От детальки к техническому творчеству: маршрут LEGO-технологий за 4 года

От детальки к техническому творчеству: маршрут LEGO-технологий за 4 года

История одной группы, четырёх программ и двенадцати маленьких инженеров

Более десяти лет назад я начала вести занятия по робототехнике. Меня ждал кабинет, конструкторы, типовая программа и группа детей, которые решили заниматься робототехникой. Это была группа разновозрастных детей из двенадцати человек. Занятия начались необычно в январе месяце – середина учебного года. Я помню, как они зашли в кабинет: восторг, интерес, но кто-то смотрел с опаской. Одни уже собирали дома сложные модели и чувствовали себя комфортно. Другие никогда не играли дома в Lego и не знали, с что делать. А я начала первое занятие и поняла: у меня есть программа, есть материалы, но нет четкого ответа на самый важный вопрос — что предпринять для того, чтобы каждый, кто пришел на мои занятия, нашёл здесь свой путь?

Первое занятие было для меня уроком. Я дала одно и тоже задание для всех — собрать модель по пошаговой инструкции. Большинство выполнили задание быстро, несколько детей не справились, а один ребёнок растерялся и не знал, с чего начать работу. Я поняла: фронтальный формат работы на моих занятиях – это не выход. Нужна не обычная стандартная программа кружка, а целая система, которая поведёт этих детей вперёд — от простых шестерёнок к сложным алгоритмам, от игры к настоящей инженерии. Так родилась идея четырёхлетнего маршрута.

Рисунок 1. Наше первое занятие. 2016 г. Тогда мы только начинали этот путь.

Первый год — это фундамент всего пути инженера. В программе «Простые механизмы» дети знакомятся с базовыми элементами: зубчатые колёса, ремни, оси, рычаги. Но главное для меня в этом возрасте — не только научить ребенка собирать различные модели, а создать ситуацию успеха для каждого.

Я строю занятия вокруг историй из реального мира. Например, когда мы изучаем зубчатую передачу, я рассказываю, что шестерёнки — это как друзья: если встанут правильно, вместе могут горы свернуть. А если нет — ничего не получится.

Рисунок 2. «Друзья» в зубчатых передачах.

На занятии по теме «Ремённая передача» я беру длинный ремень для одежды, замыкаю его в кольцо и один конец даю в руки одному ребёнку, а другой — другому. Когда один начинает перехватывать ремень руками, второй автоматически начинает делать то же самое. Это и есть принцип ремённой передачи. Руки, как и шкивы в конструкторе, начинают двигаться синхронно. Дети сразу понимают принцип, потому что только что сами поучаствовали в объяснении и эксперименте.

У нас в группе есть правило: если ты понял, как работает механизм, объясни это соседу по парте. А потом расскажи своими словами. Это работает лучше любой проверочной работы.

На одном из занятий ребёнок принёс модель на проверку, всё было верно, и я дала дополнительное задание: добавить передачу, чтобы появилось движение. Он задумался, не мог сразу сообразить, что придумать. Тогда другой обучающийся спросил, можно ли подойти и посмотреть, что можно сделать. Итогом совместной работы стала усовершенствованная модель, а также опыт взаимодействия между детьми.

В этом возрасте у детей часто дрожат руки, путаются детали, падают конструкции. И самое сложное для меня было — не спешить на помощь сразу, а дать ребёнку шанс справиться самому.

Опыт показал: моя немедленная помощь ведёт лишь к тому, что слёз становится больше, а ребёнок не учится преодолевать сложности. Вариант, когда я подбирала мотивирующие фразы для самостоятельного решения, оказался более действенным. Ситуации со слезами постепенно сошли на нет, и ребёнок начал решать всё более трудные задачи.

Рисунок 3. Осваиваем азы механики. Наш первый шаг к большой инженерии.

Первый год стал для меня уроком терпения. Я поняла, что в этом возрасте важнее всего дать ребёнку пережить опыт «у меня получилось». Без этого никакая техника не станет любимой. Теперь я всегда начинаю с самых простых заданий, где успех гарантирован, и только потом усложняю.

Второй год — это магия. Когда к модели подключается мотор и датчики, ребёнок видит, как его творение оживает. Это момент, который нельзя пропустить.

Когда мы впервые подключили мотор и модель пришла в движение, в кабинете стоял такой шум, что, наверное, было слышно на весь этаж. Дети кричали: «Посмотри, что у меня!» Для меня это стало подтверждением: мы на правильном пути.

После восторга наступает следующий этап — нужно объяснить, как заставить модель делать то, что ты хочешь. Я начинаю не с синтаксиса, а с вопросов: «Что должен сделать робот, если…?», «Как ему объяснить, что…?»

Перед тем как начать составлять программу в среде программирования, я проговариваю с детьми все действия. Делим программу на значимые части, считаем, сколько их получилось, и запоминаем, сколько блоков потребуется. А дальше начинается метод проб и ошибок. Обязательно даю возможность создать программу самостоятельно. Пусть первый опыт будет неправильным, зато как важно, когда после моих уточняющих вопросов ребёнок исправляет программу, и она начинает работать. И всё это он сделал сам, а не списал с доски.

На этом этапе я ввожу парную работу. У нас есть роли: «конструктор» (собирает) и «программист» (пишет код). Каждые 15 минут они меняются.

Навык работы в паре особенно необходим перед соревнованиями. Чтобы заранее знать, какая команда способна участвовать, работа в парах становится обязательным компонентом занятий. Изначально я разрешала детям выбирать пару самостоятельно. Но не всегда такие команды работоспособны. Ссоры, отбирание деталей — частая история. В эти моменты главное — увидеть, как каждый ребёнок проявляет себя в командной работе, и при необходимости переформировать команды. Кто-то скажет, что в команде нужен один программист и один конструктор. Я скажу, что этого недостаточно. Дети должны подходить друг другу по характеру, хотеть взаимодействовать, слушать и слышать соседа по парте. И тогда даже «не-конструктор» начинает собирать модели и проявлять чудеса творчества.

Рисунок 4. Второй год. Роли «конструктор» и «программист» учат договариваться и слушать друг друга.

Самое сильное впечатление второго года — это глаза детей, когда их модель впервые приходит в движение. Это не просто «ура, заработало». Это момент, когда они чувствуют себя волшебниками, вдохнувшими жизнь в конструктор. Я всегда делаю паузу, даю детям возможность порадоваться, показать друг другу. А потом задаю вопрос: «А что, если сделать вот так?» — и начинается настоящее исследование. Для меня этот переход от восторга к любопытству — главный педагогический успех второго года.

К 9–10 годам дети уже не те малыши, которые радовались каждой движущейся модели. Им хочется понимать почему. Им нужны вызовы. Но именно здесь многие теряют интерес — потому что задания становятся сложнее, а успех приходит не всегда.

В начале третьего года я заметила, что некоторым стало трудно, когда добавилась сборка не по инструкции, а по картинке, без пошаговых указаний. Для одних это был вызов, принятый с восторгом. А для кого-то — протест: «нет, не умею», «нет, не могу». Постепенно, глядя на соседей, протесты стихали. Этому способствовала правильная рассадка: сильные и слабые рядом (ученик-наставник). Такая практика позволяет подтянуть слабых, придать им уверенности — ведь совет даёт не педагог, а сверстник.

Программа «Технология и основы механики» требует работы с инструкциями, схемами, техническими описаниями. Для многих детей это шок. Я превратила работу с картами в «инженерный детектив».

На занятиях применяю метод «неправильных заданий». Даю детям схему сборки с ошибкой или изображение модели, которую надо собрать, только с одного ракурса (чтобы не были видны все механизмы). При программировании даю базовую программу с недочётами, чтобы в процессе тестирования дети могли сами доработать. Ситуация успеха. Им нравится исправлять мои «ошибки».

На этом этапе мы начинаем вести «инженерные дневники» — обычные тетради, куда дети зарисовывают схемы, записывают идеи, фиксируют параметры.

Сначала дети отнеслись к дневникам негативно. Им не нравится что-то записывать и зарисовывать, ведь это не школа. Но когда они увидели, что наши схемы применяются и в последующие годы обучения, что те самые рисунки передач пригождаются на тестах через год, они поняли важность инженерного дневника и увлеклись. Особенно запомнился дневник по проектам, где нужно зарисовать модель и написать пути развития.

Рисунок 5. Инженерный дневник. Здесь не просто схемы, а настоящие мысли и открытия.

Третий год стал для меня вызовом. Дети, которые легко собирали WeDo, вдруг столкнулись с настоящими техническими картами, и у многих возник ступор. Я поняла, что просто «дать инструкцию» уже недостаточно. Мы начали играть в «инженерных детективов»: я давала им неполные схемы, «испорченные» чертежи, просила найти ошибку. И постепенно страх перед техническим текстом сменился азартом. Особенно я горжусь тем, как ребята начали вести свои инженерные дневники — сначала по моей просьбе, а потом уже по собственной инициативе. В этих тетрадках теперь не просто схемы, а идеи, расчёты, даже рисунки роботов.

Четвёртый год — это выход на соревновательный уровень. Мы готовимся к робототехническим соревнованиям, где нужно не просто собрать модель, а решить конкретную техническую задачу.

Каждый год мы участвуем в областных робототехнических соревнованиях. Это первый выход на большую площадку. Множество участников со всей области. Дети чувствуют свою ответственность перед всем кружком, ведь они стали лучшими среди своих одногруппников, и им выпала честь представлять наше учреждение на областном уровне. Конечно, желание одно — победить. Они шли к этому четыре года. Учились решать сложные и нестандартные задачи, работать в команде, критически оценивать себя и преодолевать трудности.

В EV3 нет готовых инструкций. Есть техническое задание. И дети учатся сами искать решение: какую конструкцию выбрать, какие датчики использовать, как написать программу.

Самая сложная задача была — создать робота-вышибалу. Эти соревнования длятся очень долго: пока каждый участник не проиграет с каждым по три раунда. В этой категории самое большое количество участников. Соревнования длятся дольше всех остальных. Роботы устают, датчики начинают сбиваться. И тут надо проявить выдержку и смекалку. Мы решили создать самого простого робота без датчиков. Простые передачи и простой код. Выйдя в первый раунд, дети получили негативный отклик противников: «Как такой простой робот может побеждать, даже датчиков нет?» Итогом стала победа. Выдержали и дети, и робот. Ни одного проигрыша и всего два раунда вничью.

На соревнованиях не всегда побеждают. И это нормально. Но для детей это часто удар. Моя задача — помочь им пережить поражение и сделать выводы.

Мой соревновательный опыт показывает: детям нужно дорасти до соревнований. Они должны понимать, что победить можно не всегда. Чаще всего не справляются с проигрышем младшие категории — 1–3 классы. По моим наблюдениям, к 4 классу, после многолетнего опыта соревнований внутри группы, они начинают спокойнее относиться к проигрышам.

Рисунок 6. Четвёртый год. Соревнования по робототехнике — это проверка на прочность. И наши ребята её выдержали.

Самая сильная история четвёртого года случилась на соревнованиях. Моя команда, которая готовилась три месяца, в первый же заезд допустила ошибку в калибровке датчика. Робот съехал с линии. Я видела, как у детей опустились руки. Во время обеда аппетита у них совсем не было. А тренеров не допускают в зону соревнований — помочь ничем нельзя. А потом один из ребят сказал: «Мы знаем, в чём ошибка. Давайте попробуем снова». Они дописали программу прямо между заездами. Во втором заезде прошли трассу идеально. В итоге — 1 место на областных соревнованиях. Но главное было не в месте. Главное — они не сломались. Взяли ответственность за ошибку, нашли решение и поверили в себя. Для меня это и есть главный результат четырёх лет: воспитать не просто умелого инженера, а человека, который умеет проигрывать и идти дальше.

Четыре года — это большой путь. Посмотрим, что умеют мои выпускники.

Но технические навыки — это не главное. Главное — как изменились их характер, отношение к себе и к трудностям.

Один пришёл ко мне робким мальчиком, который боялся поднять руку и спросить. Сегодня, спустя 10 лет (он продолжил заниматься робототехникой после выпуска из моего кружка), он участвует в НТО (Национальной технологической олимпиаде по профилю «Автономные транспортные средства») и самостоятельно работает с беспилотниками на основе технического зрения.

Другой в начале пути не мог усидеть на месте, всё время отвлекался. А на четвёртом году он решил, что будет конструктором, и начал часами воплощать свои идеи.

Мои выпускники не заканчивают путь. Многие уходят в IT-классы, на физико-математические профили, кто-то сам начинает вести кружки для младших.

В январе нашему кружку «Образовательная робототехника» исполнилось целых 10 лет! За эти годы через него прошли сотни ребят, многие из которых уже связали свою жизнь с IT, технологиями и робототехникой. Это ли не лучшее доказательство, что мы делаем важное и нужное дело? Этот юбилей — наш общий праздник. Впереди — новые горизонты и новые роботы. Вместе мы сможем ещё больше!

Видеопослание выпускника:

https://vk.com/video-197174826_456240996

Десять лет назад я мечтала, чтобы мои ученики полюбили технику. Сегодня я понимаю, что получила больше. Мои выпускники не просто умеют собирать роботов. Они умеют ставить цели, искать информацию, работать в команде, признавать ошибки и не сдаваться. И каждый раз, когда они приходят ко мне в гости или пишут в мессенджере: «А помните, как мы…», я понимаю: эти четыре года изменили не только их. Они изменили меня. Я стала другим педагогом — тем, кто видит не просто группу, а множество уникальных историй, каждую из которых нужно вести своим маршрутом.

Если вы только начинаете вести LEGO-кружок и мечтаете о такой же траектории, вот несколько советов, которые помогли мне.

Соревнования — не главное. Для меня гораздо важнее, чтобы ребёнок пережил опыт «я справился с трудной задачей». Для одного это победа на соревнованиях, для другого — самостоятельно собранная модель, для третьего — найденная ошибка в программе.

Ведите историю группы. Через год-два эти материалы становятся вашей гордостью и лучшим доказательством для родителей и жюри, что ваша система работает.

Послесловие

Эта статья родилась не из желания похвастаться успехами. Скорее — из желания сказать всем, кто только начинает: это реально. Да, первые занятия похожи на хаос. Да, не все дети понимают вас с полуслова. Да, иногда хочется всё бросить и вернуться к фронтальной работе «по инструкции». Но если выдержите первый год — дальше будет легче. А к четвёртому году вы сами не узнаете своих учеников.

Я часто слышу вопрос от родителей: «А стоит ли отдавать ребёнка в робототехнику, если он не станет инженером?» Стоит. Потому что LEGO — это не про будущую профессию. Это про умение думать, не сдаваться, работать в паре, признавать свои ошибки и радоваться чужим победам. Это навыки, которые нужны врачу, и юристу, и художнику, и менеджеру.

Поэтому мой вам совет: не гонитесь за результатом. Смотрите в глаза. Если ребёнок уходит с занятия с мыслью «хочу ещё» — вы всё делаете правильно. А награды и места — они приходят потом. Или не приходят. Но это уже не так важно.

Список литературы

Белиовская Л. Г., Белиовский Н. А. Использование LEGO-роботов в инженерных проектах школьников. Отраслевой подход : учебное пособие. — Москва : ДМК Пресс, 2016. — 88 с.

Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику : практикум для 5–6 классов. — 2-е изд., испр. — Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. — 286 с.

Корягин А.В., Смольянинов Н.М. Образовательная робототехника (Lego WeDo). Сборник методических рекомендаций и практикумов: методическое пособие. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — 256 с.

Филиппов С. А. Уроки робототехники: конструкция, движение, управление. — Москва : Лаборатория знаний, 2018. — 189 с.

Обухова Л. Ф. Возрастная психология : учебник. — Москва : Российское педагогическое агентство, 1996. — 374 с.