Образовательная робототехника как средство достижения целей федеральных государственных образовательных стандартов
Введение основных элементов робототехники в школьные предметы и использование групповых активных методов обучения. Освоение принципов проектной деятельности. Характеристика и обзор датчиков и сенсоров робота и правил их подключения и использования.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.04.2016 |
| Размер файла | 170,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Образовательная робототехника как средство достижения целей федеральных государственных образовательных стандартов
Робототехника - область техники, связанная с созданием и использованием роботов. Введение элементов робототехники в школьные предметы, во внеурочную деятельность, способствует росту заинтересованности учащихся, позволяет разнообразить учебную деятельность, использовать групповые активные методы обучения, решать практические задачи. Занятия по робототехнике, организованные в форме внеурочных курсов, могут быть посвящены освоению принципов проектной деятельности. Результаты работы учащихся могут быть представлены в виде проекта, в котором будут обозначены все проделанные учащимися шаги: разработка идеи, создание робота, проведение экспериментов, фиксация и анализ полученных результатов.
Это в полной мере соответствует задачам, поставленным ФГОС. Федеральные государственные образовательные стандарты меняют образовательную парадигму. Вместо передачи суммы знаний должно быть развитие личности учащихся на основе освоения способов деятельности. Изучение робототехники побуждает детей думать творчески, анализировать ситуацию, критически мыслить, применять свои навыки для решения различных проблем. Курс образовательной робототехники в полной море способствует формированию мотивации к обучению и познанию. Учащиеся, занимаясь техническим творчеством, получают возможность раскрыть свои способности, проявить креативность, подготовиться к жизни в современном высокотехнологичном обществе.
Ильин Е.П. выделяет несколько этапов процесса технического творчества: мотивационный (желание узнать новое), знакомства (сбор информации), обдумывание (понимание), вынашивание и изложение идеи, воплощение идеи. В современном мире основным источником экономического прогресса являются новые разработки и технологии, и всё большую значимость получает интеллектуальный и творческий потенциал, что подчеркивается в Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года.
В МАОУ лицей №1 изучение основ робототехники включено в учебную и внеучебную деятельность. Для учащихся 5-6 классов организован кружок, на занятиях которого дети учатся конструировать роботов, используя набор Lego Mindstorms NXT, изучают введение в алгоритмизацию и среду программирования NXT.
Таблица 1. Пример занятия кружка робототехники: Занятие «Датчик звука». Планируемые образовательные результаты
|
предметные |
метапредметные |
личностные |
|
|
- знание сенсоров и датчиков робота, - знание способов использования датчиков |
- умение самостоятельно планировать пути достижения целей, - умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией |
- знания об окружающем мире - способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, - понять значение алгоритмического мышления для современного человека |
Таблица 2. Учебные задачи и основные понятия, рассматриваемые на занятии
|
Решаемые учебные задачи |
Основные понятия, рассматриваемые на занятии |
|
|
представление об алгоритме как инструменте решения многих задач (повторение циклического алгоритма) |
алгоритм; циклический алгоритм |
|
|
исполнитель |
||
|
датчики |
||
|
данные |
||
|
уровень шума; децибел |
||
|
блок вычислений; преобразование числовой информации в текстовую |
Порядок изложения содержания темы урока:
1. Обзор датчиков и сенсоров робота и правил их подключения и использования. Учитель предлагает детям придумать варианты использования датчиков и сенсоров.
2. Проект «Охранник»: объехать вокруг базы, начиная движение только услышав подозрительный звук. Датчик звука крепится к роботу, собранному группой на предыдущем занятии (робот-пятиминутка). Варианты крепления учащиеся конструируют самостоятельно.
3. Учащиеся изучают работу с датчиком звука: порты, условия; экспериментально подбирают громкость звука в блоке Условие, проводят испытания.
4. Проект «Шумомер». Рассматриваются понятия «шум», «децибел». Для создания проекта программируется робот, использованный в проекте «охранник».
5. Обсуждаются особенности алгоритма. Учащиеся выполняют проект в группах. В ходе эксперимента выясняют, что изображение на экране слишком быстро мелькает, ищут пути решения.
Рис. 1. Фрагмент презентации к занятию «Датчик звука» - проект «Шумомер»
6. Проект «Инстинкт самосохранения»: чем громче звук, тем быстрее робот «убегает». Решение поставленной задачи учащимися осуществляется самостоятельно. Решение данной задачи, как правило, вызывает у детей много эмоций, желание модернизировать программу, добавив звук, вывод изображения на экран блока управления, мигание лампочек и др.
Кружковые занятия вызывают интерес учеников, многие из них создают собственные проекты. Например, ученик 6 класса Тютиков Д. разработал конструкцию робота, создал программы управления и успешно представил свою работу на муниципальном конкурсе учебно-исследовательских и творческих работ учащихся «Первые шаги» в апреле 2015 г. В рамках реализации вариативной части учебного плана, обеспечивающей пространство личного образовательного выбора обучающихся, с 2015 г. для учащихся 9 классов введены краткосрочные курсы. Образовательная профессиональная практика «Робототехника для начинающих» предназначен для тех учащихся, которые планируют продолжить обучение в классе физико-математического профиля.
Курс использует системно-деятельностный подход и позволяет формировать регулятивные, коммуникативные и познавательные универсальные учебные действия. Работа проходит в группах. Работу и роли в группе учащиеся распределяют сами. Объем работы на каждое занятие даётся с избытком, но определяется минимум, что позволяет каждой группе идти в своем темпе. Наглядность итога работы (выполнение программы роботом) даёт возможность учащимся самостоятельно оценить решение задачи и при отклонении от цели задачи искать пути ее решения.
Изучение основ робототехники происходит и на уроках при изучении тем «Алгоритмы и управление», «Исполнители» в 5, 6, 7, 9,10 классах.
На занятиях по робототехнике учащиеся:
Знакомятся с робототехникой с помощью LEGO Mindstorms NXT 2.0.
Изучают работу с датчиками и моторами.
Программируют датчики (касания, звука, освещенности, ультразвукового датчика и др.).
Создают робота, как по схеме, так и собственного.
Создают программы для управления роботом.
Экспериментально исследуют, оценивают (измеряют) влияние отдельных факторов.
Таблица 3. Результаты использования образовательной робототехники
|
личностные результаты |
метапредметные результаты |
|
|
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных способностей учащихся, способностей учащихся в области технического творчества; - формирование способности самостоятельного приобретения новых знаний и практических умений; - повышение учебной мотивации; - формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, результатам обучения. |
- овладение навыками 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; - освоение приемов действий в нестандартных ситуациях; - формирование умений работать в группе. |
Педагоги лицея транслируют опыт работы педагогическому сообществу. Так в рамках методического семинара «Системно-деятельностный подход в практике образовательной деятельности лицея», проведенного в апреле 2015, была организована секция «Введение в робототехнику». Педагоги лицея делились опытом работы в данном направлении, провели практикум по образовательной робототехнике. Были получены положительные отзывы педагогов по полученной информации и практическим навыкам.
Используемые источники
робототехника школьный обучения
1. Абакумов А.Д. Основы работы с одаренными детьми. Учебно-методическое пособие для слушателей курса повышения квалификации по программе «Организационно-педагогические условия образовательного сопровождения одаренных детей». Красноярск, 2014.
2. Ильин Е.П. Психология творчества, креативности, одаренности: Питер; СПб; 2009.
3. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. - М.БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение основ информатизации обучения; два подхода конструирования информационной деятельности детей. Ознакомление с содержанием курса робототехники в начальной школе. Использование конструкторов Lego Duplo в ролевых играх и проектной деятельности.
курсовая работа [47,8 K], добавлен 13.04.2014Характеристика практических, наглядных и словесных методов обучения. История разработки федеральных государственных образовательных стандартов. Ознакомление с официальными альтернативными учебными комплексами для преподавания русского языка в школах.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 03.07.2014Проблема активности личности в обучении. Характеристика основных активных методов обучения. Организация педагогического процесса по повышению эффективности развития учащихся начальной школы посредством использования активных методов обучения.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 18.05.2008Назначение и особенности проведения разных видов активных методов обучения. Разработка и реализация активных форм и методов в преподавании специальной технологии. Анализ психологической готовности преподавателей к использованию активных методов обучения.
курсовая работа [96,2 K], добавлен 22.06.2015Проектная деятельность в учебном процессе. Метод учебного проекта в школьном образовании, его виды и этапы. Компьютер как предмет обучения и средство обучения. Использование компьютерно-информационных технологии в организации проектной деятельности.
курсовая работа [81,4 K], добавлен 20.11.2010Изучение вопроса модернизации российского образования. Ознакомление с системой образовательных стандартов второго поколения, направленных на развитие индивидуального потенциала ученика, признание его личности. Рассмотрение педагогических ситуаций.
контрольная работа [440,8 K], добавлен 02.04.2014Психолого-педагогические основы формирования познавательных интересов школьников посредством активных методов обучения. Характеристика понятий "интерес", "познавательный интерес", "активные методы обучения". Различные виды активных методов обучения.
дипломная работа [339,7 K], добавлен 10.06.2015Направления эффективного развития познавательной активности у обучаемых. Сущность активных методов. Проблемный метод обучения. Дискуссия как метод активного обучения. Конструирование образовательных и педагогических задач на основе проблемного обучения.
курсовая работа [54,7 K], добавлен 06.03.2014Новейшая история профессиональных стандартов в России. Порядок их применения. Дескрипторы уровней квалификации. Назначение Федеральных государственных образовательных стандартов. Разделение сфер влияния профессионального образования и рынка труда.
презентация [266,2 K], добавлен 24.03.2015Изучение понятия процесса обучения. Определение его основных целей, задач, функций (образовательная, развивающая, воспитывающая) и принципов (научность, доступность, сознательность, активность, наглядность, систематичность, последовательность, прочность).
реферат [23,6 K], добавлен 01.08.2010
