Методические рекомендации по робототехнике в начальной школе

Обновлено: 07.07.2024

Образовательная робототехника – Методические рекомендации.

Данное пособие является методической помощью специалистам и педагогам образовательных учреждений, ведущим практическую деятельность по реализации образовательных программ в области образовательной робототехники.

В пособии рассматривается круг вопросов, связанных с использованием образовательной робототехники на уроках в начальной школе, основной и старшей школе в условиях введения ФГОС. Пособие содержит апробированные материалы, обобщающие опыт внедрения образовательной робототехники учебными заведениями.

Содержание материала, изложенного в методическом пособии, сопровождается календарно-тематическим планом, конспектами занятий, иллюстрациями, схемами, таблицами.

Методическое пособие рекомендуется педагогическим работникам, реализующим программы общего образования в условиях введения ФГОС в образовательном учреждении, методистам, курирующим реализацию направления робототехники, слушателям курсов повышения квалификации, руководителям образовательных учреждений.

Вложение	Размер
metodicheskie_rekomendatsii_po_vnedreniyu_lego.doc	565 КБ
konstruirovanie_i_programmirovanie_na_baze_lego_68ch.doc	136.5 КБ
lektsiya_1.doc	2.33 МБ
lektsiya_2.pdf	1.9 МБ
lektsiya_3.pdf	1.98 МБ
lektsiya_4.pdf	1.83 МБ
lektsiya_5.pdf	1.38 МБ
lektsiya_6.pdf	1002.41 КБ
lektsiya_7.pdf	1.43 МБ
lektsiya_8.pdf	1.35 МБ
lektsiya_9.pdf	578.47 КБ
lektsiya_10.pdf	685.89 КБ
lektsiya_11.pdf	645.75 КБ
lektsiya12.pdf	500.16 КБ
lektsiya_13.pdf	544.69 КБ
lektsiya_14.pdf	613.3 КБ
lektsiya_15.pdf	818.01 КБ
lektsiya_16.pdf	738.59 КБ
lektsiya_17.pdf	1023.14 КБ

Предварительный просмотр:

Алисейко Наталья Николаевна

Методист ГБОУ СОШ №430, ЮВАО

Методические рекомендации по внедрению ЛЕГО-конструирования в рамках межпредметной связи в учебную деятельность начальной школы:

Вечным законом да будет: учить и учиться всему через примеры, наставления и применения на деле.

( Великая дидактика, гл. XIII)

Приоритетной целью современного российского образования становится не репродуктивная передача знаний, умений и навыков от учителя к ученику, а полноценное формирование и развитие способностей ученика самостоятельно очерчивать учебную проблему, формулировать алгоритм ее решения, контролировать процесс и оценивать полученный результат – научить учиться. Перед образовательной системой страны стоит непростая задача: формирование и развитие мобильной самореализующейся личности, способной к обучению на протяжении всей жизни. И это в свою очередь корректирует задачи и условия образовательного процесса, в основу которого положены идеи развития личности школьника.

Отличительной особенностью ФГОС НОО является его деятельностный характер, ставящий главной целью развитие личности учащегося. Система образования отказывается от традиционного представления результатов обучения в виде знаний, умений и навыков, формулировки стандарта указывают реальные виды деятельности, которыми учащийся должен овладеть к концу начального обучения. Требования к результатам обучения сформулированы в виде личностных, метапредметных и предметных результатов. Необходим переход к деятельностной парадигме, к реализации системно-деятельностного подхода, к формированию универсальных учебных действий .

Реализация программы формирования УУД в начальной школе – ключевая задача внедрения нового образовательного стандарта. Стандарт устанавливает требования к:

личностным результатам, включающим готовность и способность обучающихся к саморазвитию, сформированность мотивации к обучению и познанию, ценностно-смысловые установки обучающихся, отражающие их индивидуально-личностные позиции, социальные компетенции, личностные качества; сформированность основ гражданской идентичности.

метапредметным результатам, включающим освоенные обучающимися универсальные учебные действия (познавательные, регулятивные и коммуникативные), обеспечивающие овладение ключевыми компетенциями, составляющими основу умения учиться, и межпредметными понятиями.

предметным результатам, включающим освоенный обучающимися в ходе изучения учебного предмета опыт специфической для данной предметной области деятельности по получению нового знания, его преобразованию и применению, а также систему основополагающих элементов научного знания, лежащих в основе современной научной картины мира.

Под метапредметными результатами в начальной школе мы подразумеваем освоенные универсальные учебные действия, ключевые компетенции и межпредметные понятия.

Интегрированный подход к обучению, применяемый в свете нового стандарта, предполагает активное использование знаний, полученных при изучении одного предмета, на уроках по другим предметам. Стандарт поставил задачу разработки новых учебно-методических комплексов, которая решается в настоящее время.

Основная масса детей, поступающих в начальную школу – шестилетки, ведущей деятельностью для которых является игра. Шестилетнему ребенку свойственна активная игра, через игру он реализует свои потребности в движении, общении, психологически лучше присваивает новые знания и виды деятельности. Поэтому среда образовательного учреждения должна быть насыщена средствами, побуждающими ребенка к игровой деятельности и позволяющими решать в ходе игры образовательные задачи.

Компания LEGO EDUCATION предоставляет возможность учителям организовывать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, отработку систему межпредметного взаимодействия и межпредметных связей в урочной и внеурочной деятельности.

Интегрирование различных школьных предметов в учебном курсе образовательного конструктора LEGO открывает новые возможности учителям для реализации новых образовательных концепций, овладения новыми навыками и расширения круга интересов учащихся.

При интеграции занятий технология и развитие речи , одной из очень важных задач начальной школы - создание собственных проектов, создавая естественную для ребенка ситуацию, в которой у него будет возможность говорить, делая что-то. Говорить не о чем-то абстрактном - это ребенку трудно - а о том, в чем он участвует, о том, что создает своими руками. И материал, из которого ребёнок может своими руками вместе с друзьями строить модель мира, является очень важной частью образовательной среды. (п.12.6 ФГОС)

Работа с этим конструктором дарит возможность создавать яркие "умные" модели, наделять их интеллектом, освоить базовые принципы программирования на ПК, научиться работать с моторами и сенсорами. Человек, который способен конструктивно мыслить, быстро решать логические задачи, наиболее приспособлен к жизни, так как быстро находит выход из затруднительных ситуаций, принимает рациональное решение.

ФГОС НОО должны давать ученикам возможность не только приобретать знания, но и применять их при этом работая в группах, решая коллективно задачи. Такое образование мотивирует учеников, так как, общаясь и в то же время, работая над какой-либо задачей со сверстниками, они могут находить ответы на вопросы любой сложности. Новые технологии, электронные приспособления, виртуальное общение - все это на сегодняшний день дает возможность углублять и расширять методы обучения, прокладывая тем самым новый прочный путь к получению и применению знаний.

Преемственность и развитие реализуются в требованиях к результатам освоения основных образовательных программ. Этот компонент стандарта мы считаем ведущим и системообразующим. Формируя эту составляющую, разработчики проекта руководствовались тем, что новые образовательные стандарты — это переход от освоения обязательного минимума содержания образования к достижению индивидуального максимума результатов. Сформированные как социальный заказ цели образования трансформируются в требования к результатам, а после их конкретизации и операционализации — в планируемые результаты.

Предметом итоговой оценки освоения обучающимися ООП начального общего образования должно быть достижение предметных и мерапредметных результатов освоения ООП начального общего образования, необходимых для продолжения образования.

Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Для того чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие.

Такую стратегию обучения легко реализовать с образовательной средой LEGO, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты, тщательно продуманные системы заданий.

Специфика обучения учеников начальной школы состоит в том, что учитель является лишь связующим звеном между всеми предметами и активными помощниками в этом являются образовательные решения ЛЕГО, т.к. они помогают в освоении не только учебных предметов, но и могут быть использованы при работе с одаренными учащимися в организации проектно-исследовательской деятельности, в игровых моментах на переменах, ГПД. Что позволяет развивать и преумножать полученные знания в действии.

Таким образом, межпредметность - это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов. Усиливая системность знаний учащихся, с помощью образовательных решений Лего, позволяет формировать мотивацию школьников к познанию окружающего мира, что отвечает требованиям Федерального государственного образовательного стандарта общего образования и активизирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса.

Выводы и методические рекомендации, содержащиеся в статье, будут интересны для педагогических работников образовательных учреждений, для их руководителей, могут быть использованы в образовательном процессе других образовательных организаций.

Внедрение основ образовательной робототехники в начальной школе.

Из опыта работы.

Гейнц Д.А. учитель информатики,

Особую актуальность приобретает внедрение инженерно-технического образования в систему школьного воспитания. Оно позволяет начинать продуктивную подготовку конкурентоспособных инженерно-технических кадров уже со школьной скамьи.

По состоянию на 2017 год российским школьникам доступно два направления робототехники: в качестве общего и дополнительного образования.

Образовательная робототехника – это, в первую очередь, процесс технического творчества, самостоятельного создания инноваций. Поэтому она занимает важное место в учебном процессе и пробуждает живой интерес даже самых маленьких творцов – учеников младших классов. Безусловно, основы инженерных знаний, заложенные в столь раннем возрасте, а также полученные навыки – это мощное преимущество для будущих специалистов инженерного дела.

В начальной школе на занятиях по робототехнике дети знакомятся с основами физики, законами реального мира, учатся на практике применять полученные знания, развивают мышление, наблюдательность, творческий подход. Такие навыки можно назвать общеучебными, они будут полезны не только будущим инженерам и технологам, но и всем школьникам для приобретения опыта работать в группе, развития моторики, внимания, для их общего интеллектуального развития.

Педагоги, преподающие образовательную робототехнику в нашей гимназии, используют деятельно-ориентированный подход. Это значит, ученики развивают способность самим ставить учебные цели, продумывать и контролировать пути их достижения, самостоятельно искать оптимальные решения проблем. Школьники работают над решением следующих задач: строят действующие модели реальных механизмов, живых организмов и машин, проводят естественнонаучные эксперименты, закрепляют основы алгоритмизации, также укрепляя свои знания по математике и физике и приобретая навыки работы в творческом коллективе. Для решения этих задач не предоставляется готовых алгоритмов. Ученики проявляют самостоятельность – сами ищут необходимую информацию и проводят эксперименты.

По итогам двухлетней практики юные проектировщики нашей гимназии добились высоких результатов в области образовательной робототехники, что подтверждают свидетельства, дипломы и грамоты городских и областных соревнований.

В системе основного общего образования робототехника может быть выделена как факультативный, предпрофильный, элективный курс в начальном образовании. Существует реальная возможность внедрения данного направления технического образования учащихся в единую образовательную среду для учеников всех классов.

Список использованной литературы.

Методическое пособие для учителя: ПервоРобот LEGO ® WeDoWeDo 8+ ProjectsCurriculumPack .

Методическое пособие для учителя: Перворобот LEGO® WeDo™ (LEGO EducationWeDo).

ПервоРобот LEGOWeDo . Комплект интерактивных заданий и книга для учителя ( CD ).

Полный текст материала Статья "Внедрение основ образовательной робототехники в начальной школе. Из опыта работы" смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен фрагмент.

Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование. [1]

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. На современном этапе в школе рассматриваются проблемы робототехники. Lego роботы встраиваются в учебный процесс. Проводятся соревнования по робототехнике, учащиеся участвуют в различных конкурсах в основе которых использование новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями.

В современном обществе идет внедрение роботов в нашу жизнь, очень многие процессы заменяются роботами. Сферы применения роботов различны: медицина, строительство, геодезия, метеорология и т.д. Очень многие процессы в жизни, человек уже и не мыслит без робототехнических устройств (мобильных роботов): робот для всевозможных детских и взрослых игрушек, робот – сиделка, робот – нянечка, робота – домработница и т.д. Специалисты обладающие знаниями в этой области сильно востребованы. И вопрос внедрения робототехники в учебный процесс начиная с начальной школы актуален. Если ребенок интересуется данной сферой с самого младшего возраста, он может открыть для себя столько интересного. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и внеурочное время приобретают все большую значимость и актуальность. Основное оборудование используемое при обучении детей робототехнике в школах - это ЛЕГО конструкторы Mindstorm. В нашей области разработаны методические рекомендации по встраиванию робототехники в учебный процесс.

LEGO Mindstorms — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году.

Конструктор ПервоРобот NXT позволяют учителю самосовершенствоваться, брать новые идеи которые позволяют привлечь и удержать внимание учащихся, организовать учебную деятельность применяя различные предметы и проводить интегрированные занятия. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе конструкторов, позволяют учащимся создавать модели собственного изобретения, конструировать роботов которые используются в жизни.

Данные конструкторы показывают учащимся взаимосвязь между различными областями знаний. На уроках информатики решать задачи физики, математики и т.д. Модели Конструктора ПервоРобота NXT дают представление о работе механических конструкций, о силе, движении и скорости, производить математические вычисления. Данные наборы помогают изучить разделы информатики – это моделирование и программирование.

Цель использования Лего - конструирования в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развития мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе. В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микропроцессором, и наборами датчиков. С их помощью школьник может запрограммировать робота - умную машинку на выполнение определенных функций.

Новые стандарты обучения обладают отличительной особенностью ориентацией на результаты образования, которые рассматриваются на основе системно - деятельностного подхода. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда Лего.

Фронтальные лабораторные работы и опыты;

Объяснительно - иллюстративный - предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др);

Эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)

Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;

Программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);

Репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу),

Частично - поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;

Поисковый – самостоятельное решение проблем;

И все-таки, главный метод, который используется при изучении робототехники это метод проектов.

Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащихся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.[4]

Проектно-ориентированное обучение – это систематический учебный метод, вовлекающий учащихся в процесс приобретения знаний и умений с помощью широкой исследовательской деятельности, базирующейся на комплексных, реальных вопросах и тщательно проработанных заданиях.

Обозначение темы проекта.

Цель и задачи представляемого проекта. Гипотеза.

Разработка механизма на основе конструктора Лего модели NXT (RCX).

Составление программы для работы механизма в среде Lego Mindstorms (RoboLab).

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, позволяет учащимся 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.

Дополнительным преимуществом изучения робототехники является создание команды и, в перспективе, участие в городских, региональных, общероссийских и международных олимпиадах по робототехнике, что значительно усиливает мотивацию учеников к получению знаний. Основная цель использования робототехники – это социальный заказ общества: сформировать личность, способную 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. То есть формирование ключевых компетентностей учащихся.

Компетентностный подход в общем и среднем образовании объективно соответствует и социальным ожиданиям в сфере образования, и интересам участников образовательного процесса. Компетентностный подход – это подход, акцентирующий внимание на результатах образования, причём в качестве результата образования рассматривается не сумма усвоенной информации, а способность действовать в различных проблемных ситуациях.

Главная задача системы общего образования – заложить основы информационной компетентности личности, т.е. помочь обучающемуся овладеть методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения.

Для эффективного формирования информационной компетентности на занятиях по робототехнике, нужна система учебных задач.

I место в своей возрастной категории открытого турнира по Лего – конструированию города.

Выступления на научно-практических конференциях

2009-2010 уч.год. "Исследование в Lego-конструировании", 9 класс.

Юревич, Е. И. Основы робототехники — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 416 с.

Василенко, Н.В. Никитан, КД. Пономарёв, В.П. Смолин, А.Ю. Основы робототехники Томск МГП "РАСКО" 1993. 470с.

Хуторской А.В. Современная дидактика. – М., 2001

Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009

Основные термины (генерируются автоматически): LEGO, NXT, III, учебный процесс, RCX, внедрение робототехники, возрастная категория, Международное состязание роботов, муниципальный этап, робот.

Методические рекомендации по робототехнике в начальной школе

Предварительный просмотр:

Похожие статьи

Обзор программируемого комплекта робототехники Lego

Робототехника: конструирование и программирование

Роль робототехники в образовательном процессе

Особенности внедрения образовательной робототехники.

Классификация роботов по использованию, передвижению.

Возможности использования образовательной робототехники.

LEGO, робототехника, учебный процесс, набор.