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.