• О журнале
• Номера
• Авторы
• Форум
• Новости
• Контакты

Робототехника в образовательном процессе

Робототехника в образовательном процессе

В настоящее время обществу необходима личность, способная самостоятельно ставить перед собой цели, моделировать пути их решения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение. Современный человек должен ориентироваться в потоке информации постоянно меняющегося мира, адекватно воспринимать появление нового, быть готовым постоянно совершенствоваться.

В связи с этим содержание школьных учебных предметов должно быть актуальным, школьник должен осознавать, что его деятельность в школе повлечет за собой успех в дальнейшей взрослой жизни.

Согласно национальной образовательной инициативе «Наша новая школа» современное образование должно обеспечивать:

ü    изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем;

ü    обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Одной из технологий, отвечающей этим требованиям, является образовательная робототехника. Ознакомление учащихся с данными инновационными технологиями, когда роботы начинают применяться не только в науке, но и на производстве и в быту, является актуальной задачей для образования.

Образовательная робототехника – новая технология обучения, позволяющая вовлечь в процесс инженерного творчества детей, начиная с младшего школьного возраста. Робототехника позволяет заинтересовать учащихся, использовать групповые методы обучения, разнообразить учебную деятельность. Использование этой технологии обучения позволит существенно улучшить навыки учащихся в таких дисциплинах как математика, физика, информатика, технология, а также, при специальной подготовке учителя, познакомить с кибернетикой, персептроникой[1].

Каким образом курс робототехники влияет  на успех учебной деятельности учащихся?

1.              Среды управления роботами  поддерживают популярные языки программирования, учащийся наглядно видит результат составленного алгоритма. Данная форма имеет практическую значимость для будущей профессиональной деятельности.

2.              Робототехнические комплекты позволяют учащимся манипулировать реальными объектами. Получение информации с разных внешних датчиков дает школьникам представление  об информационных процессах, происходящих в живых системах.

3.              Конструирование физических моделей позволяет взглянуть с «близкого расстояния» на раздел механики, лично создать системы блоков, передач.

4.              Виртуальные среды позволяют не только программировать роботов, но и непосредственно создавать окружающие предметы. Таким образом, можно объединять в группы учащихся с разными интересами и разделять обязанности. Коллективная работа позволяет учащимся получать навыки сотрудничества при разработке проекта, что особенно актуально в настоящее время.

Однако важно понимать, что робототехника на разных ступенях образования должна иметь различные цели.  Поэтому, в зависимости от возраста учащихся, необходимо использовать конструкторы и среды разных типов, изучать темы дифференцированно.

В начальной школе учащиеся конструируют и знакомятся с начальным техническим моделированием. В основной школе усложняется уровень моделирования, программирования, предполагающий более сложные языки программирования. В старшей школе изучение программирования углубляется, повышается сложность конструирования, учащиеся знакомятся с основами кибернетики и искусственного интеллекта.

В МБОУ СОШ № 6 робототехника появилась в расписании в сентябре 2012 года в форме факультатива для основной школы. Было закуплено 5 образовательных конструкторов «Перворобот NXT» v.95. В данной версии, в отличие от LegoDuplo (конструктор, распространенный для начальной школы), отсутствует книга для учителя, содержащая описание комплекта и подробные рекомендации по проведению занятий.

Таким образом, возникла проблема методического характера, с которой справлялись, используя информацию, размещенную в Интернете. Большую помощь оказали курсы повышения квалификации, где были разобраны основные проблемы, пути их решения. Детальное знакомство с федерациями и соревнованиями по робототехнике позволило скорректировать цели, методы преподавания и сам курс в целом. Также стоит обратить внимание на языки программирования роботов. Изучение двух  языков позволяет выявить многие нюансы и расширить функционал программ, решая более сложные задачи для роботов.  В процессе конструирования дети работают увлеченно и азартно, поэтому занятия очень часто выходят за временные рамки, да и сам процесс программирования довольно трудоемок, и 1 часа в неделю на группу не достаточно.  Образное мышление учащихся развивается достаточно быстро, и постоянно возникает проблема отсутствия необходимых деталей для воплощения замыслов. Данный опыт показывает, что наравне с базовым набором необходимо приобретение дополнительного ресурсного набора, который позволяет решить эту проблему.

Помимо основных занятий по робототехнике необходимо проводить мероприятия, позволяющие привлечь интерес к данному направлению (в виде выставок, викторин, мастер классов по конструированию и программированию роботов), позволяющие продемонстрировать талант и опыт учащихся.

Изучение робототехники имеет перспективу дальнейшего развития. Создавая робота, учащиеся создают свое автоматизированное устройство, ставят эксперимент и наблюдают за ним, ищут практическое применение модели, формируют фундамент для профессий инженерной и научной направленности. Школьники учатся ставить конкретные цели, мыслить критически, творчески, применять свои навыки при решении проблем реального мира.