Kus õppida robootikat. Robootika tutvustamine kooli haridusruumis

Linnapedagoogilised lugemised

"Täiendharidus: uuenduslik arenguvektor",

pühendatud 95. aastapäevale riigisüsteem lisaks

laste (kooliväline) haridus.

Haridusrobootika

Podlesnõh Jelena Viktorovna

IT-õpetaja

MBOU keskkool nr 17

G. Uus Urengoy

2013. aasta

I. Sissejuhatus.

kaasaegne elu ilma kasutamata väga raske ette kujutada infotehnoloogiad. Intensiivne üleminek ühiskonna informatiseerimisele põhjustab infotehnoloogiate üha sügavamat kasutuselevõttu erinevates inimtegevuse valdkondades.

Uute tutvustus osariigi standardidÜldharidus

hõlmab uuenduste arendamist pedagoogilised tehnoloogiad. kõige tähtsam eristav omadus Uue põlvkonna standardid on nende keskendumine hariduse tulemustele ja neid käsitletakse süsteemse aktiivsuse lähenemisviisi alusel. Tegevus toimib lapse kognitiivsete protsesside arengu välise tingimusena. See tähendab, et lapse arenguks on vaja tema tegevust korraldada. See tähendab, et kasvatuslik ülesanne on korraldada tingimused, mis provotseerivad laste tegevust.

Sellist õpistrateegiat on lihtne ellu viia LEGO hariduskeskkonnas, mis ühendab endas spetsiaalselt grupitegevuseks mõeldud LEGO komplektid, lastele hoolikalt koostatud ülesannete süsteemi ja selgelt sõnastatud hariduskontseptsiooni.

Vene keeles haridusprogrammid robootika muutub üha olulisemaks. Vene koolide õpilased tegelevad robotiseadmete projekteerimise ja programmeerimisega, kasutades LEGO roboteid, tööstusrobotid, spetsiaalsed robotid Venemaa eriolukordade ministeeriumile.

II. Asjakohasus. Inimkond vajab hädasti roboteid, mis suudaksid kustutada tuld ilma operaatori abita, liikuda iseseisvalt senitundmatul, päris ebatasasel maastikul ja sooritada päästeoperatsioone. looduskatastroofid, õnnetused tuumaelektrijaamad terrorismivastases võitluses. Tekkis vajadus mobiilsete robotite järele, mis on loodud inimeste igapäevaste vajaduste rahuldamiseks. Ja nüüd sisse kaasaegne tootmine ja tööstus, on nõutud selle valdkonna teadmistega spetsialistid. Seetõttu muutub haridusrobootika praegusel ajal üha olulisemaks ja aktuaalsemaks.

III. Probleem.

Minu ees on probleem: kuidas tagada tõhus õpe robootika kursus ja praktiline kasutamine sisse haridusprotsess?

IV. Eesmärgid:

Andekate laste tähelepanu tõmbamine sfäärile kõrgtehnoloogia ja innovatsioonitegevus;

Teadusliku ja tehnilise loovuse ning robootika populariseerimine;

Valdkonna kompetentside kujunemine tehniline tootmine robotit kasutades tehnilised süsteemid;

V. Ülesanded:

Robootika ning teadusliku ja tehnilise loovuse ringi loomine.

Robootika aluste ning teadusliku ja tehnilise loovuse õpetamise metoodika väljatöötamine.

Haridusliku ja konkurentsivõimelise platvormi arendamine.

Robootika rakendamine õppeprogrammi tundides.

Loomulikult toon oma tööprogrammides kursuse õpetamisel alati esile kasvatusliku aspekti. Igaks tunniks valmistudes püüan läbi mõelda kasvatuslikud ülesanded.

VI. Uudsus.

Kontseptsiooni uudsus seisneb sellesKonstruktor ja selle tarkvara annavad lapsele suurepärase võimaluse õppida oma kogemusest. Sellised teadmised tekitavad lastes soovi liikuda avastamise ja uurimise teel ning igasugune tunnustatud ja hinnatud edu lisab enesekindlust. Õppimine on edukas, kui laps on kaasatud talle huvipakkuva sisuka ja tähendusrikka toote loomise protsessi. On oluline, et sel juhul arendaks laps ise oma teadmisi ja õpetaja ainult nõustab.

VII. Teoreetilised aspektid.

Robootikaon rakendusteadus, mis tegeleb automatiseeritud tehniliste süsteemide arendamisega. See põhineb sellistel erialadel nagu elektroonika, mehaanika, programmeerimine.

Robootika on üks olulisemaid valdkondi teaduslik ja tehniline progress, kus mehaanika ja uute tehnoloogiate probleemid puutuvad kokku probleemidega tehisintellekt.

LEGO Mindstorms ehituskomplektid võimaldavad korraldada õppetegevusi erinevates ainetes ning läbi viia lõimitud ja metaainete tunde. Nende komplektidega saate korraldada kõrgelt motiveeritud õppetegevusi ruumikujunduses, modelleerimises ja automaatjuhtimises. Ja õpetajasuudab luua sellised tingimused, et õpilane soovib oma katset püsti panna.

Suurepärased võimalused anda hoidmiseks Lego robotidarvutiteaduse tunnidprogrammeerimisega seotud teemadel. Lego programmeerimiskeskkond võimaldab visuaalselt kujundada programme robotitele, s.t. lubage lapsel sõna otseses mõttes "kätt puudutada" arvutiteaduse abstraktseid mõisteid. Robotite kujundamine jääb informaatikatunni raamest välja: lapsed programmeerivad vaid juba kokkupandud, vajalike andurite ja seadmetega varustatud robotite erinevaid käitumisviise. See võimaldab õpilastel keskenduda programmeeritavate täitjate poolt infotöötluse probleemidele, mida informaatika kursusel lahendatakse.

VIII. Õppemeetodid:

Oma töös kasutan selgitavaid ja näitlikke, heuristlikke, probleemseid, programmeeritud, reprodutseerivaid, osaliselt otsivaid, otsivaid õppemeetodeid, aga ka probleemiesitluse meetodit.

Ja veel, robootika uurimisel on peamine projektide meetod.

Underprojekti meetodmõistab õppesituatsioonide korraldamise tehnoloogiat, milles õpilased ise püstitavad ja lahendavad ülesandeid, ning õpilase iseseisva tegevuse toetamise tehnoloogiat.

Lego projekti arendamise peamised etapid:

Projekti teema määramine.

Esitatava projekti eesmärk ja eesmärgid.

Lego mudelil NXT põhineva mehhanismi väljatöötamine.

Programmi koostamine mehhanismi toimimiseks Lego Mindstorms keskkonnas.

Mudelite testimine, defektide ja rikete kõrvaldamine.

Projektide väljatöötamisel ja silumisel jagavad õpilased omavahel oma kogemusi, millel on väga tõhus mõju kognitiivsete, loominguliste oskuste, aga ka õpilase iseseisvuse arendamisele. Seega on näha, et Lego võimaldab õpilastel ise otsuseid teha, võttes arvesse ümbritsevaid iseärasusi ja abimaterjalide olemasolu. Ja mis oluline, oskus oma tegevust teistega kooskõlastada, s.t. - töötada meeskonnas.

IX. Robootikakursuse õppeprotsessi juurutamise tulemused .

Lego võimaldab õpilastel:

• õppida koos samas meeskonnas;

  jagage oma meeskonnas vastutust;

  näidata suuremat tähelepanu suhtluskultuurile ja -eetikale;

  harjutus loovus probleemi lahendamiseks;

  luua reaalsete objektide ja protsesside mudeleid;

  näha oma töö tegelikke tulemusi.

Loodud tööprogramm kruus "Legoehitus ja robootika põhitõedMõttetormidNXT» õppeaastaks. Arenenud metoodiline tugi klassid: klasside kokkuvõtted ja esitlused neile.

Määratletakse kursuse "Informaatika ja IKT" teemad, millesse on võimalik kaasata robootika. õppimise protsess. Kohandatud temaatiline planeerimine teemasid. Arendatakse õppematerjalid nende õpetamise eest.

Koolituse tulemusena said õpilased näidata oma saavutusi linna-, regiooni- ja ülevenemaalisel tasemel. Linnakonverentsi "Samm tulevikku" võitjaks tuli Pugatš Nikita, selle võitjaks Repka Artem. Meeskond alfa-X(Chernikova Yaroslava ja Pishnenko Nikolay) saavutasid linnarobootikavõistlusel Kegelringi nominatsioonis I koha. MeeskondNXT. exe(Roman Volovatov ja Vladislav Rjazanov) saavutasid Line Following nominatsioonis 1. koha ja Kegelringi nominatsioonis 2. koha. Repka Artem ja Pugatš Nikita osalesid noorte novaatorite ja leiutajate ringkonnakonkursil "Eest kontseptsioonist teostuseni". 2012-2013 õppeaastal meeskondNXT. exe(Vladislav Rjazanov, Juri Tatarchuk, Artem Repka, Andrei Morgunov) osalesid Nadõmi noorte leiutajate ringkonnaassamblee töös. Töö tulemusena meeskondNXT. exesai kolmanda kraadi. Auhindu on ka ülevenemaalisel tasemel: Repka Artem saavutas 2. koha ülevenemaaline võistlus teaduslik ja tehniline loovus" Noored tehnikud– uuendusliku Venemaa tulevik”. Saavutatud tulemused näitavad, et poistele meeldib tegeleda projekteerimise, programmeerimisega ning nad on valmis jätkama sellise uue, kaasaegse ja nõutud ala nagu robootika valdamist.

Kursuse kooli haridusruumi tutvustamise tulemusi kokku võttes võib öelda, mis sellega kaasnes:

Õppekvaliteedi ja õpilaste huvi tõstmine aine vastu;

Uute mudelite moodustamine õppetegevused IKT kasutamine;

Infopädevuse kujundamine;

Uued töövormid andekate lastega;

Uuenduslik erikoolitus;

Rakendus mängutehnoloogiad treeningus;

Kaasaegsed IKT tehnoloogiad lisaõppes;

Efektiivne töövorm probleemsete lastega;

õpilaste loomingulise potentsiaali arendamine;

Inseneri (disaineri) kutse edutamine.

Tingimuste loomine, mis võimaldavad õpilaste võimeid ja huvisid realiseerida;

Järeldus.

Koolinoorte kaasamine robootikaalasesse uurimistöösse, tehnilise info ja esmaste inseneriteadmiste vahetamine, uute teaduslike ja tehniliste ideede väljatöötamine loob vajalikud tingimused hariduse kõrge kvaliteedi tagamiseks uute pedagoogiliste lähenemisviiside kasutamisega õppeprotsessis ning uute info- ja kommunikatsioonitehnoloogiate kasutamisega.

Kokkuvõtvalt võib öelda, et "haridusrobootika" suunal on suured arenguväljavaated.

Tjumeni piirkondlik riiklik instituut

piirkondliku hariduse arendamine

HARIDUS

ROBOOTIKA
Juhised

Koostanud:

Boyarkina Yu.A., Ph.D., TOGIRRO loodus- ja matemaatikaõpetuse osakonna dotsent

Haridusrobootika.

Tööriistakomplekt. / Koostanud Boyarkina Yu.A.-

Tjumen: TOGIRRO, 2013

See käsiraamat on metoodiline abi haridusasutuste spetsialistidele ja õpetajatele, juhtiv praktiline tegevus haridusrobootika valdkonna haridusprogrammide elluviimiseks.

Käsiraamatus käsitletakse mitmesuguseid küsimusi, mis on seotud haridusrobootika kasutamisega klassiruumis põhikoolis, põhikoolis ja Keskkool föderaalse osariigi haridusstandardi kehtestamise kontekstis. Käsiraamat sisaldab tõestatud materjale, mis võtavad kokku haridusrobootika rakendamise kogemused õppeasutused Tjumeni piirkond.

Soovitatav metoodiline juhend õpetajaskond need, kes viivad ellu üldharidusprogramme föderaalse osariigi haridusstandardi juurutamise kontekstis haridusasutuses, metoodikud, kes jälgivad robootika suuna elluviimist, täiendõppe kursuste õpilased, haridusasutuste juhid.

PEATÜKKI

ROBOOTIKA RAKENDAMISE TEOREETILISED ALUSED JA METOODILISED OMADUSED KOOLI HARIDUSPROTSESSIS

Hea insener peaks koosnema neljast osast: 25% - olema teoreetik; 25% kunstnikuna, 25% eksperimenteerijana ja 25% leiutajana

P. L. Kapitsa

Koolis tuleks lastele anda võimalus
avastage oma võimed, valmistuge eluks
kõrgtehnoloogilises konkurentsis maailmas

D. A. Medvedev

1. 
   SISSEJUHATUS

Robootika- Rakendusteadus, mis tegeleb automatiseeritud tehnosüsteemide arendamisega. Robootika põhineb sellistel erialadel nagu elektroonika, mehaanika ja programmeerimine.

Robootika on teaduse ja tehnoloogia progressi üks olulisemaid valdkondi, kus mehaanika ja uute tehnoloogiate probleemid puutuvad kokku tehisintellekti probleemidega. peal praegune etapp Föderaalse osariigi haridusstandardi kehtestamise kontekstis on vaja korraldada klassiruumis ja kooliväliseid tegevusi, mille eesmärk on rahuldada lapse vajadusi, ühiskonna nõudeid nendes valdkondades, mis aitavad kaasa teaduse põhiülesannete elluviimisele. ja tehnoloogiline areng. Sellised kaasaegsed valdkonnad koolis on robootika ja robootikadisain. Praegu paljudes õppeasutused Venemaal ja Tjumeni piirkonnas üritatakse integreerida robootikat Lego õppeprotsessi. Toimuvad robootikavõistlused, õpilased osalevad erinevatel võistlustel, mis põhinevad uute teaduslike ja tehniliste ideede kasutamisel, tehnilise info ja inseneriteadmiste vahetamisel.

Kaasaegses ühiskonnas võetakse kasutusele robotid igapäevane elu, paljud protsessid asendatakse robotitega. Robotite kasutusalad on erinevad: meditsiin, ehitus, geodeesia, meteoroloogia jne. Inimene ei kujuta enam paljusid protsesse elus ette ilma robotseadmeteta (mobiilsed robotid): robot kõikvõimalike laste ja täiskasvanute mänguasjade jaoks, robot - õde, robot - lapsehoidja, robot - majahoidja jne.

Insenerirobootika valdkonna teadmistega spetsialistid on praegu üsna nõutud. Tänu sellele on robootika haridusprotsessi juurutamise teema alates algkool ja edasine igal haridustasemel, sealhulgas ülikoolides, on üsna asjakohane. Kui laps tunneb selle valdkonna vastu huvi väga noorem vanus, saab ta avastada enda jaoks palju huvitavat ja mis kõige tähtsam, arendada oskusi, mida tal tulevikus elukutse saamiseks vaja läheb. Seetõttu on robootika juurutamine õppeprotsessis ja koolivälises ajas muutumas üha olulisemaks ja aktuaalsemaks.

Lego ehituse kasutamise eesmärk täiendõppe süsteemis on esmase tehnilise projekteerimise, arendamise oskuste valdamine peenmotoorikat, ehituse mõistete ja põhiomaduste (jäikus, tugevus, stabiilsus) õppimine, rühmas suhtlemise oskus. Laste käsutuses on mikroprotsessoriga varustatud konstruktorid ja andurite komplektid. Nende abiga saab õpilane programmeerida teatud funktsioone täitma roboti – nutika masina.

Uutel õpetamisstandarditel on eripära - need on keskendunud hariduse tulemustele, mida käsitletakse süsteemse tegevuse lähenemise alusel. Sellist õpistrateegiat aitab ellu viia Lego hariduskeskkond.

Konstruktorid lego seal on mitmesugused suunatud laste harimisele, arvestades rahulolu vanuse tunnused ja lapse vajadused.

Kaaluge konstruktori klassifikatsioon kasutatakse haridusasutustes.

1. 
   Me teeme- konstruktor, mis on mõeldud lastele vanuses 7-11 aastat. Võimaldab ehitada masinate ja loomade mudeleid, programmeerida nende tegevust ja käitumist.
2. 
   E- laboris "Energiat, tööd, jõudu"- lastele alates 8. eluaastast. Tutvustatakse õpilastele erinevaid energiaallikaid, selle muundamise ja säästmise viise.
3. 
   E- laboris "Taastuvad energiaallikad"- lastele alates 8. eluaastast. Tutvustatakse õpilastele kolme peamist taastuvat energiaallikat.
4. 
   "Tehnoloogia ja füüsika"- lastele alates 8. eluaastast. Võimaldab õppida mehaanika põhiseadusi ja magnetismi teooriat.
5. 
   "Pneumaatika"- lastele alates 10. eluaastast. Võimaldab kujundada süsteeme, mis kasutavad õhuvoolu.
6. 
   LEGO Mindstormsi meelelahutustööstus. Pervobot" (RCX) - see on disainer (vastavate osade ja elektrooniliste komponentide komplekt) lastele alates 8. eluaastast. Mõeldud programmeeritavate robotseadmete loomiseks.
7. 
   LEGO Mindstorms “Automatiseeritud seadmed. Pervobot" (RCX) - lastele alates 8. eluaastast. Võimaldab luua programmeeritavaid robotseadmeid.
8. 
   LEGO Mindstorms "Pervorobot" (NXT) - lastele alates 8. eluaastast. Võimaldab luua nii lihtsaid kui ka üsna keerukaid programmeeritavaid robotseadmeid.

PervoRobot NXT komplektid võimaldavad õpetajatel end täiendada, püüda uusi ideid, köita ja hoida õpilaste tähelepanu, korraldada õppetegevusi erinevate objektide abil ning viia läbi integreeritud õppetunde. Igas disainerite komplektis sisalduvad lisaelemendid võimaldavad õpilastel luua oma leiutise mudeleid, kujundada elus kasutatavaid roboteid.

Need konstruktorid näitavad õpilastele erinevate teadmiste valdkondade vahelisi seoseid, lahendavad arvutiõpetuse tundides ülesandeid füüsikas, matemaatikas jm. PervoRobot NXT konstruktori mudelid annavad aimu mehaaniliste konstruktsioonide tööst, jõust, liikumisest ja kiirusest ning aitavad sooritada matemaatilisi arvutusi. Need komplektid aitavad õppida arvutiteaduse sektsioone: modelleerimist ja programmeerimist.

1. 
   METOODILISED SOOVITUSED ROBOOTIKA KASUTAMISEKS KASUTUSPROTSESSIS

Osana koolitund ja lisaharidust, Lego robotikomplekse saab kasutada järgmistes valdkondades:

• 
  Demonstratsioon;
• 
  Frontaalne laboritööd ja kogemused;
• 
  Uurimisprojekti tegevus.

• 
  Selgitav - näitlik - teabe esitamine erinevatel viisidel(selgitus, lugu, vestlus, briifing, demonstratsioon, töö tehnoloogilised kaardid ja jne);
• 
  Heuristiline - meetod loominguline tegevus(looming loomingulised mudelid jne.);
• 
  Probleemne – probleemi püstitamine ja sõltumatu otsingõpilaste otsused;
• 
  Programmeeritud - toimingute kogum, mis tuleb täitmise ajal sooritada praktiline töö(vorm: arvutitöökoda, projektitegevus);
• 
  Reproduktiivne - teadmiste ja tegevusmeetodite taastootmine (vorm: mudelite ja kavandite kogumine mudeli järgi, vestlus, analoogiaharjutused);
• 
  Osaliselt - otsing - probleemsete probleemide lahendamine õpetaja abiga;
• 
  Otsing – iseseisev probleemide lahendamine;
• 
  Probleemi esitlemise meetod on probleemi sõnastamine õpetaja poolt, lahendus õpetaja enda poolt, õpilaste kaasosalus lahenduse leidmisel.

Projektipõhine õpe on süstemaatiline õppemeetod, mis kaasab õpilasi teadmiste ja oskuste omandamise protsessi läbi laia valiku teadustegevus põhinevad keerulistel tõsieluküsimustel ja hoolikalt koostatud ülesannetel.

Lego projekti arendamise peamised etapid:

1. 
   Projekti teema määramine.
2. 
   Esitatava projekti eesmärk ja eesmärgid. Hüpotees.
3. 
   Lego mudelil NXT (RCX) põhineva mehhanismi väljatöötamine.
4. 
   Programmi koostamine mehhanismi tööks Lego Mindstorms keskkonnas (RoboLab).
5. 
   Mudelite testimine, defektide ja rikete kõrvaldamine.

Projektide väljatöötamisel ja silumisel jagavad õpilased omavahel oma kogemusi, mis mõjutab väga tõhusalt nii kognitiivsete, loominguliste oskuste arengut kui ka kooliõpilaste iseseisvust. Seega võib veenduda, et Lego, olles arvutiteaduse õppimise lisatööriist, võimaldab õpilastel teha selles olukorras oma otsuseid, võttes arvesse ümbritsevaid omadusi ja abimaterjalide olemasolu. Ja mis oluline, oskus oma tegevust teistega kooskõlastada, s.t. töötada meeskonnas.

Robootika õppimise lisaeeliseks on meeskonna loomine ja tulevikus osalemine linna-, piirkondlikel, ülevenemaalistel ja rahvusvahelistel robootikaolümpiaadidel, mis tõstab oluliselt õpilaste motivatsiooni teadmisi omandada. Robootika kasutamise põhieesmärk on ühiskonna sotsiaalne kord: kujundada isiksus, mis on võimeline iseseisvalt seadma õppe eesmärgid, kujundada viise nende elluviimiseks, jälgida ja hinnata nende saavutusi, töötada erinevate teabeallikatega, hinnata neid ja selle põhjal kujundada oma arvamus, hinnang, hinnang. See tähendab õpilaste võtmepädevuste kujundamist.

Pädevuspõhine lähenemine üld- ja keskhariduses vastab objektiivselt nii sotsiaalsetele ootustele haridusvaldkonnas kui ka õppeprotsessis osalejate huvidele. Pädevuspõhine lähenemine on lähenemine, mis keskendub hariduse tulemustele ning hariduse tulemuseks ei ole mitte õpitud info hulk, vaid oskus erinevates probleemsituatsioonides tegutseda.

Üldharidussüsteemi põhiülesanne on panna alus indiviidi infopädevusele, s.o. aidata õpilasel omandada teabe kogumise ja kogumise meetodeid ning selle mõistmise, töötlemise ja praktilise rakendamise tehnoloogiat.

Täpsemalt on robootika kaasamise võimalused üldainete õppesse toodud tabelis 1.

Tabel 1

Robootika kasutamise võimalused õppeprotsessis

Robootika muutub Venemaa haridusprogrammides üha olulisemaks. Vene koolide õpilased tegelevad robotiseadmete projekteerimise ja programmeerimisega, kasutades LEGO roboteid, tööstusroboteid, Venemaa hädaolukordade ministeeriumi spetsiaalseid roboteid

Lae alla:

Eelvaade:

Robootika hariduses

Merzlikina N.V.

Tänapäeva elu on väga raske ette kujutada ilma infotehnoloogiat kasutamata. Intensiivne üleminek ühiskonna informatiseerimisele põhjustab infotehnoloogiate üha sügavamat kasutuselevõttu erinevates inimtegevuse valdkondades. 2015. aasta novembris toimus Föderatsiooninõukogus infoühiskonna arendamise komisjoni koosolek. Kohtumisel arutati üheks teemaks haridusrobootika arendamine.

Robootika muutub Venemaa haridusprogrammides üha olulisemaks. Vene koolide õpilased tegelevad robotiseadmete projekteerimise ja programmeerimisega, kasutades LEGO roboteid, tööstusroboteid, Venemaa hädaolukordade ministeeriumi spetsiaalseid roboteid.

Robootika on rakendusteadus, mis tegeleb automatiseeritud tehniliste süsteemide arendamisega. See põhineb sellistel erialadel nagu elektroonika, mehaanika, programmeerimine. Robootika on teaduse ja tehnoloogia progressi üks olulisemaid valdkondi, kus mehaanika ja uute tehnoloogiate probleemid puutuvad kokku tehisintellekti probleemidega.

Haridusrobootikaon tööriist, mis paneb tugeva aluse süsteemsele mõtlemisele, arvutiteaduse, matemaatika, füüsika, joonistamise, tehnoloogia, loodusteaduste integreerimisele inseneriloovuse arendamisega.

Tehnoloogia rakendaminehariv robootikaHaridusprotsessis aitab kaasa isiklike, regulatiivsete, kommunikatiivsete ja kognitiivsete universaalsete haridustegevuste kujunemisele, mis on föderaalse osariigi haridusstandardi oluline komponent.

Tänapäeval on haridusrobootika küsimuses erinevaid seisukohti. Arkadi Semjonovitš Juštšenko avaldab selle küsimuse järgmiselt – arst tehnikateadused, professor, Moskva osariigi osakonna juhataja tehnikaülikool nime saanud N.E. Bauman: „Robootik on see, kes suudab kombineerida mehaanilisi, toite, arvutiosi (ja nende spetsialistide tööd). Aga kui ma koolis robootikaga kokku puutun, on see minu jaoks lihtsalt omamoodi arendav õppevahendid, mida kasutatakse õpilase teadmiste täiendamiseks kooli õppekava ja omandada vajalikud lisaoskused.

Vladislav Nikolajevitš Khalamov, Haridusrobootika Haridus- ja Metoodikakeskuse direktor: „Robootika on universaalne üldhariduse tööriist. Robootika sobib ideaalselt lisaharidus, ja sisse õppekavavälised tegevused, ja kooli õppekava ainete õpetamisel ning ranges kooskõlas föderaalse osariigi haridusstandardi nõuetega. See sobib igas vanuses koolieelikutest õpilasteni. Ja robootikaseadmete kasutamine klassiruumis on ühtaegu nii õppimine kui tehniline loovus, mis aitab kaasa aktiivsete, entusiastlike, inseneri- ja disainimõtlemisega inimeste harimisele.

Kuni eelmise sajandi 60. aastateni käsitleti robootikat eranditult kui ulmekirjanike leiutist, millele aitas kahtlemata kaasa asjaolu, et termini “robot” ise võtsid kasutusele Karel Capek ja tema vend Josef (terminit kasutati esmakordselt aastal K. Capek Rossumi näidend "Universaalsed robotid", 1921).

Haridusrobootika kasutamise insenertehniline suunitlus on hiilgav võimalus lapsele näidata oma teadmisi inseneri- ja tehnilise mõtte vallas lihtsate ja keerukate insenerimehhanismide ja tehniliste lahenduste abil kiire (mobiilse) konstruktorite loomise kaudu. Praegu kasutatakse õppetöös erinevaid robootilisi süsteeme, näiteks LEGO Education, FischerTechnik, Mechatronics Control Kit, Festo Didactic jt.

Üks neist olulisi aspekte Laste stimuleerimine loomingulise vaimse tegevuse iseseisvaks arenguks ja huvi säilitamine tehnilise hariduse vastu on nende osalemine tehnilise suunitlusega võistlustel, olümpiaadidel, konverentsidel ja festivalidel. Robootikas on terve süsteem erinevatel tasanditel: piirkondlik, piirkondadevaheline, ülevenemaaline, rahvusvaheline.

Haridusrobootika in viimastel aegadel areneb valguse kiirusel, võetakse kasutusele kõigis eluvaldkondades, nagu arvutid eelmise sajandi 80ndatel. Tänapäeval võimaldab haridusrobootika juba varakult tuvastada õpilaste tehnilisi kalduvusi ja neid selles suunas arendada. Selline arusaam robootikast võimaldab meil luua pideva õppimise mudeli igas vanuses õpilastele lasteaedõpilastele. Üks neist olulised omadused töö haridusrobootikaga peaks muutumapideva süsteemi loomine- robootika peaks töötama tehnilise loovuse arendamiseks, tulevase inseneri hariduse nimel, lasteaiast kuni kutse saamise hetkeni ja isegi tootmisse sisenemiseni.

Haridusrobootika

Podlesnõh Jelena Viktorovna

IT-õpetaja

MBOU keskkool nr 17

Novy Urengoy linn

I. Sissejuhatus.

Tänapäeva elu on väga raske ette kujutada ilma infotehnoloogiat kasutamata. Intensiivne üleminek ühiskonna informatiseerimisele põhjustab infotehnoloogiate üha sügavamat kasutuselevõttu erinevates inimtegevuse valdkondades.

Uute riiklike üldhariduse standardite kehtestamine

hõlmab uuenduslike pedagoogiliste tehnoloogiate väljatöötamist. Uue põlvkonna standardite olulisim eristav tunnus on keskendumine hariduse tulemustele ja neid käsitletakse süsteemse tegevuse lähenemise alusel. Tegevus toimib lapse kognitiivsete protsesside arengu välise tingimusena. See tähendab, et lapse arenguks on vaja tema tegevust korraldada. See tähendab, et kasvatuslik ülesanne on korraldada tingimused, mis provotseerivad laste tegevust.

Sellist õpistrateegiat on lihtne ellu viia LEGO hariduskeskkonnas, mis ühendab endas spetsiaalselt grupitegevuseks mõeldud LEGO komplektid, lastele hoolikalt koostatud ülesannete süsteemi ja selgelt sõnastatud hariduskontseptsiooni.

Robootika muutub Venemaa haridusprogrammides üha olulisemaks. Vene koolide õpilased tegelevad robotiseadmete projekteerimise ja programmeerimisega, kasutades LEGO roboteid, tööstusroboteid, Venemaa hädaolukordade ministeeriumi spetsiaalseid roboteid.

II. Asjakohasus. Inimkond vajab hädasti roboteid, mis suudaksid kustutada tuld ilma operaatori abita, liikuda iseseisvalt senitundmatul, tõelisel ebatasasel maastikul, teha päästeoperatsioone loodusõnnetuste, tuumaelektrijaamade õnnetuste ajal, terrorismivastases võitluses. Tekkis vajadus mobiilsete robotite järele, mis on loodud inimeste igapäevaste vajaduste rahuldamiseks. Ja isegi praegu on kaasaegses tootmises ja tööstuses nõutud selle valdkonna teadmistega spetsialistid. Seetõttu muutub haridusrobootika praegusel ajal üha olulisemaks ja aktuaalsemaks.

III. Probleem.

Minu ees avanes probleem: kuidas tagada robootikakursuse tõhus õppimine ja praktiline rakendamine õppeprotsessis?

IV. Eesmärgid:

1. Andekate laste tähelepanu tõmbamine kõrgtehnoloogia ja uuendusliku tegevuse sfäärile;
2. Teadusliku ja tehnilise loovuse ning robootika populariseerimine;
3. Tehnilise tootmise valdkonna kompetentside kujundamine robotsüsteemide abil;

V. Ülesanded:

1. Robootika ning teadusliku ja tehnilise loovuse ringi loomine.
2. Robootika aluste ning teadusliku ja tehnilise loovuse õpetamise metoodika väljatöötamine.
3. Haridusliku ja konkurentsivõimelise platvormi arendamine.
4. Robootika rakendamine õppeprogrammi tundides.

Loomulikult toon oma tööprogrammides kursuse õpetamisel alati esile kasvatusliku aspekti. Igaks tunniks valmistudes püüan läbi mõelda kasvatuslikud ülesanded.

VI. Uudsus.

Kontseptsiooni uudsus seisneb selles, et Constructor ja selle tarkvara annavad lapsele suurepärase võimaluse õppida oma kogemusest. Sellised teadmised tekitavad lastes soovi liikuda avastamise ja uurimise teel ning igasugune tunnustatud ja hinnatud edu lisab enesekindlust. Õppimine on edukas, kui laps on kaasatud talle huvipakkuva sisuka ja tähendusrikka toote loomise protsessi. On oluline, et sel juhul arendaks laps ise oma teadmisi ja õpetaja ainult nõustab.

VII. Teoreetilised aspektid.

Robootika on rakendusteadus, mis tegeleb automatiseeritud tehnosüsteemide arendamisega. See põhineb sellistel erialadel nagu elektroonika, mehaanika, programmeerimine.

Robootika on teaduse ja tehnoloogia progressi üks olulisemaid valdkondi, kus mehaanika ja uute tehnoloogiate probleemid puutuvad kokku tehisintellekti probleemidega.

LEGO Mindstorms ehituskomplektid võimaldavad korraldada õppetegevusi erinevates ainetes ning läbi viia lõimitud ja metaainete tunde. Nende komplektidega saate korraldada kõrgelt motiveeritud õppetegevusi ruumikujunduses, modelleerimises ja automaatjuhtimises. Ja õpetaja saab luua sellised tingimused, et õpilane soovib oma katset püsti panna.

Lego robotid pakuvad suurepäraseid võimalusi arvutiõpetuse tundide läbiviimiseks programmeerimisega seotud teemadel. Lego programmeerimiskeskkond võimaldab visuaalselt kujundada programme robotitele, s.t. lubage lapsel sõna otseses mõttes "kätt puudutada" arvutiteaduse abstraktseid mõisteid. Robotite kujundamine jääb informaatikatunni raamest välja: lapsed programmeerivad vaid juba kokkupandud, vajalike andurite ja seadmetega varustatud robotite erinevaid käitumisviise. See võimaldab õpilastel keskenduda programmeeritavate täitjate poolt infotöötluse probleemidele, mida informaatika kursusel lahendatakse.

VIII. Õppemeetodid:

Oma töös kasutan selgitavaid ja näitlikke, heuristlikke, probleemseid, programmeeritud, reprodutseerivaid, osaliselt otsivaid, otsivaid õppemeetodeid, aga ka probleemiesitluse meetodit.

Ja veel, robootika uurimisel on peamine projektide meetod.

Projektimeetodi all mõistetakse kasvatussituatsioonide korraldamise tehnoloogiat, milles õpilased püstitavad ja lahendavad ise oma probleeme, ning õpilase iseseisva tegevuse toetamise tehnoloogiat.

Lego projekti arendamise peamised etapid:

1. Projekti teema määramine.
2. Esitatava projekti eesmärk ja eesmärgid.
3. Lego mudelil NXT põhineva mehhanismi väljatöötamine.
4. Programmi koostamine mehhanismi toimimiseks Lego Mindstorms keskkonnas.
5. Mudelite testimine, defektide ja rikete kõrvaldamine.

Projektide väljatöötamisel ja silumisel jagavad õpilased omavahel oma kogemusi, millel on väga tõhus mõju kognitiivsete, loominguliste oskuste, aga ka õpilase iseseisvuse arendamisele. Seega on näha, et Lego võimaldab õpilastel ise otsuseid teha, võttes arvesse ümbritsevaid iseärasusi ja abimaterjalide olemasolu. Ja mis oluline, oskus oma tegevust teistega kooskõlastada, s.t. - töötada meeskonnas.

IX. Robootikakursuse õppeprotsessi juurutamise tulemused.

1. Lego võimaldab õpilastel:

• õppida koos samas meeskonnas;
• jagage oma meeskonnas vastutust;
• näidata suuremat tähelepanu suhtluskultuurile ja -eetikale;
• näidata loovat lähenemist probleemi lahendamisele;
• luua reaalsete objektide ja protsesside mudeleid;
• näha oma töö tegelikke tulemusi.

1. Ringi "Legodisain ja Mindstorms NXT robootika põhitõed" õppeaasta tööprogramm on loodud. Arendamisel on tundide metoodiline tugi: klassikonspektid ja esitlused neile.
2. Määratakse kursuse "Informaatika ja IKT" teemad, millel on võimalik õppeprotsessi kaasata robootika. Teemade teemaplaneeringut on korrigeeritud. Nende õpetamiseks on väljatöötamisel metoodilised materjalid.
3. Koolituse tulemusena said õpilased näidata oma saavutusi linna-, regiooni- ja ülevenemaalisel tasemel. Linnakonverentsi "Samm tulevikku" võitjaks tuli Pugatš Nikita, selle võitjaks Repka Artem. Võistkond Alpha-X (Jaroslava Tšernikova ja Nikolay Pishnenko) saavutas linnarobootikavõistlusel Kegelringi nominatsioonis 1. koha. NXT.exe meeskond (Roman Volovatov ja Vladislav Ryazanov) saavutas Line Following nominatsioonis 1. koha ja Kegelringi nominatsioonis 2. koha. Repka Artem ja Pugatš Nikita osalesid noorte novaatorite ja leiutajate ringkonnakonkursil "Eest kontseptsioonist teostuseni". 2012–2013 õppeaastal osales NXT.exe meeskond (Vladislav Rjazanov, Juri Tatarchuk, Artem Repka, Andrey Morgunov) Nadõmis noorte leiutajate ringkonnaassambleel. Töö tulemuste kohaselt sai NXT.exe meeskond kolmanda astme grandi. Auhindu on ka ülevenemaalisel tasemel: Repka Artem saavutas 2. koha ülevenemaalisel teadusliku ja tehnilise loovuse konkursil "Noored tehnikud – innovaatilise Venemaa tulevik". Saavutatud tulemused näitavad, et poistele meeldib tegeleda projekteerimise, programmeerimisega ning nad on valmis jätkama sellise uue, kaasaegse ja nõutud ala nagu robootika valdamist.
4. Kursuse kooli haridusruumi tutvustamise tulemusi kokku võttes võib öelda, mis sellega kaasnes:

• Õppekvaliteedi ja õpilaste huvi tõstmine aine vastu;
• Uute õppetegevuse mudelite kujundamine IKT abil;
• Infopädevuse kujundamine;
• Uued töövormid andekate lastega;
• Uuenduslik erikoolitus;
• Mängutehnoloogia kasutamine hariduses;
• Kaasaegsed IKT tehnoloogiad lisaõppes;
• Efektiivne töövorm probleemsete lastega;
• õpilaste loomingulise potentsiaali arendamine;
• Inseneri (disaineri) kutse edutamine.
• Tingimuste loomine, mis võimaldavad õpilaste võimeid ja huvisid realiseerida;

Järeldus.

Koolinoorte kaasamine robootikaalasesse uurimistöösse, tehnilise teabe ja esmaste inseneriteadmiste vahetamine, uute teaduslike ja tehniliste ideede väljatöötamine loob vajalikud tingimused kvaliteetseks hariduse saamiseks, kasutades uusi pedagoogilisi lähenemisviise õppeprotsessis ja uute info- ja kommunikatsioonitehnoloogiate kasutamine.

Kokkuvõtvalt võib öelda, et "haridusrobootika" suunal on suured arenguväljavaated.