Необходимость обучение школьников программированию на основе лего-конструирования

Автор: Хлестов В.В., Трубкин Н.В.

Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j

Рубрика: Образование и педагогика

Статья в выпуске: 6 (6), 2015 года.

Бесплатный доступ

Статья повествует о таком перспективном направлении науки как робототехника, которую можно применить в образовательных целях. Оставшаяся часть статью затрагивает преимущества применения робототехники для улучшения понимания различных учебных дисциплин в образовательных заведениях.

Образование, инновации, робототехника

Короткий адрес: https://sciup.org/140266925

IDR: 140266925

Текст научной статьи Необходимость обучение школьников программированию на основе лего-конструирования

Проблема инновационного развития экономики требует передового развития образовательной среды, в том числе развития детского технического творчества. Главной из инновационных сфер детского технического творчества выступает образовательная робототехника, объединяющая классические подходы к освоению азов техники и современные течения: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии. Робототехника в образовании на данный момент является актуальной педагогической технологией. Робототехника представляет собой слияние следующих областей знаний:    механика, схемотехника, конструирование, программирование, электроника, автоматика и технический дизайн.

Если излагать суть кратко, то идея преподносимой нами технологии, ее квинтэссенция – получение знаний школьниками в процессе работы с конструктором. Иными словами, образовательная робототехника включает два направления: образовательное и технологическое.

Предлогом для движения в каждом направлении является некая конструкторская задача, разбираясь с которой юный ум развивается в познавательно-деятельной плоскости, что является симбиозом двух аспектов: желания получить теоретические знания, нужные для решения конкретной задачи, обращаясь к багажу знаний различных наук, а, с другой стороны, выступает в качестве решения технологической проблемы в законченном продукте.

Следует понимать, что образовательная робототехника, как педагогическая технология, базируется на применении дисциплин школьного курса. Для нахождения ответа на поставленную проблему, а точнее – концепции созидания робота следует объединять в едином процессе когнитивные достижения ряда дисциплин, преподаваемых в учебных заведениях. Благодаря этому создаётся некий союз между образовательными предметами, появляется осознание смысла обучения, вырабатывается умение достигать определенную цель, и, через участие в робототехнических соревнованиях, формирует понимание конкурентной способности идей и решений. Так закрепляется понимание робототехники.

Обучающийся, попадая в положение, когда познания теории становятся нужными без временного зазора, активно и самостоятельно заполняет образовавшиеся лакуны, эти познания закрепляются им намного лучше, чем при традиционном когнитивном подходе. Запас знаний, таким образом, «оживает». Данная педагогическая технология связывает три аспекта процесса обучения: «Ученик – Преподаватель – Изучаемый предмет». Существенно, что основанная на таком подходе образовательная среда представляется весьма удобной и заманчивой для дисциплин не только естественного цикла, но также философско-мировоззренческого круга.

Робототехника отражает всю суть научно-технического творчества в текущий момент и выступает исключительной образовательной технологией, которая направленна на поиск, подготовку и поддержку нового поколения молодых ученых с практическим опытом командной работы.

Комплексная программа «Развитие образовательной робототехники и IT-образования» направлена на развитие в Российской Федерации системы непрерывного образования в области информационных технологий, компьютерного моделирования, мехатроники, робототехники и научнотехнического творчества.

Робототехника прикладная наука, которая занимается разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на следующие дисциплины: электроника, механика, программирование.

Робототехника представляется важным течением научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Активная поддержка Российских и международных научно-технических и образовательных проектов в области робототехники и мехатроники сделает возможным ускорение подготовки кадров, эволюция новых научнотехнических концептов, обмен технической информацией и инженерными знаниями, реализацию передовых исследований в области робототехники в России и по всему миру.

В нынешнее время робототехника и мехатроника проникли во все области экономики. Высококвалифицированные специалисты, имеющие знания в этой области, очень нужны работодателям. Подготавливать таких специалистов нужно со школы, что обусловливает необходимость разработки и внедрению программа обучения робототехнике. Уникальная черта робототехники- объединение конструирования и программирования в едином курсе. Это в свою очередь способствует объединению преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием технического мышления. Данное обучение закладывает базис системности мышления. Главная задача изучения робототехники - развить в личности, способность к самостоятельной постановки учебных целей, планированию их решений, отслеживанию результатов, обработки различных потоков информации, формированию собственного мнения. Подобные программы объединяют в себе решения, направленные на улучшение учебного и воспитательного процессов, введение новаторских технологий в механизм обучения дошкольников, учащихся среднего, среднего специального, высшего звена образовательных учреждений. Не стоит забывать и про центры дополнительного образования, которые также проводят деятельность подготовки и реализации мероприятий досуга.

Кроме того, в программу обучения робототехнике входит рассмотрение прогрессивных исследований научных центров развития и передовых компаний. Она имеет направленность на введение и объединение в процесс обучения систематических разработок, современных технических средств обучения, компьютерных и интерактивных моделей, технических конструкторов, игровых наборов, виртуальных решений, систем дистанционного обучения. Основные идеи исполнения комплексной программы «Развитие образовательной робототехники и IT-образования» – увеличение результативности образования в целом, техническое улучшение устройства обучения, обобщение методов обучения робототехники, систематизация получаемого опыта с последующим основанием введения образовательной робототехники в учебный план.

Благодаря техническому прогрессу программа обучения робототехнике имеет дополнительные преимущества, например, позволяет значительно поднять уровень эффективности деятельности с одаренными детьми, посредством использования профильной аппаратуры. Также появилась возможность улучшить профориентационную работу в системе образовательных учреждений РФ. Все это в результате открывает нам перспективы повышения уровня общих инженерных и технических знаний, обучающихся.

Список литературы Необходимость обучение школьников программированию на основе лего-конструирования

  • Барсуков, А.П. Кто есть кто в робототехнике. Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем : справочник. -Электрон. дан. -М.: ДМК Пресс, 2008. -128 с. -Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=878 -Загл. с экрана.
  • Барсуков, А.П. Кто есть кто в робототехнике: Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических сис тем. Выпуск 2 : справочник. -Электрон. дан. -М.: ДМК Пресс, 2008. -128 с. -Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=913 -Загл. с экрана.
  • Варфоломеева Т.Н., Овчинникова И.Г. Учебное пособие по программированию. : учеб. пособие/Магнитогорск: МаГУ, 2005. Под грифом УМО. -104 с.
  • Варфоломеева Т.Н., Овчинникова И.Г., Платонова О.И. Методологии программирования. : учеб. пособие/Магнитогорск: МаГУ, 2007. -204 с.
  • Варфоломеева, Т.Н. Задачник-практикум по программированию на Паскале : учеб. пособие, 2-е изд., переработ. и доп./Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова. -Магнитогорск: МаГУ, 2001. -85 с.
  • Варфоломеева, Т.Н. Лабораторный практикум по объектно-ориентированному программированию. : учеб. пособие/Т.Н. Варфоломеева, И.Ю. Ефимова -Москва, 2014. (2-е издание, стереотипное)
  • Варфоломеева, Т.Н. Лабораторный практикум по структурному программированию. : учеб. пособие/Т.Н. Варфоломеева, И.Ю. Ефимова -Москва, 2014. (2-е издание, стереотипное)
  • Варфоломеева, Т.Н. Пособие для подготовки к ЕГЭ и ЦТ по информатике : учеб. пособие в 2-х частях, Том. Часть 1. Алгоритмизация и программирование/Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова. -Магнитогорск: МаГУ, 2006. -128 с.
  • Варфоломеева, Т.Н. Учебное пособие для подготовки к централизованному тестированию по информатике : учеб. пособие/Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова, Н.Г. Корнещук Магнитогорск: МаГУ, 2002. -205 с.
  • Варфоломеева, Т.Н. Учебно-методическое пособие для подготовки к вступительным экзаменам по информатике : учеб. пособие/Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова, Е.Н. Гусева Магнитогорск: МаГУ, 2002. -116 с.
  • Гиляжева, Г.З. Применение информационно-коммуникационных технологий для профессионального самоопределения учащихся старших классов /Гиляжева Г.З., Варфоломеева Т.Н.//Новые информационные технологии в образовании материалы VIII Международной научно-практической конференции. Российский государственный профессионально-педагогический университет: сб. трудов конф. Екатеринбург, 2015. -С. 306-311.
  • Горбацевич, Е.Д. Мехатронные устройства антенн локаторов: Учеб. пособие по курсам «Основы мехатроники» и «Основы робототехники» : учебное пособие. -Электрон. дан. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана (Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана), 2007. -24 с. -Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=58381 -Загл. с экрана.
  • Ефимова, И.Ю. Компьютерное моделирование : сборник практических работ 2-е издание, стереотипное/И.Ю. Ефимова, Т.Н. Варфоломеева. -Москва: ООО «Флинта», 2014. -67 с.
  • ISBN: 978-5-9765-2039-4
  • Ефимова, И.Ю. Методика и технологии преподавания информатики в учебных заведениях профессионального образования : учебно-метод. пособие 2-е издание, стереотипное/И.Ю. Ефимова, Т.Н. Варфоломеева. -Москва: ООО «Флинта», 2014. -41 с.
  • ISBN: 978-5-9765-2040-0
  • Курышкин, Н.П. Основы робототехники: учеб. пособие :. -Электрон. дан. -Кемерово: КузГТУ имени Т.Ф. Горбачева, 2012. -169 с. -Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=6605 -Загл. с экрана.
  • Масленникова, О.Е. Основы искусственного интеллекта: учеб. пособие/О.Е. Масленникова, И.В. Гаврилова. -2-е изд., стер. -М.: ФЛИНТА, 2013. -282 c.
  • Сахнова Т.Н., Овчинникова И.Г. Задачи по теме «Основы логики» для профильных классов //Информатика и образование. -2009 -№ 1 -С. 69-75.
  • Сахнова Т.Н., Овчинникова И.Г. Задачи по теме «Основы логики» для профильных классов //Информатика и образование. -2009 -№ 2 -С. 78-89.
  • Сахнова, Т.Н. Основы алгоритмизации : учеб. пособие, 2-е изд., перерабо. и доп./Т.Н. Сахнова, И.Г. Овчинникова. -Магнитогорск: МаГУ, 2002. под грифом УМО. -131 с.
  • Сахнова, Т.Н. Педагогические условия формирования профессионального информационного мышления студентов университета : дис. …канд. пед. наук: 13.00.08/Т.Н. Сахнова. -Магнитогорск, 2003.
  • Сахнова, Т.Н. Пособие для подготовки к ЕГЭ и ЦТ по информатике : учеб. пособие в 2-х частях, Том. Часть 2. Базовый курс/Т.Н. Сахнова, И.Г. Овчинникова. -Магнитогорск: МаГУ, 2006. -128 с.
Еще
Статья научная