Робототехника во внеурочной деятельности в условиях введения ФГОС
материал

Робототехника во внеурочной деятельности в условиях введения ФГОС

Выступление на Республиканском образовательном форуме 2018 «Образование для всех»

Морозова Наталья Марковна

учитель технологии и немецкого языка

МБОУ «Гуменская средняя общеобразовательная школа»

Краснослободского муниципального района РМ

Актуальной задачей для школы в настоящий момент является подготовка учащихся к жизни, приобщение их к будущей профессии наряду с обеспечением высокого уровня общего и политехнического образования. В условиях реализации требований ФГОС нового поколения школьники должны научиться работать с приборами обратной связи, освоить основы конструирования, программирования и управления моделями. Именно поэтому робототехника органично вписывается в учебный процесс.

Внеурочная деятельность по робототехнике в нашей базовой школе  направлена  на развитие УУД обучающихся в соответствии с ФГОС. В рамках общеинтеллектуального направления внеурочной деятельности личностные, метапредметные и предметные результаты данного кружка достигаются посредством предъявления обучающимся учебно-познавательных и учебно-практических задач, направленных на формирование и оценку навыка самостоятельного приобретения, переноса и интеграции знаний, на формирование и оценку навыка разрешения проблемных ситуаций, создания объекта с заданными свойствами, на формирование и оценку навыка сотрудничества, навыка самоорганизации и саморегуляции. Для организации такой деятельности мы используем ресурсы организаций дополнительного образования нашего района.

МБОУ ДОД «Дом детского творчества» в 2013 году были закуплены 9 комплектов роботов «Роборобо №1». С 1 февраля этого же года  был открыт кружок «Робототехника» и выделено 8 часов на реализацию данного направления. Из этих 8 часов,  4 часа преподавались на базе дома детского творчества и 4 часа на базе нашей школы МБОУ «Гуменская СОШ», которая является базовой и включает в свой образовательный округ еще два отделения. Дети данных отделений так же имеют возможность посещения кружка «Робототехника».

На начальном этапе, в процессе реализации данной программы, пришлось заняться самообразованием. Во-первых, это совершенно новый вид деятельности, в котором, конечно же, пришлось вначале разобраться самому. Приходилось брать конструкторы домой, собирать модели, которые идут в описании, разбираться с программным обеспечением. Второе, это организация рабочего пространства. Само помещение, в котором мы собираем модели должно в себя включать: обязательно столы для сборки моделей, проектор, экран, обычная доска, а также желательно, что бы для каждого комплекта робота был компьютер или ноутбук, как минимум один компьютер на два комплекта.

Работу с детьми в кружке организую следующим образом. Каждый ребёнок, который записался на кружок, получает персональный комплект робота, за который он несёт ответственность в качестве комплектности. Детали конструктора достаточно мелкие и потеря одной детали, а они есть штучные, приведёт к неполной сборке робота. Если же комплектов роботов на всех не хватает, то закрепляю двоих за один комплект. На первом этапе начинаем знакомиться с комплектами, т.е. с деталями и микросхемами, которые в него входят, разбираемся, для чего они нужны роботу, запоминаем их названия. После знакомства с комплектами приступаем к сборке по образцу с подробным описанием. Второй этап - это знакомство с системами управления, алгоритмами, программной оболочкой и самый сложный этап – программированием. После того, как модель робота готова и выполняет программу по образцу, даю каждой группе персональное задание. Например, на изменение поведения робота с дополнительными условиями.

Особенно интересны для школьников  подготовка и участие в соревнованиях, которые проводятся в республике. Для подготовки к соревнованиям отбираются дети, которые в большей степени проявили свои способности. Выбираем номинации, в которых будем принимать участие, готовим рабочее поле, в котором будут соревноваться наши роботы и проводим испытание моделей.

В 2012-2013 учебном году кружок посещали 11 детей (5+6). По началу детей посещающих кружок было больше, но т.к. этот кружок связан не только с конструированием, но и программированием то первый этап, конструирования,  удавалось освоить большинству, то на втором этапе необходимо было применять углубленные знания в области математики, физики, информатики, а с этим справлялись не все.

С 29-30 октября 2013 года в Республике Мордовия состоялся Молодежный инновационный конвент Приволжского федерального округа по спортивному конструированию, в котором принимали участие и наши воспитанники. Т.к. мы находились на начальном уровне, то возникла необходимость пробрести комплекты с большими возможностями. Такие комплекты были приобретены, это 2 комплекта «LEGO».

Перед нами открылись новые возможности знакомства с более сложными моделями роботов.

В 2013-2014 учебном году мы имели уже 11 комплектов роботов 9 комплектов «Роборобо» и 2 комплекта программируемого конструктора «LEGO». На освоение программы было отведено 10 часов, кружок посещали 14 детей.

29 ноября 2014 года наши ребята  приняли участие в  Открытых соревнованиях по робототехнике среди учащихся общеобразовательных учреждений Республики Мордовия на приз Главы администрации Рузаевского муниципального района, которые проходили на базе МБОУДОД «Центр дополнительного образования детей «ЮНИТЭР». В соревнованиях приняли участие более 30 ребят из различных районов республики: Ковылкинского, Ичалковского, г. Рузаевки, г. Саранска и др.

Открытые соревнования проводились в форме состязаний по четырем видам робоспорта: «Лестница», «Лабиринт», «Траектория», «Баскетбол».

В очень непростых испытаниях ребята проявили себя достойно, заняв в номинации «Траектория» 2-е место (Илья Петров), в номинации «Лабиринт» 3-е место (Владимир Артуганов). Этих результатов было достаточно, чтобы наша команда заняла общекомандное 3-е место, уступив хозяевам соревнований – двум командам из Рузаевки.

А уже 23 декабря в Саранске на базе МГУ им. Н.П.Огарева проходил Молодежный инновационный конвент Республики Мордовия 2014.  Воспитанники нашего МБОУДОД «Дом детского творчества» приняли участие на тематической площадке «Фестиваль по робототехнике среди школьников Республики Мордовия», на которой участники соревновались в специальных спортивных робототехнических дисциплинах: робо-сумо, мегасумо, гонки по линии, кегельринг, кегельринг-макро, робо-теннис и твинфлэп. Наши ребята победили в номиниции «Кегельринг» заняв I место и II место в номинация «Гонки по линии».

В 2015 году было куплено ещё 2 комплекта конструктора «LEGO» и 2 комплекта «РОБОРОБО» 3-го и 4-го уровня.

Данные комплекты роботов можно применять и на уроках физики. Например, при изучении таких тем, как рычаг (захваты различных предметов роботом), механическая работа (расчёт работы по поднятию грузов на некоторую высоту), решение задач на расчёт мощности робота в 7 классе. В 8 классе – при изучении электрических явлений. Особенно здесь подходит комплект «Roborobo», т.к. соединение электро- зависимых узлов робота ведётся с помощью обычных проводников, а это уже сборка электрических схем. Изучение электрического двигателя и способов его подключения.

Применение роботов на уроках информатики, это систематизация знаний по теме «Алгоритмы», усвоение понятий алгоритм, исполнитель, свойства алгоритма, даётся представление о составлении простейших алгоритмов в среде программирования. Одно дело получать результат на экране монитора, другое дело видеть, как в реальности этот алгоритм исполняет собранный тобой же робот. Видеть на практике, те ошибки, которые ты допустил во время составления программы и исправление их.

Разрабатывая, программируя и тестируя роботов, учащиеся приобретают навыки в области конструирования и программирования, знакомятся с процессами планирования, осваивают алгоритмы пошагового решения задач, выработки и проверки гипотез, анализа неожиданных результатов. И учатся вести себя как молодой ученый, проводя простые исследования, просчитывая и измеряя поведение, записывая и представляя свои результаты.

Я надеюсь, что дети, которые посещают кружок робототехники, в дальнейшем свяжут свою судьбу и выбор профессии с техническими специальностями, которые в наше время так востребованы.

Хронология соревнований.

29 и 30 октября 2013 - Молодежный инновационный конвент Приволжского федерального округа в Республике Мордовия. (г. Саранск.)

Участник Артуганов Владимир, Петров Илья.

29 ноября 2014 Открытое соревнование по робототехнике среди учащихся общеобразовательных учреждений Республики Мордовия на приз Главы администрации Рузаевского муниципального района, которые проходили на базе МБОУДОД «Центр дополнительного образования детей «ЮНИТЭР». (г. Рузаевка).

2-е место - Петров Илья в номинации «Траектория»

3-е место Артуганов Владимир в номинации «Лабиринт».

3-е место общекомандное.

23 декабря 2014 - Молодежный инновационный конвент Республики Мордовия 2014.  (г. Саранск)

1 – место Артуганов Владимир «Кегельринг-макро»

2 – место Зуев Никита «Гонки по линии»

23 апреля 2015 – Западный фестиваль по робототехнике (п.г.т. Торбеево)

1 место – Петров Илья в номинации «Кегельринг»

1 место – Артуганов Владимир «Кегельринг-макро»

27 октября 2015 - Республиканский молодежный инновационный конвент 2015 (г. Саранск).

1 место – Артуганов Владимир «Кегельринг-макро»

Участники – Рыжов Алексей, Варюхин Максим, Морозов Алексей, Зуев Никита, Лакаев Антон.

20 февраля 2016 Открытое соревнование по робототехнике среди учащихся общеобразовательных учреждений Республики Мордовия на приз Главы администрации Рузаевского муниципального района, которые проходили на базе МБОУДОД «Центр дополнительного образования детей «ЮНИТЭР». (г. Рузаевка).

Участники – Копейкин Антон, Лакаев Антон, Морозов Алексей, Варюхин Максим.

15 апреля 2016 III Республиканский конкурс учащихся общеобразовательных учреждений «Мир творчества  в информации, технике и цифрах» г. Ковылкино.

3 место - Морозов Алексей «Биатлон»

Участники - Копейкин Антон, Лакаев Антон.

21 февраля 2017 Открытое соревнование по робототехнике среди учащихся общеобразовательных учреждений Республики Мордовия на приз Главы администрации Рузаевского муниципального района, которые проходили на базе МБОУДОД «Центр дополнительного образования детей «ЮНИТЭР». (г. Рузаевка).

Участники – Кильдишов Максим, Морозов Алексей

1 место – Варюхин Максим «Лабиринт»

2 место - Башмаков Сергей «Футбол роботов»

13 ноября 2017 Молодежный инновационный конвент Республики Мордовия.

Участники - Кильдишов Максим, Башмаков Сергей.

2 место – Копейкин Антон, Лакаев Антон, Варюхин Максим «Лабиринт»