Личный кабинет

«Образовательная робототехника как средство формирования УУД учащихся»

образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время.


В статье рассказывается о том, что изучение робототехники создает предпосылки для социализации личности учащихся и обеспечивает возможность ее непрерывного технического образования

Тема самообразования учителя информатики Раднаевой Г.В.

«Образовательная робототехника как средство формирования УУД учащихся»

 

Теоретические аспекты

 

«Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире» Д. А. Медведев

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование, физика.

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического

прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Человечество  остро  нуждается  в  роботах,  которые могут  без помощи  оператора тушить  пожары,  самостоятельно  передвигаться  по  заранее  неизвестной,  реальной пересеченной  местности,  выполнять  спасательные  операции  во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом. Кроме того,  по  мере  развития   и   совершенствования   робототехнических

устройств  возникла  необходимость  в мобильных  роботах,  предназначенных  для  удовлетворения  каждодневных  потребностей людей:  роботах –  сиделках,  роботах –  нянечках,  роботах –  домработницах,  роботах – всевозможных  детских  и  взрослых  игрушках и т.д.

И  уже сейчас  в  современном производстве  и  промышленности  востребованы специалисты обладающие  знаниями  в этой области. Начинать готовить таких специалистов нужно школе и с самого младшего возраста.  Поэтому  образовательная  робототехника  в  школе  приобретает  все  большую значимость  и  актуальность  в

настоящее время.

"Если ученик в школе не научился сам ничего творить,

то и в жизни он всегда будет только подражать, копировать, так как мало таких, которые бы, научившись копировать, умели сделать самостоятельное приложение этих сведений" Л.Н.Толстой.

 

Несмотря на то, что Лев Толстой сказал эти слова в прошлом веке, они актуальны сегодня. Основная задача современного образования - создать среду, облегчающую ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала. Это позволит ему сво

бодно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир. Новая роль педа-

гога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую  образователь-

ную среду и побуждать ребёнка к познанию и к  деятельности.

Изучение робототехники создает предпосылки для социализации личности учащихся и обеспечивает возможность ее непрерывного технического образования, а освоение с помощью лего- наборов и других роботоконструкторов компьютерных технологий – это путь школьников к современным перспективным профессиям и успешной жизни в информационном обществе. Конечно же, занятия робототехникой не приведут к тому, что все дети захотят стать программистами и роботостроителями, инженерами, ис-следователями. В первую очередь занятия рассчитаны на общенаучную подготовку школьников, развитие их мышления, логики, математических способностей, исследова-тельских навыков.

 

 

Личностные результаты обучения информатике

 с использованием Лего-технологий:

 

  • сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
  • самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
  • мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;
  • формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.

 

Метапредметные результаты внедрения Лего-конструирования

в обучении информатике:

 

  • овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;
  • понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;

приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием новых информационных технологий для решения познавательных задач;

  • освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими

методами решения проблем;

  • формирование умений работать в группе.

Одним из методических решений, позволяющим более интенсивно осваивать информатику и формировать ключевые компетенции учащихся, является использование конструктора Лего на уроках информатики. Главная идея состоит в том, чтобы через насыщение школьного пространства новыми технологиями изменить содержание учебно-воспитательного процесса, создать новую внутришкольную коммуникационную среду, попадая в которую учащийся и учитель был бы более успешен, более компетентен, более современен. Цель внедрения конструктора Лего на уроках информатики: научить учащихся самостоятельно мыслить, находить и решать проблемы, привлекая для этого знания из разных областей, уметь прогнозировать результаты и возможные последствия разных вариантов решения. Одной из основных задач является осуществление технологической подготовки учащихся. На уроках информатики с применением Лего в основной и старшей школе учащиеся могут разрабатывать проекты по интересующей их тематике, широко используя в своей работе межпредметные связи.

 С 2017 года на школьном уровне проводится опытно-экспериментальная работа по внед

рению в учебно-воспитательный процесс основ робототехники. В 2017 году в гимназию  бы-

ли поставлены первые образовательные конструкторы LEGO EV (базовый набор в количестве 3 шт., дополнительный набор 1 комплект). В 2019 году были приобретена робототехническая платформа Ардуино Матрешка Z (10 шт.).

Из учебного плана было выделено 2 часа на факультативные занятия по робототехнике. В прошлом 2018-2019 учебном году было охвачено учащихся 10-х классов 30 человек, учащихся 7-х классов 15 человек. На настоящий момент занимаются 10-12 учащихся 7 –х классов.

 

 

Формы и методы организации обучения робототехнике

 

Для внедрения робототехники в образовательное пространство школы главной моей задачей становилось определить оптимальные формы организации учебного процесса.

Методы обучения: проектно-исследовательские, обучение в сотрудничестве, информационно-коммуникационные технологии.

  • Формы организации учебных занятий

 

  • Урок – лекция;

 

  • Урок – презентация;

 

  • Практическое занятие (сборка моделей и их программирование);

 

  • Урок изучения материала (поиск информации через Интернет);

 

  • Урок защиты проекта;

 

  • Урок – соревнование.

Основные этапы разработки Лего- проекта:

Обозначение темы проекта.

 

  1. Цель и задачи представляемого проекта.

 

  1. Разработка механизма на основе конструктора VEX IQ.

 

  1. Составление программы для работы механизма в среде VEX.

 

  1. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей

 

При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников. Таким образом, можно убедиться в том, что Лего, являясь дополнительным средством при изучении курса информатики, физики позволяет уча-щимся принимать решение самостоятельно, применимо к данной ситуации, учитывая окружающие особенности и наличие вспомогательных материалов. И, что немаловажно, – умение согласовывать свои действия с окружающими, т. е. — работать в команде.

Определяя место своего курса в образовательном пространстве, хотелось бы остановиться на следующих 4 формах организации учебной деятельности по внедрению робототехники в учебно-воспитательный процесс: кружок, элективный курс, урок и в летний период компьютерный профильный лагерь.

Практические результаты:

Ежегодно и несколько раз в год с 2017 года учащиеся гимназии под моим руководством участвуют в муниципальных, региональных соревнованиях по робототехнике, а также в научно-практических конференциях муниципального, регионального и всероссийского уровней:

- Городские Открытые соревнования по робототехнике при ДЮСТЦ г.Читы;

- Городской ТЕХНОСАЛОН при ДЮСТЦ;

- Открытые соревнования по робототехнике Забайкальского края (организаторы  краевой центр детско-юношеского технического творчества, ныне «Кванториум»);

- Техническая конференция исследовательских проектов «Инженерный старт»;

- НПК «Шаг в науку»;

- НПК «Шаг в будущее»;

- Всероссийский инженерный марафон «IMAKE»

-Международный конкурс научно-исследовательских работ учащихся «СТАРТ В НАУКЕ»

 

Перспектива внедрения опыта в учебно-воспитательный процесс:

  • Продолжение опыта написания исследовательских и проектных работ с использованием робототехники;

 

  • Приобретение дополнительных конструкторов, микроконтроллеров и датчиков;

 

  • Приобретение конструкторов для сборки станков с управлением через компьютер и внедрение их в область технологии;

 

  • Проведение летних лагерей по робототехнике;

 

  • Разработка методических материалов для робототехнике и рабочих

 

полей.

 

 

 

 

Добавлено: 07.05.2020
Рейтинг: 7.27
Комментарии:
0
footer logo © Образ–Центр, 2021. 12+