Методы обучения образовательной робототехнике
методическая разработка

Методы обучения образовательной робототехнике

В педагогическом словаре под методом обучения подразумевается способ организации учебно-познавательной деятельности ученика с заранее определенными задачами, уровнями познавательной активности, учебными действиями и ожидаемыми результатами для достижения дидактических целей.

Так как курс образовательной робототехники должен включать изучение механики (простые машины, механизмы, конструкции и т. д.), пневматики (насос, пресс, манипуляторы и т. д.) энергии (солнечные батареи, гидротурбины), участники процесса должны учиться самостоятельно работать с источниками информации, со схемами, инструкциями. Соответственно, курс содержит теоретический материал, а также познавательный видеоматериал, знакомящий детей с актуальной ситуацией в области роботизированных систем, автоматизации производства.

И. Я. Лернер и М. Н. Скаткин выделают основные методы обучения:

Классификация методов обучения по И.Я. Лернеру и М.Н. Скаткину

Каждый из предложенных методов обучения вписывается в рамки преподавания образовательной робототехники в школе. Теоретический материал, который входит в обязательное изучение перед конструированием, осуществляется с помощью объяснительно-иллюстративного метода и метода проблемного изложения. При начальном конструировании моделей используется репродуктивный метод обучения, но отсутствует при исследованиях и творческих заданиях. Эвристический и исследовательский методы являются наиболее актуальными для обучения в кружке, так как способствуют развитию детского технического творчества.  

На уровне самостоятельной и творческой работы целесообразно отдельно выделить формы проведения занятий:

-презентация творческих заданий;

-исследовательская деятельность в процессе обучения;

-игровая форма проверки (игра-вертушка, викторина, квест)

-соревнование среди участников;

-презентация устных ответов; -практическое задание.

Исследования, творческие задания и соревнования среди участников кружка имеют большую важность для процесса развития технического творчества учеников, так как направлены на развитие:

1. Технического понимания – способности правильно воспринимать пространственные модели, сравнивать их друг с другом, узнавать одинаковые и находить разные.

Многие исследователи отмечают, что работа с техническими объектами также требует особых умственных способностей, хорошего развития сенсорных функций, внимания, а также определенных моторных качеств: координации, ловкости, физической силы.

2. Пространственных способностей – возможности оперирования пространственными образами. Здесь очень важным моментом является творчество.  
3. Механических способностей – осведомленности в области механики, механических рассуждений и понимания механических закономерностей.  
4. Практического мышления – формы мышления, подразумевающего постановку целей, выработку планов, проектов. Развитое практическое мышление способно содействовать ученикам в освоении заданий 4го уровня сложности, когда известна только часть начальных условий.  
5. Теоретического мышления – множества интеллектуальных процессов и их результатов, обеспечивающих решение задач, связанных с технической деятельностью.

Таким образом, основная форма деятельности кружка – это самостоятельная интеллектуальная и практическая деятельность учащихся, в сочетании с групповой и индивидуальной формой работы, ориентированная на развития творчества, технического мышления и пространственных способностей.  

Результаты освоения программы, согласно нововведениям ФГОС необходимо разделить на личностные, метапредметные и предметные. 

Личностные результаты:

-знание правил безопасной работы;  

-определять и высказывать под руководством педагога самые простые общие для всех людей правила поведения при сотрудничестве (этические нормы);

-сформированное целостное восприятие окружающего мира и созидательной природы человека;

-развитая мотивация учебной деятельности и личностного смысла учения;

-заинтересованность в приобретении и расширении знаний и способов действий, творческий подход к выполнению заданий;

-творческое отношение к проблемным ситуациям;

-сформированное умение анализировать свои действия и управлять ими;

-сформированная установка на здоровый образ жизни, наличие мотивации к творческому труду, к работе на результат.

Предметные результаты:

-знание основных начальных тем механики, энергии, пневматики;

-знание основных компонентов используемого конструктора;  

-быть в курсе конструктивных особенностей различных моделей, сооружений и механизмов; видов подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

-владеть основными приемами конструирования;  

-самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.); -описывать признаки предметов и узнавать предметы по их признакам, выделять существенные признаки предметов;

-осуществлять поисково-аналитическую деятельность для практического решения прикладных задач с использованием знаний, полученных при изучении учебных предметов.

Метапредметными результатами изучения курса являются формирование универсальных учебных действий:

Регулятивные УУД

• Самостоятельно организовывать своё рабочее место.
• Следовать режиму организации учебной и внеучебной деятельности.
• Определять цель учебной деятельности с помощью учителя и самостоятельно. Соотносить выполненное задание с образцом, предложенным учителем.
• Определять правильность выполненного задания на основе сравнения с предыдущими заданиями, или на основе различных образцов.
• Переопределение познавательной задачи в практическую
• Использовать в работе дополнительную литературу, инструменты, приборы.
• Использовать при выполнении задания различные средства: справочную литературу, ИКТ, инструменты и приборы.
• Уметь определять самооценку
• Умение планировать работу до ее начала (планирующий самоконтроль)
• Столкнувшись с новой практической задачей, самостоятельно формулирует познавательную цель и строит действие в соответствии с ней

Познавательные УУД

• Ориентироваться в учебной литературе:
• определять умения, которые будут сформированы на основе изучения данного раздела; определять круг своего незнания.
• Отвечать на простые и сложные вопросы учителя, самим задавать вопросы, находить нужную информацию.
• Сравнивать и группировать предметы, объекты по нескольким основаниям; находить закономерности самостоятельно.
• Извлекать информацию, представленную в разных формах: текст, таблица, схема, экспонат, модель, иллюстрация и др.
• Умение выражать структуру задачи разными средствами
• Работа с моделями при конструировании
• Соотнесение полученных практических результатов с реальностью.
• Умение выбирать, сопоставлять и обосновывать способы решения.
• Умение проводить анализ способов решения с точки зрения их рациональности и экономичности.
• Умение выбирать обобщенные стратегии решения задачи.
• Определять круг своего незнания; планировать свою работу по изучению незнакомого материала.
• Самостоятельно предполагать, какая дополнительная информация будет нужна для изучения незнакомого материала; отбирать необходимые
• источники информации

Коммуникативные УУД

• Участвовать в работе группы, выполняя различные роли, сотрудничать в совместном решении проблемы.
• Уметь обосновывать и доказывать свою точку зрения.
• Уметь планировать общие способы работы
• Выполняя различные роли в группе, сотрудничать в совместном решении проблемы (задачи).
• Отстаивать свою точку зрения, соблюдая правила речевого этикета.
• Аргументировать свою точку зрения с помощью фактов и дополнительных сведений.
• Уметь конструктивно критиковать мнения окружающих.
• Уметь взглянуть на ситуацию с иной позиции и договариваться с людьми иных позиций.
• Строить понятные для партнера высказывания, т.е. владеть вербальными и невербальными средствами общения.

Механизм отслеживания результатов содержит несколько методик, а именно:  

-творческое задание, исследования в рамках рабочей программы курса;

-диагностика сформированности у обучающихся склонности к дивергентному мышлению по методике «Креативные тесты. (Е. Туник)», а именно «Субтест 1. Использование предметов (варианты употребления)»;

-контроль уровня развития пространственных способностей учащихся по методикам «Графический Диктант» Д. Б. Эльконина и «Домик» Н. И. Гуткиной;

-контроль уровня развития технического мышления учащихся с помощью теста А. В. Крылова.

Внедряя образовательную робототехнику в пространство школы, мы получаем возможность в дальнейшем сформировать личность, способную к технически-творческой, инновационной и рационализаторской деятельности. Ученик имеет способности самостоятельно ставить цели и находить пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку, способную разработать и презентовать собственный реальный проект, направленный на улучшение качества жизни.