Проект по реализации робототехники в школе
Обновлено: 07.07.2024
Создание современных условий для развития технического творчества детей становится особенно актуальным в связи с ускоряющимся внедрением в производство высоких технологий.
В настоящее время наше государство испытывает огромный дефицит инженерно-технических работников и квалифицированных кадров. Развитие производства, приумножение достижений в науке и технике возможны лишь при условии раннего развития творческих технических способностей у детей и подростков, выявления одарённых ребят, создания необходимых условий для их творческого роста.
Робототехника в школе — это отличный способ для подготовки детей к современной жизни, наполненной высокими технологиями.
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. Современный человек должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового в постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться.
Школа, как социальный институт, призвана помочь учащимся само реализоваться.
В нашей школе основная задача — охватить как можно больше детей с целью привлечения её к науке и инженерному делу.
Обоснование необходимости проекта:
Необходимостью проекта является сплочение детей группы риска и талантливых детей общими интересами в области робототехники.
Задачи:
1. Расширить объединение по робототехнике в школе, с целью организации условий развития технического творчества и формирования начальных навыков технического мышления среди учащихся школы.
2. Приобщить детей к общественным ценностям, овладению культурным наследием через техническое творчество.
3. Подготовить детей к самостоятельной жизни в современном мире и дальнейшему профессиональному самоопределению.
В чем польза робототехники
Робототехника является одним из главных направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.
В современном обществе идет активное внедрение роботов в нашу жизнь, они заменяют очень многие процессы: робот ˗ игрушка, робот – сиделка, робот – нянечка, робот – домработница, робот ˗ пылесос и т.д.
Робототехника входит в тройку наиболее перспективных направлений техники и технологии. Сферы применения роботов различны: медицина, строительство, геодезия, метеорология, космос и т.д.
Специалисты обладающие знаниями в этой области сильно востребованы и вопрос внедрения робототехники в учебный процесс начиная с дошкольной группы актуален. Если ребенок интересуется этим с самого младшего возраста, он может открыть для себя новый удивительный мир, и в будущем, возможно, свяжет свою профессиональную деятельность с робототехникой.
Изучение основ робототехники помогает детям осваивать школьные дисциплины с большим интересом и осознанностью. Создавая роботов, каждый ребенок понимает на практике, почему так важно изучать базовые предметы — математику, физику, информатику. Кроме того, при таких занятиях тренируется логика, мелкая моторика пальцев рук, память.
Дети учатся концентрировать внимание, работать с мелкими деталями. Развивается фантазия и пространственное мышление.
Конечно, все занятия должны строится от простого к сложному. Сначала нужно научиться собирать простые конструкции, затем познакомиться с блок-схемами, основами программирования. Программы усложняются постепенно. Ребята создают мобильных роботов, а затем и сами устанавливают алгоритмы их перемещений.
В школе, где я работаю, данный процесс непрерывно реализуется на трёх ступенях: дошкольное образование, начальное общее образование, основное общее образование.
Главную роль в становлении самых маленьких будущих инженеров играет не электроника, а творчество. На занятиях для дошкольников на первом плане — свобода мыслить и создавать. Поэтому для детей 6 лет активно используем простые конструкторы и кубики.
На первом этапе работы в дошкольной группе происходит знакомство с конструктором и изучение технологии соединения деталей.
На втором этапе дошколята учатся собирать простые конструкции.
В начальной школе рассматриваются конструирование и начальное техническое моделирование. Для этого используется конструктор LEGO “WeDo”, который даёт возможность построить 12 моделей по инструкции, а также разрабатывать собственные. Программируя через компьютер, ребенок наделяет интеллектом свои модели.
В целях сохранения преемственности дошкольного, начального и основного образова ния, а также в рамках реализации ФГОС ООО было решено ввести данное направление для учащихся основной школы.
Здесь усложняется как уровень моделирования, так и уровень программирования роботов, предполагающий более сложные языки программирования. В качестве базового оборудования используется LEGO конструктор Mindstorms EV 3.
Чтобы привлечь большую часть детей заниматься робототехникой, кроме желания и интереса, нужны разные виды конструкторов Lego, а так же дополнительные детали, которых на данный момент очень не хватает.
Линейка Lego Technic состоит из наборов реалистичных транспортных и технических моделей, обладающих различными функциями. Это достаточно сложные конструкторы самолетов, автомобилей, лодок, бульдозеров и другой рабочей и транспортной техники.
Все школьные наборы на основе Lego конструктора предназначены для работы в группах. Поэтому, учащиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями.
Данные конструкторы показывают обучающимся взаимосвязь между различными областями знаний. Модели конструкторов Lego дают представление о работе механических конструкций, о силе, движении и
скорости, производить математические вычисления. Данные наборы помогают изучить разделы информатики – это моделирование и программирование.
Подобная работа поможет учащимся уже в школе сориентироваться в инженерно-технической направленности, для этого и необходимо приобрести конструктор Lego Technic.
Проект педагогически целесообразен, так как способствует более разностороннему раскрытию индивидуальных способностей ребенка, которые не всегда удаётся рассмотреть на уроке, развитию у детей интереса к техническому творчеству, желанию активно участвовать в продуктивной, одобряемой обществом деятельности, умению самостоятельно организовать своё свободное время.
План мероприятий
Чтобы данный проект был успешно реализован, необходимо выполнить некоторые шаги:
- з акупить конструктор Lego Technic;
- разработать дополнительные общеразвивающие программы для учащихся различных возрастных категорий;
| Вложение | Размер |
|---|---|
| proekt1.pptx | 2.74 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Основные этапы разработки Лего -проекта : 1. Обозначение темы проекта. 2. Цель и задачи представляемого проекта. 3. Разработка механизма на основе конструктора Лего модели NXT. 4. Составление программы для работы механизма в среде Lego Mindstorms . 5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.
Средства обучения: 1. Цифровое оборудование: проектор, АРМ учителя, компьютерный класс. 2. Наборы LEGO Mindstorms ev3 с программным обеспечением к ним. 3. Цифровые разработки учителя к урокам (презентации, сайты, тесты и т.д.).
Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 - 45560
Наборы LEGO MINDSTORMS Education EV3 состоят из традиционных пластиковых деталей LEGO Technic (594), а также включает электронные сенсоры, сервомоторы и микрокомпьютер EV3 (последнего поколения).
Процесс работы с наборами включает в себя сборку и программирование робота в рамках учебного и внеучебного занятия.
Начало работы 1. 2.
Датчик цвета EV3 Датчик цвета различает 7 цветов и может определить отсутствие цвета. Способен определять различия между белым и черным или цветами: синим, зеленым, желтым, красным, белым и коричневым Частота опроса датчика: 1 кГц Автоматически идентифицируется программным обеспечением EV3 С помощью данного датчика можно построить роботов, сортирующих предметы по цвету и создать проекты в сфере переработки отходов, сельском хозяйстве, горнодобывающей промышленности .
В набор Lego mindstorms EV3 входят два больших мотора. Моторы выполняют роль мышц или силовых элементов нашего робота. Большие моторы, наиболее часто используются для передачи вращения на колеса, тем самым, обеспечивая движение робота. Можно сказать, что эти моторы выполняют ту же роль, что и ноги человека.
Один средний мотор , который также входит в набор Lego mindstorms EV3 выполняет роль движущей силы для различного навесного оборудования робота (клешни, модули захвата, различные манипуляторы) По аналогии с большими моторами отведем среднему мотору ту же роль, которую у нас выполняют руки.
Модуль EV3 Основным элементом конструктора является главный блок EV3. В этом корпусе заключен мозг робота. Именно здесь выполняется программа, получающая информацию с датчиков, обрабатывающая её и передающая команды моторам.
П рограммирование LEGO Mindstorms ev3 EV3 - это программное обеспечение для создания программ для роботов и возможность сделать их живыми .
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Внедрение современных технологий в образовательный процесс на основе дифференциации обучения и индивидуального подхода на уроках математики
Представлена тема самообразования над которой проводилась работа, план по реализации. Основные виды деятельности.Перечень вопросов по самообразованию1.Наличие инноваций в работе, т.е. овладение новыми.
Внедрение современных технологий в образовательный процесс на основе дифференциации обучения и индивидуального подхода на уроках математики.
Внедрение современных технологий в образовательный процесс на основе дифференциации обучения и индивидуального подхода на уроках математики.
Проект: "Развитие инновационной деятельности в школе путем внедрения современных технологий образовательной робототехники и инженерного дизайна в учебный процесс"
Цель проекта: определить место и роль робототехники в современной школе. Теоретически разработать и экспериментально апробировать пути внедрения робототехники в образовательное пространство школы.
Внедрение современных технологий в образовательный процесс на основе дифференциации обучения и индивидуального подхода на уроках математики
В работе описывается технология самостоятельной работы учащихся, с применением игровых технологий.
Внедрение современных технологий в образовательный процесс на основе дифференциации обучения и индивидуального подхода на уроках математики и физики
В настоящее время система российского образования находится в состоянии реформ. Это обусловлено рядом причин, таких как изменение государственного устройства, переход России от плановой экономики к ры.
Обобщение педагогического опыта по теме: достижение нового качества образования путем внедрения современных технологий обучения иностранным языкам.
Предоставляю Вашему вниманию методическую разработку обобщение моего педагогического опыта по теме: достижение нового качества образования путем внедрения современных технологий обучения и.
Следующих противоречий: социально-педагогического характера - между требованиями общества модели выпускника современной школы и реальным уровнем сформированности ключевых компетенций учащихся; научно-теоретического характера между включением робототехники в образовательный процесс для приобретения учащимися образовательных результатов, востребованных на рынке труда, и непроработанностью этих вопросов в педагогической науке; научно-методического характера - между огромным потенциалом курса робототехники для осуществления деятельностного подхода в образовании, и недостаточным содержательно-методическим обеспечением процесса формирования данной компетентности учащихся в теории и практике.
Тема проекта «Интеграция робототехники в образовательное пространство школы ".
Цель проекта
Создать условия для развития у обучающихся способностей к научной и творческой деятельности, ориентирование их на инженерно-техническую деятельность
Задачи проекта
1.Изучить основы конструирования и программирования роботов.
2.Рассмотреть возможные пути интеграции робототехники во внеурочную деятельность и элементов робототехники в общеобразовательные предметы (технология, физика, информатика и другие).
3. Включить образовательную и соревновательную робототехнику в дополнительное образование детей.
4. Рассмотреть возможность интеграции образовательной робототехники в программы и проекты детских оздоровительных лагерей.
5.Обобщить и распространить опыт внедрения и использования робототехнологий в
образовательном процессе.
Участники инновационной деятельности
администрация,
педагогический коллектив,
учащиеся,
родительская общественность
Сроки реализации проекта
2020-2023гг.
Содержание инновационного проекта
Данные конструкторы помогают организовать учебную деятельность по различным предметам и проводить интегрированные занятия. Используя эти наборы можно организовать продуктивную деятельность по конструированию, моделированию и автоматическому управлению. Программа по робототехнике имеет научно-техническую направленность, потому что в наше время робототехники и компьютеризации детей необходимо учить решать различные практические задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. самостоятельно сконструировать и запрограммировать.
Таким образом, образовательная робототехника
• эффективно формирует универсальные (метапредметные) учебные действия учашихся;
• действенно развивает научно-техническое творчество и инженерно-конструкторское мышление учащихся;
• содействует развитию исследовательских и проектных навыков учащихся в различных предметных областях знаний;
• способствует развитию интереса к инженерно-техническим наукам и профессиональной ориентации воспитанников;
• развивает у учащихся умение коллективного взаимодействия на конечный результат:
перечень вариантов внеурочной деятельности и формируемые личностные, предметные, метапредметные компетентности:
- коллективная генерация идей,
- коллективная разработка моделей,
- составление и отладка программ,
- подготовка к участию в соревнованиях, конкурсах, фестивалях;
- развивается самостоятельность и личная ответственность за свои действия;
- формируются навыки сотрудничества со сверстниками и взрослыми;
- формируется трудолюбие, уважительное отношение к чужому труду;
- формируются установки на безопасный и здоровый образ жизни;
- овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности, поиска средств её осуществления;
- освоение способов решения проблем творческого характера;
- формирование умений планировать, контролировать, оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации;
- овладение навыками использования знаково-символических средств представления информации;
- овладение логическими действиями сравнения, анализа, обобщения, классификации по определённому признаку,
установления аналогий и причинно-следственных связей, построения рассуждений, отнесения к известным понятиям;
- овладение коммуникативными навыками.
- получение первоначальных представлений о технике, об электронике, конструкциях радиоэлектронных устройств, мире профессий;
- приобретение навыков самообслуживания;
- овладение технологическими приёмами ручной обработки материалов;
- усвоение правил техники безопасности;
- овладение умениями творческого решения несложных конструкторских, технологических и организационных задач; направления интеграции робототехники в дополнительное образование:
Эффективность обучения основам робототехники зависит и от организации занятий,
проводимых с применением следующих методов:
1. Объяснительно - иллюстративный (предъявление информации различными способами: объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами;
2. Эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)
3. Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;
4. Программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе
выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);
5. Репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, упражнения по аналогу),
6. Частично-поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;
7. Метод исследования - самостоятельное решение проблем.
Но 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.
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.
Основные этапы разработки проекта с роботами:
1. Обозначение темы проекта.
2. Цель и задачи представляемого проекта
3. Разработка механизма на основе конструктора LEGO Education или LEGO Mindstorm EV3
4. Составление программы для работы механизма в среде Lego Mindstorms EV3.
5. 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 LEGO Mindstorm EV3, 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, то есть - работать в команде.
Этапы реализации инновационного проекта
«Интеграция робототехники в образовательное пространство школы "
1-й этап (2020-2021гг.) преобразующий (информационно-мотивационный, этап
проблематизации педагогической деятельности)
Компоненты,
направления
реализации проекта
Действия по созданию условий для внедрения робототехники в образовательное пространство школы
Достижение планируемых результатов
1. Подготовка проекта нового образовательного пространства школы.
2. Изучение опыта работы по внедрению робототехники в других ОУ
3. Организация тренингов для педагогов с целью переосмысления собственной профессиональной позиции в соответствии с модернизацией образовательного пространства школы
4. Подготовка плана реализации и концепции методического сопровождения реализации
проекта
1.Участие в работе
инструктивных семинаров и
вебсеминаров с целью
понимания необходимости
модернизации
образовательного
пространства школы.
2.Посещение тренингов с
целью переосмысления
собственной
профессиональной позиции
в соответствии с модернизацией образовательного пространства школы
Кадровое обеспечение реализации проекта
1.Создание группы единомышленников,
объединяющих педагогов, способных к внедрению технологии образовательной робототехники для реализации проекта
1. Изучение образовательных
запросов учащихся и их родителей.
Методическое сопровождение педагогов при
реализации проекта
1.Создание программы методического
сопровождения педагогов
2.Разработка критериев оценки
эффективности работы педагога в условиях
реализации проекта
3.Разработка методических рекомендаций по освоению нового образовательного пространства школы
1.Участие в программе
методического
сопровождения педагогов.
2.Апробация критериев
оценки эффективности
работы педагога в условиях
реализации проекта
3.Активное участие в работе творческих групп педагогов по вопросам программного сопровождения занятий робототехники.
Обеспечение материально технического
оснащения в рамках реализации проекта
1.Продолжение работы по обеспечению учителя современными техническими средствами обучения (комплекты робототехники, программное обеспечение)
1.Прохождение учителями
курсовой подготовки по
робототехнике. Овладение
приемами использования
робототехники во
внеурочной деятельности.
2.Разработка программного
материала по робототехнике
для кружковой работы.
2-й этап (2021 -2022 годы) - поисковый (внедренческий этап освоения технологической компоненты - этап решения практических задач, этап апробации проектируемой модели нового образовательного пространства).
Цель: формирование практических умений, внедрение образовательной робототехники во
внеурочную деятельность Процедуры: открытые занятия в рамках стартовой методической недели, анализ открытых занятий и предварительных результатов работы творческих групп, работа в творческой группе - корректировка планов, уточнение формы "конечного продукта”, перераспределение заданий
Компоненты,
направления
реализации проекта
Действия по созданию условий для внедрения робототехники в образовательное пространство школы
Достижение
планируемых
результатов
1.Предоставление возможностей для
повышения квалификации педагогов путем проведения инструктивных семинаров, дистанционного обучения.
Изучение опыта работы других ОУ.
2. Введение в учебный план и организация кружков по робототехнике
3.Презентация опыта работы на стартовой методической неделе для учителей школы
1.Самообразование в области развития компетенции педагога, необходимых для реализации введения
робототехники.
Методическое
сопровождение
педагогов при
реализации проекта
1. Анализ модифицированных
рабочих программ кружковой работы
по образовательной робототехнике
2.Посещение и взаимопосещение
кружковых занятий с последующим их
подробным анализом в соответствии с
требованиями ФГОС
3.Обобщение опыта работы и его презентация на муниципальном уровне, выступления на РМО учителей физики, информатики, технологии, начальных классов.
1. Разработка и корректировка
рабочих программ кружковой работы по образовательной
робототехнике
2.Участие в программе методического сопровождения педагогов через взаимопосещение занятий кружковой работы
3.Представление опыта работы по внедрению робототехники
на РМО.
Обеспечение
материально
технического оснащения
в рамках реализации
проекта
1. Продолжение работы по
обеспечению учителя
современными техническими
средствами обучения
2. Обновление оснащения кабинетов
1.Использование в образовательном процессе современных технических средств обучения
2.Оформление запроса на необходимое техническое оснащение образовательного
процесса
3-й этап (2022-2023 гг.) - рефлексивно-обобщающий этап углубленного анализа и
управленческих решений.
Цель: мониторинг, соотнесение последствий реализации проекта с исходным замыслом и всеми промежуточными шагами и оценка результатов внедрения робототехники в образовательное пространство школы, обоснованное прогнозирование последствий проекта.
Компоненты,
направления
реализации проекта
Действия по созданию условий для внедрения робототехники в образовательное пространство школы
Достижение
планируемых
результатов
1. Разработка программы для
проведения школьного этапа сорев
нований по робототехнике
2. Организация сетевого
сотрудничества с КТИ
1.Организация школьного этапа межкружковых соревнований
по робототехнике
2.Участие в муниципальных соревнованиях по робототехнике
3. Организация и проведение муниципального турнира по робототехнике
Методическое
сопровождение
педагогов при
реализации проекта
1. Аналитическая деятельность администрации по результатам диагностики инновационного
потенциала коллектива.
2.Проведение открытой экспертизы результатов внедрения робототехники
в систему школьного образования и определение возможности использования результатов работы группы на практике
3.Презентация опыта работы через открытые занятия педагогическому сообществу школ района.
4.Обобщение опыта работы и его презентация на муниципальном уровне
1.Самодиагностика
инновационного потенциала
педагогов творческой группы.
2.Диагностика метапредметных результатов -
УУД учащихся – участников
инновационного проекта
3.Проведение открытых
занятий кружковой работы в рамках методической
недели для учителей школ района
4.Презентация опыта работы на муниципальном уровне
Обеспечение
материально
технического оснащения
в рамках реализации
проекта
1.Продолжение работы по
обеспечению учителя современными техническими средствами обучения
(компьютер, комплекты по
робототехнике)
2.Обновление оснащения кабинетов
1.Использование в
образовательном процессе
современных технических
средств обучения
2.Оформление запроса на
необходимое техническое
оснащение образовательного
процесса
Дорожная карта проекта по этапам
1 этап (2020-2021 годы) - информационно-мотивационный
( этап проблематизации педагогической деятельности)
Задача 1 этапа: разработка единой образовательной концепции по внедрению и применению робототехники в образовательном учреждении;
Проектируемый результат: созданы условия адаптации Проекта в целостный образовательный процесс с учетом индивидуальности каждого педагога, спроектирован механизм освоения образовательной робототехнологии.
Год и месяц реализации
2020год, октябрь – декабрь
2020 год, март-апрель
2020год, сентябрь- 2021 год март
2-й этап (2021 -2022 годы) - поисковый (внедренческий этап освоения технологической компоненты)
Задача: формирование практических умений, внедрение образовательной робототехники во внеурочную деятельность
Проектируемый результат: внедрение разработанных программ в учебную среду школы
Год и месяц реализации
роботов для учащихся школы
6.Представление опыта работы по внедрению робототехники на РМО
7.Диагностика метапредметных результатов – УУД учащихся – участников инновационного проекта
2021год, август – сентябрь
2021год, август - сентябрь
2021год, октябрь
3-й этап (2022-2023 гг.) - рефлексивно-обобщающий (этап углубленного анализа и управленческих решений)
Задача: мониторинг, соотнесение последствий реализации проекта с исходным замыслом и всеми промежуточными шагами и оценка результатов внедрения робототехники в
образовательное пространство школы
Проектируемый результат: высокий уровень образованности учащихся школы, отвечающий требованиям ФГОС и рост образовательных и творческих достижений учащихся
Год и месяц реализации
6. организация и проведение муниципальных соревнований по робототехнике.
7.Диагностика метапредметных результатов - УУД учащихся – участников инновационного проекта
8.Диагностика ИКТ-компетентности педагогов школы, их поисково-исследовательской активности и
инновационного потенциала и анализ
9.Оценка результатов внедрения робототехники в образовательное пространство школы
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
“ Каменская средняя общеобразовательная школа ”
Боханского района Иркутской области
Инновационная деятельность школы по внедрению робототехники в образовательное пространство школы.
Тема проекта: Роль и место робототехники в школе.
Боханского района Иркутской области
Батраченко Татьяна Максимовна
Тема проекта: Роль и место робототехники в школе.
Цель проекта: Определение места и роли робототехники в современной школе. Теоретическая разработка и экспериментальное апробирование пути внедрения робототехники в образовательное пространство школы.
Объект проекта: образовательные результаты учеников в области робототехники, актуальные на рынке труда. Готовность выпускников школы к разработке и внедрению инноваций в дальнейшей жизни.
Предмет проекта: педагогическое обеспечение процесса внедрения робототехники в образовательное пространство школы.
Конечный практический результат проекта: успешное внедрение робототехники в образовательное пространство школы.
Гипотеза: Формирование информационной компетентности учащихся (в контексте применения робототехники) будет успешным при выполнении следующих условий:
Готовности учителя к самообразованию.
Пересмотра используемых технологий, средств и методов обучения и выбор наиболее подходящих при изучении основам робототехники.
Четкого определения места и роли робототехники в образовательном пространстве школы.
В соответствии с целью проекта и выдвинутой гипотезой необходимо решить следующие задачи:
Определить роль и место робототехники в современной школе.
Изучить основы лего-конструирования и программирования.
Рассмотреть возможные пути внедрения робототехники в образовательное пространство школы и выбрать оптимальный.
Обобщить и распространить опыт внедрения и использования робототехнологий в образовательном процессе.
Нормативно-правовая база проекта:
Приказ о введении кабинета по робототехнике.
Приказ о назначении координатора из числа педагогов.
Положение о работе кабинета робототехники.
Положение о соревнованиях по робототехнике.
Этапы осуществления проекта:
На втором этапе (2015-2016 г.) – обучение основам робототехники по разработанной программе работы кружка на первый и второй годы обучения, выбор наиболее подходящих технологий, средств и методов обучения при изучении основам робототехники.
Новизна проекта состоит в том, что необходимо:
Изучить и определить место и роль робототехники в современной школе.
Рассмотреть технологии и методы обучения и выбрать наиболее подходящие при изучении основам робототехники.
Разработать методы встраивания робототехники в курс информатики и ИКТ, физики, технологии.
Теоретическая значимость проекта заключается в:
определении места и роли робототехники в образовательном пространстве школы;
обосновании технологий, форм и методов обучения основам робототехники;
определении тем курса школьных предметов, для встраивания образовательной робототехники.
печатные методические материалы по внедрению робототехники в образовательное пространство школы, которые могут быть использованы в работе.
Комплекс условий, обеспечивающий распространение проекта .
Готовность педагога к постоянному самообразованию, повышению своей профессиональной компетентности в области высоких технологий, развитие информационной культуры учителя, готового решать новые педагогические задачи. Прохождение курсов повышения квалификации в различной форме (очная и дистанционная).
Развитая учебно-методическая база учреждения (наличие современных компьютерных классов, АРМ учителя предметника, наличие достаточного количества конструкторов, ПО к ним, полей для соревнований, выхода в Интернет, наличие интерактивных средств обучения)
Востребованность данного курса педагогами школы, района активно внедряющих данное направление в образовательное пространство школ.
Выступление педагога по обобщению опыта на семинарах, видеоконференциях различного уровня.
Индикативными показателями успешности проекта являются:
Показатели мотивации учебной деятельности.
Показатели сформированности ОУУН.
Результаты участия в олимпиадах и конкурсах по робототехнике.
Теоретические аспекты включения робототехники в образовательное пространство
Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Активное участие и поддержка Российских и международных научно-технических и образовательных проектов в области робототехники и мехатроники позволит ускорить подготовку кадров, развитие новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями, реализацию инновационных разработок в области робототехники в России и по всему миру.
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. В качестве основного оборудования при обучении детей робототехнике в школах предлагаются ЛЕГО конструкторы Mindstorm.
LEGO Mindstorms — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году.
Конструкторы LEGO Mindstorms позволяют организовать учебную деятельность по различным предметам и проводить интегрированные занятия. С помощью этих наборов можно организовать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, моделированию и автоматическому управлению.
Общая структура действий по внедрению робототехники в образовательное пространство
Очно-дистанционные в видеорежиме
Выделение часов для занятий.
Обучение на курсах повышения квалификации.
Создание условий для обучения педагога и участия его и учащихся в соревнованиях (командировки)
Разработка рабочих программ, тематического планирования и конспектов занятий к основным компонентам курса (кружок, элективный курс, уроки информатики и ИКТ, физики, технологии).
Организация и проведение муниципальных соревнований.
Изготовление полей для соревнований
Организация обучения детей.
Подготовка и участие команд в соревнованиях различного уровня (муниципального, зонального, регионального, всероссийского)
Материально-техническая база проекта
Приобретены за счет средств областного бюджета
Приобретены за счет средств областного бюджета
Приобретены за счет средств областного бюджета
Приобретены за счет средств областного бюджета
LEGO Mindstorms NXT 2.1.
Ресурсный набор LEGO Mindstorms №9648
Приобретены за счет средств областного бюджета
Программное обеспечение Mindstorms NXT 2.1.
Цели обучения робототехнике
Основная цель – 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 основная цель - 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.
Табл. 1 Система учебных задач по формированию структурных единиц информационной компетентности
Формирование процессов переработки информации
Выработать у учащихся умение анализировать поступающую информацию.
Научить учеников формализации, сравнению, обобщению, синтезу полученной информации с имеющимися базами знаний.
Сформировать алгоритм действий по разработке вариантов использования информации и прогнозированию последствий реализации решения проблемной ситуации.
Выработать у учащихся умение генерировать и прогнозировать использование новой информации и взаимодействие ее с имеющимися базами знаний.
Заложить понимание необходимости наиболее рациональной организации хранения и восстановления информации в долгосрочной памяти.
Формирование мотивационных побуждений и ценностных ориентаций ученика
Создавать условия, которые способствуют вхождению ученика в мир ценностей, оказывающих помощь при выборе важных ценностных ориентаций.
Понимание принципов работы, возможностей и ограничений технических устройств, предназначенных для автоматизированного поиска и обработки информации
Сформировать у учащихся умение классифицировать задачи по типам с последующим решением и выбором определенного технического средства в зависимости от его основных характеристик.
Сформировать понимание сущности технологического подхода к реализации деятельности.
Ознакомить учеников с особенностями средств информационных технологий по поиску, переработке и хранению информации, а также выявлению, созданию и прогнозированию возможных технологических этапов по переработке информационных потоков.
Сформировать у учащихся технологические навыки и умения работы с информационными потоками (в частности, с помощью средств информационных технологий).
Навыки коммуникации, умения общаться
Сформировать у учащихся знание, понимание, выработать навыки применения языков (естественных и формальных) и иных видов знаковых систем, технических средств коммуникаций в процессе передачи информации от одного человека к другому с помощью разнообразных форм и способов общения (вербальных, невербальных).
Способность к анализу собственной деятельности
Сформировать у учащихся способность к осуществлению рефлексии информации, оценки и анализа своей информационной деятельности и ее результатов. Рефлексия информации предполагает раздумья о содержании и структуре информации, перенос их на себя, в сферу личного сознания. Только в этом случае можно говорить о понимании информации, о возможности использования человеком ее содержания в разных ситуациях деятельности и общения.
Учитель всегда был, есть и будет центральной фигурой в образовании. Учитель – это тот, кто делится знаниями, мудростью и опытом, а ученик их перенимает. Если параметры взаимодействия “учитель-ученик” не отвечают потребностям обоих субъектов, то о качестве обучения говорить не приходится. Основная цель учителя - передать опыт решения задач, цель же деятельности ученика – перенять опыт учителя, выйти на следующий уровень и идти дальше. Успешно решенные задачи расширяют спектр возможностей и ученика, и учителя по самопознанию и самореализации. В конечном итоге (идеальный вариант) опыт учителя станет составной частью опыта ученика – ученик превзойдет своего учителя и пойдет дальше.
Этот подраздел посвящен детским творческим исследовательским проектам по робототехнике учеников 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 классов, а также воспитанников детских образовательных учреждений под руководством педагогов, в которых описывается теория робототехники как прикладной науки, введение занятий по робототехнике в ДОУ, методы моделирования и конструирования роботов при помощи конструкторов lego ev3 и wedo, история LEGO. В творческих проектах и работах по робототехнике даются практические рекомендации по легоконструированию, выполнение проектирования и сборки умного города, парка для отдыха, манипулятора, робота-сортировщика мусора, робота-пожарного.
Читайте также: