Роботехнические проекты по информатике в основной школе
Анализ проектной деятельности как современной образовательной технологии. Интеграция операционной деятельности. Учебно-методическое обеспечение робототехнических платформ. Методические особенности развития навыков программирования в 5-6 классах.
Рубрика | Педагогика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.06.2018 |
Размер файла | 5,8 M |
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.
2. “Робототехника для детей и родителей”, С.А. Филиппов, Наука, Санкт-Петербург, 2013. Данное издание хоть и основывается на наборе LEGO Education Mindstroms NXT, однако является довольно универсальным и любые рассматриваемые в нем задачи могут быть легко перенесены и на другие наборы. В нем рассматриваются основные конструкции компонентов робота с их физическим объяснением и обоснованием; три языка программирования (NXT-G, Robolab, RobotC); алгоритмы управления и задачи для робота. Таким образом, данное пособие частично охватывает область алгоритмизации и программирования и математики в неявном виде и физики в явном. На выходе получается хорошее образовательное пособие по предмету “Физика”, который интегрируется с робототехникой.
3. “Курс “Робототехника”: внеурочная деятельность”, Д.А. Каширин, Н.Д. Федорова, М.В. Ключникова, Курган: ИРОСТ, 2013. Включает в себя учебное пособие, рабочую тетрадь и методические рекомендации и ЭОР. Основывается на LEGO Mindstorms NXT и довольно жестко к нему привязан. Сам по себе УМК имеет целью организовать образовательную деятельность по робототехнике в 5-6 классах и как пособие именно по такой организации довольно удачен. Однако сложно увидеть прямые связи с какими-либо учебными предметами и сказать, что такое пособие может претендовать на нишу в основном образовании как ключевое.
4. “Робототехника в школе” Н.Н. Самылкина, В.В.Тарапата, издательство: Лаборатория знаний, 2017 г. Данное методическое пособие отвечает на самые актуальные для учителя вопросы: с чего начать? где взять необходимые учебные материалы? как играя учить многим интересным и современным вещам? как в одном проекте изучить тему по математике, пару тем по физике и при этом сильно всех обогнать в программировании?
Книжная серия Робофишки (рассмотрим на наборе LEGO MINDSTORMS Education EV3) . Серия для самостоятельной или внеурочной проектной работы учащихся 5-9 классов. С одной строны издание содержит полностью поэтапно реализованный проект. Такая деятельность напоминает практическую работу, но конечный результат проекта может быть разным.
ь “Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Который час?”, Валуев А.А., книжная серия : Робофишки, 2017. Серия книг “РОБОФИШКИ” поможет создавать роботов, учиться и играть вместе с ними. С помощью деталей конструктора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 можно собрать робота, способного измерять время, и даже встроить в него кукушку, оповещающую о наступлении каждого нового часа. Для технического творчества в школе и дома, а также на занятиях в робототехнических кружках.
ь “Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление”, Филлипов С.А., книжная серия : Робофишки, 2017. Учебное пособие знакомит с основами моделирования автоматических устройств на основе робототехнических конструкторов LEGO и TRIK и создания алгоритмов управления роботами в среде TRIK Studio. Рассмотрены физические основы робототехники. Приведены интересные факты, касающиеся истории робототехники и ее современных достижений. Предназначено для школьников 5-6 классов и старше, а также всех, интересующихся робототехникой. Может быть использовано для самостоятельного обучения, а также на уроках технологии, занятиях робототехнических кружков, при выполнении проектов и подготовке к участию в соревнованиях и олимпиадах.
ь Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Волшебная палочка : учебное пособие, Тарапата В. В. , Салахова А. А. , Красных А. В., книжная серия : Робофишки, 2017. Собрав из деталей конструктора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 робота-спирографа, вы сможете получать с его помощью замысловатые узоры. Попутно вы узнаете о загадочной притягательности повторяющихся узоров, которые создают художники-декораторы и сама.
ь И другие.
Автор считает, чтобы успешно внедрить робототехнику в основную школу и сформировать инженерно-технического мышления в интегративной проектной деятельности, опирающиеся на знания по математике, физике и информатике. Логично начинать изучение робототехники с робототехническим комплексом LEGO Education Mindstorms EV3. Методическое и учебное пособие по мнению автора лучше использовать “Робототехника в школе” Н.Н. Самылкина, В.В.Тарапата и книжную серию книг: Робофишки для набора LEGO Education Mindstorms EV3.
Тематическое планирование курса
В ГБОУ Гимназии №1552, где автор преподает, автором разработан и утвержден внеурочный курс “Образовательная робототехника”, данный процесс непрерывно реализуется в 5-6 классах. Рассматриваются конструирование и начальное техническое моделирование, после этого усложняется как уровень моделирования, так и уровень программирования роботов, предполагающий более сложные языки программирования. В качестве базового оборудования используется LEGO конструкторы Mindstorms EV3.
На занятиях учащиеся на примере базовых моделей рассматривают два направления - конструирование и программирование. В рамках кружковой деятельности, учащиеся импровизируют и составляют собственные модели роботов. Это более творческий процесс, в котором учащиеся могут проявить свои знания и навыки и осуществить задумки.
Занятия строятся в форме урока-исследования. Учащиеся самостоятельно решают, что они будут конструировать, составляют программы, выделяют этапы предстоящей работы. Все это сопровождается коллективными обсуждениями, что помогает им быстрее достигать поставленных целей. Учитель выступает в качестве куратора исследования.
Как отмечал Л.С.Выготский, способности проявляются в деятельности и в ней же формируются. Значит, сегодня учебный процесс должен быть "деятельностным", дети должны получать не готовые знания, а добывать их в процессе своей деятельности. При этом важна не просто активность детей, а такой образовательный процесс, в ходе которого у них формируются требуемые общеучебные умения и способности: - умение ставить цель;- делать выбор; - принимать решения ; - и доводить их до исполнения или другими словами, как раз и формируется умение учиться, способность к самоизменению и саморазвитию.
Вашему вниманию представлено тематическое планирование курса
“Образовательная робототехника” в ГБОУ Гимназии №1552 в 5-6 классах.
Срок реализации 2 года. Почасовое планирование курса представлено в таблице 1 и 2.
Таблица 1.
Содержание учебного курса. 1 год обучения. 68 часов. 1 раз в неделю по 2 часа.
№ п/п |
Тема |
Всего часов |
Теория |
Практика |
|
Тема 1. Понятие робототехника. Знакомство с набором LEGO MINDSTORMS EV3 . Изучение среды программирования. - 6 часа |
|||||
11 |
Что такое робототехника. Набор LEGO- MINDSTORMS. Способы крепления деталей. Высокая башня. |
2 |
1 |
1 |
|
12 |
Изучение среды управления и программирования. Первая модель робота “Пятиминутка” |
2 |
1 |
1 |
|
13 |
Создание программ для робота “П ятиминутка” |
2 |
2 |
||
Тема 2. Понятие алгоритма. Создание программ для роботов с датчиками и моторами - 26 часа |
|||||
21 |
Программирование движения робота |
2 |
1 |
1 |
|
22 |
Знакомство с вычислительными возможностями робота |
2 |
1 |
1 |
|
33 |
Датчик касания |
2 |
1 |
1 |
|
2.4 |
Датчик света |
2 |
1 |
1 |
|
2.5 |
Датчик цвета |
2 |
1 |
1 |
|
2.6 |
Ультразвуковой датчик |
2 |
1 |
1 |
|
2.7 |
Инфракрасный датчик |
2 |
1 |
1 |
|
2.8 |
Инфракрасный датчик |
2 |
1 |
1 |
|
2.9 |
Гироскопический датчик |
2 |
1 |
1 |
|
2.10 |
Кегельринг |
2 |
1 |
1 |
|
2.11 |
Соревнование роботов |
2 |
2 |
||
2.12 |
Сумо |
2 |
1 |
1 |
|
2.13 |
Соревнование роботов |
2 |
2 |
||
Тема 3. Проекты из серии книг “Р обофишки” - 12 часов |
|||||
3.1 |
Проект “Ч еловек - всему мера?” |
2 |
1 |
1 |
|
3.2 |
Проект “ В поисках сокровищ” |
2 |
1 |
1 |
|
3.3 |
Проект “Тайный код Сэмюэла Морзе” |
2 |
1 |
1 |
|
3.4 |
Проект “П осторонним вход воспрещён” |
2 |
1 |
1 |
|
3.5 |
Проект “ Секрет ткацкого станка” |
2 |
1 |
1 |
|
3.6 |
Проект “В олшебная палочка” |
2 |
1 |
1 |
|
Тема 4. Управление движущимся колесным роботом. - 24 часов |
|||||
4.1 |
Выполнение разворота в три приема |
2 |
1 |
1 |
|
4.2 |
Движение робота задним ходом |
2 |
1 |
1 |
|
4.3 |
Освещение пути. |
2 |
1 |
1 |
|
4.4 |
Светофоры и автоматизированные рельсовые системы. |
2 |
1 |
1 |
|
4.5 |
Звуковой сигнал заднего хода. |
2 |
1 |
1 |
|
4.6 |
Запуск двигателя автомобиля без ключа |
2 |
1 |
1 |
|
4.7 |
Круиз-контроль. |
2 |
1 |
1 |
|
4.8 |
Мобильные роботы. |
2 |
1 |
1 |
|
4.9 |
Проектирование собственного мобильного автономного робота. |
2 |
1 |
1 |
|
4.10 |
Конструирование и программирование собственного мобильного автономного колесного робота |
2 |
1 |
1 |
|
4.11 |
Анализ, доработка и представление собственного мобильного автономного колесного робота |
2 |
1 |
1 |
|
4.12 |
Соревнование роботов. |
2 |
2 |
||
Всего: |
68 |
30 |
38 |
Таблица 2.
Содержание учебного курса. 2 год обучения. 68 часов. 1 раз в неделю по 2 часа.
№ п/п |
Тема |
Всего часов |
Теория |
Практика |
|
Тема 1. Проекты из серии книг “Р обофишки” - 4 часов |
|||||
1.1 |
Проект “Который час?” |
2 |
1 |
1 |
|
1.2 |
Проект “Крутое пике” |
2 |
2 |
||
Тема 2. Применение программы ROBOTC для создания текстовых программ, аналогичных программам EV3 - 22 часов |
|||||
2.1 |
Выполнение разворота в три приема |
2 |
1 |
1 |
|
2.2 |
Движение робота задним ходом |
2 |
1 |
1 |
|
2.3 |
Освещение пути. |
2 |
1 |
1 |
|
2.4 |
Светофоры и автоматизированные рельсовые системы. |
2 |
1 |
1 |
|
2.5 |
Звуковой сигнал заднего хода. |
2 |
1 |
1 |
|
2.6 |
Запуск двигателя автомобиля без ключа |
2 |
1 |
1 |
|
2.7 |
Круиз-контроль. |
2 |
1 |
1 |
|
2.8 |
Мобильные роботы. |
2 |
1 |
1 |
|
2.9 |
Проектирование собственного мобильного автономного робота. |
2 |
2 |
||
2.10 |
Конструирование и программирование собственного мобильного автономного колесного робота |
2 |
2 |
||
2.11 |
Анализ, доработка и представление собственного мобильного автономного колесного робота |
2 |
2 |
||
Тема 3. Основные виды соревнований и элементы заданий -- 42 часов |
|||||
3.1 |
Соревнование Сумо. |
2 |
1 |
1 |
|
3.2 |
Соревнование Сумо. |
2 |
2 |
||
3.3 |
Соревнование Сумо. |
2 |
2 |
||
3.4 |
Кегельринг |
2 |
1 |
1 |
|
3.5 |
Кегельринг |
2 |
2 |
||
3.6 |
Объезд препятствий |
2 |
1 |
1 |
|
3.7 |
Алгоритм движения по линии “Зигзаг” |
2 |
1 |
1 |
|
3.8 |
Алгоритм движения по линии “ Зигзаг” |
2 |
2 |
||
3.9 |
Алгоритм “Волна” |
2 |
1 |
1 |
|
3.10 |
Алгоритм автоматической калибровки датчика цвета |
2 |
1 |
1 |
|
3.11 |
Движение по линии на основе пропорционального управления |
2 |
1 |
1 |
|
3.12 |
Поиск и подсчет перекрестков при пропорциональном управлении движением по линии |
2 |
1 |
1 |
|
3.13 |
Проезд инверсии |
2 |
1 |
1 |
|
3.14 |
Движение робота вдоль стены |
2 |
1 |
1 |
|
3.15 |
Движение робота вдоль стены |
2 |
2 |
||
3.16 |
Поиск цели в лабиринте |
2 |
1 |
1 |
|
3.17 |
Поиск цели в лабиринте |
2 |
1 |
1 |
|
3.18 |
Поиск цели в лабиринте |
2 |
2 |
||
3.19 |
Соревнования роботов. |
2 |
2 |
||
3.20 |
Соревнования роботов. |
2 |
2 |
||
3.21 |
Соревнования роботов. |
2 |
2 |
||
Всего: |
68 |
30 |
38 |
Согласно программе “ Образовательной робототехники”, одним из путей формирования УУД в основной школе являются: включение обучающихся в учебно-исследовательскую и проектную деятельность, внеурочная форма обучения, а также самостоятельной работы учащегося.
Методические особенности развития навыков программирования в 5-6 классах
Во внеурочном курсе “Образовательная робототехника” Гимназии
№1552 робототехнические модели программируются в 5 классе помощью графического языка программирования LabVIEW, а в 6 классе с помощью языка программирования RobotC, основанный на С .
Графический язык программирования LabVIEW ( рисунок 17) позволяет программировать созданные учениками робототехнические модели, в котором программа состоит из перемещаемых пользователем программных блоков - процедур и функций. Помимо этого, программное обеспечение для образовательной платформы EV3 обладает целым рядом дополнительных функций, призванным обеспечить использование EV3 в широком спектре предметных областей. Среда программирования LabVIEW является бесплатной. Более подробная информация представлена на сайте: https://education.lego.com/ru-ru/product/mindstorms-ev3/software
Рисунок 17. Среда программирования LabVIEW.
RobotC - среда программирования ( рисунок 18), основанная на языке Си. Является результатом сотрудничества Carnegie Mellon и Lego. Создана для развития математических, информационных и технологических компетентностей у обучающихся в сфере образовательной робототехники. Среда программирования RobotC является платной. Полнофункциональную 10- дневную демоверсию программного обеспечения для интересующей платформы можно найти на странице загрузки .
По истечению этого срока необходимо приобрести лицензию. Среда программирования содержит все необходимые руководства, примеры и файлы справки. Пользовательский интерфейс RobotC представлен на английском языке, русификатора нет. Официальный сайт RobotC: http://www.robotc.net
Рисунок 18. Среда программирования RobotC.
На примере некоторых занятий из темы 4 “ Управление движущимся колесным роботом” ( 1 год обучения - 5 класс) и темы 2 “Применение программы RobotC для создания текстовых программ, аналогичных программам EV3” ( 2 год обучения - 6 класс), которые представлены в тематическом планировании, рассмотрим несколько программ для робота, которая написана на LabVIEW и RobotC.
Занятие 1. Выполнение разворота в три приема.
Основные понятия : вход, выход, алгоритм, ожидание, ультразвуковой датчик, отладка программы.
Задание 1: программа для разворота в три приема , задав разные значения для каждого мотора, что заставит робота двигаться в нужном направлении.
Задание 2: с помощью блока ожидания усовершенствовать программу таким образом, чтобы колесный робот останавливался в заданной точке в ответ на сигнал ультразвукового датчика.
Задание 3: с помощью звукового блока изменить программу таким образом, чтобы он инициировал предупреждающий сигнал, когда робот оказывается на определенном расстоянии от препятствия.
Занятие 2. Движение робота задним ходом.
Основные понятия: вход, выход, алгоритм, ожидание, датчик касания, блок движения и рулевого управления.
Задание 1: программа обеспечивает движение робота вперед, при срабатывание датчика касания робот двигается задним ходом с включением предупреждающего светового сигнала через функцию отображения состояния интеллектуального блока EV3.
Задание 2: расширяем программу с помощью второго датчика касания, который послужит для запуска программы.
Задание 3: при движении колесного робота передним или задним ходом на экране должны отображаться стрелки, показывающие направления движения.
Перечислим основные метапредметные результаты, на формирование которых целенаправленно работает учебно-методическая программа курса
“Образовательная робототехника”, и укажем используемые для этого педагогические средства и приемы:
· умение развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности - формируется через использование мотивирующей образовательной среды в виде конструктора LEGO - увлекательной, интересной и познавательной игрушки, знакомой с раннего детства каждому ребенку;
· умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией - обеспечивается интерактивностью современного автоматизированного устройства (роботехнической модели): учащиеся получают уникальную возможность видеть сразу же результат своих действий (написанной ими программы), корректировать его по мере необходимости, чтобы достичь намеченной учебной цели;
· умение устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы - при выполнении задач каждого занятия учащимся приходится решать исследовательские задачи во время отладки программы, чтобы достичь требуемого результата;
· умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач - вся работа построена на освоении и использовании различных представлений (текстовых и пиктографических) алгоритмов, управляющих поведением реального объекта;
· смысловое чтение - в процессе постоянной самостоятельной работы с разнообразными информационными источниками сети Интернет и интегрированными в информационную среду (учебник по робототехнике, библиотеки готовых программ и т.д.);
· умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение - занятия спланированы с использованием групповой формы работы учащихся, совместного решения учебных задач и рефлексивной формы анализа продуктов учебной деятельности;
· умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей; планирования и регуляции своей деятельности; владение устной и письменной речью, монологической контекстной речью - в процессе групповой работы учащиеся не только взаимодействуют друг с другом, но и постоянно делятся друг с другом результатами своей работы и обосновывают выбранные ими способы решения учебных задач;
· формирование и развитие компетентности в области использования информационно- коммуникационных технологий - благодаря тому, что основным объектом и одновременно средством решения учебных задач являются ИКТ: микрокомпьютер в программируемом ими автоматизированным роботом , служащий для поиска информации, программирования, фиксации и представления результатов и т.д.
Рабочие карточки учащихся на занятиях. Занятие 1. Выполнение разворота в три приема
Задание 1. Запрограммируйте колесного робота на разворот в три приема. Робот должен выполнить поворот при движении вперед. Затем сдать назад и снова двигаться вперед. Следите за тем, чтобы не пересечь дорожную разметку!
Используемые блоки
Задание 2. Сейчас вы должны провести эксперимент с одним из датчиков EV3 - ультразвуковой датчик. Запрограммируйте колесного робота на разворот в три приема, используя ультразвуковой датчик в качестве парковочного радара, чтобы робот при движении задним ходом останавливался на заданном расстоянии от препядствия. Может ли робот затормозить перед тем, как тронуться в новом направлении? Здесь вам потребуется знания о блоке ожидания, также нужно установить ультразвуковой датчик на заднем торце робота.
Используемые блоки
Задание 3. Моделирование предупреждающих звуковых сигналов. Что часто происходит, когда автомобиль сдает назад и приближается к препятствию? Теперь ваш колесный робот останавливается по сигналу ультразвукового датчика. Можете ли вы усовершенствовать программу таким образом, чтобы робот издавал предупреждающий звуковой сигнал сразу после включения тормозов при заднем ходе? Программу необходимо постоянно отлаживать, чтобы предупреждающий звуковой сигнал выключился одновременно с остановкой робота. Какую часть программы нужно изменить?
Используемые блоки
Используются те же блоки, что и в заданиях на программирование 1 и 2, но также не забываем и об этом:
Занятие 2. Движение робота задним ходом.
Задание 1. Составьте программу, которая заставит колесного робота двигаться вперед и сдавать назад при нажатии на датчик касания. Испытайте составленную программу, затем усложните ее:
Какие сигналы вы видите снаружи машин, когда они сдают назад, помогающие пешеходам и другим участникам дорожного движения понимать, что происходит?
Ваш робот должен включать предупреждающие фары заднего хода.
Сымитируйте работу фар заднего хода при помощи интеллектуального блока EV3 и светового индикатора статуса.
Используемые блоки
Задание 2. Можете ли вы усовершенствовать программу таким образом, чтобы у колесного робота было две передачи (переднего и заднего хода)? Робот должен “трогаться” (начинать движение вперед) при активации “главной передачи”. Полезная информация: вам потребуется второй датчик касания.
Используемые блоки
Используйте те же блоки, что и в задаче на программирование 1, но также не забывайте об этом блоке:
Задание 3. Что происходит внутри автомобиля при переключении передач?
Часто на приборной панели присутствуют индикаторы/изображения, сообщающие водителю, какая передача действует в данный момент. Можете ли вы сымитировать такие сигналы в вашей программе, используя блок управления дисплеем? Внимательно изучите блок управления дисплеем и найдите подходящие изображения для обозначения движения вперед и назад. Новая программа должна быть расширенной версией предыдущей программы и по-прежнему включать работу фар заднего хода.
Используемые блоки
Используйте те же блоки, что и в задаче на программирование 1, но также не забывайте об этом блоке:
Апробация внеурочного курса
Апробация предлагаемых автором материалов осуществлена в педагогическом эксперименте Гимназии № 1552, по утвержденной программе сроком реализации 2 года.
На первом этапе эксперимента производился набор детей в 5 класс профиль “информационно-технический”. Для успешного поступления учащиеся проходили тестирование по некоторым предметам. Анализ результатов проведенного тестирования показал, что высокий уровень подготовки.
На втором этапе эксперимента решались следующие задачи:
- Знакомство с робототехникой;
- Экспериментирование на готовой модели робота из набора LEGO Education Mindstorms EV3;
- Рассмотрение основных принципов робоконструирования и программирования на визуальном языке LabView;
- Установление межпредметных связей через их реализацию в робототехнической модели;
- Выполнение робототехнических проектов.
На третьем этапе проводилась проверка эффективности предложенной методики. В опытной проверке участвовало 23 ученика 5 класса.
В ходе педагогического эксперимента обращалось внимание на:
- Поддержание постоянного интереса учащихся к занятиям по робототехнике с использованием конструктора LEGO Education Mindstorms EV3, к конкретному содержанию текущего материала;
- Создание творческой обстановки на занятиях;
- Проявление учащимися максимальной активности и самостоятельности.
В ходе данного этапа педагогического эксперимента с целью проверки доступности и усвоения предложенного материала, а также влияние интеграции робототехники в учебные предметы (в частности, информатику) на степень усвоения материала по данным предметам, (таблица 3).
Таблица 3.
Результаты проверочной работы.
№ задания |
Выполнили верно |
Выполнили неверно |
Не приступили к выполнению задания |
|
1 |
100% |
0% |
0% |
|
2 |
100% |
0% |
0% |
|
3 |
100% |
0% |
0% |
|
4 |
90% |
0% |
10% |
|
5 |
90% |
0% |
10% |
Начался эксперимент в октябре 2016 года, завершился только год экспериментальной деятельности. На конец учебного года 2016-2017 гг. проведены контрольные мероприятия и намечены участие детей экспериментального класса в робототехнических соревнованиях на осень 2017 года.
Выводы. Анализ приведенных результатов показал, что предлагаемый материал отлично усвоен учащимися. Они с интересом следили за ходом занятия, охотно выполняли предложенные задания, самостоятельно находили наилучшие пути решения задач.
В результате опытной проверки материалов на занятиях с учащимися удалось убедиться в эффективности проводимой работы по предлагаемой методике. Повысился уровень знаний учащихся по естественно-математическим предметам. Важным результатом проведенного эксперимента стал возросший интерес учеников к инженерно-техническому направлению деятельности, творчеству.
Выводы во второй главе
Одна из основных проблем освоения школьного курса информатики и в первую очередь программирования заключается в преимущественно теоретическом характере изучения содержания, которое на самом деле теснейшим образом связано с нашей повседневной жизнью. Создание образовательных сред, в которых можно придать процессу обучения интерактивный характер, увязать изучаемый материал с решением практических задач и тем самым мотивировать обучающихся, позволяет существенно повысить эффективность образовательного процесса.
Визуальная и текстовая среда программирования робототехнических моделей LEGO- позволяет не только упростить и сделать понятным и доступным каждому процесс создания алгоритмов, но и соединить его с увлекательным делом конструирования разнообразных автоматизированных устройств и моделей роботов..
В методике использования робототехнических комплексов в основной
школе рассматриваются:
1) способы (методы) работы с робототехническим оборудованием в процессе проведения уроков;
2) самостоятельная работа учеников с робототехническим набором для выполнения конкретных исследовательских и проектных заданий;
3) формирование инженерной и алгоритмической культур, ориентации к выбору инженерно-технических направлений профессиональной деятельности.
Применение робототехнических комплексов в 5-6 классах задает положительную тенденцию к формированию мотивации к учению у школьников.
Заключение
В ходе проведения данного исследования были решены следующие задачи:
1. Обоснована необходимость интеграции проектной деятельности в обучение учащегося.
2. В рамках внеурочного кружка “Образовательная робототехника” предложено содержание тематического блока робототехники.
3. Результат апробации выражен в повышении успеваемости у учащихся и повышении уровня мотивации к учению и интереса к изучаемому курсу.
Список литературы
1. Арькова, О. В. Первые шаги в реализации стандартов второго поколения во внеурочной деятельности: Как можно организовать внеурочную деятельность учащихся первых классов, направленную на осознание личностных результатов образования, привитие интереса к учебе? / О. В. Арькова // Муниципальное образование: инновации и эксперимент. - 2010. - № 3. - С. 35 - 36.
2. Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе. От действия к мысли: пособие для учителя. Асмолов А. Г., Бурменская Г. В., Володарская И. А., Карабанова О. А., Салмина Н. Г., Молчанов С. В. Место издания Просвещение Москва, 2009, 152 с.
3. Бабина С.Н. Формирование инженерной и технологической культуры учащихся: монография / С.Н. Бабина. - Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун- та, - 2014. - 168 с.
4. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 5 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 184с.
5. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 6 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 184с.
6. Бурдаков С.Ф., Мирошник И.В., Стельмаков С.И. Системы управления движением колесных роботов.- СПб.:Наука, 2001.-228 с.
7. Водянский, А. Стандарты общего образования: стратегия и тактика нововведений / А. Водянский // Народное образование. - 2009. - № 7. - С. 30 - 33.
8. Примерные программы внеурочной деятельности. Начальное и основное образование / В. А. Горский, А. А. Тимофеев, Д. В. Смирнов [и др.]; под ред. В. А. Горского. - М.: Просвещение, 2010. - 111 с.
9. Григорьев, Д. В. Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор: пособие для учителя / Д. В. Григорьев, П. В. Степанов. - М.: Просвещение, 2010. - 223 с.
10 .Дьюи Д. От ребенка - к миру, от мира - к ребенку / Д. Дьюи. -М.:”Карапуз”, 2009. - 352с.
11 .Калинин И.А., Самылкина Н.Н. Информатика. Углубленный уровень. / И.А. Калинин, Н.Н. Самылкина. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.
12 .”Курс “Робототехника”: внеурочная деятельность”, Д.А. Каширин, Н.Д. Федорова, М.В. Ключникова, Курган: ИРОСТ, 2013.
13 .Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект / Рос. акад. образования; под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова. - М.: Просвещение, 2008. - 39 с.
14 .Примерная основная образовательная программа образовательного учреждения. Начальная школа / А. А. Кузнецов, М. В. Рыжаков, А. М. Кондаков. - 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 2010. - 204 с.
15 .Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов / Д.Г. Копосов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 286с.
16 .Корендясев А.И., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И. Теоретические основы робототехники. - М.: Наука, 2006.-383 с.
17 .А.А. Кузнецова, Т.Б. Захарова, А.С.захаров Общая методика обучения информатике/ Издательство Прометей, Москва, 2016г.
18 .Кузнецов, А. А. О стандарте второго поколения / А. А. Кузнецов // Математика в школе. - 2009. - № 2. - С. 3 - 7.
19 .Логинова, О. Б. Мои достижения. Итоговые комплексные работы. 2 класс / О. Б. Логинова, С. Г. Яковлева; под ред. О. Б. Логиновой. - М.: Просвещение, 2010. - 80 с.: ил., [20] отд. л. ил. + прилож. (32 с.).
20 .Никитина Т.В. Образовательная робототехника как направление инженерно- технического творчества школьников [Текст]: учебное пособие / Т.В. Никитина. - Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2014. - 169 с.
21 .Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота EV3 в среде Lego Mindstorms EV3/ Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. 2-е изд., перераб. и доп - М.: Издательство “Перо”, 2016. - 300 с.
22 .Овсяницкая, Л.Ю. Алгоритмы и программы движения робота Lego Mindstorms EV3 по линии / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. - М.: Издательство “Перо”, 2015. - 168 с.
23 .Овсяницкая, Л.Ю. Машинное зрение в среде Lego Mindstorms EV3 с использованием камеры Pixy (CMUcam5) /Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. - Электронная книга, 2016. - 168 с.
24 .Полат Е.С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования / Е.С. Полат - М.: “Академия”, 2010. -193с.
25 .Сафонов Ю.М. Электроприводы промышленных роботов. - М.: Энергоатомизат, 1990.-177 с.
26 .Сиденко А.С. Виды проектов и этапы проектирования / А.С.Сиденко. - М.: “Инновации и эксперименты в образовании”, No2, 2008, 82с.
27 .Тарапата В.В. Робототехника в школе: методика, программы, проекты / В.В. Тарапата, Н.Н. Самылкина. - М.: Лаборатория знаний, 2017. -109с.
28 .Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - СПб.: Наука, 2013. 319с.
29 .Хромов А.А. Метод проектов в начальной школе. Роль и место образовательной области “Технология” в системе общего среднего образования: тезисы докладов IV международной научно-практической конференции. / А.А. Хромов, Брянск.: “БИПКРО”, 1998. - 128 с.
30 .Хуторской А.В. М е та пре д м е тны й под ход в об уче ни и : Научно-методическое пособие. 2-е изд., перераб. и доп. -- М. : Издательство “Эйдос”; Издательство Института образования человека, 2016. -- 80 с. (Серия “Новые стандарты”).
31 .Д.Б.Эльконин. Психология игры. -- Педагогика, 1976. -- 304 с
34. http://gazeta.lbz.ru/2015/3/3-4nomer.pdf - инте рне т-г а зе та изд а те л ьс тва БИНОМ. Лаборатория знаний.
35. https://twitter.com/nnikiforov/status/388987100366118912 - Твиттер министра связи и массовых коммуникаций.
36. http://government.ru/docs/8024/ - сайт Правительства РФ (стратегия развития отрасли информационных технологий).
37. http://government.ru/orders/16608/ - сайт Правительства РФ (Резолюция от 23 января 2015 года №ДМ-П8-300).
38.Статья “Концепция л. С. Выготского о психическом развитии человека” http://www.studfiles.ru/preview/3148744/page:64/
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Теоретико-педагогическое обоснование, возможности и условия организации проектной деятельности в общеобразовательной школе. Классификации проектов, специфика и описание способов организации проектной деятельности на уроках технологии в 6-7 классах.
дипломная работа [78,7 K], добавлен 20.11.2012Психолого-педагогические и методические основы проектной деятельности. Применение проектной деятельности в рамках курса Информатики. Структура, содержание и поурочное планирование курса по выбору. Анализ результатов опытной экспериментальной проверки.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.12.2017Состав учебно-методических комплексов, их виды. Методы обучения как составная часть учебно-методического комплекса, урок как его элемент. Программно-методическое обеспечение образовательной области "Технология". Преподавание раздела "Вышивка "Хардангер".
дипломная работа [3,3 M], добавлен 04.11.2015Анализ опыта развития навыков учебно-познавательной деятельности у младших школьников с задержкой психического развития (ЗПР), характеристика типичных нарушений. Методические требования к организации урока математики в работе с младшими школьниками с ЗПР.
дипломная работа [351,5 K], добавлен 04.05.2011Особенности предметной области информатики. Структура Единого Государственного Экзамена (ЕГЭ) по информатике. Анализ учебно-методических комплексов по подготовке к экзамену. Разработка методической системы уроков подготовки к ЕГЭ по информатике.
курсовая работа [362,6 K], добавлен 06.04.2014Характеристика проектной деятельности для школьников. Особенности общеучебных умений, которые формируются в процессе проектной деятельности: рефлексивных, менеджерских, коммуникативных, навыков оценочной самостоятельности. Распределение ролей в группе.
презентация [395,0 K], добавлен 24.08.2010Принципы формирования лексических навыков. Цели и задачи лексических игр. Формы внеучебной деятельности. Разработка проекта "Сборник игр для развития лексических навыков во внеучебной деятельности в начальных классах" с описанием методики их применения.
презентация [897,5 K], добавлен 22.06.2016Комплексное учебно-методическое обеспечение (КУМО) образовательного процесса: понятие, сущность. Дидактические средства обучения. Проектирование учебно-методического комплекса по основам логики для студентов I курса, его структура и этапы разработки.
курсовая работа [22,4 K], добавлен 08.10.2010Привлечение молодежи в научно-техническую сферу профессиональной деятельности - один из наиболее важных приоритетов государственной образовательной политики. Особенности развития детской проектной деятельности в Архитектурной школе г. Магнитогорска.
статья [624,9 K], добавлен 28.02.2018Анализ критериев, показателей и уровней заинтересованности школьников к изучению технологии. Использование проектного обучения в образовательном процессе современной школы. Разработка методики организации проектной деятельности школьников на уроках труда.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 25.10.2015