электронная версия
ISSN 1829-5351
Республика Казахстан

Образование не имеет точки насыщения


 Теория и практика

 

   

Архив статей 2018 г.

 

«Основы робототехники» в образовательном процессе

№ 2 (173) февраль 2018г.

А.Б. ОМАРОВА, Д.М. СЕЙПИЕВ, главные специалисты отдела информационных технологий ФАО НЦПК «Өрлеу» «Институт повышения квалификации педагогических работников по Акмолинской области»


Данный курс построен по принципу практического выполнения проектов, в нем даются базовые знания и навыки в области робототехники и проектирования инженерных систем. На протяжении курса осуществлялась сборка, конструирование, моделирование и программирование роботов для решения различных задач. Теоретический материал курса привязан к практическим занятиям в классе, где учащимся предлагается работать в группах из двух или трех человек над созданием и тестированием все более сложных роботов. Конструкторы LEGO MINDSTORMS EV3, которые являются передовой учебной платформой, предоставляют возможность получить практический опыт, позволяющий реализовать инженерные, инструкторские, творческие идеи и раскрыть свой потенциал.


Бурное развитие новых технологий, форсированная индустриализация промышленности в Республике Казахстан требуют подготовки последующих поколений высококвалифицированных технических кадров.

В условиях обновления содержания среднего образования все более значительное место в образовательном процессе занимает одно из интереснейших направлений – робототехника. Основой робототехники является практическая и продуктивная направленность знаний, позволяющая создавать условия для самовыражения и успеха учащихся, реализации их творческого потенциала.

На сегодняшний день робототехника активно входит в жизнь школьников, интерес детей к данному виду дополнительного образования усиливается. 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.

В целях повышения квалификации сотрудников Национальный центр повышения квалификации «Өрлеу» организовал курсы «Основы робототехники» в г. Алматы на базе Международного университета информационных технологий (МУИТ). Обучались 80 специалистов из 17 филиалов АО «НЦПК «Өрлеу».

В рамках данного курса изучены основы робототехники, инженерного дизайна и технологий, интегрируя знания и навыки, полученные на предметах естественно-научного профиля: математики, физики, информатики и др.

Прежде всего, учителя интересует интеграция содержания в обучении различным предметам, т.е. существуют ли связи между структурными компонентами содержания образования, позволяющие формировать целостное представление о мире, решающие общие задачи развития и саморазвития ребенка.

Процесс интеграции требует выполнения определенных условий:
– объекты изучения совпадают либо достаточно близки;
– в интегрируемых предметах используются одинаковые или близкие методы исследования;
– они строятся на общих закономерностях и теоретических концепциях.

Различают три уровня интеграции содержания учебного материала:
– внутрипредметная – общность понятий, знаний, умений и т.п. внутри отдельных учебных предметов;
– межпредметная – синтез фактов, понятий, принципов и т.д. двух и более дисциплин;
– транспредметная – синтез компонентов основного и дополнительного содержания образования, то есть возникновение интеграции не только в урочно-предметной, но и внеурочной деятельности. [1]

Может ли робототехника сейчас в школе интегрироваться в учебные предметы и решать образовательные задачи в полной мере, т.е. без дополнительных часов, отдельного предмета? Анализируя содержание физики, информатики и технологии, можно утверждать о близости объектов изучения этих предметов, о преобладании общих эмпирических методов исследования и общности теоретических концепций, лежащих в основе развития этих предметов на ближайшую перспективу. Остается констатировать, что в настоящее время созданы и нормативные условия для такой интеграции.

Робототехника – это область техники, связанная с разработкой и применением роботов, а также компьютерных систем для управления ими, сенсорной обратной связи и обработки информации.

Наличие предпосылок к интеграционной деятельности позволяет перейти к интеграции внутрипредметной, т.е. рассмотреть возможность встраивания робототехники в содержание различных предметов с общей научной и деятельностной составляющей (технологии, информатики, физики и пр.).

Сегодня робототехнические конструкторы используются для проведения демонстрационных учебных экспериментов по физике, химии, биологии, математике и основам безопасности жизнедеятельности. Все это позволяет познакомить ребенка с законами реального мира и особенностями функционирования восприятия этого мира кибернетическими механизмами.

Согласно документам, регламентирующим содержание информатики как школьного предмета, особое внимание в учебном процессе следует уделять изучению раздела «Компьютерное мышление». Это объясняется образовательным потенциалом данного раздела в формировании интеллектуальных способностей, качеств мышления, способов деятельности, которые необходимы учащимся для успешной учебной деятельности не только в программировании, но и в других предметах. К метапредметным результатам освоения программирования относят:
–формирование алгоритмического стиля мышления;
–умение применять методы программирования к решению задач из других областей знания.

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

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

ЛИТЕРАТУРА:

1. Бондаревская Е.В., Кульневич С.В. Педагогика: личность в гуманистических теориях и системах воспитания: Учеб.пособие для студентов средних и высших педагогических учебных заведений, слушателей ИПК и ФПК. – Ростов н/Д, 1999. 560 с.

2. Примерная основная образовательная программа основного общего образования. http://fgosreestr.ru/

3. Калинин И.А., Самылкина Н.Н. Информатика. Углубленный уровень: учебник для 10 класса. – М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2013, 256 с.: ил.

4. Калинин И.А., Самылкина Н.Н. Информатика. Углубленный уровень: учебник для 11 класса. – М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2013, 216 с.: цв. вкл.

 

 
 

Теория и практика



 

 
 

Журнал выходит 1 раз в месяц и распространяется по подписке в школах, лицеях и гимназиях
 
 
Копирование материалов
без ссылки на сайт
запрещено
 
 
 

 

E-mail: o.shkola@rambler.ru      

050035, г.Алматы, 8 м-н, д.4, кв.82, тел. 8(727)249-84-38, 8(727)290-92-10