Экологическое воспитание детей старшего дошкольного возраста с помощью робототехники

Автор: Рябинина Лилия Хамитовна

Организация: МБОУ ЦО № 12

Населенный пункт: Богородский г.о.

Аннотация. В настоящей статье раскрывается потенциал использования образовательной робототехники в экологическом воспитании детей 5–7 лет (старший дошкольный возраст). Актуальность темы обусловлена необходимостью формирования основ экологической культуры с раннего детства и интересом современных детей к техническим технологиям. Приведены научные данные и примеры из отечественного и зарубежного опыта, показывающие, что интеграция робототехники в экологическое образование способствует повышению познавательной активности дошкольников, развитию у них экологических знаний и одновременно технических навыков.

Ключевые слова: экологическое воспитание; дошкольники; экологическая культура; образовательная робототехника; STEM-образование.

 

Экологическое образование дошкольников сегодня рассматривается как одно из приоритетных направлений воспитательной работы в системе образования России – именно в раннем возрасте закладываются основы ценностного отношения к окружающему миру. Однако пока оно реализуется недостаточно эффективно и нуждается в «активизации». Поиск эффективных методов экологического воспитания дошкольников является актуальной задачей педагогики.

Одним из перспективных направлений модернизации эколого-педагогической работы выступает использование инновационных технологий, в частности образовательной робототехники, так как современные дети с ранних лет погружены в мир гаджетов и электронных устройств; это породило идею привнести элементы высоких технологий в экологическое образование.

Робототехника в дошкольном образовании – сравнительно новое явление, но уже предпринимаются шаги по её внедрению, например, разработаны специальные программы для детских садов (напр. парциальная программа «От Фребеля до робота: растим будущих инженеров», ориентированная на развитие у дошкольников технического творческого мышления средствами конструирования и робототехники)

Существует и учебно-методическая литература, посвященная работе с детьми 5–7 лет по робототехнике, что свидетельствует о востребованности этой технологии в дошкольной педагогике.

Образовательная робототехника представляет собой одновременно технический и творческий процесс, в рамках которого ребенок создает собственный продукт – простейшего робота или автоматизированную модель. Работа с робототехническими конструкторами доступна дошкольникам благодаря появлению специальных наборов (Lego Education, Bee-Bot, MatataLab и др.), не требующих сложного программирования и позволяющих детям собирать и оживлять модели в игровой форме.

Решается крайне важная задача – существенно повышается мотивация и вовлеченность детей: дошкольники с энтузиазмом воспринимают задачу собрать движущуюся модель, выполнить простейшие программные действия (например, задать траекторию движения робота) и увидеть результат своей работы. Кроме того, интеграция робототехники в образовательный процесс способствует решению ряда важных педагогических задач (в процессе конструирования и программирования у детей развивается логическое и алгоритмическое мышление, способность устанавливать причинно-следственные связи (при сборке и отладке модели)).

Формируются и инженерные навыки: пространственное воображение, понимание основ механики, умение следовать инструкции и доводить проект до конца (немаловажно и влияние на сенсомоторное развитие – манипуляции с мелкими деталями конструктора улучшает мелкую моторику рук, что косвенно готовит к письму и другим навыкам).

Творческий компонент проявляется в том, что дети не просто собирают по шаблону, но и придумывают собственные сюжеты для игры с созданным роботом, фантазируют, как улучшить модель.

Иными словами, на данный момент уже не ставится под сомнение, что робототехника обладает значительным образовательным и воспитательным потенциалом (в особенности в дошкольном возрасте).

Если рассматривать пересечение робототехники и экологического воспитания, то оно выглядит весьма плодотворным.

Интеграция эколого-образовательного содержания с техническим творчеством позволяет вовлечь детей в экологическую деятельность на новом уровне – по мнению О.В. Соловьевой и Р.Н. Ворониной, использование технологий конструирования и робототехники в экологическом образовании дошкольников поднимает познавательную активность детей на более высокий уровень. Ребенок через собственную практическую деятельность лучше усваивает экологические знания, которые в традиционных формах (беседы, наблюдения) часто остаются на абстрактном уровне.

У нас имеются примеры реализации в российских дошкольных образовательных учреждениях (пока единичные).

В частности, Соловьева и Воронина (2023) разработали познавательно-творческий проект «Робототехника и экология», и провели с детьми подготовительной к школе группы.

Цель проекта состояла в формировании у дошкольников представлений о необходимости бережного отношения к природе средствами робототехники и конструирования. В ходе проекта педагоги предложили детям несколько тематических заданий, объединяющих экологическое содержание и работу с роботизированными моделями:

• В блоке «Вода» ребята обсуждали проблему загрязнения водоёмов и нехватки чистой воды, после чего совместно искали способ очистки воды от мусора. Решение было найдено в форме модели: дети сконструировали из конструктора и простых механизмов «робота-очистителя», способного «очистить» условный водоём от плавающего мусора (дошкольники усвоили, зачем нужно беречь воду и как загрязнение влияет на жизнь обитателей рек и озёр).
• В модуле, посвященном обращению с отходами («Человек и природа»), с детьми была разыграна ситуация образования бытового мусора: после похода в «магазин» остаются различные виды упаковок, бутылки, бумага. Они (с помощью воспитателя) составили схему движения мусора от момента покупки до переработки. Затем в игровой форме были построены разные объекты: модель супермаркета, мусорные контейнеры для раздельного сбора, мусоровоз. Столкнувшись с проблемой как эффективно перевезти отходы, ребята изобрели «робота-помощника» – небольшое устройство, доставляющее контейнеры к мусоровозу. Далее соорудили упрощённую модель линии переработки макулатуры и реально провели эксперимент по изготовлению новой бумаги из использованной.

Мы находим схожий опыт и в зарубежных исследованиях. В последние годы за рубежом появилось направление так называемой «зелёной робототехники» (Green Robotics) в образовании, которое как раз и направлено на обучение детей основам экологичного поведения через взаимодействие с роботами. Так, в работе Arnett и соавт. (2022) описан проект Smart Trashcan Brothers, внедрённый в детском саду: серия игровых занятий с участием «умных» роботизированных мусорных корзин, которые разговаривают с детьми и помогают сортировать отходы.

Дети с увлечением играли с такими роботами, «учились выбрасывать разные виды мусора в правильные контейнеры», и по итогам эксперимента у них было отмечено улучшение «понимания процессов переработки и повышение интереса к теме раздельного сбора отходов».

Аналогичное исследование выполнено итальянскими учёными. Использовался социальный робот «Pepper» в роли помощника по переработке мусора (проект PeppeRecycle). Он «объяснял» детям, как сортировать бытовые отходы, и предлагал задания – например, принести и правильно разместить определённый предмет (бутылку, бумагу).

Взаимодействие с роботом заметно повысило точность действий детей при сортировке отходов, а также повлияло на их отношение – проявляли больше энтузиазма к переработке и запоминали новые знания о материалах.

Примечательно, что и в российских, и в зарубежных исследованиях прослеживается единая тенденция, которая была нами отмечена ранее – робототехника выступает как мощный мотивирующий фактор. Робот (простейшая «самоделка» из конструктора или гуманоидный автомат), оживляет учебный процесс, делает экологические занятия более захватывающими и наглядными – недаром педагоги упоминают известную пословицу: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

Безусловно, внедрение робототехники должно сопровождаться методической подготовкой педагогов. Необходимо создавать условия в дошкольных учреждениях: оснащать центры экспериментальной деятельности, приобретать наборы конструкторов, разрабатывать программы занятий, учитывающие как образовательные стандарты, так и интересы современных детей.

В настоящее время экологическое воспитание официально встроено в Федеральный государственный образовательный стандарт дошкольного образования, и применение STEM-подходов (к которым относится и робототехника) полностью соответствует требованию интеграции образовательных областей и развития у детей инициативности и любознательности. Зарубежные эксперты также отмечают необходимость раннего формирования у детей навыков XXI века – в том числе экологического сознания и технической грамотности – как фундамента для их дальнейшего образования и социализации.

Робототехника на занятиях по экологии как раз предоставляет такую возможность синтеза: дети осваивают и основы бережного отношения к природе, и элементы инженерного творчества.

Таким образом, использование робототехники в экологическом воспитании старших дошкольников является инновационным и перспективным педагогическим решением.

Оно основано на естественной потребности детей этого возраста в деятельности, игре, экспериментировании и перенаправляет эту активность на освоение экологических ценностей.

Первые полученные результаты (как в России, так и за рубежом) свидетельствуют о высокой эффективности данного подхода: у детей повышается уровень экологических знаний, формируются начальные навыки экоориентированного поведения, при этом развивается познавательная мотивация, творческие и технические способности.

Интеграция робототехники обогащает содержание эколого-образовательной работы, делая её более привлекательной для современного поколения дошкольников.

В конечном счёте подобные технологии призваны воспитать новое поколение, с развитой экологической культурой и технической грамотностью, что особенно важно в условиях научно-технического развития общества и необходимости решения назревших экологических проблем.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волосовец Т.В., Карпова Ю.В., Тимофеева Т.В. Парциальная образовательная программа дошкольного образования «От Фрёбеля до робота: растим будущих инженеров». – 2-е изд., испр. и доп. – Самара: Вектор, 2018. – 79 с.
2. Ермаков Д.С., Токарев А.А. Исследование экологического воспитания у детей старшего дошкольного и младшего школьного возраста в условиях реализации ФГОС // Теория и практика современной науки. – 2019. – №5(47). – С. 258–262.
3. Миронов А.В. Экологическое образование дошкольников в контексте ФГОС ДО: деятельностный и экологический подходы. – М., 2020. – 144 с.
4. Мусиенко С.И., Хамада Д., Охаси К., Като М., Уэманко А. Академия Наураши: азбука робототехники. Конструирование роботов: учебное пособие для детей от 6 лет. – М.: Д’Либри, 2020. – 56 с.
5. Соловьева О.В., Воронина Р.Н. Робототехника – инновационная технология в формировании экологической культуры детей старшего дошкольного возраста // Ребёнок и общество. – 2023. – №1. – С. 20–26.
6. Фешина Е.В. Лего-конструирование в детском саду: методическое пособие. – М.: ТЦ Сфера, 2018. – 136 с.
7. Bers M.U. Coding as a Playground: Programming and Computational Thinking in the Early Childhood Classroom. – 2nd ed. – New York: Routledge, 2018. – 240 p.
8. Ardoin N.M., Bowers A.W. Early childhood environmental education: a systematic review of the research literature // Educational Research Review. – 2020. – Vol. 31. – 100353.
9. Arnett M., Mahmud S., Sourave R.H., Kim J.H. Smart Trashcan Brothers: Early Childhood Environmental Education Through Green Robotics // Intelligent Human-Computer Interaction 2021: Proc. Intern. Conf. IHCI. – Cham: Springer, 2022. – P. 313–324.
10. Castellano G., De Carolis B., D’Errico F., Macchiarulo N., Rossano V. PeppeRecycle: Improving Children’s Attitude Toward Recycling by Playing with a Social Robot // International Journal of Social Robotics. – 2021. – Vol. 13, No. 1. – P. 97–111.

Опубликовано: 16.04.2025