«LEGO-ТЕХНОЛОГІЇ ЯК ОСНОВА STEM-ОСВІТИ В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ»
«LEGO-ТЕХНОЛОГІЇ ЯК ОСНОВА STEM-ОСВІТИ В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ»
ВСТУП
Постановка проблеми. Вже в школі діти повинні отримати можливість розкрити свої здібності, підготуватися до життя у високотехнологічному конкурентному світі. У час нових комп'ютерних розробок і цифрового обладнання вчитель має можливість використовувати велику різноманітність технічних засобів і технологій у процесі навчання і робити процес пізнання для дитини цікавим. В умовах вирішення цих стратегічних завдань формуються найважливіші якості особистості, а саме: ініціативність, здатність творчо мислити та знаходити нестандартні рішення, уміння обирати професійний шлях, готовність навчатися протягом усього життя.
Актуальність проблеми. Загальноосвітня школа має сформувати цілісну систему універсальних навчальних дій, досвід самостійної діяльності та особистої відповідальності учнів. Навчити вчитися – гасло стандартів сучасного покоління. У такому вимірі STEM-освіта дозволяє об’єднати кілька навчальних предметів через проєктну діяльність і показати їх практичне застосування. LEGO – одна з найвідоміших і найпоширеніших нині педагогічних технологій, складових STEM-освіти, що широко використовує тривимірні моделі реального світу та предметно-ігрове середовище навчання та розвитку дитини на уроках у початкових класах.
Цільова аудиторія. Вчителі, студенти, асистенти вчителя
Аналіз останніх досліджень з проблеми. Серед вітчизняних психологів і педагогів, які доводити, що діти навчаються граючи, можна назвати В.В.Давидова, А.В.Запорожця та ін. Чудовим засобом розумового розвитку учнів, який спрямований на забезпечення інтеграції різних видів діяльності, є конструювання предметів із LEGO-деталей, про що у своїх дослідженнях вказують А.Н. Давідчік, Л. Лурій, Л.А. Парамонова М.М. Поддяков та ін. У дослідженнях Н. Бібік, Ю. Демченко, А. Євсюкової, Т. Мукія, І. Палазова, Т. Пеккера, Т. Форостюк, досліджувалися проблеми запровадження та використання LEGO-технологій на уроках у початковій школі. Наукові праці О. Рома присвячені методичним розробкам із використання LEGO в освітньому процесі. Проблему впливу LEGO-технологій на розвиток здобувачів освіти досліджували В. Близнюк, О. Борук, Р. Юськевич.
Мета роботи: теоретично обґрунтувати організаційно педагогічні умови використання технології LEGO як освітнього інструмента на уроках у початковій школі як важливого елементу навчального процесу. Довести актуальність обраної проблеми в освітньому процесі STEAM-навчання.
Виклад основного матеріалу. Lego-технологія цікава тим, що будуючись на міждисциплінарних зв'язках, поєднує в собі елементи гри та експериментування. Ігри Lego виступають способом дослідження та орієнтації дитини в реальному світі, просторі та часі. У своїй педагогічній універсальності LEGO-технологія є найважливішим засобом навчання у багатьох країнах. А що якщо LEGO перетворити в навчальний інструмент, і тоді ми отримаємо не просто гру, а розвиваючий освітній ресурс.
LEGO-ТЕХНОЛОГІЇ В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ
Як вчитель початкових класів я відкрила для своїх школярів захоплюючий світ Лего-технологій! У моєму класі кожен день - це новий етап пригод, де учні навчаються розв'язувати складні завдання та досліджувати світ, використовуючи креативність та логічне мислення. Щодня мої школярі вступають у світ Лего-технологій, де можуть відчути себе майстрами конструювання.
Уроки в 1 класі починаються зі створення різних конструкцій з лего-блоків та лего «Шість цеглинок». Але найважливіше - це те, що учні дуже захоплюються цими заняттями! Вони є дуже практичними та формують прагнення учнів до дії та розвитку творчого мислення. Навчання стає динамічним та захоплюючим досвідом для кожної дитини, що дає можливість розвивати навички STEM-освіти та збільшувати інтерес до предметів.
Я використовую лего «Шість цеглинок» як основу для формування ключових компетентностей учнів початкової школи у галузі науки, технологій, інженерії та математики (STEM). Під час уроків учні працюють з конструктором LEGO та мають можливість створювати різноманітні вправи та моделі, використовуючи лего-цеглинки та блоки.
Lego -конструктор «Шість цеглинок» має надзвичайно широкий спектр застосування для навчання учнів початкової школи (1-4 класи). Ось кілька ідей, як використовують цеглинки в освітньому процесі мої учні та учениці:
- навчаються розпізнавати геометричні фігури та кольори;
- розвивають моторику та логічне мислення: використовують цеглинки, щоб складати різні будівлі, творити міста, транспортні засоби та інші об'єкти;
- навчаються математиці: використовують цеглинки для вивчення математичних операцій, наприклад, додавання, віднімання, множення та ділення. Також використовують лего для навчання рахунку .
- цеглинки лего використовують для розвитку творчості. Створюють свої власні моделі та творять щось нове з елементів конструктора;
- моделюють науку та техніку: використовують лего для створення моделей та демонстрації різних наукових та технічних концепцій;
- лего стає ідеальним засобом для розвитку творчих навичок та фантазії школярів. Використовують Lego для створення різних фантастичних творінь, винаходів та інших творчих проєктів.
Моя методика полягає у тому, що учні працюють у парах або малих групах, де кожен з них має можливість співпрацювати, обговорювати та обмінюватися ідеями та знаннями. Школярі спочатку будують свою модель за допомогою лего-цеглинок, а потім презентують свою роботу перед однокласниками. Таким чином, у дітей формуються комунікативні навички, закладаються ази ораторського мистецтва.
На ранкових зустрічах з допомогою цеглинок діти вітаються, знайомляться, мають змогу показати свій настрій: червоний - поганий, жовтий - нормальний, зелений - чудовий. Грають в ігри, відтворюють певні ситуації, аналізують, висловлюють свою думку і логічно обгрунтовують її. (Додаток 1) https://docs.google.com/document/d/1C-5R3361s8mbGv9WFRK3tdpZJ1DkpDAt/edit?usp=sharing&ouid=117005299796951846885&rtpof=true&sd=true
Діти вчаться математичної грамотності, застосовують на практиці отриманий досвід та знання: з LEGO навчаються рахувати, вирішувати приклади, знайомляться з дробами. Все відбувається у веселій ігровій формі. Тому, такий на перший погляд серйозний предмет як математика, сприймається зовсім по іншому. (Додаток 2)
На уроках української мови різнокольорові деталі стануть частинами мови - іменник, прикметник, дієслово тощо. Також, зробивши позначки, з них можна створювати букви, слова, словосполучення та речення. Під час колективного заняття, об'єднавши цеглинки, можна скласти невеличку розповідь. (Додаток 3)
Уроки з курсу «Я досліджую світ» стають цікавішими, якщо за річки, озера, моря будуть відповідати деталі блакитного кольору, а рослини позначимо зеленим, сонце жовтим і т.д. Учні "подорожують", дізнаються про визначні місця, досліджують світ. (Додаток 4)
Напевне, найбільше можливостей використати LEGО є на уроці мистецтва. Тут діти проявляють всю свою фантазію та креативність: розкладають цеглинки на аркушах паперу, обводять їх, домальовують різні детальки і отримують чудові малюнки. Або ж просто складають задану вчителем тваринку з цеглинок. Найцікавіше, що у кожної дитини вийде свій варіант тваринки. Оскільки поєднання лише двох цеглинок LEGO можливе 24 різними способами. (Додаток 5)
Опанувавши роботу з «Шістьма цеглинками», починаю більше працювали з “Lego SYSTEM ”( “Навчання через дію”). Методика «Lego SYSTEM» допомагає дітям краще пізнавати, вивчати та розуміти навколишній світ через гру та дію на власному досвіді. Учні стають більш вмотивованими до навчання, намагаються вирішити складні завдання, експериментують, досліджують, ставлять запитання, творчо мислять, створюють щось нове, а найголовніше – не бояться помилитись, оскільки у процесі гри є багато спроб, щоб досягти найкращого результату.
Пізніше здобувачі освіти починають створювати проєкти, які базуються на реальних проблемах, таких як екологічні проблеми або енергоефективність, і розробляють рішення, використовуючи лего-технології. Вони вчаться програмуванню та алгоритмічному мисленню, розвивають креативність та критичне мислення.
Кожен урок з лего-технологіями - це для мене справжній творчий виклик. Я використовую конструктори Лего та програмування з використанням Scratch https://scratch.mit.edu/ для створення захоплюючих уроків. https://scratch.mit.edu/projects/834937306 . Наприклад, на уроках математики мої учні конструюють різні геометричні фігури та використовують їх для розв'язання завдань. А на уроках інтегрованого курсу «Я досліджую світ» ми конструюємо різні механізми та вивчаємо, як вони працюють. (Додаток 6)
Одним з найбільш вражаючих моментів для мене є те, як мої учні повільно, але впевнено здобувають навички конструювання. Завдяки лего-технологіям вони можуть створювати прості пристрої та моделі. А потім, коли вони бачать свої освітні продукти у дії, їх радість та захоплення не мають меж. Так створюється ситуація успіху в освітньому процесі : "Я зробив це!", "Мій пристрій працює!".
Найбільш креативний досвід для мене - це наша робота над проєктом "Місто майбутнього". Мої учні використовували лего-конструктор, щоб розробити своє власне місто, життєдіяльність якого було заснована на еко-технологіях: вони придумали дизайн та побудували будівлі, встановили сонячні панелі, екологічні види транспорту. Цей проєкт дає можливість формувати екологічну та здоров’язбережувальну компетентність дітей та навчає їх бути відповідальними громадянами планети Земля. (Додаток 7)
Участь у лего-проєктах - це надзвичайно важлива частина освіти учнів початкової школи. Ці проєкти допомагають розвивати креативність, логічне мислення, командну роботу та навички конструювання. У нашій школі ми створили проєкт - Лего-ліга. Учні початкових класів утворюють команди та працюють над створенням пристроїв з використанням конструктора Лего. Вони змагаються з іншими командами, презентуючи свої освітні продукти. (Додаток 8)
Крім того, ми регулярно проводимо леготеки та лего-дні, де учні можуть спільно конструювати та вивчати основи програмування. Це є чудовим способом сприяти розвитку креативності та самовираженню учнів.
Участь у лего-проєктах на сайті з Lego онлайн конструювання https://www.mecabricks.com/en/workshop дозволяє нашим учням бути частинкою глобальної спільноти, де вони можуть поділитися своїми ідеями та навичками з іншими школярами. https://www.youtube.com/watch?v=SIq1IKeLTIA Це надає їм можливість розвиватися не лише як учні, а й як творці та інноватори.
Ось декілька новинок використання workshop , які можуть зацікавити молодших школярів:
- Лего-архітектура. Учні вивчають архітектуру та дизайн, конструюючи різноманітні будівлі та споруди. Вони розробляють свої власні проєкти та вдосконалюють свої навички дизайну та будівництва. Реалізація ідеї вимагає зосередженості уваги у дітей. У процесі виконання задуму в юних архітекторів розвивається вміння довести почату справу до кінця та отримати якісний результат. Перш ніж приступити до створення конструкції, діти ведуть розрахунок, придумують певну послідовність в роботі. Такі заняття розвивають у дітей мислення, творчу уяву, вміння працювати в команді. Архітектура - це мистецтво, до якого діти на уроках мають змогу доторкнутися. (Додаток 9)
- Лего-STEM виклики. Це новий підхід до використання Лего-технологій, який ставить перед учнями виклик розробити та створити рішення для різноманітних проблем зі світу науки, технологій, інженерії та математики. Ці виклики допомагають учням застосовувати свої знання та навички для вирішення реальних проблем.
Зараз наша країна переживає надзвичайно страшні часи.
Внаслідок повітряної атаки російських військ на аеропорт під Києвом було спалено один із найбільших та найпотужніших літаків у світі - "Мрія". Наші маленькі лего-майстри вирішили створити проєкт "На крилах мрії". Реалізувавши проєкт, школярі переконалися, що можна знищити літак, але неможливо зруйнувати українську мрію. З конструктором LEGO будь-яка мрія може стати реальністю. За допомогою цеглинок LEGO спочатку школярі зробили корпус літака, потім додали крила. Після того, як прикріпили кабіну пілота, приладнали хвостову частину. І ось готова копія справжнього літака "Мрія".
Відновлення "Мрії" - це символ відродження України.
Підіймімо свою "Мрію" у небо! (Додаток 10)
Лего-ігри.
Як зробити урок не просто змістовним, а й цікавим? Просто: перетворити урок на захопливу гру. Це новий підхід до використання лего-технологій, коли учні можуть грати в інтерактивні ігри, які допомагають вивчати різні предмети. (Додаток 11)
Великий вибір віртуальних ігор на сайті https://www.lego.com/uk-ua/kids/webgames . Знайомство з навколишнім світом відбувається за допомогою гри. Заняття з LEGO-іграми створюють атмосферу психологічного комфорту і проходить без напруження, що позитивно позначається на якості засвоєння матеріалу.
Ці ігри можуть бути як віртуальними, так і реальними. Використовую онлайн – ігри з лего – героями. Робота з конструктором LEGO дозволяє школярам у формі пізнавальної гри впровадити багато ідей і розвинути у подальшому житті навички.
Гра є надійним помічником у роботі вчителя і в моїй педагогічній діяльності також.
Lego-новинки для дітей
У світі лего-технологій постійно з'являються інновації, які можуть бути корисними для навчання учнів початкової школи. Ось декілька новинок, які можуть бути використані у 1-4 класах:
- Лего Boost - це нова серія конструкторів Лего, яка дозволяє дітям вивчати основи програмування. Призначений він для дітей віком від 7 до 12 років.
За допомогою набору датчиків та моторів, учні можуть створювати роботів, які можуть рухатися, світитися та взаємодіяти з навколишнім середовищем за допомогою простих команд кодування на основі піктограм. Набір включає в себе розумний блок під назвою Move Hub, який можна самостійно програмувати. В комплекті є інструкції для створення 5 роботів — Робот Верні, Кіт Френкі, Гітара 4000, Фабрика авто та Всюдихід M.T.R.4. (Додаток 12)
- Лего серія Education - це спеціальна серія конструкторів Лего, розроблена для використання у навчальних закладах. Програма LEGO Education впроваджена більш ніж у 40 країнах світу. Ці конструктори мають різні набори, які включають в себе додаткові матеріали та програми для використання у класі. Вони можуть бути використані для вивчення наукових предметів таких, як математика, науки про природу та технології.
Основа принципу - створення дитиною реальних речей в матеріальному світі й отримання знань в процесі діяльності. Це циклічний процес: нові набуті знання дозволяють створювати складніші речі в реальному світі, які приносять додаткові знання, і далі за циклом. Циклічна модель базується на чотирьох освітніх складових: взаємозв’язок, конструювання, рефлексія та розвиток
LEGO освіта спрямована на стимулювання у дітей творчих навичок, командної співпраці, створення проектних робіт, залучення дітей до участі у олімпіадах і конкурсах. (Додаток 13)
- Лего серія WeDo - це конструктори Лего, які розроблені спеціально для дітей молодшого шкільного віку. Набір для навчання основам робототехніки, який допоможе перетворити нудну і абстрактну теорію з підручників в яскраву і захоплюючу експериментальну діяльність. Серія цього конструктору призначена в першу чергу для викостання на спеціальних курсах робототехніки в початковій школі. Вони мають простіші конструкції та датчики, що дозволяє дітям створювати різні роботи та досліджувати науку. Набір включає в себе стандартні блоки Lego, датчики руху та нахилу, електромотори та спеціальний USB-хаб для підключення створених моделей до комп'ютера. Для розширення базового набору можна використовувати додатковий ресурсний набір WeDo, який постачається окремо.
Комплект навчальних матеріалів WeDo 2.0 дозволяє проводити захоплюючу проєктну діяльність з учнями 1-4 класів, використовуючи їх навички проектування, конструювання та програмування. Проекти, що входять до комплекту, наочно демонструють учням принципи роботи різних механізмів, фізичних законів або природних явищ. (Додаток 14)
Lego – скарбничка для педагогів
Онлайн-ресурси також можуть бути суттєвим доповненням до використання лего-технологій у навчанні. Викладачі можуть знайти безкоштовні уроки з використання Lego -технологій для вивчення математики, української мови, «Я досліджую світ», мистецтва тощо.
Для педагогів, які мають намір використовувати лего-технології в своєму освітньому процесі, є багато онлайн-ресурсів. Наприклад, https://education.lego.com/en-us/product-resources/homeschool/tips-tricks/create-an-at-home-steam-learning-space - надає безкоштовний доступ, де можна знайти різні навчальні ресурси та онлайн-курси з використанням Лего-технологій.
Крім того, "First Lego League" http://firstlegoleague.org.ua/ є програмою, яка спонукає учнів до розвитку навичок STEM через робототехніку та наукові дослідження, використовуючи лего-технології.
Також декілька онлайн ресурсів, які можуть допомогти використовувати «Шість цеглинок» в навчанні учнів 1-4 класів:
- Посібники з використанням лего в початковій школі https://nus.org.ua/news/mon-opublikuvalo-posibnyky-z-vykorystannya-lego-u-pochatkovij-shkoli/ ;
- Ресурси вчителя: https://education.lego.com/en-us https://education.lego.com/en-us/lessons ;
- Інтерактивні онлайн ігри, які допоможуть школярам навчитися інженерних навичок за допомогою Lego Duplо: https://www.lego.com/uk-ua/kids .
Отже, використання Lego-технологій як основи STEM -освіти в початковій школі має безліч переваг. Ось деякі з них:
- Збільшення інтересу до навчання. Використання конструкторів Лего дозволяє учням більш активно долучатися до процесу навчання, що збільшує їх інтерес до STEM -предметів та позитивно впливає на результати навчання.
- Розвиток креативності та уяви. Lego -конструктори дозволяють учням творити свої власні проєкти та експериментувати з різними варіантами конструкцій, що розвиває їх креативні здібності та уяву.
- Розвиток логіки та просторового мислення. Конструювання з лего розвиває логічне та просторове мислення, а також навички планування та розв'язування проблем.
- Розвиток комунікативних навичок. Використання лего-технологій в навчанні сприяє розвитку комунікативних навичок учнів, адже вони мають спілкуватися та співпрацювати під час роботи в групах.
- Розвиток навичок програмування.
- Стимулювання творчості: Використання Лего в навчанні сприяє розвитку у дітей творчого підходу до вирішення різноманітних завдань, створенню нових ідей та розвитку уяви.
ВИСНОВОК
Конструктор LEGO допомагає дітям втілювати у життя свої задуми, будувати та фантазувати, захоплено працювати та бачити кінцевий результат своєї роботи. LEGO технологія - одна з відомих та поширених сьогодні педагогічних технологій, що використовує тривимірні моделі реального світу та предметно-ігрове середовище навчання та розвитку дитини.
Конструювання сприяє розвитку мислення, спритності, а також інтелекту, уяви та творчих задатків. Сприяє формуванню таких якостей, як уміння концентруватися, здатність співпрацювати з партнером, і найголовніше – почуття впевненості у собі.
Конструктори LEGO в ігровій пізнавальній формі дозволяють дізнатися багато цікавого про навколишній світ, тому що копіюють навколишні предмети та обстановку, розвивають необхідні в житті навички, підвищують розумову та фізичну працездатність.
З LEGO легко впровадити у освітній процес STEAM навчання. Позитивні сторони такого симбіозу дуже переконливі:
- інтегративний підхід та тематичне навчання, коли предмети вивчаються в тісній зв'язці один з одним – STEM-навчання є симбіозом міждисциплінарного та проектного підходу, а інтеграція науки в технології, інженерію та математику дозволяє уникнути абстрактного характеру знань, що часто зустрічається у традиційній освіті;
- застосування отриманих знань у реальному житті – наочна демонстрація та проектна складова також додають конкретики у навчальний процес;
- розвиток навичок критичного мислення та освоєння алгоритму проблем – кожне заняття за технологією STEM-освіти перетворюється на пошук вирішення будь-якої проблеми, внаслідок чого сам факт наявності проблеми перестає стресувати та виконує виключно мобілізуючу функцію, що завжди корисно для життя;
- підвищення впевненості у своїх силах;
- розвиток навичок комунікації та тимбілдингу – у STEM-освіті дуже багато командної роботи, і при цьому тут створено умови для дискусій та висловлювання думок. Це все створює умови для того, щоб діти навчилися доносити свою точку зору до оточуючих, сприймати альтернативні точки зору та конструктивно взаємодіяти;
- підготовка юного покоління до технологічних інновацій життя.
Загалом, використання Лего-технологій в початковій школі допомагає покращити якість навчання, розвиває інженерні здібності, навички арт-дизайнера, спонукає до математичних розрахунків. Тому кожен раз, коли я бачу, як учні з захопленням занурюються в свої проєкти з лего та діляться власними досягненнями зі своїми батьками та однокласниками, я відчуваю, що моя робота дійсно є значущою та має вагомий вплив на подальший життєвий вибір моїх учнів.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
- Використання LEGO WeDo в навчальному процесі з природознавства / І. Рогачева // Науковий часопис НПУ імені М.П. Драгоманова. Серія 6: Педагогічні науки. - 2017. - Вип. 50. - С. 126-131.
- "Використання Лего-робототехніки в початковій школі для формування ключових компетентностей" О.Ю. Сахно // Інформаційні технології в освіті, № 15, 2021.
- "Використання Лего-технологій у навчанні дітей молодшого шкільного віку з особливими потребами" О.О. Маркова // Початкова освіта, № 2, 2018.
- "Використання Лего-технологій у навчальному процесі початкової школи" Н.А. Костенко // Початкова освіта, № 3, 2017.
- "Використання Лего-технологій на уроках інформатики у початковій школі" Н.В. Борова // Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах, № 3, 2019.
- Кожен може програмувати! Роботи з LEGO WeDo / М. Онуфрієнко. - К.: Майстер-клас, 2018.
- "Лего-робототехніка в навчанні дітей молодшого шкільного віку" І.В. Герасименко, М.В. Давиденко, О.І. Москаленко // Початкова освіта, № 5, 2020.
- "Лего-робототехніка як засіб формування інформаційно-комунікаційної компетентності учнів початкової школи" О.М. Іващенко // Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах, № 4, 2021
- Навчально-методичний посібник "Лего в школі. Використання конструктора в навчальному процесі" / О. Коваленко, О. Корнієнко, О. Радіонова та ін. - К.: Видавництво "Основа", 2017.
- Робототехніка у школі: досвід впровадження LEGO Mindstorms / І. Пасічник // Інформаційні технології в освіті та науці. - 2019. - Вип. 1(34). - С. 125-129.
- "Розвиток математичних здібностей дітей засобами Лего-технологій" В.І. Сорокіна // Математика в школах України, № 2, 2019.
- "Створення ігрових середовищ для навчання засобами Лего-технологій в початковій школі" О.В. Костенко // Інформаційні технології в освіті, № 14, 2020.
- LEGO Education в Україні: досягнення, виклики, перспективи / Л. Головаченко, О. Гергель, В. Хоменко, А. Чумак // Інформаційні технології в освіті та науці. - 2019. - Вип. 1(34). - С. 112-117.
- LEGO Education в Україні: практика використання / А. Іваненко // Інформаційні технології в освіті та науці. - 2019. - Вип. 1(34). - С. 118-124.
1
про публікацію авторської розробки
Додати розробку