется полежать и укрыться где - то. А конура это домик для собаки, то, что ей нужно и необходимо во дворе.

-Обязательно сделайте в конуре вход для собаки.

-Продолжаем строить .

КОНСПЕКТ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ №2

Набор Lego Education

Возрастная группа Старшая группа «Пчёлки»

Дополнительные необходимые материалы для занятия Иллюстрации с домашними птицами,

игрушка-утёнок.

продолжительность 25 минут

тема «Утёнок»

Цель: создание объёмной поделки утёнка по схеме.

Задачи: - продолжать развивать умение конструировать по схеме;

-- способствовать развитию творчества и самостоятельности при сборке утёнка;

Деятельность 6 минут «Присоединяйся» 1 этап

Вводная часть.

(Стук в дверь.)

-Кто там? Сейчас узнаю.

-Ребята нам принесли телеграмму.

( педагог читает вслух )

« Здравствуйте, ребята! Мы работники птицы фермы приглашаем вас сегодня к нам на экскурсию»

-Дети вы хотите побывать на птице ферме?

-Кто это? (куры)

-А как зовут детёнышей? (цыплята)

-А это кто с длинной шеей?

-А как зовут этих птиц с красивыми хвостами , длинной и красной бородкой?

-А это дикие или домашние птицы?

-А что делают работники фермы?

(кормят птиц, чистят кормушки, меняют воду)

-Ребята, отгадайте загадку о какой птице

идёт речь « Гонит в воду мать скорей

непослушных малышей

Что? Боитесь! Ну и шутки!

Кря – кря-кря. Ведь вы же.

(на слайде один утёнок изображён)

-Что случилось почему он один?

-Мама утка заболела, а других утят нет на ферме.

-Ребята, мы сможем как – то помочь утёнку, чтобы он был не один?

(ответы детей)

-С другими утятами ему будет не скучно и весело.

Длительность 12 минут «Строй»

-А из чего мы будем строить утят?

(ответы детей)

-Давайте рассмотрим схему. Какие детали нам пригодятся для сборки?

(ответы детей)

-А как получить разных утят, что нужно подбирать?

( другие цвета деталей)

-С чего начнёте собирать утёнка?

(ответы детей)

-Сегодня можно нашу схему дополнить другими элементами, кто догадался, что можно придумать, добавить?

( лапы для утки)

-А где вам удобно будет строить утёнка?

-.Занимайте свои места.

-Получились у вас утята? Какие они все разные. Утенок остался доволен, теперь он не

один. Их целая стая.

Длительность 2минуты «Рассуждай» 3этап

-А зачем на птице ферме нужен водоём или пруд? Ведь куры, индюки не умеют плавать.

(утки и гуси водоплавающие домашние птицы, любят плавать в воде.)

-А если маленький цыплёнок полезет в пруд?

Что может произойти с ним?

( утонет, так как не умеет плавать.)

-А что можно сделать для безопасности и удобства всех птиц ?

(огородить водоём или сделать бортики, сделать мостик)

Длительность 5минут «Продолжай» 4этап

-Действительно, можно огородить водоём, но не забудьте сделать ворота небольшие с калиткой или дверцей.

-А зачем мостик на пруду нужен?

(там отдыхают птицы, сушат на солнце свои перья)

-Кто что придумал, то и продолжайте строить для водоёма.

КОНСПЕКТ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ №3

Набор Lego Education

Возрастная группа Старшая группа «Пчёлки»

Дополнительные необходимые материалы для занятия

продолжительность 25 минут

тема «Наш город» по замыслу.

Цель:- формирование умений создавать замысел и реализовывать его.

Задачи: - упражнять детей в конструировании по замыслу;

-содействовать совершенствованию умений в конструктивной деятельности;

-закрепить навыки скрепления деталей и построения устойчивых моделей, обучение созданию сюжетной композиции.

Длительность 5 минут «Присоединяйся» 1этап

Вводная часть

В далёкой Австралии живёт мальчик Дима вместе с родителями, которые уехали из Губахи давным - давно . Сам Дима не был в нашем городе ни разу, поэтому не имеет представление о городе. А город с каждым годом растёт и обновляется. Строятся новые дома, много достопримечательных мест. Мальчик хотел бы увидеть город своими глазами, но у него нет такой возможности. Дима обратился с просьбой к нам, чтобы мы из лего конструктора собрали наш город и сфотографировали свои постройки. А фотографии выслали Диме.

-Ребята, вы согласны помочь Диме?

-Дети , а какие дома вы видите на фото в Губахе?

(высокие, низкие, многоэтажные)

-А какие здания существуют в нашем городе кроме жилых домов?

(школы, магазины, детские сады, заводы, стадион)

-Как можно узнать, что тут построен завод?

(по высоким трубам)

А что ещё можно увидеть на улицах , на дорогах и в парке города Губахи?

( фонтаны , лавочки, памятники, остановки)

(Фото одной из улиц Губахи)

Длительность 12 минут « Строй» 2 этап

-Всё это можно построить и создать сюжетную композицию нашего города.

-Ребята, когда будете строить здание, что нужно помнить?

(детали подбирать одного цвета или сочетать цвета)

-Постройку делайте устойчивую.

-А где вам будет удобнее строить?

(идёт строительство построек)

Педагог подходит к детям и спрашивает, что они хотят или уже строят. Детям которые до сих пор не определились, педагог даёт совет.

Длительность 4минуты «Рассуждай» 3этап

-Как вы думаете, получился у нас город?

(ответы детей)

-А где надо было разместить постройку завода?

(за городом , либо на окрайне города)

-Почему вы так думаете?

(ответы детей)

-А чтобы воздух в родном городе был чистым и свежим нужны очистительные сооружения возле завода. Обязательно нужно озеленять город. Высаживать молодые саженцы деревьев.

Длительность 5 минут «Продолжай» 4этап

-Ребята, очистительные сооружения похожи на большие круглые баки с одноэтажный дом, где стоят фильтры , которые очищают воздух. А так же рядом расположен блочный дом, там экологи контролируют загрязненность воздуха и проводят очистительные работы.

-Давайте достроим эти сооружения и тем самым поможем своему городу.

-А сейчас я сфотографирую весь наш город построенный вашими руками. Фотографии пошлю мальчику Диме. Он очень обрадуется и будет вам благодарен.

КОНСПЕКТ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ №4

Набор Lego Education

Возрастная группа Старшая группа «Пчёлки»

Дополнительные необходимые материалы для занятия

продолжительность 25 минут

Цель: - создание постройки слона по образцу.

Задачи: - закрепить умение детей строить по образцу;

-совершенствовать конструктивные навыки детей, умение соединять детали конструкции;

Длительность 6минут «Присоединяйся» 1этап

Вводная часть.

-Ребята, послушайте песню, о каком животном идет речь?

(ответы детей)

-Слон дикое или домашнее животное?

-А где можно увидеть слонов?

(в зоопарке, в цирке)

А чем отличается слон от других зверей, что у него есть особенное?

Слоны живут в теплых странах. Хоботом он собирает пищу, пьёт и защищается от врагов. У слонов отличная память. Они легко приручаются и помогают человеку выполнять трудную работу. В Индии этих животных используют на лесопильных заводах. Слон переносит брёвна при помощи хобота. Он не сбрасывает брёвна как попала, а аккуратно укладывает их штабелями.

Этого слоника зовут Равви. У него сегодня много работы, надо перенести все столбы в одно место. Он сильно устал.

(ответы детей)

-Конечно, целое стадо слонов быстро осилит эту работу и тем самым помогут слону Равви.

(Звучит негромкая музыка 1куплет «Розовый слон»)

(Показ иллюстрации)

Длительность 13 минут «Строй» 2этап (показ образца)

-А каким цветом слоны?

-Поэтому старайтесь использовать одного

цвета конструктор.

-Посмотрите внимательно, какие детали будем использовать при сборке слона?

( пластины, кубики малые для ног и хобота, горка для хобота, кирпичики малые для головы с глазками.)

-А с чего начнём строить постройку?

(с ног слона)

-Чем будем скреплять ноги слона?

Затем переходим к сборке туловища слона.

И заканчиваем постройку сборкой головы с хоботом.

Занимайте свои места и приступайте к созданию слонов.

Какие красивые , добрые получились у вас слоны. Они помогут слону Равви.

Длительность 2минуты «Рассуждай» 3этап

-Кто из вас видел слонов в зоопарке?

-Чем кормят слонов, что они любят?

( бананы, яблоки)

- А ещё слоны любят купаться.

-А как слон в жару обливает себя?

( при помощи хобота)

-А в цирке что делают слоны?

(ответы детей)

-Для слона в цирке обязательно должно быть стойбище. Там слон спит и отдыхает.

Длительность 4 минуты «Продолжай» 4этап

Стойбище представляет собой 4 стены в виде ограждения. Когда слон спит то своим телом прижимается к стене. Тут же ставят слону кормушку и питье, так как слон за день выпивает около10 вёдер воды.

-Ребята, давайте построим слону стойбище.

КОНСПЕКТ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ №5

Набор Lego Education

Возрастная группа Старшая группа «Пчёлки»

Дополнительные необходимые материалы для занятия

продолжительность 25 минут

Цель: - создание постройки робота по образцу.

Задачи:- научить анализировать постройку, выделяя основные части, устанавливать пространственное расположение этих частей относительно друг друга;

-развивать умение сочетать в постройке детали по форме и цвету.

Длительность 3минуты «Присоединяйся» 1этап

Вводная часть

Раздаётся звонок.

-Давайте прочтём его. Это от Ивана Петровича. Он конструктор – изобретатель. Работает на научном заводе.

« Помогите мне срочно собрать роботов для экспериментов. Я не успеваю выполнить этот заказ. Образец робота вам высылаю»

-Ребята надо выручать Ивана Петровича.

Как вы думаете сможем мы собрать по образцу роботов?

-А из чего мы будем их строить?

(ответы детей)

-А где нам удобнее будет строить?

Воспитатель в конверте заносит образец.

Длительность 15 минут «Строй» 2этап

-А теперь посмотрим, какие детали из лего – конструктора нужно использовать для конструирования роботов.

(ответы детей)

-С чего начнём строить?

-Обращайте внимание сколько деталей в том или другом ряду поставлено.

-Если у вас нет деталей нужного цвета, как тогда можно поступить?

(ответы детей)

-Из каких частей состоит робот?

(ответы детей)

Идёт сборка постройки робота.

(рассматривают образец и анализируют)

Длительность 3 минуты «Рассуждай» 3этап

-Какие функции могут выполнять роботы?

(ответы детей)

-Для чего создают роботов?

(облегчают труд, используют в космосе, это новые технологии)

-А как можно управлять роботом?

(пульт управления используют)

Роботу посылается сигнал и он на него реагирует и выполняет то или иное действие.

Длительность 4 минуты «Продолжай» 4этап

Давайте создадим для удобства управления роботами пульт.

-Какие бывают по размеру пульты?

(маленькие, большие)

-А что есть на пульте?

(кнопки или рычаги, переключатели)

-Какие детали можно взять для создания пульта?

(средняя пластина, квадратики ( кнопки),

прямоугольники с втулкой)

-Продолжаем строить.

Ивану Петровичу. Он ждёт заказ и будет рад, что вы справились с заданием.

КОНСПЕКТ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ№6

Набор Lego Education

Возрастная группа Старшая группа «Пчёлки»

Дополнительные необходимые материалы для занятия

продолжительность 25 минут

Тема «Зоопарк»

Цель: создание построек по замыслу.

Задачи: - закрепить конструктивные навыки детей;

- развивать умение работать в парах, договариваться и сотрудничать .

Длительность 4минуты «Присоединяйся» 1этап

Вводная часть

В одной стране жители маленького городка любили ходить с детьми в зоопарк. Там были разные животные и птицы. Посетители зоопарка любовались и подкармливали животных. Однажды ночью произошло сильное землетрясение . Зоопарк был разрушен и многие звери погибли . А другие в страхе разбежались . Жители очень расстроились, но решили восстановить свой любимый зоопарк. Они стали на новом месте строить зоопарк.

-А нам с вами отправили письмо .

Вскрывает конверт письма.

(читает письмо адресованное детям)

« Дорогие ребята! Каких бы вы хотели видеть животных и птиц в нашем новом зоопарке? Создайте их сами из лего- конструктора и пошлите фотографии нам. А мы по вашему усмотрению заселим зоопарк такими же птицами и животными. Ждём вашего решения!»

-Ну что ребята , поможем жителям

городка , сделаем постройки любимых животных и птиц.

Длительность 14 минут «строй» 2этап

-А чтобы в зоопарке были разные животные, договаривайтесь между собой, кого вы будите строить.

Можно объединяться в пары, строить вместе одного животного.

-Каких животных вы бы хотели видеть в новом зоопарке?

(ответы детей)

В ходе постройке педагог советует, подсказывает детям.

Длительность 2 минуты «рассуждай» 3этап

-Вот как много получилось обитателей нового зоопарка.

-А почему Данил выбрал этого зверя?

(ответ ребёнка)

-Чем Кире нравиться тебе эта птица?

(ответ ребёнка)

-А какую постройку можно сделать для этих животных на территории зоопарка, чтобы они не болели.

- Для животных должна быть построена ветеринарная больница.

Длительность 5 минут «продолжай» 3этап

Ветеринар ежедневно осматривает своих питомцев. Лечит их, даже ставит уколы и делает операции.

-Давайте все вместе построим здание для этой больницы

(распределяют между собой фронт работы)

Фотографирует ребят с поделками и напоминает о письме. Благодарит за помощь.

Столичный центр образовательных технологий г. Москва

Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца

от 3 170 руб. 1900 руб.

Количество часов 300 ч. / 600 ч.

Успеть записаться со скидкой

Форма обучения дистанционная

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

«КРЫМСКИЙ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ИНСТИТУТ ПОСТДИПЛОМНОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ»

Кафедра естественно-математического образования

Сабитова Д.А., преподаватель

ПРЕПОДАВАНИЕ ОСНОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ С ПОМОЩЬЮ КОНСТРУКТОРА

LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3

(практическое занятие - 4 часа)

1. Современная образовательная парадигма. Принципы применения образовательной робототехники в соответствии с требованиями ФГОС.

2. Робототехника как средство развития детского технического творчества. Первоначальное знакомство с оборудованием LEGO EV3.

3. Сх емы сборки типовых моделей. Принцип построения занятий с применением LEGO.

1. Современная образовательная парадигма. Принципы применения образовательной робототехники в соответствии с требованиями ФГОС

В соответствии с требованиями ФГОС основного общего образования обучающийся должен владеть универсальными учебными действиями, способностью их использовать в учебной, познавательной и социальной практике, уметь самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность, создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, использовать ИКТ. Для достижения требований стандарта к результатам обучения учащихся, склонных к естественным наукам, технике или прикладным исследованиям, важно вовлечь их в такую учебно-познавательную деятельность уже в начальной школе и развить их способности на следующих этапах школьного образования. Технологии образовательной робототехники способствуют эффективному овладению обучающимися универсальными учебными действиями, так как объединяют разные способы деятельности при решении конкретной задачи. Использование конструкторов значительно повышает мотивацию к изучению отдельных образовательных предметов на ступени основного общего образования, способствует развитию коллективного мышления и самоконтроля.

Основная задача современного образования - создать среду, облегчающую ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала. Это позволит ему свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир. Новая роль педагога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую образовательную среду и побуждать ребёнка к познанию и к деятельности.

Образовательная среда ЛЕГО, объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты ЛЕГО, тщательно продуманную систему заданий для детей и четко сформулированную образовательную концепцию.

ЛЕГО-конструирование – одна из самых известных и распространённых ныне педагогических систем, широко использующая трёхмерные модели реального мира и предметно-игровую среду обучения и развития ребёнка. «Лего» в переводе с датского языка означает «умная игра». ЛЕГО конструктор побуждает работать, в равной степени, и голову, и руки учащегося. Конструктор помогает детям воплощать в жизнь свои задумки, строить и фантазировать, увлечённо работая и видя конечный результат. Именно ЛЕГО позволяет учиться играя и обучаться в игре.

Стратегия модернизации образования предполагает обновление содержания образования на основе «ключевых компетенций», которые в личностном плане проявляются как компетентности. Такую компетентностную стратегию образования легко реализовать в образовательной среде робототехника.

Робототехника является эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования, математики и входит в новую международную парадигму: STEM-образование (Science, Technology, Engineering, Mathematics).

Современные образовательные технологии обеспечивают включение в образовательный процесс специально организованной деятельности учащихся. Этот механизм компетентностного подхода хорошо моделируется внедрением курса робототехники в образовательный процесс школы.

Образовательная робототехника — это новое междисциплинарное направление обучения школьников. Единая линейка робототехнических конструкторов — от LEGO Education WeDo до роботов на базе микрокомпьютора EV3 — это не только средство для увлекательного конструирования, но и эффективный инструмент, который можно использовать при изучении информатики, технологии, физики и математики.

2. Робототехника как средство развития детского технического творчества. Первоначальное знакомство с оборудованием LEGO EV3

Платформа LEGO MINDSTORMS Education EV3 представляет собой универсальное образовательное средство как для урочного применения, так и для межпредметных проектов, на базе которой можно эффективно изучать современные технологии, создавать работающие модели живых организмов или механических устройств, выполнять физические и биологические эксперименты, осваивая при этом основы информатики и алгоритмики, компьютерное управление и робототехнику.

Состав ресурсного набора LEGO MINDSTORMS EV3:

ü Программируемый блок EV3.

ü Два больших сервомотора.

ü Средний сервомотор.

ü Два датчика касания.

ü Датчик цвета (может также использоваться как датчик освещенности).

ü Ультразвуковой датчик.

ü Гироскопический датчик.

ü Перезаряжаемая аккумуляторная батарея.

ü Удобный пластиковый контейнер с лотками.

ü Соединительные кабеля.

ü Инструкции по сборке.

ü 528 пластмассовых деталей Lego Technic.

LabView — язык графического программирования, в котором для создания приложений используются графические образы (иконки) вместо традиционного текстового кода. От пользователя не требуется знаний языков программирования, но понятие об алгоритме, цикле, выходе по условию и т.п. иметь нужно. Все действия сводятся к простому построению структурной схемы приложения в интерактивной графической системе с набором всех необходимых библиотечных образов, из которых собираются объекты, называемые Виртуальными Инструментами (VI).

Состав и возможности аппаратного обеспечения представлены на рисунке ниже.

Рис. 1. Аппаратное обеспечение базового набора

3. Схемы сборки типовых моделей. Принцип построения занятий с применением LEGO

Для программирования робота можно использовать визуальную среду, например, LabView или Sratch . Если загрузить в программируемый блок дополнительный модуль, то можно использовать Pyton или C ++.

Принцип построения урока и схемы сборки представлены на официальном сайте Лего.

Рассмотрим один урок с использованием базового набора Lego Mindstorms Education EV3.

Тема урока: Цвета и линии

1. Подготовка

· Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.

· Соберите информацию о принципе работы Датчика цвета, о режимах определения цвета и измерения яркости отражённого света.

· Вам понадобится чёрная изолента для разметки широкой чёрной линии.

· К концу урока ученики должны собрать модель Приводной платформы. Это займёт около 30 минут.

· Используйте идеи, приведенные в разделе Начало обсуждения, чтобы вовлечь учеников в дискуссию по теме урока.

· Разделите класс на пары.

3. Исследование (20 мин.)

· Попросите каждую пару учащихся собрать устройство «Направленный вниз датчик цвета» для Приводной платформы.

· Дайте им время воспользоваться предоставляемыми подпрограммами, чтобы понять, как использовать Датчик цвета для распознавания линий и движения по ним.

4. Объяснение (10 мин.)

· Попросите учеников откалибровать Датчик цвета с помощью подпрограмм и пронаблюдать за результатом.

· Проведите дискуссию о том, почему важно откалибровать Датчик цвета.

5. Дополнение (10 мин.)

· Дайте учащимся задание создать программу для более точного движения по линии.

· Не забудьте оставить время на уборку.

· Дайте оценку работе каждого учащегося.

· Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Практическое задание:

1) Разобрать урок, представленный в приложении.

2) Собрать 3 D - модель в LEGO Digital Designer .

3) Написать программу для собранного робота.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие компетенции формируются у школьников в процессе обучения основам робототехники?

2. Приведите примеры предметных, личностных и метапредметных компетенций, формируемых на одном уроке информатики с использованием робототехники.

3. Какие среды программирования позволяет использовать образовательный набор

4. Какие датчики входят в состав базового набора LEGO MINDSTORMS Education EV 3?

Основная литература

2. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3:основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д. Н.Овсяницкий, А. Д. Овсяницкий. — Челябинск: ИП Мякотин И. В., 2014. —204 с.

3. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие/ А. С.Злаказов, Г. А. Горшков, С. Г. Шевалдина; под науч. ред. В. В. Садырина, В.Н. Халамова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — 120 с.: ил

4. Доусон М. Программируем на Python — СПб.: Питер, 2012. — 432 с.

Дополнительная литература

1. Сузи Р. А. Язык программирования Python: Учебное пособие. — М.: ИНТУИТ, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. — 328 с.

Интернет - ресурсы:

Приложение

Тема урока: Использование захвата

План урока

1. Подготовка

Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.
Соберите информацию о моторизованных инструментах и о том, как они используются в робототехнике.
К концу урока ученики должны собрать модель Приводной платформы. Это займёт около 30 минут.

Используйте идеи, приведенные в разделе Начало обсуждения, чтобы вовлечь учеников в дискуссию по теме урока.
Разделите класс на пары.

3. Исследование (20 мин.)

Попросите каждую пару учащихся собрать Кубоид и устройства «Средний мотор» и «Ультразвуковой датчик» для своих Приводных платформ.
Дайте им время воспользоваться предоставляемыми подпрограммами, чтобы понять, как переместить Кубоид с помощью моторизованного инструмента.

4. Объяснение (5 мин.)

Обсудите основные особенности и ограничения устройства «Средний мотор».

5. Дополнение (15 мин.)

Дайте учащимся задание запрограммировать Приводную платформу так, чтобы она с помощью Ультразвукового датчика остановилась возле Кубоида, опустила манипулятор, захватила Кубоид и вернула его на место.
Не забудьте оставить время на уборку.

6. Оценка

Дайте оценку работе каждого учащегося.
Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Начало обсуждения

Для выполнения различных задач роботов можно оснащать моторизованными инструментами. Некоторые из них «заточены» под одну конкретную задачу, другие — более универсальны.

Используйте эти вопросы для начала дискуссии о том, как роботы могут использовать моторизованные инструменты.

Какие задачи должен выполнять моторизованный манипулятор?
В каких ситуациях вы бы выбрали узкоспециализированный моторизованный инструмент?
Когда лучше использовать универсальный инструмент?

Советы по сборке

Инструкции по сборке

Не разбирайте Приводную платформу после использования.

Советы по программированию

Основная программа

Пример решения

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

Позвольте ученикам разместить Кубоид на известном фиксированном расстоянии.
Уделите больше времени разъяснению, как использовать Ультразвуковой датчик.

Способы сделать задание ещё интереснее

Попросите учащихся модифицировать устройство «Средний мотор» так, чтобы можно было перемещать предметы разных форм и размеров.
Дайте им задание создать собственные инструменты для Приводной платформы.

Возможности для оценки

Журнал педагога
Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие вашим задачам, например следующие.

1. Задание выполнено частично.

2. Задание выполнено полностью.

3. Результаты превзошли ожидания.

Используйте следующие критерии для оценки успеваемости учащихся.

Учащиеся умеют передвигать и ставить предметы с помощью моторизованного инструмента.
Учащиеся могут определить, когда активировать моторизованный инструмент, с помощью Ультразвукового датчика.
Учащиеся могут дополнить программу так, чтобы вернуть предмет на стартовую позицию Приводной платформы.

Самостоятельная оценка
Попросите каждого ребёнка выбрать уровень, который, по его мнению, соответствует качеству его работы на занятии.

Бронзовый. Я переместил (-а) и отпустил (-а) Кубоид с помощью моторизованного инструмента.
Серебряный. С помощью Ультразвукового датчика я вовремя активировал (-а) моторизованный инструмент, чтобы переместить и отпустить Кубоид.
Золотой. С помощью Ультразвукового датчика я вовремя активировал (-а) моторизованный инструмент, чтобы переместить Кубоид на стартовую позицию Приводной платформы.
Платиновый. С помощью Ультразвукового датчика я вовремя активировал (-а) моторизованный инструмент, чтобы переместить различные предметы на стартовую позицию Приводной платформы.

Развитие языковых навыков

Для разностороннего развития языковых навыков предложите ученикам

Подготовить и провести презентацию работы Приводной платформы с моторизированным инструментом, уделяя особое внимание её преимуществам, использованным компонентам и т. д.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Читайте также: