Kur mācīties robotiku. Robotikas ieviešana skolas izglītības telpā

Pilsētas pedagoģiskie lasījumi

"Papildizglītība: inovatīvs attīstības vektors",

veltīta 95. gadadienai valsts sistēma papildu

(ārpusskolas) bērnu izglītība.

Izglītības robotika

Podļesņika Jeļena Viktorovna

IT skolotājs

MBOU vidusskola №17

G. Jauns Urengojs

2013. gads

es. Ievads.

mūsdienu dzīveļoti grūti iedomāties bez lietošanas informācijas tehnoloģijas. Intensīvā pāreja uz sabiedrības informatizāciju izraisa arvien dziļāku informācijas tehnoloģiju ieviešanu dažādās cilvēka darbības jomās.

Jaunu ieviešana valsts standarti vispārējā izglītība

ietver inovatīvu attīstību pedagoģiskās tehnoloģijas. svarīgākā atšķirīga iezīme Jaunās paaudzes standarti ir viņu fokuss uz izglītības rezultātiem, un tie tiek izskatīti, pamatojoties uz sistēmiskas darbības pieeju. Aktivitāte darbojas kā ārējs nosacījums bērna izziņas procesu attīstībai. Tas nozīmē, ka, lai bērns attīstītos, ir nepieciešams organizēt viņa aktivitātes. Tas nozīmē, ka izglītības uzdevums ir organizēt apstākļus, kas provocē bērnu rīcību.

Šāda mācību stratēģija ir viegli īstenojama LEGO izglītības vidē, kurā apvienoti īpaši izstrādāti LEGO komplekti grupu aktivitātēm, rūpīgi izstrādāta uzdevumu sistēma bērniem un skaidri formulēta izglītības koncepcija.

Krieviski izglītības programmas robotika kļūst arvien svarīgāka. Krievu skolu audzēkņi ir iesaistīti robotu ierīču projektēšanā un programmēšanā, izmantojot LEGO robotus, industriālie roboti, speciāli roboti Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijai.

II. Atbilstība. Cilvēcei ir ļoti nepieciešami roboti, kas spēj dzēst ugunsgrēkus bez operatora palīdzības, patstāvīgi pārvietoties pa iepriekš nezināmu, īstu nelīdzenu reljefu un veikt glābšanas darbus laikā. dabas katastrofas, nelaimes gadījumi atomelektrostacijas cīņā pret terorismu. Bija nepieciešami mobilie roboti, kas izstrādāti, lai apmierinātu cilvēku ikdienas vajadzības. Un tagad iekšā moderna ražošana un rūpniecībā, ir pieprasīti speciālisti ar zināšanām šajā jomā. Tāpēc izglītības robotika mūsdienās kļūst arvien svarīgāka un aktuālāka.

III. Problēma.

Manā priekšā ir problēma: kā nodrošināt efektīva mācīšanās robotikas kurss un praktiska izmantošana iekšā izglītības process?

IV. Mērķi:

Apdāvinātu bērnu uzmanības piesaistīšana sfērai augstās tehnoloģijas un inovācijas darbības;

Zinātniski tehniskās jaunrades un robotikas popularizēšana;

Jomas kompetenču veidošana tehniskā ražošana izmantojot robotu tehniskās sistēmas;

V. Uzdevumi:

Robotikas un zinātniski tehniskās jaunrades apļa izveide.

Robotikas pamatu un zinātniski tehniskās jaunrades mācīšanas metodikas izstrāde.

Izglītojošas un konkurētspējīgas platformas izstrāde.

Robotikas ieviešana izglītības programmas nodarbībās.

Protams, savās darba programmās kursa pasniegšanā vienmēr akcentēju izglītojošo aspektu. Gatavojoties katrai nodarbībai, cenšos pārdomāt izglītojošus uzdevumus.

VI. Jaunums.

Koncepcijas novitāte ir tādaKonstruktors un tam paredzētais programmatūra sniedz lielisku iespēju bērnam mācīties no savas pieredzes. Šādas zināšanas rada bērnos vēlmi virzīties pa atklājumu un izpētes ceļu, un jebkuri atzīti un novērtēti panākumi vairo pašapziņu. Mācīšanās ir veiksmīga, ja bērns tiek iesaistīts jēgpilna un jēgpilna produkta radīšanas procesā, kas viņu interesē. Ir svarīgi, lai šajā gadījumā bērns pats veidotu savas zināšanas, un skolotājs viņam tikai konsultē.

VII. Teorētiskie aspekti.

Robotikair lietišķa zinātne, kas nodarbojas ar automatizētu tehnisko sistēmu izstrādi. Tā pamatā ir tādas disciplīnas kā elektronika, mehānika, programmēšana.

Robotika ir viena no vissvarīgākajām jomām zinātniski tehniski progresu, kurā mehānikas un jauno tehnoloģiju problēmas saskaras ar problēmām mākslīgais intelekts.

LEGO Mindstorms konstruēšanas komplekti ļauj organizēt mācību aktivitātes dažādos priekšmetos un vadīt integrētas un metapriekšmetu nodarbības. Izmantojot šos komplektus, jūs varat organizēt ļoti motivētas mācību aktivitātes telpiskajā projektēšanā, modelēšanā un automātiskajā kontrolē. Un skolotājsvar radīt tādus apstākļus, ka skolēns vēlas izveidot savu eksperimentu.

Lieliskas iespējas iedod Lego robotus turēšanaiinformātikas nodarbībaspar tēmām, kas saistītas ar programmēšanu. Lego programmēšanas vide ļauj vizuāli noformēt programmas robotiem, t.i. ļaujiet bērnam burtiski “pieskarties rokām” abstraktajiem datorzinātņu jēdzieniem. Robotu dizains paliek ārpus informātikas stundas tvēriena: bērni tikai programmē dažādas uzvedības jau samontētiem robotiem, kas aprīkoti ar nepieciešamajiem sensoriem un ierīcēm. Tas ļauj studentiem pievērsties programmējamo izpildītāju informācijas apstrādes problēmām, kas tiek risinātas informātikas kursā.

VIII. Mācību metodes:

Savā darbā izmantoju skaidrojošās un ilustratīvās, heiristiskās, problemātiskās, programmētās, reproduktīvās, daļēji meklēšanas, meklēšanas mācību metodes, kā arī problēmu izklāsta metodi.

Un tomēr galvenais robotikas izpētē ir projektu metode.

Zemprojekta metodeizprast izglītības situāciju organizēšanas tehnoloģiju, kurās skolēni paši nosaka un risina savas problēmas, un studenta patstāvīgās darbības atbalsta tehnoloģiju.

Galvenie Lego projekta izstrādes posmi:

Projekta tēmas noteikšana.

Piedāvātā projekta mērķis un uzdevumi.

Mehānisma izstrāde uz Lego modeļa NXT bāzes.

Programmas sastādīšana mehānisma darbībai Lego Mindstorms vidē.

Modeļu testēšana, defektu un darbības traucējumu novēršana.

Izstrādājot un atkļūdojot projektus, skolēni savā starpā dalās pieredzē, kas ļoti efektīvi ietekmē izziņas, radošo prasmju attīstību, kā arī skolēna patstāvību. Tādējādi redzams, ka Lego ļauj skolēniem pašiem pieņemt lēmumus, ņemot vērā apkārtējās īpatnības un palīgmateriālu pieejamību. Un, kas ir svarīgi, spēja saskaņot savu rīcību ar citiem, t.i. - strādāt komandā.

IX. Robotikas kursa ieviešanas izglītības procesā rezultāti .

Lego ļauj skolēniem:

• mācīties kopā vienā komandā;

  sadalīt pienākumus savā komandā;

  izrādīt pastiprinātu uzmanību komunikācijas kultūrai un ētikai;

  vingrinājums radošums atrisināt problēmu;

  veidot reālu objektu un procesu modeļus;

  redzēt reālos sava darba rezultātus.

Izveidots darba programma krūze "Lego konstrukcija un robotikas pamatiPrāta vētrasNXT» par studiju gadu. Izstrādāts metodiskais atbalsts nodarbības: nodarbību tēzes un prezentācijas tām.

Ir noteiktas kursa "Informātika un IKT" tēmas, par kurām iespējams iekļaut robotiku studiju process. Pielāgots tematiskā plānošana tēmas. Tiek izstrādāti mācību materiāli viņu mācīšanai.

Apmācību rezultātā skolēni varēja parādīt savus sasniegumus pilsētas, reģionālā un visas Krievijas līmenī. Par pilsētas konferences "Solis nākotnē" uzvarētāju kļuva Pugačs Ņikita, par uzvarētāju kļuva Repka Artems. Komanda Alfa-X(Čerņikova Jaroslava un Pišņenko Nikolajs) ieguva 1. vietu pilsētas robotikas sacensībās Kegelringa nominācijā. KomandaNXT. exe(Romans Volovatovs un Vladislavs Rjazanovs) ieņēma 1. vietu nominācijā Line Following un 2. vietu Kegelringa nominācijā. Repka Artem un Pugach Nikita kļuva par dalībniekiem jauno novatoru un izgudrotāju rajona konkursā "No koncepcijas līdz īstenošanai". 2012.-2013.mācību gadā kolektīvsNXT. exe(Vladislavs Rjazanovs, Jurijs Tatarčuks, Artjoms Repka, Andrejs Morgunovs) piedalījās Nadimas Jauno izgudrotāju apgabala asamblejas darbā. Darba rezultātā kolektīvsNXT. exeieguva trešo grādu. Ir arī balvas Viskrievijas līmenī: Repka Artem ieņēma 2. vietu visas Krievijas sacensības zinātniskā un tehniskā jaunrade" Jauni tehniķi– inovatīvās Krievijas nākotne”. Sasniegtie rezultāti liecina, ka puišiem patīk nodarboties ar projektēšanu, programmēšanu, un viņi ir gatavi turpināt apgūt tik jaunu, modernu, pieprasītu virzienu kā robotika.

Apkopojot kursa ieviešanas rezultātus skolas izglītības telpā, mēs varam teikt, kas to nozīmēja:

Izglītības kvalitātes un skolēnu intereses par mācību priekšmetu paaugstināšana;

Jaunu modeļu veidošana mācību aktivitātes izmantojot IKT;

Informācijas kompetences veidošana;

Jaunas darba formas ar apdāvinātiem bērniem;

Inovatīvas specializētas apmācības;

Pieteikums spēļu tehnoloģijas apmācībās;

Modernās IKT tehnoloģijas papildu izglītībā;

Efektīva darba forma ar problemātiskajiem bērniem;

Studentu radošā potenciāla attīstība;

Inženiera (konstruktora) profesijas veicināšana.

Apstākļu radīšana, kas ļauj realizēt studentu spējas un intereses;

Secinājums.

Skolēnu iesaistīšana pētniecībā robotikas jomā, tehniskās informācijas un sākotnējo inženierzinātņu apmaiņā, jaunu zinātniski tehnisko ideju attīstībā radīs nepieciešamos nosacījumus par augstu izglītības kvalitāti, izmantojot jaunas pedagoģiskas pieejas izglītības procesā un izmantojot jaunas informācijas un komunikācijas tehnoloģijas.

Rezumējot, varam teikt, ka virzienam "Izglītības robotika" ir lielas attīstības perspektīvas.

Tjumeņas reģionālais valsts institūts

reģionālās izglītības attīstība

IZGLĪTĪBAS

ROBOTIKAS
Vadlīnijas

Sastādījis:

Boyarkina Yu.A., Ph.D., Dabas un matemātiskās izglītības katedras asociētā profesore, TOGIRRO

Izglītības robotika.

Rīku komplekts. / Sastādījusi Boyarkina Yu.A.-

Tjumeņa: TOGIRRO, 2013. gads

Šī rokasgrāmata ir metodisks palīgs izglītības iestāžu speciālistiem un skolotājiem, vadošajiem praktiskās aktivitātes izglītības programmu īstenošanai izglītības robotikas jomā.

Rokasgrāmatā aplūkoti vairāki jautājumi, kas saistīti ar izglītības robotikas izmantošanu klasē pamatskolā, pamata un vidusskola saistībā ar federālā valsts izglītības standarta ieviešanu. Rokasgrāmatā ir pārbaudīti materiāli, kuros apkopota izglītības robotikas ieviešanas pieredze izglītības iestādēm Tjumeņas apgabals.

Ieteicams metodiskais ceļvedis mācībspēki tie, kas īsteno vispārējās izglītības programmas saistībā ar federālā valsts izglītības standarta ieviešanu izglītības iestādē, metodiķi, kas pārrauga robotikas virziena īstenošanu, padziļināto apmācību kursu studenti, izglītības iestāžu vadītāji.

NODAĻAes

ROBOTIKAS ĪSTENOŠANAS TEORĒTISKIE PAMATI UN METODOLOĢISKĀ ĪPAŠĪBA SKOLAS IZGLĪTĪBAS PROCESS

Labam inženierim jāsastāv no četrām daļām: 25% - esi teorētiķis; 25% kā mākslinieks, 25% kā eksperimentētājs un 25% kā izgudrotājs

P. L. Kapica

Skolā bērniem jādod iespēja
atklāt savas spējas, sagatavoties dzīvei
augsto tehnoloģiju konkurences pasaulē

D. A. Medvedevs

1. 
   IEVADS

Robotika- Lietišķā zinātne, kas nodarbojas ar automatizētu tehnisko sistēmu izstrādi. Robotika ir balstīta uz tādām disciplīnām kā elektronika, mehānika un programmēšana.

Robotika ir viena no nozīmīgākajām zinātnes un tehnoloģiju progresa jomām, kurā mehānikas un jauno tehnoloģiju problēmas saskaras ar mākslīgā intelekta problēmām. Uz pašreizējais posms Saistībā ar federālā valsts izglītības standarta ieviešanu ir jāorganizē klases un ārpusskolas aktivitātes, kuru mērķis ir apmierināt bērna vajadzības, sabiedrības prasības tajās jomās, kas veicina galveno zinātnisko uzdevumu īstenošanu. un tehnoloģiskais progress. Šādas modernas jomas skolā ietver robotiku un robotu dizainu. Šobrīd daudzās izglītības iestādēm Krievijā un Tjumeņas reģionā tiek mēģināts integrēt robotiku Lego izglītības procesā. Notiek robotikas sacensības, skolēni piedalās dažādās sacensībās, kuru pamatā ir jaunu zinātniski tehnisko ideju izmantošana, tehniskās informācijas un inženierzinātņu apmaiņa.

Mūsdienu sabiedrībā tiek ieviesti roboti ikdiena, daudzi procesi tiek aizstāti ar robotiem. Robotu pielietojuma jomas ir dažādas: medicīna, būvniecība, ģeodēzija, meteoroloģija u.c. Cilvēks vairs nevar iedomāties daudzus procesus dzīvē bez robotizētām ierīcēm (mobilajiem robotiem): robots visādām bērnu un pieaugušo rotaļlietām, robots - medmāsa, robots - aukle, robots - mājkalpotāja utt.

Speciālisti ar zināšanām inženierzinātņu robotikas jomā šobrīd ir diezgan pieprasīti. Pateicoties tam, jautājums par robotikas ieviešanu izglītības procesā, sākot no pamatskola un tālāk katrā izglītības pakāpē, arī augstskolās, ir diezgan aktuāli. Ja bērns interesējas par šo jomu no pašas puses jaunāks vecums, viņš var atklāt sev daudz interesantu lietu un, kas ir svarīgi, attīstīt prasmes, kas viņam būs nepieciešamas, lai nākotnē iegūtu profesiju. Tāpēc robotikas ieviešana izglītības procesā un ārpusstundu laikā kļūst arvien svarīgāka un aktuālāka.

Lego konstrukcijas izmantošanas mērķis papildu izglītības sistēmā ir sākotnējā tehniskā projektēšanas, izstrādes iemaņu apgūšana smalkās motorikas, konstrukcijas jēdzienu un pamatīpašību (stīvums, izturība, stabilitāte) izpēte, mijiedarbības prasme grupā. Bērnu rīcībā ir konstruktori, kas aprīkoti ar mikroprocesoru un sensoru komplektiem. Ar viņu palīdzību skolēns var ieprogrammēt robotu – viedo mašīnu noteiktu funkciju veikšanai.

Jaunajiem mācību standartiem ir raksturīga iezīme - tie ir orientēti uz izglītības rezultātiem, kas tiek izskatīti, pamatojoties uz sistēmiskās darbības pieeju. Lego izglītības vide palīdz īstenot šādu mācību stratēģiju.

Konstruktori lego tur ir dažāda veida vērsta uz bērnu izglītošanu, ņemot vērā gandarījumu vecuma iezīmes un bērna vajadzībām.

Apsveriet konstruktoru klasifikācija izmanto izglītības iestādēs.

1. 
   Mēs darām- konstruktors paredzēts bērniem no 7 līdz 11 gadiem. Ļauj veidot mašīnu un dzīvnieku modeļus, programmēt to darbības un uzvedību.
2. 
   E- laboratorija "Enerģija, darbs, spēks"- bērniem no 8 gadu vecuma. Iepazīstina skolēnus ar dažādiem enerģijas avotiem, veidiem, kā to pārvērst un taupīt.
3. 
   E- laboratorija "Atjaunojamie enerģijas avoti"- bērniem no 8 gadu vecuma. Iepazīstina skolēnus ar trim galvenajiem atjaunojamās enerģijas avotiem.
4. 
   "Tehnoloģija un fizika"- bērniem no 8 gadu vecuma. Ļauj apgūt mehānikas pamatlikumus un magnētisma teoriju.
5. 
   "Pneimatika"- bērniem no 10 gadu vecuma. Ļauj projektēt sistēmas, kas izmanto gaisa plūsmu.
6. 
   LEGO Mindstorms izklaides industrija. Pervobot" (RCX) - tas ir dizainers (pārojošo detaļu un elektronisko komponentu komplekts) bērniem no 8 gadu vecuma. Paredzēts programmējamu robotu ierīču izveidei.
7. 
   LEGO Mindstorms “Automatizētās ierīces. Pervobot" (RCX) - bērniem no 8 gadu vecuma. Ļauj izveidot programmējamas robotizētas ierīces.
8. 
   LEGO Mindstorms "Pervorobot" (NXT) - bērniem no 8 gadu vecuma. Ļauj izveidot gan vienkāršas, gan diezgan sarežģītas programmējamas robotierīces.

PervoRobot NXT konstrukcijas komplekti ļauj skolotājiem pilnveidot sevi, uzņemties jaunas idejas, piesaistīt un noturēt skolēnu uzmanību, organizēt mācību aktivitātes, izmantojot dažādus objektus, un vadīt integrētas nodarbības. Papildu elementi, kas ietverti katrā konstruktoru komplektā, ļauj skolēniem izveidot savu izgudrojumu modeļus, konstruēt dzīvē izmantojamus robotus.

Šie konstruktori parāda skolēniem attiecības starp dažādām zināšanu jomām, informātikas stundās risina uzdevumus fizikā, matemātikā u.c. PervoRobot NXT konstruktora modeļi sniedz priekšstatu par mehānisko konstrukciju darbību, spēku, kustību un ātrumu, palīdz veikt matemātiskos aprēķinus. Šie komplekti palīdz apgūt datorzinātņu sadaļas: modelēšanu un programmēšanu.

1. 
   METODOLISKIE IETEIKUMI ROBOTIKAS IZMANTOŠANAI IZGLĪTĪBAS PROCESS

Kā daļa no skolas stunda un papildu izglītība, Lego robotu kompleksus var izmantot šādās jomās:

• 
  Demonstrācija;
• 
  Frontālais laboratorijas darbi un pieredzi;
• 
  Pētījuma projekta darbība.

• 
  Skaidrojošs - ilustratīvs - informācijas izklāsts Dažādi ceļi(skaidrojums, stāsts, saruna, instruktāža, demonstrācija, darbs ar tehnoloģiskās kartes un utt.);
• 
  Heiristiskā metode radošā darbība(radīšana radoši modeļi utt.);
• 
  Problēmas - rada problēmu un neatkarīga meklēšana studentu pieņemtie lēmumi;
• 
  Programmēts - darbību kopums, kas jāveic izpildes laikā praktiskais darbs(veidlapa: datordarbnīca, projekta aktivitāte);
• 
  Reproduktīvā - zināšanu un darbības metožu reproducēšana (forma: modeļu un struktūru vākšana pēc modeļa, saruna, analoģijas vingrinājumi);
• 
  Daļēji - meklēšana - problemātisko problēmu risināšana ar skolotāja palīdzību;
• 
  Meklēšana - patstāvīga problēmu risināšana;
• 
  Problēmas izklāsta metode ir skolotāja uzdevuma formulēšana, paša skolotāja risinājums, skolēnu līdzdalība risināšanā.

Projektos balstīta mācīšanās ir sistemātiska mācību metode, kas iesaista skolēnus zināšanu un prasmju apguves procesā, izmantojot plašu pētniecības aktivitātes pamatojoties uz sarežģītiem, reālās dzīves jautājumiem un rūpīgi izstrādātiem uzdevumiem.

Galvenie Lego projekta izstrādes posmi:

1. 
   Projekta tēmas noteikšana.
2. 
   Piedāvātā projekta mērķis un uzdevumi. Hipotēze.
3. 
   Mehānisma izstrāde, pamatojoties uz Lego modeli NXT (RCX).
4. 
   Programmas sastādīšana mehānisma darbībai Lego Mindstorms vidē (RoboLab).
5. 
   Modeļu testēšana, defektu un darbības traucējumu novēršana.

Izstrādājot un atkļūdojot projektus, skolēni savā starpā dalās pieredzē, kas ļoti efektīvi ietekmē kognitīvo, radošo prasmju attīstību, kā arī skolēnu patstāvību. Līdz ar to var pārliecināties, ka Lego, būdams papildus instruments datorzinātņu apguvē, ļauj skolēniem pašiem pieņemt šajā situācijā attiecināmus lēmumus, ņemot vērā apkārtējās īpatnības un palīgmateriālu pieejamību. Un, kas ir svarīgi, spēja saskaņot savu rīcību ar citiem, t.i. strādāt komandā.

Robotikas studiju papildu priekšrocība ir komandas izveide un nākotnē dalība pilsētas, novadu, visas Krievijas un starptautiskās robotikas olimpiādēs, kas ļoti paaugstina skolēnu motivāciju iegūt zināšanas. Robotikas izmantošanas galvenais mērķis ir sabiedrības sociālā kārtība: veidot personību, kas spēj patstāvīgi noteikt mācību mērķi, izstrādāt veidus, kā tos īstenot, uzraudzīt un novērtēt to sasniegumus, strādāt ar dažādiem informācijas avotiem, izvērtēt tos un uz tā pamata formulēt savu viedokli, spriedumu, vērtējumu. Tas ir, studentu pamatkompetenču veidošana.

Uz kompetencēm balstītā pieeja vispārējā un vidējā izglītībā objektīvi atbilst gan sociālajām cerībām izglītības jomā, gan izglītības procesa dalībnieku interesēm. Uz kompetencēm balstītā pieeja ir pieeja, kas vērsta uz izglītības rezultātiem, un izglītības rezultāts ir nevis apgūtās informācijas apjoms, bet gan spēja rīkoties dažādās problēmsituācijās.

Vispārējās izglītības sistēmas galvenais uzdevums ir likt pamatus indivīda informatīvajai kompetencei, t.i. palīdzēt studentam apgūt informācijas vākšanas un uzkrāšanas metodes, kā arī tās izpratnes, apstrādes un praktiskā pielietojuma tehnoloģiju.

Plašāk robotikas iekļaušanas iespējas vispārīgo priekšmetu apguvē atspoguļotas 1. tabulā.

1. tabula

Robotikas izmantošanas iespējas izglītības procesā

Robotika kļūst arvien svarīgāka Krievijas izglītības programmās. Krievu skolu audzēkņi ir iesaistīti robotu ierīču projektēšanā un programmēšanā, izmantojot LEGO robotus, industriālos robotus, speciālos robotus Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijai

Lejupielādēt:

Priekšskatījums:

Robotika izglītībā

Merzļikina N.V.

Mūsdienu dzīvi ir ļoti grūti iedomāties bez informācijas tehnoloģiju izmantošanas. Intensīvā pāreja uz sabiedrības informatizāciju izraisa arvien dziļāku informācijas tehnoloģiju ieviešanu dažādās cilvēka darbības jomās. 2015. gada novembrī notika Federācijas padomes Informācijas sabiedrības attīstības komisijas sēde. Viena no sanāksmē apspriestajām tēmām bija izglītības robotikas attīstība.

Robotika kļūst arvien svarīgāka Krievijas izglītības programmās. Krievu skolu audzēkņi ir iesaistīti robotu ierīču projektēšanā un programmēšanā, izmantojot LEGO robotus, industriālos robotus, speciālos robotus Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijai.

Robotika ir lietišķa zinātne, kas nodarbojas ar automatizētu tehnisko sistēmu izstrādi. Tā pamatā ir tādas disciplīnas kā elektronika, mehānika, programmēšana. Robotika ir viena no nozīmīgākajām zinātnes un tehnoloģiju progresa jomām, kurā mehānikas un jauno tehnoloģiju problēmas saskaras ar mākslīgā intelekta problēmām.

Izglītības robotikair rīks, kas ieliek stabilu pamatu sistēmdomāšanai, datorzinātņu, matemātikas, fizikas, zīmēšanas, tehnoloģiju, dabaszinātņu integrācijai ar inženierzinātņu radošuma attīstību.

Tehnoloģiju ieviešanaizglītojoša robotikaIzglītības procesā veicina personīgo, regulējošo, komunikatīvo un kognitīvo universālo izglītības aktivitāšu veidošanos, kas ir svarīga federālā valsts izglītības standarta sastāvdaļa.

Mūsdienās izglītības robotikas jautājumā ir dažādi viedokļi. Lūk, kā šo jautājumu atklāj Arkādijs Semjonovičs Juščenko - ārsts tehniskās zinātnes, profesors, Maskavas valsts katedras vadītājs tehniskā universitāte nosaukts N.E. Baumans: “Robotists ir tas, kurš var apvienot mehāniskās, jaudas, datora daļas (un šo speciālistu darbu). Bet, kad es saskaros ar robotiku skolā, man tā ir tikai sava veida attīstīšana izglītības aprīkojums, kas tiek izmantots skolēna zināšanu pilnveidošanai skolas mācību programma un iegūt nepieciešamās papildu prasmes.

Vladislavs Nikolajevičs Halamovs, Izglītības robotikas izglītības un metodiskā centra direktors: “Robotika ir universāls instruments vispārējai izglītībai. Robotika lieliski iekļaujas papildu izglītība, un iekšā ārpusklases pasākumi, kā arī skolas mācību programmas priekšmetu mācīšanā un stingri ievērojot federālā valsts izglītības standarta prasības. Tas ir piemērots visu vecumu bērniem no pirmsskolas vecuma bērniem līdz studentiem. Un robotizētā aprīkojuma izmantošana klasē vienlaikus ir gan mācīšanās, gan tehniskā jaunrade, kas veicina aktīvu, entuziasma pilnu cilvēku izglītošanu, kuriem piemīt inženierzinātņu un dizaina domāšana.

Līdz pagājušā gadsimta 60. gadiem robotika tika uzskatīta tikai un vienīgi kā zinātniskās fantastikas rakstnieku izgudrojums, kas neapšaubāmi veicināja to, ka pašu terminu "robots" izdomāja Karels Kapeks un viņa brālis Jozefs (jēdziens pirmo reizi tika izmantots K. Kapeka Rosuma luga Universal Robots, 1921).

Izglītības robotikas izmantošanas inženiertehniskā ievirze ir lieliska iespēja bērnam demonstrēt savas zināšanas inženierzinātņu un tehniskās domas jomā, izmantojot ātru (mobilu) konstruktoru izveidi, izmantojot vienkāršus un sarežģītus inženiertehniskos mehānismus un tehniskos risinājumus. Šobrīd izglītībā tiek izmantotas dažādas robotu sistēmas, piemēram, LEGO Education, FischerTechnik, Mechatronics Control Kit, Festo Didactic un citas.

Viens no svarīgi aspekti Bērnu stimulēšana patstāvīgai radošās garīgās darbības attīstībai un intereses uzturēšana par tehnisko izglītību ir viņu dalība tehniskās ievirzes konkursos, olimpiādēs, konferencēs un festivālos. Ir vesela robotikas sacensību sistēma dažādos līmeņos: reģionālā, starpreģionālā, visas Krievijas, starptautiskā.

Izglītības robotika in pēdējie laiki attīstās gaismas ātrumā, tiek ieviests visās dzīves jomās, piemēram, datori pagājušā gadsimta 80. gados. Mūsdienās izglītības robotika ļauj agrīnā stadijā identificēt studentu tehniskās tieksmes un attīstīt tās šajā virzienā. Šī robotikas izpratne ļauj mums izveidot nepārtrauktas mācīšanās modeli visu vecumu cilvēkiem — no skolēniem bērnudārzs studentiem. Viens no svarīgas funkcijas jākļūst darbam ar izglītības robotikunepārtrauktas sistēmas izveide- robotikai jāstrādā tehniskās jaunrades attīstībai, topošā inženiera izglītībai, sākot no bērnudārza līdz profesijas iegūšanas brīdim un pat ienākšanai ražošanā.

Izglītības robotika

Podļesņika Jeļena Viktorovna

IT skolotājs

MBOU vidusskola №17

Novy Urengoy pilsēta

I. Ievads.

Mūsdienu dzīvi ir ļoti grūti iedomāties bez informācijas tehnoloģiju izmantošanas. Intensīvā pāreja uz sabiedrības informatizāciju izraisa arvien dziļāku informācijas tehnoloģiju ieviešanu dažādās cilvēka darbības jomās.

Jaunu valsts vispārējās izglītības standartu ieviešana

ietver inovatīvu pedagoģisko tehnoloģiju izstrādi. Jaunās paaudzes standartu svarīgākā atšķirīgā iezīme ir to orientācija uz izglītības rezultātiem, un tie tiek aplūkoti, pamatojoties uz sistēmiskās darbības pieeju. Aktivitāte darbojas kā ārējs nosacījums bērna izziņas procesu attīstībai. Tas nozīmē, ka, lai bērns attīstītos, ir nepieciešams organizēt viņa aktivitātes. Tas nozīmē, ka izglītības uzdevums ir organizēt apstākļus, kas provocē bērnu rīcību.

Šāda mācību stratēģija ir viegli īstenojama LEGO izglītības vidē, kurā apvienoti īpaši izstrādāti LEGO komplekti grupu aktivitātēm, rūpīgi izstrādāta uzdevumu sistēma bērniem un skaidri formulēta izglītības koncepcija.

Robotika kļūst arvien svarīgāka Krievijas izglītības programmās. Krievu skolu audzēkņi ir iesaistīti robotu ierīču projektēšanā un programmēšanā, izmantojot LEGO robotus, industriālos robotus, speciālos robotus Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijai.

II. Atbilstība. Cilvēcei ir ļoti nepieciešami roboti, kas spēj dzēst ugunsgrēkus bez operatora palīdzības, patstāvīgi pārvietoties pa nezināmu, īstu nelīdzenu apvidu, veikt glābšanas darbus dabas katastrofu, atomelektrostaciju avāriju laikā un cīņā pret terorismu. Bija nepieciešami mobilie roboti, kas izstrādāti, lai apmierinātu cilvēku ikdienas vajadzības. Un pat tagad mūsdienu ražošanā un rūpniecībā ir pieprasīti speciālisti ar zināšanām šajā jomā. Tāpēc izglītības robotika mūsdienās kļūst arvien svarīgāka un aktuālāka.

III. Problēma.

Manā priekšā pavērās problēma: kā nodrošināt efektīvu robotikas kursa apguvi un praktisko pielietojumu izglītības procesā?

IV. Mērķi:

1. Apdāvinātu bērnu uzmanības piesaistīšana augsto tehnoloģiju un inovatīvu darbību jomai;
2. Zinātniski tehniskās jaunrades un robotikas popularizēšana;
3. Kompetenču veidošana tehniskās ražošanas jomā, izmantojot robotizētās sistēmas;

V. Uzdevumi:

1. Robotikas un zinātniski tehniskās jaunrades apļa izveide.
2. Robotikas pamatu un zinātniski tehniskās jaunrades mācīšanas metodikas izstrāde.
3. Izglītojošas un konkurētspējīgas platformas izstrāde.
4. Robotikas ieviešana izglītības programmas nodarbībās.

Protams, savās darba programmās kursa pasniegšanā vienmēr akcentēju izglītojošo aspektu. Gatavojoties katrai nodarbībai, cenšos pārdomāt izglītojošus uzdevumus.

VI. Jaunums.

Koncepcijas novitāte slēpjas tajā, ka Konstruktors un tā programmatūra sniedz lielisku iespēju bērnam mācīties no savas pieredzes. Šādas zināšanas rada bērnos vēlmi virzīties pa atklājumu un izpētes ceļu, un jebkuri atzīti un novērtēti panākumi vairo pašapziņu. Mācīšanās ir veiksmīga, ja bērns tiek iesaistīts jēgpilna un jēgpilna produkta radīšanas procesā, kas viņu interesē. Ir svarīgi, lai šajā gadījumā bērns pats veidotu savas zināšanas, un skolotājs viņam tikai konsultē.

VII. Teorētiskie aspekti.

Robotika ir lietišķa zinātne, kas nodarbojas ar automatizētu tehnisko sistēmu izstrādi. Tā pamatā ir tādas disciplīnas kā elektronika, mehānika, programmēšana.

Robotika ir viena no nozīmīgākajām zinātnes un tehnoloģiju progresa jomām, kurā mehānikas un jauno tehnoloģiju problēmas saskaras ar mākslīgā intelekta problēmām.

LEGO Mindstorms konstruēšanas komplekti ļauj organizēt mācību aktivitātes dažādos priekšmetos un vadīt integrētas un metapriekšmetu nodarbības. Izmantojot šos komplektus, jūs varat organizēt ļoti motivētas mācību aktivitātes telpiskajā projektēšanā, modelēšanā un automātiskajā kontrolē. Un skolotājs var radīt tādus apstākļus, ka skolēns vēlas izveidot savu eksperimentu.

Lego roboti sniedz lieliskas iespējas vadīt datorzinību nodarbības par tēmām, kas saistītas ar programmēšanu. Lego programmēšanas vide ļauj vizuāli noformēt programmas robotiem, t.i. ļaujiet bērnam burtiski “pieskarties rokām” abstraktajiem datorzinātņu jēdzieniem. Robotu dizains paliek ārpus informātikas stundas tvēriena: bērni tikai programmē dažādas uzvedības jau samontētiem robotiem, kas aprīkoti ar nepieciešamajiem sensoriem un ierīcēm. Tas ļauj studentiem pievērsties programmējamo izpildītāju informācijas apstrādes problēmām, kas tiek risinātas informātikas kursā.

VIII. Mācību metodes:

Savā darbā izmantoju skaidrojošās un ilustratīvās, heiristiskās, problemātiskās, programmētās, reproduktīvās, daļēji meklēšanas, meklēšanas mācību metodes, kā arī problēmu izklāsta metodi.

Un tomēr galvenais robotikas izpētē ir projektu metode.

Ar projekta metodi saprot izglītības situāciju organizēšanas tehnoloģiju, kurās skolēni paši izvirza un risina savus uzdevumus, un studenta patstāvīgās darbības atbalsta tehnoloģiju.

Galvenie Lego projekta izstrādes posmi:

1. Projekta tēmas noteikšana.
2. Piedāvātā projekta mērķis un uzdevumi.
3. Mehānisma izstrāde uz Lego modeļa NXT bāzes.
4. Programmas sastādīšana mehānisma darbībai Lego Mindstorms vidē.
5. Modeļu testēšana, defektu un darbības traucējumu novēršana.

Izstrādājot un atkļūdojot projektus, skolēni savā starpā dalās pieredzē, kas ļoti efektīvi ietekmē izziņas, radošo prasmju attīstību, kā arī skolēna patstāvību. Tādējādi redzams, ka Lego ļauj skolēniem pašiem pieņemt lēmumus, ņemot vērā apkārtējās īpatnības un palīgmateriālu pieejamību. Un, kas ir svarīgi, spēja saskaņot savu rīcību ar citiem, t.i. - strādāt komandā.

IX. Robotikas kursa ieviešanas izglītības procesā rezultāti.

1. Lego ļauj skolēniem:

• mācīties kopā vienā komandā;
• sadalīt pienākumus savā komandā;
• izrādīt pastiprinātu uzmanību komunikācijas kultūrai un ētikai;
• parādīt radošu pieeju problēmas risināšanai;
• veidot reālu objektu un procesu modeļus;
• redzēt reālos sava darba rezultātus.

1. Ir izveidota pulciņa "Lego dizains un Mindstorms NXT robotikas pamati" darba programma mācību gadam. Tiek izstrādāts nodarbību metodiskais nodrošinājums: nodarbību pieraksti un prezentācijas tām.
2. Tiek noteiktas kursa "Informātika un IKT" tēmas, par kurām iespējams iekļaut robotiku izglītības procesā. Koriģēts tēmu tematiskais plānojums. Tiek izstrādāti metodiskie materiāli to mācīšanai.
3. Apmācību rezultātā skolēni varēja parādīt savus sasniegumus pilsētas, reģionālā un visas Krievijas līmenī. Par pilsētas konferences "Solis nākotnē" uzvarētāju kļuva Pugačs Ņikita, par uzvarētāju kļuva Repka Artems. Alfa-X komanda (Jaroslava Čerņikova un Nikolajs Pišņenko) ieguva 1. vietu pilsētas robotikas sacensībās Kegelringa nominācijā. Un komanda NXT.exe (Romans Volovatovs un Vladislavs Rjazanovs) ieņēma 1. vietu nominācijā Line Following un 2. vietu Kegelringa nominācijā. Repka Artem un Pugach Nikita kļuva par dalībniekiem jauno novatoru un izgudrotāju rajona konkursā "No koncepcijas līdz īstenošanai". 2012.–2013. akadēmiskajā gadā komanda NXT.exe (Vladislavs Rjazanovs, Jurijs Tatarčuks, Artjoms Repka, Andrejs Morgunovs) piedalījās Jauno izgudrotāju apgabala asamblejā Nadimā. Saskaņā ar darba rezultātiem NXT.exe komanda saņēma trešās pakāpes grandu. Ir arī balvas Viskrievijas līmenī: Repka Artems ieguva 2. vietu Viskrievijas zinātniskās un tehniskās jaunrades konkursā "Jaunie tehniķi - novatoriskās Krievijas nākotne". Sasniegtie rezultāti liecina, ka puišiem patīk nodarboties ar projektēšanu, programmēšanu, un viņi ir gatavi turpināt apgūt tik jaunu, modernu, pieprasītu virzienu kā robotika.
4. Apkopojot kursa ieviešanas rezultātus skolas izglītības telpā, mēs varam teikt, kas to nozīmēja:

• Izglītības kvalitātes un skolēnu intereses par mācību priekšmetu paaugstināšana;
• Jaunu izglītības pasākumu modeļu veidošana, izmantojot IKT;
• Informācijas kompetences veidošana;
• Jaunas darba formas ar apdāvinātiem bērniem;
• Inovatīvas specializētas apmācības;
• Spēļu tehnoloģiju izmantošana izglītībā;
• Modernās IKT tehnoloģijas papildu izglītībā;
• Efektīva darba forma ar problemātiskajiem bērniem;
• Studentu radošā potenciāla attīstība;
• Inženiera (konstruktora) profesijas veicināšana.
• Apstākļu radīšana, kas ļauj realizēt studentu spējas un intereses;

Secinājums.

Skolēnu iesaistīšana pētniecībā robotikas jomā, tehniskās informācijas un sākotnējo inženierzinātņu apmaiņā, jaunu zinātniski tehnisko ideju attīstībā radīs nepieciešamos apstākļus augstas kvalitātes izglītībai, izmantojot jaunas pedagoģiskās pieejas izglītības procesā un jaunu informācijas un komunikācijas tehnoloģiju izmantošana.

Rezumējot, varam teikt, ka virzienam "Izglītības robotika" ir lielas attīstības perspektīvas.