МАСТЕР – КЛАСС,
проведенный Белой Е.И.
на Едином Методическом Дне учителей МОУ СОШ №1
05.02.2016
Тема «Робототехника, применяемая в образовании, как средство
достижения целей ФГОС»
В
настоящее время сохраняется высокая конкуренция развитых стран в научно-
технической сфере. Результаты такой конкуренции определяют не только степень
обороноспособности страны и роль её на мировой арене, но и многие политические,
экономические, социальные процессы, происходящие в обществе. Приоритетные научно
– технические направления Стратегии развития науки и инноваций в Российской
Федерации определяются Федеральным законом «О науке и государственной научно-
технической политике», а также Указом Президента Российской Федерации от 07
июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки,
технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий
Российской Федерации». Эти направления включают развитие таких систем, как
информационно - телекоммуникационные, транспортные, авиационные и космические
системы, перспективные вооружения, военная и специальная техника.
Осваивая
новейшие технологии, Россия в последние годы сделала значительный шаг в
развитии информационно – коммуникационной сферы и начала двигаться по линии развития
робототехники. Актуальность развития робототехники в сфере образования
обусловлена необходимостью подготовки инженерно-технических кадров для
промышленных отраслей.
В связи с
этим перед сферой образования встаёт задача включения робототехники в различные
уровни учебного процесса.
С 2008
года реализуется общероссийская программа «Робототехника:
инженерно-технологические кадры инновационной России». Данная программа
представляет собой систему многоуровневого непрерывного образования в сфере
высоких технологий для детей, подростков, молодёжи в возрасте от 8 до 30 лет.
Данная система нацелена на развитие передовых технологий, оснащение учебных
заведений новой техникой, повышение квалификации педагогов, вовлечение детей в
научно-техническое творчество, раннюю профориентацию, эффективную реализацию талантливой
молодёжью своего потенциала.
Для
организации деятельности школьников в сфере образовательной робототехники в
большинстве учебных заведений является конструктор LEGO MINDSTORMS (Дания).
Робототехника —
прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических
систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика,
программирование, физика.
Робототехника
является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в
котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами
искусственного интеллекта.
Человечество
остро нуждается в роботах, которые могут
без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно
передвигаться по заранее неизвестной, реальнопересеченной
местности, выполнять спасательные операции во
время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с
терроризмом.
По мере
развития и совершенствования робототехничских
устройств возникла необходимость в мобильных
роботах, предназначенных для удовлетворения
каждодневных потребностей людей: роботах – сиделках,
роботах – нянечках, роботах – домработницах, роботах –
всевозможных детских и взрослых игрушках и
т.д.
И
уже сейчас в современном производстве и
промышленности востребованы специалисты, обладающие
знаниями в этой области. Начинать готовить таких специалистов нужно школе
и с самого младшего возраста. Поэтому, образовательная
робототехника в школе приобретает все большую
значимость и актуальность в настоящее время.
Бурными темпами
робототехника вошла в мир в середине XX века. Это было одно из самых передовых,
престижных, дорогостоящих направлений машиностроения. Основой робототехники
были техническая физика, электроника, измерительная техника и многие другие
технические и научные дисциплины.
В начале XXI века робототехника является одним из приоритетных
направлений в сфере экономики, машиностроения, здравоохранения, военного дела и
других направлений деятельности человека.
На сегодняшний день человек незаметно окунулся в
мир автоматики и робототехники. На улицах можно видеть шагающих роботов,
технология позволила создать материалы для роботов – андроидов. В быту -
сенсорная автоматика и робототехника. Поэтому специалисты, обладающие знаниями
в этой области, востребованы.
В России существует такая проблема: недостаточная
обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования.
Поэтому необходимо вести популяризацию профессии инженера, ведь использование
роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали
современными знаниями в области управления роботами. Как этого достичь? С чего
начинать?
Школа – это первая ступень, где можно закладывать
начальные знания и навыки в области робототехники, прививать интерес учащихся к
робототехнике и автоматизированным системам.
Современные требования ФГОС хорошо согласуются с
базовыми принципами организации деятельности школьников при работе с
робототехническими комплексами. Конструирование, моделирование,
программирование роботов в комплексе с использованием ИКТ - технологий, как
правило, отличается высокой степенью творчества, самостоятельности,
соперничества, коммуникации в группе. У учащихся формируются компетенции,
необходимые современному школьнику. Среди них предметные, метапредметные, ИКТ -
компетенции, коммуникативные.
Федеральный государственный образовательный стандарт
общего образования ориентирован на становление личностных характеристик
выпускника, подготовленного к осознанному выбору профессии, понимающего
значение профессиональной деятельности для человека и общества, ее нравственные
основы, владеющего основами научных методов познания окружающего мира,
мотивированного на творчество и современную инновационную деятельность.
Федеральный государственный образовательный стандарт
предъявляет требования к результатам обучающихся, освоившихся образовательные
программы общего образования, которое должно быть не только предметным, но и
метапредметным, включающим освоение обучающимися межпредметные понятия и
универсальные учебные действия, способность их использования в учебной,
познавательной и социальной практике, самостоятельность в планировании и
осуществлении учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с
педагогами и сверстниками, способность к построению индивидуальной
образовательной траектории, владение навыками исследовательской, проектной и
социальной деятельности.
Физика древняя наука,
является основным предметом инженерных специальностей.
Начинать готовить специалистов нужно с самого младшего возраста. Задача
школы вернуть интерес молодежи к научно-техническому творчеству. Наиболее
перспективный путь в этом направлении – это внедрение робототехники,
позволяющей в интереснейших формах знакомить детей с наукой.
Можно
выделить следующие направления использования роботов в преподавании физики:
1. Робот
как объект изучения. Изучение физических принципов работы датчиков,
двигателей и других систем конструктора.
2. Робот
как средство измерения в традиционном эксперименте. Датчики базового
конструктора и дополнительные виды датчиков (Vernier, HiTechnic и др.) используются
как измерительная система в физическом эксперименте с обработкой и фиксацией
его результатов в различных видах.
3. Робот
как средство постановки физического эксперимента (роботизированный
эксперимент). Комплексное использование двигателей, систем оповещения,
датчиков, робототехнического конструктора в демонстрационном и лабораторном
эксперименте.
4. Робот
как средство учебного моделирования и конструирования. Применение
образовательной робототехники в проектно-исследовательской и конструкторской
работе.
Результат использования
робототехники в
образовательном процессе:
1. Освоение
конструирования, программирования, механики, робототехники;
2. Учащиеся получат навыки:
конструкторские, инженерные, вычислительные;
3. Учащиеся смогут проводить исследования, создавать
проекты собственного
труда.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.