Статья на тему Робототехника: интеграция, исследование, продукт

Робототехника: интеграция, исследование, продукт

В условиях обновления содержания образования все более значительное место в учебном процессе занимает одно из интереснейших направлений - робототехника. Основой робототехники является практическая и продуктивная направленность знаний, позволяющая создавать условия для самовыражения и успеха учащихся, реализации их творческого потенциала. В настоящее время обществу необходима личность, способная самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку.

Согласно национальной образовательной инициативе «Наша новая школа» утвержденной Д.А. Медведевым, современное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого должно быть обеспечено:

• изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем;

• обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям отвечает робототехника. Робототехника - это область техники, связанная с разработкой и применением роботов, а также компьютерных систем для управления ими, сенсорной обратной связи и обработки информации. Сегодня робототехнические конструкторы используются для проведения демонстрационных учебных экспериментов по физике, химии, биологии, математике и основам безопасности жизнедеятельности. Все это позволяет познакомить ребенка с законами реального мира и особенностями функционирования восприятия этого мира кибернетическими механизмами.

Согласно документам, регламентирующим содержание информатики как школьного предмета в средних классах, особое внимание в учебном процессе следует уделять изучению раздела «Основы алгоритмизации и программирования». Это объясняется образовательным потенциалом данного раздела в формировании интеллектуальных способностей, качеств мышления, способов деятельности, которые необходимы учащимся для успешной учебной деятельности не только в программировании, но и в других предметах. К метапредметным результатам освоения программирования относят:

• формирование алгоритмического стиля мышления;

• умение применять методы программирования к решению задач из других областей знания.

Следует отметить, что программирование является одним из самых сложных разделов информатики. И именно внедрение робототехники в образовательный процесс позволяет заинтересовать учащихся, разнообразить их учебную деятельность, использовать групповые активные методы обучения, решать задачи практической направленности. Программирование реального робота помогает увидеть законы математики не на страницах тетради или учебника, а в окружающем мире. Программирование роботов позволяет без усилий организовать межпредметные связи информатики с математикой и физикой, при специальной подготовке учителя и наличии методических материалов - с кибернетикой, физиологией и психологией. Также важно понимать, что робототехника на разных ступенях образования имеет различные цели. Поэтому рекомендуется, в зависимости от возраста учащихся, использовать конструкторы разных типов, проводить различные мероприятия, изучать разные темы. Сегодня это возможно при организации специальных кружков по робототехнике, факультативов, элективных курсов, а также во внеурочной деятельности. В нашей школе с 2013 учебного года открыты кружки по робототехнике:

• Курс «Робототехника» для учащихся 5 классов и отдельно для учащихся 6-7 классов. Разделение связано с уровнем подготовки учащихся. Целью кружка является обучение основам робототехники, программирования с ориентацией на углубленное изучение информатики. Общее количество часов - 60.

• Курс «Робототехника» для учащихся 8-9 классов. Целью данной программы является поддержание мотивации ученика на изучение предметов информационно-технологического профиля. Общее количество часов - 60.

• Курс «Робототехника» для учащихся старших классов. Целью данной программы является обучение основам робототехники, программирования, профориентация на специальности «Инженер» и «Программист» в вузах. Обучение по данной программе основано на принципах интеграции теоретического обучения с процессами практической, исследовательской, самостоятельной научной деятельности воспитанников и технико-технологического конструирования.

Содержание данных программ рассчитано на систему двухчасовых занятий в неделю продолжительностью 90 мин.

• Курс «Спортивная робототехника». Целью данной программы является подготовка к соревнованиям на региональном, всероссийской и международном уровнях. Продолжительность занятия строго не регламентирвана.

Общее количество используемых конструкторов:

9797 Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education NXT - 4 шт.

9695 Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education NXT - 4 шт.

45544 Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 - 4 шт.

45560 Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 - 6 шт.

9686 Набор «Технология и физика» - 1 шт.

Robo TX Training Lab - 3 шт.

Robo TX Explorer - 1 шт.

Мы работаем в данном направлении не так давно, но у нас уже есть результаты.

2013 - 2014 г.

• Соревнования по робототехнике на Региональном инновационном конвенте - 1 место;

• Конкурс по робототехнике на базе МОАУ ДОД СЮТ г. Кирова - 1 место.

2014 - 2015 г.

• Региональной этап соревнований «OPEN ROBOT» - 1 место;

• РобоФест-2015 в Москве, номинация «Hello, Robot! PROFI» в направлении «Биатлон младшая» - 2 место;

• Региональный этап Всемирной олимпиады роботов в городе Кирове: «Ловля жемчуга» - 2, 3 место; «Интеллектуальное суммо» - 1, 2 место.

2015 - 2016 г.

• Ежегодный юношеский робототехнический Международный Фестиваль «РобоФинист 2015»: «Следование по линии» - 3 место, «Следование по узкой линии: образовательные конструкторы» - 2 место.

На наш взгляд, возможности и формы изучения робототехники не исчерпаны. Существуют перспективы ее дальнейшего развития.

На наш взгляд, возможности и формы изучения робототехники не исчерпаны. Существуют перспективы ее дальнейшего развития.

Представляю вашему вниманию некоторые из них:

1. Расширение конструкторской базы за счет увеличения количества уже имеющихся роботов и роботов других типов;

2. Внедрение курса «Робототехника» в начальную школу и среднее звено в качестве внеурочной деятельности;

3. Активное взаимодействие с учителями физики, математики и технологии, например, в рамках курсовых проектов 10 классов;

4. Участие и победа в соревнованиях и фестивалях по робототехнике.

Для того, чтобы сегодня у ученика формировалась учебная успешность, нужно добиться, прежде всего, чтобы школьник осознавал, что учебная деятельность, которой он занят в данный момент в школе повлечет за собой успех в его дальнейшей деятельности. Есть много образовательных технологий развивающих критическое мышление и умение решать задачи, однако существует очень мало привлекательных образовательных сред, вдохновляющих следующее поколение к новаторству через науку, технологию, математику. Робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Ученики лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий и мероприятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется.