Проектно-исследовательская деятельность в дополнительном образовании на примере кружка «РОБОТОТЕХНИКА»
Титаренко А.П., педагог дополнительного образования
МАОУ МО Динской район «СОШ №10
имени братьев Игнатовых», Краснодарский край
Я хочу познакомить вас с невероятным миром FIRST LEGO League.
В основе FLL Challenge лежит дружеское соревнование. Команды занимаются исследованием, поиском и решением проблем, инженерной деятельностью, а также конструированием и программированием LEGO - роботов. Команды готовят инновационный проект, целью которого является выявление и решение актуальной проблемы реального мира. Эта программа вдохновляет ребят на эксперименты, развивая в них уверенность в себе, критическое мышление и навыки проектирования посредством практико-ориентированного STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) - обучения.
Почему мы выбрали именно это направление? Всё очень просто – это одно из самых зрелищных видов робототехники. При подготовки к соревнованиям в этом направлении дети должны:
- освоить ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫFLL;
- создать и запрограммировать робота для «Игры роботов»;
- подготовить презентацию своего робота;
- представить свой «Инновационный проект»;
- и наконец – Весело провести время!
И сегодня я расскажу вам о том, как мы с детьми пошагово готовимся к защите «Инновационного проекта». Я покажу нашу работу на примере нового сезона.
Название этого сезона «Cargo Connect» («Грузоперевозки»). Все мы в повседневных нуждах зависим от перевозки грузов. По мере увеличения требований к транспортным системам, мы будем сталкиваться со всё большим количеством проблем, если не найдём новые способы транспортировки или не улучшим существующие.
ШАГ 1.
Необходимо определить конкретную проблему, связанную с необходимостью улучшения транспортировки грузов.
Для этого мы с ребятами проводим «Мозговой штурм» и задаём ряд вопросов:
- как нам улучшить систему транспортировки грузов?
- как сделать перевозку груза более эффективной и безопасной?
- как обеспечить доставку груза туда, где он нужен, если это место труднодоступно?
Наш Инновационный проект может стать ответом на эти вопросы.
Задание будет легче выполнить, если мы сосредоточимся на конкретном товаре и на том, как осуществляется его транспортировка. Подумаем о том, какую роль играет доступность, безопасность, эффективность и транспортные связи в «путешествиях» товаров, и о том, можем ли мы улучшить какой-либо из этих параметров транспортировки того конкретного товара, который мы исследуем.
Участники команды совместно разрабатывают решение для Инновационного проекта. Я учу ребят слышать друг друга, высказываться по очереди и делиться своими идеями с остальными участниками команды.
Необходимо распределить роли в команде, например:
- капитан команды,
- креативный дизайнер,
- исследователь,
- проектный администратор,
- специалист по внешним коммуникациям,
- конструктор.
Это может помочь более эффективно организовать работу и обеспечить вовлечённость в рабочий процесс всех участников команды.
На протяжении сезона FLL каждый участник должен попробовать себя во всех ролях. Цель состоит в том, чтобы все участники нашей команды чувствовали себя уверенно и имели необходимые навыки во всех аспектах FLL.
ШАГ 2.
На втором этапе необходимо провести тщательное исследование проблемы и варианты её решения.
Опять задаём себе вопросы:
- какие уже существуют решения?
- есть ли специалисты, профессионалы или эксперты к которым мы могли бы обратиться за помощью?
Нужно подумать о товарах, которые наше сообщество получает и отправляет. Также изучить пути, которые товары проходят, чтобы достичь конечного пункта назначения. Чтобы ответить на эти и другие вопросы мы используем различные интернет ресурсы, такие как: YouTube, BK, Instagram и другие.
Я, как руководитель кружка, не могу знать всего в той или иной сфере. Для этого мы проводим большое количество встреч с экспертами и специалистами. Дети подготавливают вопросы экспертам и, получив, компетентные ответы мы можем воспользоваться новыми для нас знаниями в нашем исследовании. Так, например, в прошлом году, при работе над проектом «мусоросортировочный комплекс», мы посетили мусороперерабатывающий завод, где узнали, что есть пять видов отходов по классам опасности. Узнали, как мусор поступает на завод, и как его вручную сортируют и отбирают для дальнейшей переработки: алюминиевые банки, бумагу, картон, пластик, полиэтиленовую плёнку, стекло.
А в этом сезоне мы провели встречу с инженером систем автоматизации. Он нам подсказал, как сделать в нашем проекте всё автоматически. Рассказал, что можно взять плату Ардуино, к ней подсоединить различные оптические датчики, сервомоторы. Рассказал про элементы Пельтье. Дети узнали много нового в области электроники.
Для создания будущего прототипа нашего бокса мы решили посетить завод «Пищевые технологии». Инженеры завода нам показал весь процесс изготовления пищевого оборудования: от листа стали в рулоне до готового запакованного оборудования. И, конечно же, нам рассказали, как готовое оборудование доставляется до потребителя.
Ещё мы с детьми проводим опросы среди населения нашего района. Затем анализируем полученный результат, а это в свою очередь позволяет более точно узнать о проблеме и способах её решения.
ШАГ 3.
На следующем шаге необходимо спроектировать и создать новую технологию, оборудование или способ транспортировки, которые смогут улучшить систему транспортировки товаров.
Это будет нашим проектным решением. На этом этапе мы с ребятами создаём модель или прототип, с помощью которого мы сможем показать, как наше решение улучшит систему транспортировки товаров. Здесь мы подключаем всё наше воображение, чтобы придумать, как будет выглядеть детализированная модель нашего проекта, помогающая судьям представить разработанное нами решение. В этом нам помогает оборудование, полученное для «Точки роста». Здесь мы с ребятами проходим весь процесс от идеи до печати 3D моделей – а это новые навыки!
Дети узнают, что не достаточно просто создать 3D модель, необходимо сделать её обработку в специальной программе «слайсер ». То есть, «слайсер» можно рассматривать в виде посредника между 3D принтером и нарисованной моделью, чтобы принтер «понимал» как правильно ему напечатать, нужна ли поддержка и подложка, какое сопло выбрать, какая нужна плотность заполнения нашей модели. Узнали что такое адгезия к платформе.
Далее нам необходимо сделать обработку напечатанной детали, здесь нам помогает гравировочное оборудование с большим количеством насадок и приспособлений для удобной работы. С его помощью можно и пилить, и точить. Работа с гравером – очередной новый навык для ребят.
На очереди следующее оборудование – это клеевой пистолет. Дети легко справляются с этой не хитрой техникой, вырабатывая у себя новый навык.
Если есть необходимость что-либо спаять – не проблема! Мы и это научились делать, узнав, что такое припой и для чего нужна канифоль.
ШАГ 4.