Робототехника как средство
обучения техническому творчеству детей.
Стремительное социальное, политическое и
экономическое развитие нашей страны порождает необходимость в увеличении
количестваIT 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.
Я уверена, что образовательная
робототехника – это огромный шаг в развитии технологий будущего на благо страны.
И кто знает, может именно мои обучающиеся создадут наноробота, который сможет
лечить сложнейшие заболевания.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.