Организация занятий по робототехнике

Автор: Таратайко Е.К.

Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j

Рубрика: Основной раздел

Статья в выпуске: 11 (41), 2018 года.

Бесплатный доступ

В статье рассматривается организация занятий со школьниками 5-7 классов по робототехнике, приводится планирование, формирование УУД у детей, результаты освоения программы по трем направлениям: метапредметные, личностные, предметные.

Робототехника, организация занятий, планирование, конструктор

Короткий адрес: https://sciup.org/140272593

IDR: 140272593

Текст научной статьи Организация занятий по робототехнике

В нашем современном обществе идет повсеместное внедрение роботов в нашу жизнь, уже очень многие процессы заменяются роботами. Сферы применения роботов различны: в медицине, в строительстве, в уборке, транспорте и т.д.

Заинтересованный данной сферой ребенок через несколько лет сможет стать, одним из тех, кого называют незаменимым специалистом. Конечно же, нельзя просто так взять и обучиться робототехнике. Для этого нужно заниматься, причем начинать нужно с основ, без которых дальнейшее обучение будет затруднительно. Поэтому, изучение основ робототехники приобретает все большую значимость и актуальность.

Организовать занятия по робототехнике можно по-разному: как урок в школе, как электив, факультатив, внеурочная деятельность в школе и кружок в центре дополнительного образования.

Для проведения занятий необходимо следующее оборудование и средства: компьютерный класс, наушники и микрофон, проектор, ПК учителя, конструктор LEGO Education 9797 Mindstorms NXT 2.0 (14 шт.), ПО LEGO Mindstorms Education NXT Software, приложение «NXT Remote Control» для управления роботом с телефона, звуковой редактор «Audacity», конвертер «wav2rso», поле для робота, разработки учителя к урокам (презентации, сайты, электронные книги и т.д.).

Возраст детей при изучении основ робототехники по конструктору LEGO NXT колеблется от 10 до 14 лет. Целесообразно будет в одной группе объединять не более 15 человек.

Основная форма работы – практические занятия.

Цель проведения занятий – научить основам робототехники школьников посредством конструирования и программирования роботов (по набору конструктора LEGO Education 9797 Mindstorms NXT и среде программирования NXT-G), научить учащихся самостоятельно мыслить, находить и решать проблемы, привлекая для этого знания из разных областей, уметь прогнозировать результаты и возможные последствия разных вариантов решения.

Задачи:

  •    Знакомство с робототехникой;

  •    Проектирование роботов и программирование их действий;

  •    Знакомство со средой программирования NXT-G;

  •    Усвоение основ программирования, составление алгоритмов;

  •    Умение использовать системы регистрации сигналов датчиков, понимание принципов обратной связи;

  •    Создание собственных проектов по робототехнике и прослеживание пользы применения роботов в реальной жизни;

  •    Расширение области знаний о профессиях.

В процессе обучения у учащихся формируются следующие универсальные учебные действия (УУД):

  • 1)    Регулятивные УУД

Обучающийся научится:

  •    целеполаганию, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную;

  •    самостоятельно анализировать условия достижения;

  •    планировать пути достижения целей;

  •    устанавливать целевые приоритеты;

  •    уметь самостоятельно контролировать свое время и управлять им;

  •    принимать решения в проблемной ситуации на основе переговоров.

  • 2)    Коммуникативные УУД

Обучающийся научится:

  •    учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве;

  •    формулировать собственное мнение и позицию, аргументировать и координировать ее с позициями партнеров в сотрудничестве;

  •    устанавливать и сравнивать разные точки зрения;

  •    аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию не враждебным для оппонентов образом;

  •    задавать вопросы, необходимые для организации собственной деятельности и сотрудничества с партнером;

  •    осуществлять взаимный контроль, сотрудничать и помогать.

  • 3)    Познавательные УУД

Обучающийся научится:

  •    основам реализации проектно-исследовательской деятельности;

  •    проводить наблюдение и эксперимент под руководством учителя;

  •    осуществлять расширенный поиск информации;

  •    создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач;

  •    осуществлять выбор эффективных способов решения задач;

  •    объяснять явления, процессы, связи и отношения.

В ходе изучения робототехники достигаются следующие результаты:

  • 1)    Метапредметные :

  • -    умение планировать пути достижения целей, осознанно выбирать эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

  • -    умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;

  • -    умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

  • -    владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора;

  • -    умение организовывать учебное сотрудничество;

  • -    формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.

  • 2)    Личностные :

  • -    формирование способности к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

  • -    формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве.

  • 3)    Предметные :

  • -    формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с программами;

  • -    умение пользоваться оборудованием.

При организации занятий, необходимо тематическое планирование. В нем отображается, какие темы будут изучаться, сколько на них отводиться часов и сроки проведения занятий, показывающие отклонение или норму от изначального плана. Тематическое планирование по изучению основ робототехники (табл. 1) рассчитано на полгода обучения в размере 35 часов (2 часа в неделю) для обучающихся 5-7 классов.

Таблица 1

№ п/п

Содержание

Кол-во часов

Сроки

План

Факт

1

Вводное занятие. Инструктаж по ТБ и ПБ

1

2

Роботы вокруг нас. Робот Mindstorms NXT

1

3

Состав  конструктора  LEGO  Education  9797

Mindstorms NXT 2.0. Конструирование робота

2

4

Микрокомпьютер NXT. Управление NXT

2

5

Датчики и сервомоторы NXT

1

6

Основные понятия программирования

1

7

Среда  программирования  NXT-G.  Интерфейс

программы

1

8

Память робота. Искусственный интеллект

1

9

Палитра блоков. Действия с блоками

2

10

Основные понятия алгоритмизации

1

11

Создание программ. Блок движение

2

12

Создание программ. Использование звука

2

13

Создание программ. Использование экрана

2

14

Создание программ. Блок ожидание

3

15

Создание программ. Ветвления

3

16

Создание программ. Циклы

3

17

Роботы в космосе

1

18

Творческий проект

5

19

Итоговое занятие

1

Список литературы Организация занятий по робототехнике

  • Замятина О. В. Роль робототехники в формировании метапредметных универсальных учебных действий / О. В. Замятина // Опыт и перспективы развития образования в Калининградской области: материалы Августовской педагогической конференции / Издательство Калининградского областного института развития образования. - Калининград, 2014. - с. 66-68
  • Копосов Д. Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов / Д. Г. Копосов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. - 288 с.
  • Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей / С. А. Филиппов. - СПб.: Наука, 2013. - 319 с.
Статья научная