Робототехника как средство обучения техническому творчеству детей.




Стремительное социальное, политическое и экономическое развитие нашей страны порождает необходимость в увеличении количества IT специалистов. На сегодняшний день на рынке труда существует дефицит инженерных профессий. Почти во всех промышленных сферах и бизнесе специалистам требуются знания в области программирования или информационных технологий, поэтому необходимо пробудить интерес к точным наукам у обучающихся, начиная массовую популяризацию профессии инженера с достаточно раннего возраста.

Психолого-педагогические исследования ученых (Л.С. Выготский, А.В. Запорожец, Л.А. Венгер, Н.Н. Поддъяков, Л.А. Парамонова и др.) показывают, что наиболее эффективным способом развития наклонности у детей к творчеству, зарождения всесторонне развитой личности в технической сфере является практическое изучение, проектирование и изготовление моделей, самостоятельное создание детьми технических объектов, обладающих новыми полезными для человека свойствами, развитие которых происходит в процессе специально организованного обучения.

В настоящее время образовательная робототехника является важнейшим направлением научно-технического прогресса, позволяющим в игровой форме знакомить детей с точными науками. Несомненно, образовательное конструирование является эффективной педагогической технологией для изучения важных областей науки, физики, биологии, географии, математики и входит в новую международную парадигму: STEM-образование (Science, Technology, Engineering, Mathematics). Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Одним из важных документов, определяющих стратегию развития данного направления, является «Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014 - 2020 годы и в перспективе до 2025 года».

Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания таких школьных предметов, как информатика, математика, физика, черчение, география, биология. Техническое творчество - мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления.

Основная цель обучения робототехнике - 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. Заложив основы информационной компетентности личности, необходимо помочь обучающемуся в овладении методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения.

Образовательная роботехника как педагогическая технология отвечает основным дидактическим принципам обучения:

- научность и мировоззренческая направленность, обеспечивающая непосредственную связь с наукой и ее представителями - учеными;

- наглядность, объективно вытекающая из самой сути занятий по робототехнике: чертежи, схемы, реальные механизмы и конструкции;

- активность и сознательность учащихся в процессе обучения, обеспечивающаяся самостоятельным переводом теоретических положений в готовый технический продукт - робот;

- доступность как вариативность в выборе уровня сложности решаемой технической задачи;

- систематичность и последовательность, заложенная в целеполагании на изготовление технического изделия - робота;

- прочность обучения и его цикличность, проявляющаяся в проверке достигнутого на каждом последующем этапе изготовления робота;

- проработка, углубление и увеличение познавательных знаний, необходимых на каждом новом этапе;

- единство образовательных, развивающих и воспитательных функций.

Конструирование реальных роботов является интересным занятием для учащихся с точки зрения новизны, способствует развитию алгоритмического, критического мышления, умению полноценного восприятия реального мира. Задачи, которые ученики ставят роботу, предельно конкретны, но в процессе создания машины обнаруживаются ранее непредсказуемые свойства аппарата или открываются новые возможности его использования. Различные языки программирования графическими элементами помогают школьникам мыслить логически и рассматривать вариативность действия робота. Обработка информации с помощью датчиков и настройка датчиков дают обучающимся представление о различных способах понимания и восприятия мира живыми системами.

Для того чтобы создать хорошего робота, требуется слаженная работа нескольких специалистов в различных областях: механика, электроника, программирование, математика, физика, дизайн и другие. В современном мире человек может стать успешным, если он является частью команды. Идеальным инструментом, средством формирования команды является робототехника. Работа в команде и сотрудничество укрепляют коллектив, а дух соперничества на соревнованиях дает стимул к учебе. Робот не ставит оценок и не задает домашних заданий, но заставляет постоянно работать умственно.

В настоящее время МБОУ «Школа №16» является участником Федеральной экспериментальной площадки ФИРО по инновационной образовательной робототехнике, используя учебно-методический комплекс «СКАРТ».

Инновационность учебно-методического комплекса «СКАРТ» заключается в применении робототехники как уникальной образовательной технологии, направленной на поиск, подготовку и поддержку нового поколения молодых исследователей с практическим опытом командной работы, соединяющей в себе научно-исследовательскую, проектную, практикоориентированную деятельность обучающихся в перспективных областях знаний.

Главной целью курса является развитие информационной культуры, учебно-познавательных и поисково-исследовательских навыков, развитие интеллекта.

Можно выделить следующие этапы обучения:

І этап – начальное конструирование и моделирование. Школьники учатся конструировать «шаг за шагом» сначала плоские геометрические фигуры, а потом уже объемные. На этом этапе ребята мало знают возможности использования разных методов усовершенствования моделей. Они строят так, как их видят.

Задача учителя – показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но быстрее, мощнее... Занимаясь конструированием и моделированием, дети знакомятся с простыми механизмами, учатся при этом работать руками. Они развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

В каждом ребенке сидит дух спортсмена, поэтому возникает вопрос: «Как сделать, чтобы победила моя модель?». Такое обучение позволяет им продвигаться вперёд в собственном темпе, стимулирует желание учиться и решать новые, более сложные задачи. Любой признанный и оценённый успех приводит к тому, что ребёнок становится более уверенным в себе.

ІІ этап – программирование. На этом этапе школьники переходят на более высокий уровень: игровая составляющая начинает уступать место серьезному продуманному изучению среды программирования, что требует вдумчивости и терпения для нахождения верного решения. В результате происходит развитие ИКТ-компетенций и навыков работы с техникой, приобретение навыков критического мышления.

ІІІ этап – сложное конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята получают возможность применить свои знания в создании сложных проектов.

В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребёнка, происходит развитие навыков построения речевых высказываний, получение опыта работы в команде, поиск совместных решений, выработка единого взгляда на проблему. Учитывая свое собственное мнение, происходит развитие творческих способностей.

Следует отметить способы интеграции робототехники в образовательных программах:

- интеграция элементов робототехники в учебной (информатика, технология, физика, иностранный язык и другие) и внеурочной деятельности;

- включение образовательной и соревновательной робототехники в дополнительное образование.

Занятия по программе «Образовательная робототехника в школе» с применением конструкторов положили начало формированию у обучающихся целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их места в окружающем мире, а также способностей к научно-техническому творчеству. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес к инженерным профессиям, изобретательству, любознательности, развивать способности к решению проблемных ситуаций – умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширять активный словарь обучающихся.

Образовательная робототехника – это новая педагогическая технология, которая является мощнейшим средством развития уникальных навыков и способностей ребенка в различных областях технического творчества, а также может служить инструментом для подготовки будущих инженеров.

Робототехника отражает все грани научно-технического творчества в настоящее время и является уникальной образовательной технологией, направленной на поиск, подготовку и поддержку нового поколения молодых исследователей с практическим опытом командной работы на стыке перспективных областей знаний.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-06-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: