Статья Практико-ориентированные проекты по робототехнике

Практико-ориентированные проекты по робототехнике

Ивановская Любовь Владимировна,

учитель МОУ «Финно-угорской школы» и педагог  «1С: клуба программистов"

[e-mail]

Реализация Федерального государственного образовательного стандарта ведет к  формированию у обучающихся универсальных учебных действий: личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных. Их развитие повышает уровень «умения учиться». Внеурочная деятельность – это одна из видов деятельности в рамках ФГОС.

Основы робототехники – это предмет дополнительного образования или внеурочной деятельности в школе. На занятиях по робототехнике ученики узнают, как проектировать, создавать и программировать роботов и робототехнические устройства. Робот - это автоматическое устройство с обратной связью, действующее по заложенной в него программе.

Работа над практическими заданиями в команде способствует получению знаний о составляющих современных робототехнических устройств, а визуальная среда разработки дает возможность легко и эффективно изучать алгоритмы и программирование.

Робототехника – предмет научно-технической направленности. В наше время с её помощью можно научить ребенка решать задачи, используя автоматические системы, которые он может самостоятельно проектировать [2]. Результатом такой деятельности являются реальные модели, непосредственно сконструированные и запрограммированные учениками.

Практико-ориентированный проект предполагает реальный результат работы и носит прикладной характер, а также нацелен на решение социальных задач, отражающих интересы участников проекта [1]. Практико-ориентированный проект отличается тем, что результат деятельности обозначен с самого начала. Как правило, это робот или роботизированное средство, выполняющие определенные функции. При отладке модели проект приобретает характер исследования.  

К практико-ориентированным проектам по робототехнике можно отнести:
•  проекты робототехнических устройств;
•  проекты моделей систем автоматизаций в различных областях деятельности человека;
•  проекты моделей систем управления объектами виртуального мира;
•  проекты по созданию роботов для участия в соревнованиях: «автономное прохождение по  линии», «лабиринт»,  «футбол роботов с дистанционным управлением 2х2», «ралли роботов», «сумо автономных роботов».

В клубе программистов я работаю с ребятами начальных классов. В рамках занятий мы реализовываем проекты моделей систем автоматизаций в различных областях деятельности человека и модели систем управления объектами виртуального мира.

Дети способны фантазировать и удивлять многих взрослых своими идеями. Первым делом  при создании проекта фиксируем идеи и совместно начинаем искать пути реализации их. Часто то, что описывает ребенок трудно связать с возможностями технического оснащения, тогда та часть проекта, которая требует сложных решений, переносится в виртуальный мир или заменяется упрощенным элементом. Таким образом, формируется структура предмета проекта, при этом объектом проекта обычно становиться модель реального или виртуального мира.

В современной науке каждая тема проектной работы по робототехнике является актуальной. Тема проекта может иметь следующие направления: разработка, улучшение, изучение или модификация модели робототехнического устройства с указанием условия его реализации. Например, тема проекта  «Модификация модели охранной сигнализации для повышения уровня безопасности».  Гипотеза формируется путем составления утверждения, которое будет иметь: обоснование в результате реализации проекта и решение практической проблемы. Например, гипотеза проекта «При условии модификации модели охранной сигнализации, можно повысить уровень безопасности». В результате  формируется цель проекта, как создание действующей модели робототехнического устройства с указанием его основных функций.

При описании задач проекта требуется хорошо продумать структуру конечного продукта. Задачи описывают детальное создание модели, в которых отражается реализация её отдельных функций, при этом работа над проектом разбивается на этапы. Задачи лучше всего формулировать в виде утверждения того, что необходимо сделать, чтобы цель была достигнута, например, разработать программу, соединить элементы электрической цепи, определить показания датчиков, проверить работоспособность модели и другие.

Каждый ученик участвует в создании плана над проектом, который включает подготовительный, проектировочный,  практический, аналитический, контрольно-корректировочный и заключительный этап защиты работы [4]. Совместно определяются пограничные даты реализации пунктов плана. На этапе планирования распределяются задачи между участниками проекта. Руководитель проекта определяет критерии реализации задач и контролирует ход выполнения этапов плана.

При сопровождении учеников при работе над проектом особенно важна хорошая организация координационной деятельность в плане поэтапных обсуждений, корректировки совместных и индивидуальных усилий. Практическое действие проектов по робототехнике влечет за собой использование основных методов:  моделирование и программирование, а также сопутствующих методов: эксперимент, наблюдение и сравнение.

Презентация проекта является заключительным этапом работы с проектом,   итогом или выводом проделанной работы. В ходе подготовки к презентации проекта описывают: функциональные возможности проекта, сравнение полученного проекта с поставленной изначально целью,  основные этапы работы над проектом, состав (характеристики) элементов проекта.  

Просмотр видео с демонстрацией проектов учеников: Модель системы автоматизации «умного» дома, модель робототехнического устройства «Киноафиша», программируемые модели гейпада с управлением созданных виртуальных миров…

Обучающиеся в процессе конструирования и программирования учатся объединять реальный мир с виртуальным, получая дополнительные знания по физике, механике, электронике и информатике. Ученик лучше разбирается в том, что создал и увидел сам, а это способствует развитию творческих способностей и формированию раннего профессионального самоопределения [2].

Информационные ресурсы:

1.      Полат Е.С. Новые педагогические технологии /Пособие для учителей - М., 1997.

2.      Новикова Т. Проектные технологии на уроках и во внеурочной деятельности//  Народное образование. – 2000. - №7.

3.      http://io.nios.ru/articles2/87/79/formirovanie-metapredmetnyh-kompetenciy-obuchayushchihsya-na-urokah-robototehniki  - Интерактивное образование. Электронная газета.

4.      Шестернинов Е.Е., Арцев М.Н. Спутник исследователя. – М.: Некоммерческая организация Благотворительный фонд наследия Менделеева, 2017.