Среда, 17.10.2018, 04:20
Приветствую Вас Гость | RSS

Персональный сайт Причислова Сергея Борисовича

Меню сайта
Полезные ссылки
Каталог образовательных сайтов
Форум
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
metrika.yandex.ru
Яндекс.Метрика

методическая тема 2015

«Организация научно-технического творчества обучающихся посредством внедрения  робототехники на уроках информатики»

Актуальность

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Она 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,  реальной пересеченной  местности,  выполнять  спасательные  операции  во  время  стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом. Кроме того, по мере развития  и  совершенствования  робототехнических  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.  

Первый человекоподобный рыцарь был предложен Леонардо да Винчи в 1495 г., в 1738 г. французский механик Жак де Вакансон создал первого андроида, а в 1921 году чешский писатель Карел Чапек придумал слово «робот».

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. Технология позволила создать материалы для роботов – андроидов. В быту - сенсорная автоматика и робототехника.

В выступлении Владимира Путина на заседании Совета по науке и образованию было отмечено, что качество инженерных кадров становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности государства, основой для его технологической, экономической независимости. 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.

"Если ученик в школе не научился сам ничего творить, то и в жизни он всегда будет только подражать, копировать, так как мало таких, которые бы, научившись копировать, умели сделать самостоятельное приложение этих сведений"

Л.Н.Толстой.

Несмотря на то, что Лев Толстой сказал эти слова в прошлом веке, они актуальны сегодня.

 Основная задача современного образования - создание среды, облегчающей ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала. Это позволит ему свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир.

 Именно такую среду я и создаю на уроках информатики посредством внедрения робототехники.

Отсюда вытекает проблема опыта: как обеспечить эффективное внедрение  робототехники на уроках информатики и практическое применение учениками знаний этого курса для разработки и внедрения инноваций в дальнейшей жизни?

Цель опыта: Определить место и роль робототехники на уроках информатики. Теоретически разработать и экспериментально апробировать пути внедрения робототехники на уроках информатики, интеграцию урочной и внеурочной деятельностей.

Объект опыта: образовательные результаты учеников в области информатики с использованием робототехники с учетом их возраста.

Предмет опыта: педагогическое обеспечение процесса внедрения робототехники на уроках информатики. 

Задачи:

- вовлечь учащихся в активную творческую, научно-техническую продуктивную деятельность на основе освоения инновационных технологий;

- сформировать ключевые компетентности учащихся для успешной социализации личности в дальнейшей жизнедеятельности;

 - развить механизм интенсивного межсферного взаимодействия с учреждениями, предприятиями и социальными партнерами.

 

Новизна концепции состоит в том, что использование робототехники на уроках информатики и интеграция их с внеурочной деятельностью

  • дает прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте
  • позволяет заинтересовать учащихся, разнообразить учебную деятельность
  • использовать групповые активные методы обучения
  • решать задачи практической направленности.

 Собрав на занятиях по внеурочной деятельности робота-манипулятора с определенным набором команд,  ребенок использует его на уроке, что позволяет стереть грань между обязательным (учебным) и миром увлечений обучающегося. Обучение происходит успешно, потому что  ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.

Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе

Пути реализации

Важней отличительной особенностью стандартов нового поколения  является их ориентация на результаты образования, причем они рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода.

Таким образом, на первый план, наряду с общей грамотностью, выступают такие качества выпускника, как, например, разработка и проверка гипотез, умение работать в проектном режиме, инициативность в принятии решений и т.п. Эти способности востребованы в постиндустриальном обществе. Они и становятся одним из значимых ожидаемых результатов образования и предметом стандартизации. Одним из методических решений, позволяющим более интенсивно осваивать информатику и формировать ключевые компетенции учащихся,  является использование конструкторов технолаб на уроках информатики.

Главная идея состоит в том, чтобы через насыщение школьного пространства новыми технологиями изменить содержание учебно-воспитательного процесса, создать новую   внутришкольную коммуникационную среду, попадая в которую учащийся и учитель был бы более успешен, более компетентен, более современен.

Одной из основных задач является осуществление технологической подготовки учащихся. На уроках информатики с применением конструкторов в основной и старшей школе учащиеся могут разрабатывать проекты по интересующей их тематике, широко используя в своей работе межпредметные связи.

В робототехнике при создании робота, используются этапы, которые изучаются в разделах информатики:

  1. Системный анализ объекта моделирования («Как образуются понятия» 6 кл.)
  2. Конструирование модели
  3. Программирование («Типы алгоритмов» 6 кл.)
  4. Тестирование конструкции и программы («Начала программирования» 8-9 класс)

Не секрет, что программирование является одним из самых сложных разделов информатики. При изучении этого раздела у учащихся резко снижается успеваемость по сравнению с другими темами. Задача учителя - показать учащимся, что содержание предмета актуально, отвечает требованиям современного общества. И начинать это нужно как можно раньше. В этом может помочь робототехника,  поскольку программное управление робототехническими системами является одним из динамично развивающихся направлений программирования. Введение элементов робототехники в уроки информатики позволяет без труда ввести учащихся 5-6 классов в сложный раздел «Алгоритмика и основы программирования», изучить основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, повторение, освоить пошаговую детализацию программ; а в 8-9 классах  - в раздел программирование. При управлении серводвигателем учащиеся на практике используют такие знания, как вычисление длины окружности (чтобы выразить 1 оборот колеса в сантиметрах), перевод оборотов колеса в градусы (1 оборот = 360 градусов) и другие.

 

Результативность

Индикативными показателями успешности опыта, считаю:

  1. Показатели мотивации учебной деятельности.
  2. Показатели сформированности ОУУН.(общеучебные умения и навыки)
  3. Результаты участия в научно-практических конференциях и конкурсах по робототехнике и информатике.
  4. Увеличение количества выпускников, выбирающих инженерные специальности.

 

И уже сегодня у нас есть первые результаты: обучающиеся нашей гимназии, изучающие робототехнику, с удовольствием участвуют в соревнованиях-выставках, организуемых в Технопарке, готовясь к участию в окружных и Российских соревнованиях.

Есть первые результаты и на уровне России: так команда обучающихся гимназии под моим руководством участвовала в этом уч. году во 2-ом Всероссийском турнире по конструированию космических аппаратов «Орбита», проект организован Министерством образования и науки РФ, университетом машиностроения, Спутникс и лидером проекта  - организацией «STEM – игра». Первые результаты нас порадовали.

Перспективы

Ожидаемые результаты вы можете увидеть на слайде:

  • повышение качества образования и заинтересованности предметом обучающихся;
  • сформированность у обучающихся универсальных учебных действий (УУД);
  • сформированность у обучающихся информационной компетентности;
  • внедрение новых форм работы с одаренными детьми;
  • внедрение современных ИКТ технологий в дополнительном образовании;
  • внедрение эффективной формы работы с проблемными детьми;
  • развитие творческого потенциала учащихся;
  • популяризацию профессии инженер (проектировщик).

Конечно же, занятия робототехникой не приведут к тому, что все дети захотят стать программистами и роботостроителями, инженерами, исследователями. В первую очередь занятия рассчитаны на общенаучную подготовку школьников, развитие их мышления, логики, математических способностей, исследовательских навыков.

Нормативно-правовая база опыта:

  • Федеральные законы «Об образовании», «Об информации, информационных технологиях и о защите информации».
  • Концепция модернизации Российского образования на период до 2010 г.
  • Национальный проект «Информатизация системы образования»
  • Стандарты по информатике и ИКТ основного общего и среднего (полного) образования профильного уровня.
  • Примерные программы по информатике и ИКТ основного общего и среднего (полного) об образовании базового и профильного уровня.

Методические аспекты внедрения робототехники в образовательное пространство гимназии.

  • Теоретико-методологическая основа опыта: теория учебной деятельности (А. Н. Леонтьев и др.), теория методов обучения (Ю. К. Бабанский, И. Я. Лернер и др.); теория педагогических систем (В. П. Беспалько, Ю. А. Конаржевский).

Существенным образом работа опирался на труды, посвященные:  классификации форм обучения (В. А. Сластенин, В. К. Дьячеко, И. М. Чередова), методике обучения информатике (Л. Л. Босова, А. А. Кузнецов и др.); использованию мультимедиа при формировании компетентностей (О. Г. Смолянинова); методу учебных проектов (Е. С. Полат);  современной дидактике (М. М. Поташник, А. В. Хуторской, Г. К. Селевко).

Каллендарь
«  Октябрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031
Поиск по сайту
Вход на сайт
Новости
Погода
Оценить
Оцените мой сайт
Всего ответов: 83

Причислов.рф © 2018