«Особенности изучения робототехники в школе»
материал по информатике и икт

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА№3

С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДМЕТОВ

Выступление на ШМО

Тема доклада:

«Особенности изучения робототехники в школе»

Учитель информатики

 МОУ СОШ №3 с УИОП

Булычева Н.А

Егорьевск, 09.10. 2018

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. За последние годы образовательные учреждения, были оснащены современными компьютерами, мультимедийными проекторами, интерактивными досками. И все школы на сегодняшний день имеют постоянное подключение к сети Интернет. В школе учащиеся получают знания с помощью компьютера, который выводит на экран красивые фотографии или фильмы. Но все эти знания виртуальны. Чтобы избежать схоластичности знаний предметы естественнонаучного цикла чаще всего используют демонстрационный эксперимент и лабораторные работы. Однако зачастую приборы, составляющие основу фонда лабораторного оборудования, обладают высокой погрешностью, позволяющей оценивать результаты эксперимента скорее качественно, чем количественно.

Согласно национальной образовательной инициативе "Наша новая школа", современное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого должно быть обеспечено: 1) изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем; 2) обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

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

Введение элементов робототехники в школьные предметы позволит заинтересовать учащихся, разнообразить учебную деятельность, использовать групповые активные методы обучения, решать задачи практической направленности. Программирование роботов позволяет без усилий организовать межпредметные связи информатики. Робототехника пересекается со многими науками, среди которых математика, физика, биология, химия.

Изучение робототехники в школе позволит учащимся придумывать, строить, размышлять, продолжать модернизацию своих моделей.

Однако, существует ряд препятствий для внедрения робототехники в образовательный процесс:

• отсутствие учебного времени для организации дополнительных учебных занятий;

• отсутствие времени на уроках, для внедрения новой технологии;

• желание и умение учителей работать с новой технологией;

• материальная база образовательного учреждения;

• отсутствие качественной методической базы для изучения данного вопроса.

В последнее время создано много дистанционных курсов, при помощи которых можно в индивидуальной форме изучить новую технологию и научиться работать с роботами. Такие курсы предоставляют доступный теоретический материал, практические задания и консультации по любым возникающим вопросам.

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 всевозможные темы.

В качестве образовательных конструкторов сегодня рассматривают следующие:

В начальной школе рассматривают конструирование и начальное техническое моделирование. Для этого используются конструкторы Лего в любой модификации и конструктор «WeDo», который даѐт возможность построить 12 моделей по инструкции. Программируя через компьютер, ребенок может наделять интеллектом свои модели.

В основной школе усложняется как уровень моделирования, так и уровень программирования роботов, предполагающий более сложные языки программирования. В качестве базового оборудования предлагается ЛЕГО конструкторы .

В старшей школе углубляется изучение программирования и повышается уровень сложности конструирования робототехнических комплексов. Одним из вариантов комплексного развития робототехники является освоение станков с числовым программным управлением.

Безусловно, помимо основных занятий по робототехнике, нужно проводить различные внешкольные мероприятия, позволяющие привлечь интерес к данному направлению. Это могут быть конкурсы по робототехнике, круглые столы, викторины, мастер – классы по конструированию и программированию роботов, а также олимпиады, где юные таланты могут посоревноваться и поделиться собственным опытом.

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.

В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. Использование Arduino-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия по робототехнике как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования Работа с образовательными конструкторами на базе Arduino позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным. Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство разработки программного кода для управления моделью. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

Электромеханический конструктор LEGO Education Mindstorms EV3 45544 Образовательный набор. Что-нибудь из этой серии.

Умный город mOway - это средство обучения, которое, совместно с роботом mOway предоставляет прекрасные возможности для понимания концепции «умных городов». Работа с этими устройствами мотивирует к изучению основ электроники и программирования, поскольку результаты обучения видны практически сразу. Безусловно, примеры из реальной жизни (автоматическое освещение, приведение в действие шлагбаума, системы обеспечения безопасности автомобилей и т.д.) способствуют пониманию и освоению принципов их работы. Умный город mOway включает ряд вспомогательных приспособлений, которые предоставляют возможность выполнять упражнения, основанные на примерах из реальной жизни: ∙ Окружность, которая представляет собой линию черного цвета, вдоль которой робот может следовать автономно. ∙ Фонари уличного освещения, которые включаются, когда свет в комнате выключен. ∙ Шлагбаум, который управляет доступом mOway к перекрестку. ∙ Отслеживание информации с датчиков. ∙ И т.д. Центр управления умного города mOway Smart City – это плата управления на базе архитектуры Arduino®. Пользователь может запрограммировать эту плату в среде программирования Arduino. Для того, чтобы упростить программирование, в пакет инсталляции включены все необходимые библиотеки для управления разнообразными Инструкция mOway Smart City 15/05/2013 Rev: 1.0.2 2 вспомогательными устройствами Smart City (шлагбаум, фонари уличного освещения, датчики). Стоит отметить, что плата управления Smart City совместима с радиочастотным(РЧ) модулем, модулем WiFi и модулем видеокамеры mOway. Все эти устройства существенно увеличивают потенциал умного города.