Où apprendre la robotique. Introduction de la robotique dans l'espace pédagogique de l'école

Lectures pédagogiques de la ville

« L'enseignement complémentaire : vecteur innovant de développement »,

dédié au 95ème anniversaire système d'état supplémentaire

Éducation (extrascolaire) des enfants.

Robotique éducative

Podlesnykh Elena Viktorovna

Professeur d'informatique

Lycée MBOU n°17

G. Nouvel Ourengoï

2013

je. Introduction.

Vie moderne très difficile à imaginer sans utiliser technologies de l'information. La transition intensive vers l'informatisation de la société détermine l'introduction de plus en plus profonde des technologies de l'information dans divers domaines de l'activité humaine.

Introduction de nouveaux normes de l'État enseignement général

implique le développement de solutions innovantes technologies pédagogiques. Le plus important trait distinctif La nouvelle génération de normes est axée sur les résultats éducatifs et est considérée sur la base d’une approche système-activité. L'activité agit comme une condition externe pour le développement des processus cognitifs chez un enfant. Cela signifie que pour qu'un enfant se développe, il est nécessaire d'organiser ses activités. Cela signifie que la tâche éducative est d'organiser les conditions qui provoquent l'action des enfants.

Cette stratégie d'apprentissage est facile à mettre en œuvre dans l'environnement éducatif LEGO, qui combine des ensembles LEGO spécialement conçus pour les cours collectifs, un système de tâches soigneusement pensé pour les enfants et un concept pédagogique clairement formulé.

En russe programmes éducatifs La robotique devient de plus en plus importante. Les étudiants des écoles russes sont impliqués dans la conception et la programmation d'appareils robotiques utilisant des robots LEGO, robots industriels, des robots spéciaux pour le ministère russe des Situations d'urgence.

II. Pertinence. L'humanité a cruellement besoin de robots capables d'éteindre les incendies sans l'aide d'un opérateur, de se déplacer de manière indépendante sur des terrains véritablement accidentés et inconnus et d'effectuer des opérations de sauvetage pendant catastrophes naturelles, les accidents centrales nucléaires, dans la lutte contre le terrorisme. Il existe un besoin en robots mobiles conçus pour répondre aux besoins quotidiens des personnes. Et maintenant dans production moderne et l'industrie, il existe une demande de spécialistes possédant des connaissances dans ce domaine. Par conséquent, la robotique éducative devient de plus en plus importante et pertinente de nos jours.

III. Problème.

Un problème s'est ouvert devant moi: comment assurer apprentissage efficace cours de robotique et utilisation pratique V processus éducatif?

IV. Objectifs:

Attirer l'attention des enfants surdoués sur le terrain haute technologie et activités d'innovation;

Vulgarisation de la créativité scientifique et technique et de la robotique ;

Formation de compétences dans le domaine fabrication technique utiliser un robot systèmes techniques;

V. Tâches:

Création d'un cercle sur la robotique et la créativité scientifique et technique.

Développement de méthodes d'enseignement des bases de la robotique et de la créativité scientifique et technique.

Développement d'une plateforme pédagogique et compétitive.

Introduction de la robotique dans les cours du programme éducatif.

Bien entendu, dans mes programmes de travail, je mets toujours en avant l'aspect pédagogique de l'enseignement du cours. Lors de la préparation de chaque cours, j'essaie de réfléchir aux tâches pédagogiques.

VI. Nouveauté.

La nouveauté du concept est queLe kit de construction et son logiciel offrent à un enfant une excellente opportunité d'apprendre de sa propre expérience. De telles connaissances donnent envie aux enfants de s'engager sur le chemin de la découverte et de la recherche, et toute réussite reconnue et appréciée ajoute de la confiance en soi. L'apprentissage se produit avec succès lorsque l'enfant est impliqué dans le processus de création d'un produit significatif et significatif qui l'intéresse. Il est important que l'enfant construise ses propres connaissances, et l'enseignant ne fait que le conseiller.

VII. Aspects théoriques.

Robotiqueest une science appliquée qui traite du développement de systèmes techniques automatisés. Il s'appuie sur des disciplines telles que l'électronique, la mécanique, la programmation.

La robotique est l'un des domaines les plus importants scientifique et technique progrès dans lequel les problèmes de mécanique et de nouvelles technologies entrent en contact avec les problèmes intelligence artificielle.

Les constructeurs LEGO Mindstorms vous permettent d'organiser des activités pédagogiques dans diverses matières et de animer des cours intégrés et méta-matières. A l'aide de ces kits, vous pourrez organiser des activités pédagogiques très motivées en matière d'aménagement spatial, de modélisation et de contrôle automatique. Et le professeurpeut créer des conditions telles que l'étudiant souhaite mener sa propre expérience.

De belles opportunités donner des robots Lego à réalisercours d'informatiquesur des sujets liés à la programmation. L'environnement de programmation Lego vous permet de concevoir visuellement des programmes pour robots, c'est-à-dire permettre à l'enfant de littéralement « toucher avec ses mains » des concepts abstraits de l'informatique. La construction de robots reste en dehors du cadre d'un cours d'informatique : les enfants programment uniquement les différents comportements de robots déjà assemblés, équipés des capteurs et instruments nécessaires. Cela permet aux étudiants de concentrer leur attention sur les problèmes de traitement de l'information par des exécuteurs programmables, qui sont résolus dans un cours d'informatique.

VIII. Méthodes d'enseignement:

Dans mon travail, j'utilise des méthodes d'enseignement explicatives-illustratives, heuristiques, basées sur des problèmes, programmées, reproductives, de recherche partielle, de recherche, ainsi que la méthode de présentation des problèmes.

Et pourtant, l’essentiel lorsqu’on étudie la robotique est la méthode projet.

Sousméthode projetcomprendre la technologie d'organisation des situations éducatives dans lesquelles les étudiants posent et résolvent leurs propres problèmes, et la technologie de soutien à l'activité indépendante de l'étudiant.

Principales étapes de développement du projet Lego :

Désignation du sujet du projet.

Le but et les objectifs du projet présenté.

Développement d'un mécanisme basé sur le modèle Lego NXT.

Elaboration d'un programme de fonctionnement du mécanisme dans l'environnement Lego Mindstorms.

Tester le modèle, éliminer les défauts et les dysfonctionnements.

Lors du développement et du débogage de projets, les étudiants partagent leurs expériences entre eux, ce qui a un effet très efficace sur le développement des compétences cognitives et créatives ainsi que sur l'indépendance des étudiants. De cette façon, nous pouvons garantir que Lego permet aux étudiants de prendre des décisions par eux-mêmes, en tenant compte des caractéristiques environnantes et de la disponibilité du matériel de support. Et ce qui est important, c'est la capacité de coordonner ses actions avec celles des autres, c'est-à-dire - travailler en équipe.

IX. Résultats de l'introduction d'un cours de robotique dans le processus éducatif .

Lego permet aux étudiants de :

• s'entraîner ensemble au sein d'une même équipe ;

  répartissez les responsabilités dans votre équipe ;

  faire preuve d'une attention accrue à la culture et à l'éthique de la communication ;

  manifeste la créativité résoudre le problème;

  créer des modèles d'objets et de processus réels ;

  voyez le résultat réel de votre travail.

Créé programme de travail mug "Construction Lego et bases de la robotique"Tempêtes d'espritNXT» pour une année d'études. En développement accompagnement méthodologique cours : notes de cours et présentations pour eux.

Les thèmes du cours « Informatique et TIC » ont été identifiés, dans lesquels il est possible d'inclure la robotique dans processus éducatif. Ajusté planification thématique les sujets En développement matériel pédagogique pour leur enseignement.

Grâce à la formation, les étudiants ont pu montrer leurs réalisations aux niveaux municipal, régional et panrusse. Pugach Nikita est devenu le vainqueur de la conférence municipale « Pas vers le futur », et Repka Artem en a été le vainqueur. Équipe AlphaX(Tchernikova Yaroslava et Pishnenko Nikolay) ont remporté la 1ère place au concours municipal de robotique dans la catégorie « Kegelring ». Et l'équipeNXT. exe(Roman Volovatov et Vladislav Ryazanov) ont pris la 1ère place dans la nomination «Following the Line» et la 2ème place dans la nomination «Kegelring». Repka Artem et Pugach Nikita ont participé au concours régional des jeunes innovateurs et inventeurs « Du concept à la mise en œuvre ». Au cours de l'année académique 2012-2013, l'équipeNXT. exe(Ryazanov Vladislav, Tatarchuk Yuri, Repka Artem, Morgunov Andrey) ont participé aux travaux de l'Assemblée régionale des jeunes inventeurs de Nadym. Sur la base des résultats du travail de l'équipeNXT. exea reçu un grand troisième degré. Il y a aussi des récompenses au niveau panrusse : Repka Artem a pris la 2e place en Compétition panrusse créativité scientifique et technique " Jeunes techniciens– l’avenir de la Russie innovante.» Les résultats obtenus montrent que les enfants aiment concevoir et programmer et qu'ils sont prêts à continuer à maîtriser un domaine aussi nouveau, moderne et en demande que la robotique.

En résumant la mise en œuvre du cours dans l'espace pédagogique de l'école, nous pouvons dire ce qui impliquait :

Améliorer la qualité de l'éducation et l'intérêt pour le sujet chez les étudiants ;

Formation de nouveaux modèles Activités éducatives utiliser les TIC ;

Formation de la compétence informationnelle ;

Nouvelles formes de travail avec les enfants surdoués ;

Formation spécialisée innovante ;

Application technologies de jeu en enseignement;

Technologies TIC modernes dans l'enseignement complémentaire ;

Une forme efficace de travail avec les enfants à problèmes ;

Développement du potentiel créatif des étudiants ;

Vulgarisation du métier d'ingénieur (concepteur).

Créer des conditions qui permettent aux étudiants de réaliser leurs capacités et leurs intérêts ;

Conclusion.

L'implication des écoliers dans la recherche dans le domaine de la robotique, l'échange d'informations techniques et de connaissances de base en ingénierie, ainsi que le développement de nouvelles idées scientifiques et techniques créeront les conditions nécessaires pour une éducation de haute qualité, grâce à l’utilisation de nouvelles approches pédagogiques et à l’utilisation des nouvelles technologies de l’information et de la communication dans le processus éducatif.

En résumé, on peut dire que la direction de la « Robotique éducative » a de grandes perspectives de développement.

Institut d'État régional de Tioumen

développement de l'éducation régionale

ÉDUCATIF

ROBOTIQUE
Des lignes directrices

Compilé par:

Boyarkina Yu.A., Ph.D., professeur agrégé du Département d'enseignement des sciences et des mathématiques TOGIRRO

Robotique éducative.

Boîte à outils. / Compilé par Boyarkina Yu.A. -

Tioumen : TOGIRRO, 2013

Ce manuel est une aide méthodologique aux spécialistes et aux enseignants des établissements d'enseignement, menant activités pratiques sur la mise en œuvre de programmes éducatifs dans le domaine de la robotique éducative.

Le manuel aborde une série de questions liées à l'utilisation de la robotique éducative dans les cours des niveaux primaire, secondaire et lycée dans les conditions de l'introduction de la norme éducative de l'État fédéral. Le manuel contient du matériel éprouvé résumant l'expérience de l'introduction de la robotique éducative les établissements d'enseignement Région de Tioumen.

Manuel méthodologique recommandé personnel enseignant, mettant en œuvre des programmes de formation générale dans le cadre de l'introduction de la norme éducative de l'État fédéral dans un établissement d'enseignement, des méthodologistes supervisant la mise en œuvre du domaine de la robotique, des étudiants de formations avancées, des chefs d'établissements d'enseignement.

CHAPITREje

FONDEMENTS THÉORIQUES ET CARACTÉRISTIQUES MÉTHODOLOGIQUES DE LA MISE EN ŒUVRE DE LA ROBOTIQUE DANS LE PROCESSUS ÉDUCATIF DE L'ÉCOLE

Un bon ingénieur doit être composé de quatre parties : 25 % - être un théoricien ; 25% un artiste, 25% un expérimentateur et 25% un inventeur

P.L. Kapitsa

Déjà à l'école, les enfants devraient avoir la possibilité
découvrez vos capacités, préparez-vous à la vie
dans un monde compétitif de haute technologie

D.A. Medvedev

1. 
   INTRODUCTION

Robotique- la science appliquée impliquée dans le développement de systèmes techniques automatisés. La robotique s'appuie sur des disciplines telles que l'électronique, la mécanique et la programmation.

La robotique est l'un des domaines les plus importants du progrès scientifique et technologique, dans lequel les problèmes de la mécanique et des nouvelles technologies entrent en contact avec les problèmes de l'intelligence artificielle. Sur scène moderne Dans les conditions de l'introduction de la norme éducative de l'État fédéral, il est nécessaire d'organiser des activités en classe et parascolaires visant à répondre aux besoins de l'enfant et aux exigences de la société dans les domaines qui contribuent à la mise en œuvre des tâches principales de la science. et le progrès technologique. Ces domaines modernes à l’école incluent la robotique et la conception robotique. Actuellement dans de nombreux les établissements d'enseignement La Russie et la région de Tioumen tentent d'intégrer la robotique Lego dans le processus éducatif. Des concours de robotique sont organisés, les étudiants participent à divers concours basés sur l'utilisation de nouvelles idées scientifiques et techniques, l'échange d'informations techniques et de connaissances en ingénierie.

DANS la société moderne des robots sont introduits dans la vie quotidienne, de nombreux processus sont remplacés par des robots. Les domaines d'application des robots sont différents : médecine, construction, géodésie, météorologie, etc. Une personne ne peut plus imaginer de nombreux processus dans la vie sans appareils robotiques (robots mobiles) : un robot pour toutes sortes de jouets pour enfants et adultes, un robot comme infirmière, un robot comme nounou, un robot comme femme de ménage, etc.

Les spécialistes possédant des connaissances dans le domaine de l’ingénierie robotique sont actuellement très demandés. Grâce à cela, la question de l'introduction de la robotique dans le processus éducatif, à partir de école primaire et en outre, à tous les niveaux d’enseignement, y compris les universités, est tout à fait pertinent. Si un enfant s'intéresse à ce domaine dès le début plus jeune âge, il peut découvrir beaucoup de choses intéressantes et, surtout, développer les compétences dont il aura besoin pour exercer un métier à l'avenir. Par conséquent, l’introduction de la robotique dans le processus éducatif et en dehors des cours devient de plus en plus importante et pertinente.

Le but de l'utilisation de la construction Lego dans le système d'enseignement complémentaire est de maîtriser les compétences de conception technique initiale, de développer dextérité, étude des concepts de conception et des propriétés de base (rigidité, résistance, stabilité), compétences d'interaction de groupe. Les enfants reçoivent des jeux de construction équipés d'un microprocesseur et de jeux de capteurs. Avec leur aide, un étudiant peut programmer un robot – une machine intelligente – pour exécuter certaines fonctions.

Les nouvelles normes de formation ont une particularité : l'accent mis sur les résultats pédagogiques, qui sont considérés sur la base d'une approche d'activité systémique. L'environnement éducatif Lego contribue à mettre en œuvre cette stratégie d'apprentissage.

Constructeurs LEGO il y a divers types visant l'éducation des enfants, en tenant compte de la satisfaction caractéristiques d'âge et les besoins de l'enfant.

Considérons classement des constructeurs , utilisé dans les établissements d’enseignement.

1. 
   Nous faisons– un jeu de construction destiné aux enfants de 7 à 11 ans. Permet de construire des modèles de voitures et d'animaux, de programmer leurs actions et leur comportement.
2. 
   E- laboratoire "Énergie, travail, puissance"- pour les enfants à partir de 8 ans. Présente aux étudiants diverses sources d'énergie, les méthodes de sa transformation et de sa conservation.
3. 
   E- laboratoire "Sources d'énergie renouvelables"- pour les enfants à partir de 8 ans. Présente aux étudiants les trois principales sources d’énergie renouvelables.
4. 
   "Technologie et Physique"- pour les enfants à partir de 8 ans. Permet d'étudier les lois fondamentales de la mécanique et la théorie du magnétisme.
5. 
   "Pneumatique"- pour les enfants à partir de 10 ans. Permet la conception de systèmes utilisant le flux d’air.
6. 
   LEGO Mindstorms « Industrie du divertissement. Premier robot" (RCX) est un jeu de construction (un ensemble de pièces détachées et de composants électroniques) destiné aux enfants de plus de 8 ans. Conçu pour créer des appareils robotiques programmables.
7. 
   LEGO Mindstorms « Appareils automatisés. Premier robot" (RCX) - pour les enfants à partir de 8 ans. Vous permet de créer des appareils robotiques programmables.
8. 
   LEGO Mindstorms "Premier robot" (NXT) - pour les enfants à partir de 8 ans. Vous permet de créer des appareils robotiques programmables simples et assez complexes.

Les constructeurs PervoRobot NXT permettent à l'enseignant de s'améliorer, d'adopter de nouvelles idées, d'attirer et de retenir l'attention des étudiants, d'organiser des activités pédagogiques sur diverses matières et de diriger des cours intégrés. Des éléments supplémentaires contenus dans chaque ensemble de kits de construction permettent aux étudiants de créer des modèles de leurs propres inventions et de construire des robots qui seront utilisés dans la vie.

Ces constructeurs montrent aux élèves les relations entre différents domaines de connaissances ; dans les cours d'informatique, ils peuvent résoudre des problèmes de physique, de mathématiques, etc. Les modèles du concepteur PervoRobot NXT donnent une idée du fonctionnement des structures mécaniques, de la force, du mouvement et de la vitesse, et aident à effectuer des calculs mathématiques. Ces ensembles permettent d'étudier des sections de l'informatique : la modélisation et la programmation.

1. 
   RECOMMANDATIONS METHODOLOGIQUES POUR L'UTILISATION DE LA ROBOTIQUE DANS LE PROCESSUS ÉDUCATIF

Dans cours d'école et une formation complémentaire, les systèmes robotiques Lego peuvent être utilisés dans les domaines suivants :

• 
  Manifestation;
• 
  Frontale travaux de laboratoire et expériences ;
• 
  Activités du projet de recherche.

• 
  Explicatif - illustratif - présentation des informations différentes façons(explication, histoire, conversation, instruction, démonstration, travail avec cartes technologiques et etc);
• 
  Heuristique - méthode activité créative(Création modèles créatifs etc.);
• 
  Problématique - énoncé du problème et recherche indépendante ses solutions par les étudiants ;
• 
  Programmé - un ensemble d'opérations qui doivent être effectuées lors de l'exécution Travaux pratiques(forme : atelier informatique, activité de projet) ;
• 
  Reproductif - reproduction de connaissances et de méthodes d'activité (forme : collecte de modèles et de structures à partir d'un échantillon, conversation, exercices analogiques) ;
• 
  Partiellement - recherche - résolution de problèmes problématiques avec l'aide d'un enseignant ;
• 
  Moteur de recherche – résolution indépendante de problèmes ;
• 
  La méthode de présentation d'un problème est la formulation d'un problème par l'enseignant, sa solution par l'enseignant lui-même et la participation des élèves à la solution.

L'apprentissage par projet est une méthode d'enseignement systématique qui engage les étudiants dans un processus d'acquisition de connaissances et de compétences à travers un large éventail de méthodes. activités de recherche, basé sur des problèmes complexes du monde réel et des missions soigneusement élaborées.

Principales étapes de développement du projet Lego :

1. 
   Désignation du sujet du projet.
2. 
   Le but et les objectifs du projet présenté. Hypothèse.
3. 
   Développement d'un mécanisme basé sur le modèle Lego NXT (RCX).
4. 
   Elaboration d'un programme de fonctionnement du mécanisme dans l'environnement Lego Mindstorms (RoboLab).
5. 
   Tester le modèle, éliminer les défauts et les dysfonctionnements.

Lors du développement et du débogage de projets, les étudiants partagent leurs expériences entre eux, ce qui influence très efficacement le développement des compétences cognitives et créatives, ainsi que l'indépendance des écoliers. Ainsi, on peut être convaincu que Lego, étant un outil supplémentaire lors de l'étude d'un cours d'informatique, permet aux étudiants de prendre des décisions de manière autonome, applicables à une situation donnée, en tenant compte des caractéristiques environnantes et de la disponibilité des matériels auxiliaires. Et ce qui est important, c'est la capacité de coordonner ses actions avec celles des autres, c'est-à-dire travailler en équipe.

Un avantage supplémentaire de l'étude de la robotique est la création d'une équipe et, à l'avenir, la participation à des concours de robotique urbains, régionaux, panrusses et internationaux, ce qui augmente considérablement la motivation des étudiants à acquérir des connaissances. L'objectif principal de l'utilisation de la robotique est l'ordre social de la société : former un individu capable de gérer de manière indépendante buts d'apprentissage, concevez des moyens de les mettre en œuvre, suivez et évaluez vos réalisations, travaillez avec différentes sources informations, les évaluer et, sur cette base, formuler propre opinion, jugement, évaluation. C'est-à-dire la formation des compétences clés des étudiants.

L'approche par compétences dans l'enseignement général et secondaire correspond objectivement à la fois aux attentes sociales dans le domaine de l'éducation et aux intérêts des participants au processus éducatif. L'approche par compétences est une approche qui se concentre sur les résultats de l'éducation, et le résultat de l'éducation n'est pas la quantité d'informations apprises, mais la capacité d'agir dans diverses situations problématiques.

La tâche principale du système d’enseignement général est de jeter les bases de la compétence informationnelle d’un individu, c’est-à-dire aider l'étudiant à maîtriser les méthodes de collecte et d'accumulation de l'information, ainsi que la technologie de sa compréhension, de son traitement et de son application pratique.

Les possibilités d'inclure la robotique dans l'étude des matières de l'enseignement général sont présentées plus en détail dans le tableau 1.

Tableau 1

Possibilités d'utiliser la robotique dans le processus éducatif

La robotique prend une place de plus en plus importante dans les programmes éducatifs russes. Les étudiants des écoles russes participent à la conception et à la programmation d'appareils robotiques, utilisant des robots LEGO, des robots industriels et des robots spéciaux pour le ministère russe des Situations d'urgence.

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La robotique dans l'éducation

Merzlikina N.V.

La vie moderne est très difficile à imaginer sans l’utilisation des technologies de l’information. La transition intensive vers l'informatisation de la société détermine l'introduction de plus en plus profonde des technologies de l'information dans divers domaines de l'activité humaine. En novembre 2015, une réunion de la commission de développement s'est tenue société de l'information au Conseil de la Fédération. L'un des sujets abordés lors de la réunion était le développement de la robotique éducative.

La robotique prend une place de plus en plus importante dans les programmes éducatifs russes. Les étudiants des écoles russes participent à la conception et à la programmation d'appareils robotiques, utilisant des robots LEGO, des robots industriels et des robots spéciaux pour le ministère russe des Situations d'urgence.

Robotique est une science appliquée qui traite du développement de systèmes techniques automatisés. Il s'appuie sur des disciplines telles que l'électronique, la mécanique, la programmation. La robotique est l'un des domaines les plus importants du progrès scientifique et technologique, dans lequel les problèmes de la mécanique et des nouvelles technologies entrent en contact avec les problèmes de l'intelligence artificielle.

Robotique éducativeest un outil qui jette des bases solides pour la pensée systémique, l'intégration de l'informatique, des mathématiques, de la physique, du dessin, de la technologie et des sciences naturelles avec le développement de la créativité en ingénierie.

Mise en œuvre de la technologierobotique éducativedans le processus éducatif contribue à la formation d'actions éducatives universelles personnelles, réglementaires, communicatives et cognitives, qui constituent une composante importante de la norme éducative de l'État fédéral.

Aujourd’hui, il existe différents points de vue sur la question de la robotique éducative. C'est ainsi qu'Arkady Semenovich Iouchtchenko explique cette question - docteur sciences techniques, professeur, chef du département d'État de Moscou Université technique nommé d'après N.E. Bauman : « Un roboticien est quelqu'un qui peut relier les pièces mécaniques, électriques et informatiques (et le travail de ces spécialistes) entre elles. Mais quand je découvre la robotique à l’école, c’est pour moi juste une sorte d’apprentissage pédagogique. équipement éducatif, qui sert à aider l'étudiant à mieux maîtriser ses connaissances programme scolaire et acquérir les compétences supplémentaires nécessaires.

Vladislav Nikolaevich Khalamov, directeur du centre pédagogique et méthodologique de robotique éducative : « La robotique est un outil universel pour l'enseignement général. La robotique s'intègre parfaitement dans l'éducation supplémentaire, et en activités extra-scolaires, et dans l'enseignement des matières scolaires, et en stricte conformité avec les exigences de la norme éducative de l'État fédéral. Il convient à tous les âges, des enfants d'âge préscolaire aux étudiants. Et l’utilisation d’équipements robotiques en classe est à la fois un apprentissage et une créativité technique, ce qui contribue à l’éducation de personnes actives et passionnées par l’ingénierie et la conception.

Jusque dans les années 60 du siècle dernier, la robotique était considérée exclusivement comme une invention des écrivains de science-fiction, ce qui, sans aucun doute, était facilité par le fait que le terme « robot » lui-même avait été inventé par Karel Capek et son frère Josef (le terme était à l'origine utilisé dans la pièce de K. Capek "Rossum's Universal Robots", 1921).

L'orientation ingénierie et technique de l'utilisation de la robotique éducative constitue une brillante opportunité pour un enfant de démontrer ses connaissances dans le domaine de l'ingénierie et de la pensée technique en créant rapidement (mobiles) des constructeurs à l'aide de mécanismes d'ingénierie et de solutions techniques simples et complexes. Actuellement, divers systèmes robotiques sont utilisés dans l'éducation, par exemple LEGO Education, FischerTechnik, Mechatronics Control Kit, Festo Didactic et autres.

Un des aspects importants Stimuler les enfants à développer de manière indépendante une activité mentale créative et à maintenir leur intérêt pour l'enseignement technique est leur participation à des concours, des olympiades, des conférences et des festivals techniques. Il existe tout un système de compétitions de robotique à différents niveaux : régional, interrégional, panrusse, international.

La robotique éducative en Dernièrement se développe à la vitesse de la lumière, s'introduit dans toutes les sphères de la vie, comme les ordinateurs dans les années 80 du siècle dernier. Aujourd’hui, la robotique éducative permet d’identifier très tôt les velléités techniques des élèves et de les développer dans ce sens. Cette compréhension de la robotique nous permet de construire un modèle d'apprentissage continu pour tous les âges - des étudiants Jardin d'enfants aux étudiants. Un des caractéristiques importantes travailler avec la robotique éducative devrait devenircréation d'un système continu- la robotique doit œuvrer au développement de la créativité technique, à la formation du futur ingénieur, dès la maternelle jusqu'à ce qu'il accède à un métier et même entre dans la production.

Robotique éducative

Podlesnykh Elena Viktorovna

Professeur d'informatique

Lycée MBOU n°17

Novy Ourengoï

Introduction.

La vie moderne est très difficile à imaginer sans l’utilisation des technologies de l’information. La transition intensive vers l'informatisation de la société détermine l'introduction de plus en plus profonde des technologies de l'information dans divers domaines de l'activité humaine.

Introduction de nouvelles normes nationales d'enseignement général

implique le développement de technologies pédagogiques innovantes. La caractéristique distinctive la plus importante de la nouvelle génération de normes est qu’elles sont axées sur les résultats éducatifs et qu’elles sont considérées sur la base d’une approche d’activité systémique. L'activité agit comme une condition externe pour le développement des processus cognitifs chez un enfant. Cela signifie que pour qu'un enfant se développe, il est nécessaire d'organiser ses activités. Cela signifie que la tâche éducative est d'organiser les conditions qui provoquent l'action des enfants.

Cette stratégie d'apprentissage est facile à mettre en œuvre dans l'environnement éducatif LEGO, qui combine des ensembles LEGO spécialement conçus pour les cours collectifs, un système de tâches soigneusement pensé pour les enfants et un concept pédagogique clairement formulé.

La robotique prend une place de plus en plus importante dans les programmes éducatifs russes. Les étudiants des écoles russes participent à la conception et à la programmation d'appareils robotiques, utilisant des robots LEGO, des robots industriels et des robots spéciaux pour le ministère russe des Situations d'urgence.

II. Pertinence. L’humanité a cruellement besoin de robots capables d’éteindre les incendies sans l’aide d’un opérateur, de se déplacer de manière indépendante sur des terrains réellement accidentés et inconnus et d’effectuer des opérations de sauvetage lors de catastrophes naturelles, d’accidents de centrales nucléaires et dans la lutte contre le terrorisme. Il existe un besoin en robots mobiles conçus pour répondre aux besoins quotidiens des personnes. Et maintenant, dans la production et l'industrie modernes, il existe une demande de spécialistes possédant des connaissances dans ce domaine. Par conséquent, la robotique éducative devient de plus en plus importante et pertinente de nos jours.

III. Problème.

Un problème s'est posé devant moi : comment assurer un apprentissage efficace d'un cours de robotique et une application pratique dans le processus pédagogique ?

IV. Objectifs:

1. Attirer l'attention des enfants surdoués sur le domaine de la haute technologie et de l'innovation ;
2. Vulgarisation de la créativité scientifique et technique et de la robotique ;
3. Formation de compétences dans le domaine de la production technique utilisant des systèmes robotisés ;

V. Objectifs :

1. Création d'un cercle sur la robotique et la créativité scientifique et technique.
2. Développement de méthodes d'enseignement des bases de la robotique et de la créativité scientifique et technique.
3. Développement d'une plateforme pédagogique et compétitive.
4. Introduction de la robotique dans les cours du programme éducatif.

Bien entendu, dans mes programmes de travail, je mets toujours en avant l'aspect pédagogique de l'enseignement du cours. Lors de la préparation de chaque cours, j'essaie de réfléchir aux tâches pédagogiques.

VI. Nouveauté.

La nouveauté du concept réside dans le fait que le Constructeur et son logiciel offrent à l'enfant une excellente opportunité d'apprendre de sa propre expérience. De telles connaissances donnent envie aux enfants de s'engager sur le chemin de la découverte et de la recherche, et toute réussite reconnue et appréciée ajoute de la confiance en soi. L'apprentissage se produit avec succès lorsque l'enfant est impliqué dans le processus de création d'un produit significatif et significatif qui l'intéresse. Il est important que l'enfant construise ses propres connaissances, et l'enseignant ne fait que le conseiller.

VII. Aspects théoriques.

La robotique est une science appliquée qui s'occupe du développement de systèmes techniques automatisés. Il s'appuie sur des disciplines telles que l'électronique, la mécanique, la programmation.

La robotique est l'un des domaines les plus importants du progrès scientifique et technologique, dans lequel les problèmes de la mécanique et des nouvelles technologies entrent en contact avec les problèmes de l'intelligence artificielle.

Les constructeurs LEGO Mindstorms vous permettent d'organiser des activités pédagogiques dans diverses matières et de animer des cours intégrés et méta-matières. A l'aide de ces kits, vous pourrez organiser des activités pédagogiques très motivées en matière d'aménagement spatial, de modélisation et de contrôle automatique. Et l'enseignant peut créer de telles conditions pour que l'élève veuille mener sa propre expérience.

Les robots Lego offrent d'excellentes opportunités pour donner des cours d'informatique sur des sujets liés à la programmation. L'environnement de programmation Lego vous permet de concevoir visuellement des programmes pour robots, c'est-à-dire permettre à l'enfant de littéralement « toucher avec ses mains » des concepts abstraits de l'informatique. La construction de robots reste en dehors du cadre d'un cours d'informatique : les enfants programment uniquement les différents comportements de robots déjà assemblés, équipés des capteurs et instruments nécessaires. Cela permet aux étudiants de concentrer leur attention sur les problèmes de traitement de l'information par des exécuteurs programmables, qui sont résolus dans un cours d'informatique.

VIII. Méthodes d'enseignement:

Dans mon travail, j'utilise des méthodes d'enseignement explicatives-illustratives, heuristiques, basées sur des problèmes, programmées, reproductives, de recherche partielle, de recherche, ainsi que la méthode de présentation des problèmes.

Et pourtant, l’essentiel lorsqu’on étudie la robotique est la méthode projet.

La méthode projet est comprise comme une technologie permettant d’organiser des situations éducatives dans lesquelles les étudiants posent et résolvent leurs propres problèmes, ainsi qu’une technologie permettant de soutenir les activités indépendantes de l’étudiant.

Principales étapes de développement du projet Lego :

1. Désignation du sujet du projet.
2. Le but et les objectifs du projet présenté.
3. Développement d'un mécanisme basé sur le modèle Lego NXT.
4. Elaboration d'un programme de fonctionnement du mécanisme dans l'environnement Lego Mindstorms.
5. Tester le modèle, éliminer les défauts et les dysfonctionnements.

Lors du développement et du débogage de projets, les étudiants partagent leurs expériences entre eux, ce qui a un effet très efficace sur le développement des compétences cognitives et créatives ainsi que sur l'indépendance des étudiants. De cette façon, nous pouvons garantir que Lego permet aux étudiants de prendre des décisions par eux-mêmes, en tenant compte des caractéristiques environnantes et de la disponibilité du matériel de support. Et ce qui est important, c'est la capacité de coordonner ses actions avec celles des autres, c'est-à-dire - travailler en équipe.

IX. Résultats de l'introduction d'un cours de robotique dans le processus éducatif.

1. Lego permet aux étudiants de :

• s'entraîner ensemble au sein d'une même équipe ;
• répartissez les responsabilités dans votre équipe ;
• faire preuve d'une attention accrue à la culture et à l'éthique de la communication ;
• montrer une approche créative pour résoudre un problème donné ;
• créer des modèles d'objets et de processus réels ;
• voyez le résultat réel de votre travail.

1. Un programme de travail pour le cercle « Construction Lego et bases de la robotique Mindstorms NXT » a été créé pour l'année d'études. Un support méthodologique pour les cours est en cours d'élaboration : notes de cours et présentations pour ceux-ci.
2. Les thèmes du cours « Informatique et TIC » ont été identifiés, dans lesquels il est possible d'inclure la robotique dans le processus éducatif. La planification thématique des sujets a été ajustée. Du matériel méthodologique pour leur enseignement est en cours d'élaboration.
3. Grâce à la formation, les étudiants ont pu montrer leurs réalisations aux niveaux municipal, régional et panrusse. Pugach Nikita est devenu le vainqueur de la conférence municipale « Pas vers le futur », et Repka Artem en a été le vainqueur. L'équipe Alpha-X (Yaroslav Chernikova et Nikolay Pishnenko) a remporté la 1ère place du concours de robotique urbaine dans la catégorie « Kegelring ». Et l'équipe NXT.exe (Roman Volovatov et Vladislav Ryazanov) a pris la 1ère place dans la nomination «Following the Line» et la 2ème place dans la nomination «Kegelring». Repka Artem et Pugach Nikita ont participé au concours régional des jeunes innovateurs et inventeurs « Du concept à la mise en œuvre ». Au cours de l'année universitaire 2012-2013, l'équipe NXT.exe (Vladislav Ryazanov, Yuri Tatarchuk, Artem Repka, Andrey Morgunov) a participé aux travaux de l'Assemblée régionale des jeunes inventeurs de Nadym. Sur la base des résultats de leur travail, l'équipe NXT.exe a reçu un grand prix du troisième degré. Il existe également des prix au niveau panrusse : Artem Repka a remporté la 2e place au concours panrusse de créativité scientifique et technique « Jeunes techniciens – l'avenir de la Russie innovante ». Les résultats obtenus montrent que les enfants aiment concevoir et programmer et qu'ils sont prêts à continuer à maîtriser un domaine aussi nouveau, moderne et en demande que la robotique.
4. En résumant la mise en œuvre du cours dans l'espace pédagogique de l'école, nous pouvons dire ce qui impliquait :

• Améliorer la qualité de l'éducation et l'intérêt pour le sujet chez les étudiants ;
• Formation de nouveaux modèles d'activités éducatives utilisant les TIC ;
• Formation de la compétence informationnelle ;
• Nouvelles formes de travail avec les enfants surdoués ;
• Formation spécialisée innovante ;
• Application des technologies de jeu à l'éducation ;
• Technologies TIC modernes dans l'enseignement complémentaire ;
• Une forme efficace de travail avec les enfants à problèmes ;
• Développement du potentiel créatif des étudiants ;
• Vulgarisation du métier d'ingénieur (concepteur).
• Créer des conditions qui permettent aux étudiants de réaliser leurs capacités et leurs intérêts ;

Conclusion.

L'implication des écoliers dans la recherche dans le domaine de la robotique, l'échange d'informations techniques et de connaissances de base en ingénierie et le développement de nouvelles idées scientifiques et techniques créeront les conditions nécessaires à une éducation de haute qualité, grâce à l'utilisation de nouvelles approches pédagogiques et à l'utilisation de les nouvelles technologies de l'information et de la communication dans le processus éducatif.

En résumé, on peut dire que la direction de la « Robotique éducative » a de grandes perspectives de développement.