Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Другие методич. материалы / Информатика пәнінен баяндама "робот техникасы"

Информатика пәнінен баяндама "робот техникасы"


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Информатика

Поделитесь материалом с коллегами:













Робот техникасы –Қазақстан Республикасы білім беру мен ғылымды дамытудағы

2016-2019 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасындағы өзгеріс.










1ОЖББМ информатика пәні мұғалімі

Маужигитова А.Г














2016жыл, тамыз


Қоғамдық салалардың барлығын ақпараттандыру, оқу үдерісін қарқындандыру негізгі жалпы білімді жаңғыртып, оның рөліне жаңаша көзқараспен қарауды талап етеді. Қазақстан Республикасында білім беру мен ғылымды дамытудың 2016-2019 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасының мақсаты экономиканың орнықты дамуы үшін білім берудің және ғылымның бәсекеге қабілеттілігін арттыру, адами капиталды дамыту болып табылады. Жоғарыда аталған мақсаттарды іске асырудағы ең маңызды міндеттердің бірі қазіргі ғылымның ықпалдасқан салаларын дамыту және оларды заманауи мектептің білім беру үдерісіне кіріктіру болып табылады. Осыған байланысты оқушыларға ғылыми-техникалық білім берудің робот техникасы сияқты саласының өзектілігі артады.



Баяндаманың мақсаты:


Жалпы білім беретін мектептерде «Робот техникасы» элективті курсын іске асырудың теориялық және тәжірибелік негіздерін үйрену.


Баяндаманың міндеттері:


  1. мұғалімдерді курстың құрылымымен, мазмұнымен, мақсаттарымен және міндеттерімен таныстыру;


  1. мұғалімдерді оқушылардың шығармашылық, жобалау-зерттеу және құрастыру дағдыларын дамытуға көмектесетін педагогикалық әдіс-тәсілдермен таныстыру.


Күтілетін нәтижелер:


  1. мұғалімдер курстың құрылымын, мазмұнын, мақсаттарын және міндеттерін біледі және түсінеді;


  1. оқушылардың шығармашылық, жобалау-зерттеу және құрастыру дағдыларын дамытуға көмектесетін педагогикалық әдіс-тәсілдерді біледі және түсінеді.\



«РОБОТ ТЕХНИКАСЫ» ПӘНІН ОҚЫТУДАҒЫ ПЕДАГОГИКАЛЫҚ


ТӘСІЛДЕР

Ғылыми әдебиетке жасалған шолу көрсетіп отырғандай, «Робот техникасы» элективті курсы балабақшадан бастап университетке дейін барлық деңгейде жаратылыстану және техникалық білім беру сипатына айтарлықтай әсер етіп отырған дамушы сала болып табылады. Робот техникасын оқыту оқушылардың қызығушылығы мен ынтасын оятатын тартымды оқу ортасындағы қызықты әрі тәжірибелік жаттығуларды ұсына алатын бірегей оқу құралы ретінде танылуда (Eguchi, 2010).


Зерттеушілер оқушыларға робот құрастыруды үйретудің педагогикалық тұрғыдан маңызды екендігін дәлелдеп отыр (1-кесте).


1-кесте. Робот (модельдерді) құрастыруды үйретудің педагогикалық маңызы



Белгісі

Робот техникасы саласының ерекшеліктері



Өзектілігі

Оқушылардың робот техникасы саласында білім мен жұмыстың


тәжірибелік дағдыларын меңгеруі қазіргі заман адамының


жалпы ақпараттық мәдениетінің құрамдас элементі, инженерлік-


техникалық шеберлікті одан әрі жетілдірудің негізі болып табылады.



Қолжетімділік

Лего конструкторлары 8-17 жастағылар үшін түсінікті және


қолжетімді.


Бағдарламалау орталары арасында Lego Digital Designer-дің


танымалдығы модельдерді (роботтарды) мектептегі, үйірмедегі


сабақтарда ғана емес, өз бетінше жасауға мүмкіндік береді.



Ізгілік

Робот техникасын оқытуда қолданылатын шығармашылық және


ғылыми-техникалық тапсырмалар эстетикалық және өнегелілік


талаптарға сәйкес келеді. Оқу үдерісінде балалар «табыс дәмін»


татады (В.А.Сухомлинский).

Қарым-қатынас

Робот техникасы - бұл жобаны команда болып істей білу қабілетін


дамыту, міндеттерді тиімді бөлу қабілеті.

Алуан қырлылық

Оқушы өзін түрлі қырынан таныта алады: жобаларды модельдеу,


бағдарламалау, құру, таныстыру, конкурстарға қатысу және т.б.



Әлеуметтік маңыз

Робот техникасын оқыту оқушының жеке тұлғасын әлеуметтендіруге


септігін тигізеді, оқушыға өз құрдастарымен және педагогтермен


жеке тұлға ретінде қарым-қатынас жасауға мүмкіндік береді.


Сонымен қатар, «қауіп тобының» балаларын қызықтырады.



Инженерлік-

Сабақтар оқушыларға қарапайым және күрделі техникалық

техникалық мақсат

шешімдерді, инженерлік тетіктерді қолдана отырып, жобаларды


(модельдерді) құру арқылы өздерінің инженерлік-техникалық


ойлау саласындағы білімдерін көрсетуге мүмкіндік береді.




Робот техникасын оқытуға негіз болған басты теориялар бұл оқытудың сындарлы теориясы мен конструкционизм (құрастырушылық) болып табылады. Пиаже балалар үшін заттарды ұстап көру, олармен амал-шара жасау білім қалыптастыруға көмектесетінін алға тартады (Piaget, 1974). Паперт білімді қалыптастыру мейлің ол жағалаудағы құмнан жасалған қамал немесе техникалық зат болсын, оқушылар қоғамдық субъектіні құрастырумен айналысатын ортада тиімдірек жүреді деген ой қосты (Papert, 1980). Мұғалімнің рөлі балаларға жаңалық ашуға қатысуға мүмкіндік беріп, оларды сынып жағдайында білім қалыптастыратын құралдармен қамтамасыз етуден тұрады. Робот техникасын оқыту балалар оларды қоршаған ортамен тығыз қарым-қатынас жасай отырып, шынайы өмір проблемаларымен шұғылдана алатын оқу ортасын қалыптастырады; бұл орайда «Робот техникасы» элективті курсы балалар үшін құрастырушылық оқу тәжірибесін меңгерудің таптырмас құралы бола алады.



Ғылыми әдебиетте робот техникасын оқытуда қолданылатын үш тәсіл туралы баяндалған


(Eguchi, 2010):


  • Тақырыпқа негізделген оқыту тәсілі: білім беру бағдарламасының салалары оқуға арналған арнайы тақырып төңірегінде біріктірілген және негізінен зерттеу жүргізу және қарым-қатынас жасау арқылы зерттеледі (мысалы, Detsikas&Alimisis, 2011; Litinas&Alimisis, 2013).


  • Жобаға негізделген тәсіл: оқушылар шынайы өмірден алынған нақты мәселелерді зерделеу үшін топтасып жұмыс істейді; мысалы, TERECoP атты Еуропалық жоба аясында әзірленген әдістемеде ұсынылған мәселе (TERECoP жобасының қазақша атауы – Мұғалімдерге робот техникасын оқытудағы сындарлы педагогикалық әдістерді үйрету) (www.terecop.eu) (Alimisis, 2009).


  • Мақсатқа негізделген тәсіл: балалар әдетте мектептен тыс жерде өткізілетін FIRST Lego League (Http://www.firstlegoleague.org), RoboCupJunior (http://www.robocupjunior.org), Франциядағы Trophée де Robotique (http://www.planete-sciences.org/robot~~HEAD=pobj),


Грекияда өтетін Әлемдік робот техникасы олимпиадалары (http://wrohellas.gr) сияқты және басқа да робот жасау саласындағы сайыстарға ынталана қатысады.


Бүгінгі таңда оқушылар олардың әке-шешелері мен ата-әжелерінің әлемінен мүлдем басқа әлемде өсіп жатыр. Қазіргі таңдағы «шығармашыл қоғамда» (Resnick, 2007) жетістікке жету үшін оқушылар шығармашыл тұрғыда ойлап, жүйелі түрде жоспарлап, сын тұрғысынан талдап, бірлесуді, ынтымақтастық орнатуды, ашық қарым-қатынас жасауды, табанды түрде қайта-қайта жобалауды, үздіксіз білім алуды үйренуі тиіс. Оқытудың сындарлылық және зерттеуге негізделген тәсілдері (Demo et al., 2012) сияқты тиісті оқу әдістемелері осы дағдыларды дамытуда елеулі үлес қоса алады.


Робот техникасын оқытудағы басты мақсат - жеке тұлғаның ақпараттық біліктілігінің негізін қалау, яғни оқушыларға ақпаратты жинау әдістерін, сондай-ақ оны пайымдау және тәжірибеде қолдану технологияларын меңгеруге көмектесу.

Робот техникасын оқытуды ұйымдастырудың нысандары мен әдістері


Мектептің білім беру кеңістігіне робот техникасын енгізу үшін педагогикалық үдеріс құрылымына қарай оқу үдерісін ұйымдастырудың оңтайлы түрлері ретінде оқыту нысандарының келесі жіктелімін қолдануға болады (В.А. Сластёнин).


hello_html_3bd7b278.png


hello_html_1d25b225.png


Робот техникасындағы пәнаралық байланыс

Робот техникасы - ғылым мен техниканың қазіргі даму деңгейін көрсететін ықпалдастырылған пән саласы. Ол информатика, физика, математика сияқты мектеп пәндерін қамтиды. Негізгі пән информатика болып табылады. Білім берудегі робот техникасының аталған оқу пәндерімен байланысының екі түрін атап көрсетуге болады (Никитина, 2014):


  1. робот техникасын оқыту үшін қажетті пәндік білім элементтері;


  1. пәнаралық білім элементтері.


Бұл байланыстарды 2-суреттен көруге болады.

hello_html_m4079ba16.gif

2-сурет. Робот техникасындағы пәнаралық байланыс


Робот техникасымен таныстырудағы міндеттердің бірі – роботқа арналған алгоритмдерді құру және ретке келтіру, бұл информатика саласына қатысты. Сонымен қатар, робот жабдықталған құрылғыларды (моторлар мен датчиктерді) бағдарламалау физика саласына жатады. Бағдарламаларды құру кезінде датчик жұмысының мәнін (оның жұмысы негізделген физикалық заңдылықтарды) түсіну, датчиктің өлшеу дәлсіздіктерін ескеру және т.б. білу керек. Физика техниканың ғылыми негізі ретінде үнемі жетекші орында, себебі оған техникалық прогрестің неғұрлым маңызды бағыттары негізделген. Робот техникасы үшін физикалық ғылымның аса маңызды бөлімдері механика мен электроника болып табылады. Ғылыми таным құралы ретінде математика білім берудегі робот техникасында бұрыштарға, градустарға, коэффициенттерге және пропорцияларға қатысты есептерді шығаруға септігін тигізеді. Физикалық және математикалық білім бірігіп, роботтың қозғалыс траекториясын есептеуге және физикалық шамалар мәндерін табуға мүмкіндік береді. Ақырында, информатика мен математика біртұтас ауыспалы шамалар мен математикалық есептеулерді қолдана отырып, робот үшін барынша күрделі алгоритмдерді жасауға мүмкіндік береді.

Робот техникасындағы оқу моделі

Робот техникасы курсында әр тақырыпты зерделеу өз модельдерін жинау және бағдарламалауды көздейтін шағын жоба тапсырмаларын орындауды білдіреді. LEGO® Education жинағымен оқыту төрт бөліктен: өзара байланыс, құрастыру, рефлексия және дамыту (3-сурет) деген бөлімдерден тұратын цикльді оқу моделін іске асыруды көздейді (Никитина, 2014)ы
«Өзара байланыс» бөлімі бұған дейін бар тәжірибе мен білімдерді жаңадан игерілген біліммен біріктіруге, оқытудың жаңа кезеңі үшін қозғаушы күш, бастапқы нүкте ету мүмкін болғанда, білім қоржыны толығады дегенді меңзейді. Өзара байланыс орнату кезінде оқушылар жаңа білімді өздерінде бар білімнің «үстіне қосады», осылайша өз танымдарын кеңейтеді.


«Құрастыру» бөлімі модельдерді жинап, идея өндіру дегенді білдіреді. Оқу материалы ми мен қол «бірге жұмыс істеген» жағдайда жақсырақ меңгеріледі. LEGO Education өнімдерімен жұмыс істеу тәжірибелік оқыту қағидаттарына: алдымен ойлану, содан соң модельді жасауға негізделеді. Жинақтың әр тапсырмасында «құрастыру» кезеңіне арналған егжей-тегжейлі сипатталған, қадамдық нұсқаулар келтірілген. «Құрастырудың» үш түрі ұсынылады:


  1. проблеманы еркін «байқап көру» - оқушылар өз бетінше қарапайым модельдерді түрлендіре және оларды басқара отырып, жаңа ұғыммен танысады.


  1. нұсқау бойынша зерттеу - оқушылар егжей-тегжейлі нұсқауларға сүйене отырып, математикалық өңдеу үшін жарамды сандық нәтиже алу үшін қолданылатын модельдерді жасайды;


  1. проблеманы еркін шешу – оқушылар қойылған міндетті орындауға қабілетті өз моделін жасайды.


«Рефлексия» ненің жасалғанын, құрылғанын, түрлендірілгенін пайымдауды, алынған білімді ауызша тұжырымдауды, тәжірибе нәтижелерін ұсыну тәсілдерін, оның басқа идеялармен және шешімдермен кешенді қолданылу жолдарын іздеуді білдіреді. Жасалынған жұмыстар туралы ой толғай және пайымдай отырып, оқушылар пән бойынша түсініктерін тереңдетеді. Олар өздерінде бұрыннан бар білім мен жаңадан алынған тәжірибенің арасындағы өзара байланысты нығайтады. Оқушылар модельдің мінез-құлқына оның конструкциясын өзгертудің қандай әсер еткенін зерттейді: олар бөлшектерді ауыстырады, есептер, өлшемдер, модель мүмкіндіктерін бағалайды, есеп құрады, таныстырылым өткізеді, сюжет ойластырады, сценарий жазады және өз модельдерін қатыстыра отырып, спектакль ойнайды. Бұл кезеңде мұғалім оқушы жетістіктерін бағалауға керемет мүмкіндік алады.


«Дамыту» кезеңінде алынған тәжірибені тереңдетуге, креативтілік және зерттеу дағдыларын дамытуға септігін тигізетін неғұрлым күрделі тапсырма орындау көзделеді. Ынталандырушы, түрткі болатын жағдайлар болғанда, оқыту үдерісі анағұрлым жағымды және тиімді өтеді. Оқушының уәжін үнемі арттыра отырып, сәтті орындалған жұмыстан алған рахат сезімін қолдау оларды одан әрі шығармашылықпен жұмыс істеуге жігерлендіреді

Белсенді оқу


Белсенді оқу оқушының мұғалімді енжар тыңдап қана қоймай, белсенді жұмысқа тартылуын көздейтін оқыту және оқу әдістерінің бірі болып табылады. Бұл тәсілдер оқу үдерісі жаттығудың алдында емес, оны орындау барысында жүзеге асырылатын құбылыс екендігін түсіндіреді. Робот техникасы сабағында қамтылатын белсенді оқу әдіс-тәсілдері тәжірибелік, эксперименттік, пікірталас, жоспарлау және бағамдау жаттығуларын жүргізіп, жұптық және топтық жұмыс ұйымдастыруды көздейді. Бұл тәсілдерде оқу бағдарламасындағы оқу мақсаттарына қол жеткізу үшін сыныпта қолдануға болатын тәжірибелік идеялар қамтылған.


Робот техникасы негіздерін үйрету тиімділігі ол сабақтардың ұйымдастырылуына және төмендегі әдістердің қолданылуына байланысты:

hello_html_m45ff5dff.jpgУӘЖДІ ӨСІРЕТІН ФАКТОРЛАР

УӘЖДІ ӨШІРЕТІН ФАКТОРЛАР



түрлі оқыту мен оқу әдістерін пайдаланатын

негізінен өзі сөйлейтін немесе лекция оқитын

белсенді мұғалім

мұғалім

көп оқушыны қамтитын белсенді

аз ғана оқушы қатысатын немесе мүлде

тапсырмалар

қатыспайтын тапсырмалар

белгілі бір мағынасы бар және осының

айқын емес, түсініксіз және осының алдында

алдында өткен тақырыппен байланысты

өткен тақырыптармен байланыспайтын

жаттығулар

жаттығулар

сабақтағы жаттығулардың күрделілігі тиісті

сабақтағы жаттығулар сараланбаған

деңгейде және барлық оқушылар орындай

және басында орындау тым қиын немесе

алатын етіп сараланған

қабілеті жоғары оқушылардың қабілеттері


ескерілмейді

оқыту мен оқудың сан алуан әдістері

оқыту мен оқу әдістерінің аз ғана түрі

қолданылады – сабақтың қандай болатынын

қолданылады – сабақтың қандай болатынын

күні бұрын болжау мүмкін емес

күні бұрын болжап білуге болады

оқушыларға «ойлануға» уақыт бере отырып,

сабақтың қарқыны өте жылдам/баяу және

сабақ қарқынын өзгерту

оқушыларға «ойлануға» уақыт берілмейді

әр оқушыға жеке қолдау көрсету

оқушылар мұғалімнен көмек күтеді

көп мақтау және мұғалімнің дене

мақтау айтылмайды және мұғалім дене

қимылдарын, ымды тиімді қолдануы

қимылдарын, ымды тиімді қолданбайды

оқушылар сабақ мақсатын және өздерінен не

оқушылар сабақ мақсатын және өздерінен не

күтілетінін біледі

күтілетінін білмейді



Қазақстан Республикасында өнеркәсіптің жеделдетіле индустрияландырылуы, жаңа технологиялардың қарқынды дамуы өскелең ұрпақты жоғарғы білікті техникалық сала мамандары ретінде даярлауды талап етеді. Осыған байланысты «Назарбаев Зияткерлік мектептері» ДББҰ жалпы білім беретін мектеп оқушыларына арнап «Робот техникасы» курсы 1-деңгейінің (5, 6, 7 сыныптар) және 2-деңгейінің (8, 9, 10 сыныптар) бағдарламасын әзірлеп шығарды.

1-деңгей 5 модульден, 2-деңгей 6 модульден тұрады.

Курс 34 сағатқа арналған.

Мектепте робот техникасын оқыту келесі білім беру конструкторларының көмегімен жүзеге асырылады: LegoWeDo, Lego Mindstorms NXT, Lego Mindstorms EV3, Matrix, Fischertechnic, Arduino, Roborobo және т.б.


Робот техникасы негізінде ойын технологиялары жатыр, бұл оның көпшілік қызығушылығына ие болуына негіз болып отыр. Ойын оқытуды ұйымдастырудың тиімді әдісі мен тәсілі болып табылатыны сөзсіз, оның үстіне ол оқушыларға білім алу үдерісін байқамай-ақ үйренуге мүмкіндік береді.


World Robot Olympiad - Халықаралық роботтар олимпиадасы. Ресми вебсайты www.wroboto.org.

  • Халықаралық олимпиада алғаш рет, 350 оқушының қатысуымен мобильді роботтарды бағдарламалау мен құрастыру шеберлігі бойынша, 2004 жылы Сингапурда өтті. Бүгінгі таңда олипиада 50-ге жуық мемлекеттерді қамтиды – бұл деген сөз робототехникаға қазыққан он мыңдаған дарынды балалардың бірігуі. 2014 жылы WRO сайысына қатысатын топтардың жалпы саны, әлем бойынша, 18 мыңға жуықтады. Жеткіншек құрастырушылар үшін тапсырмалар жыл сайын өзгере отырып күрделене түседі.

  • Олимпиада қатысушылары өздерінің роботтарын LEGO MINDSTORMS Education жиынтығы арқылы құрастыра алады.


Алдағы оқу жылдарынызға сәттілік тілеймін. Өзіңізді нағыз ғалым немесе инженер сезінуге мүмкіндік алыңыз! Топ құрып, өз біліміңіз бен дағдыларыңызды жетілдіруге жол ашатын бес түрлі робот техникасы сайыстарына қатысыңыз! Сондай-ақ басқа мемлекеттің оқушыларымен танысып, өз тәжірибелеріңізбен бөлісіңіз. Өз шығармашылық қабілетттеріңізді осы сайыстарда байқап көріңіз. Қатысып, жеңіске жетіңіз!



57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 14.09.2016
Раздел Информатика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров125
Номер материала ДБ-193981
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх