Муниципальная научно-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ работников -2019
«Формирование и развитие познавательных универсальных учебных действий обучающихся в условиях реализации ФГОС»
Направление.
Формирование познавательных УУД на уровне начального общего образования средствами образовательной робототехники
"Образовательная робототехника"
Барсукова Ольга Владимировна
учитель начальных классов
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 1
им. С.Ф. Романова», г. Жуков
Жуковского района
Калужской области
г. Жуков
Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно передвигаться по заранее неизвестной, реальной пересеченной местности, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом. Кроме того, по мере развития и совершенствования робототехнических устройств возникла необходимость в мобильных роботах, предназначенных для удовлетворения каждодневных потребностей людей: роботах - сиделках, роботах - нянечках, роботах - домработницах, роботах - всевозможных детских и взрослых игрушках и т.д. И уже сейчас в современном производстве и промышленности востребованы специалисты, обладающие знаниями в этой области. Начинать готовить таких специалистов нужно школе и с самого младшего возраста. Поэтому, образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время.
Цель обучения робототехнике:
Основная цель- сформировать личность, способную самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку. То есть основная цель - формирование ключевых компетентностей учащихся.
Новизна проекта состоит в том, что: Наше время требует нового человека - исследователя проблем, а не простого исполнителя. Сегодня и завтра обществу ценен человек-творец. Поэтому задача школы дать ребёнку возможность не только получить готовое, но и открывать что-то самостоятельно; помочь ребёнку построить научную картину мира.
Теоретическая значимость проекта заключается в:
1. Определение места и роли робототехники в образовательном пространстве школы;
2. Обоснование технологий, форм и методов обучения основам робототехники;
3. Определение тем курса информатика и ИКТ для встраивания образовательной робототехники.
Практическая значимость проекта заключается в:
1. Разработке структуры курса "Образовательная робототехника" для ее внедрения в образовательное пространство школы;
2. Разработке методических материалов для внедрения робототехники в образовательное пространство школы, которые могут быть использованы любой школой в работе.
Эффективность обучения основам робототехники зависит и от организации занятий проводимых с применением следующих методов:
Объяснительно - иллюстративный- предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.);
Эвристический- метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)
Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;
Репродуктивный- воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу),
Частично - поисковый- решение проблемных задач с помощью педагога;
Поисковый- самостоятельное решение проблем;
Метод проблемного изложения- постановка проблемы педагогам, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении.
И все-таки, главный метод, который используется при изучении робототехники,это метод проектов.(слайд №7)
Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащихся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.
Средства обучения:
1. Цифровое оборудование: проектор, АРМ учителя, компьютерный класс.
2. Конструкторы Lego MRT 2 (предназначен для детей от 6 до 10 лет) и Lego
РОБОТРЕК (предназначен для детей от 10 лет)
3. Цифровые разработки учителя к урокам (презентации, сайты, тесты и т.д.).
Образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время. Ученик должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового, умеющий ориентироваться в окружающем, постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит младшему школьнику соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни.
Особенно важно не упустить имеющийся у младшего школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения.
Курс направления внеурочной деятельности робототехники предназначен для того, чтобы положить начало формированию у учащихся начальной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика.
Кроме этого, реализация этого курса в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Современные технологии настолько стремительно входят в нашу повседневную жизнь, что справиться с компьютером или любой электронной игрушкой для ребенка не проблема. Смышленый школьник, используя современный конструктор от компании ЛЕГО, может собрать настоящего интеллектуального робота.
Разные наборы конструкторов позволяет конструировать определенные виды моделей роботов, которые могут превосходно двигаться в разные стороны, поворачиваться, пятиться назад и исполнять при этом какую-либо работу. Лучше всего строить рядовые примеры из инструкции, потому что с их помощью можно понять общую логику конструктора, и легко придумывать робота без чьей-либо помощи.
Разбивка заданий по урокам с усложнением задач планируется каждым учителем самостоятельно с учетом как начального уровня знаний детей, так и процессе преподавания робототехники с учетом усвоения материала. Общий ход урока выглядит приблизительно так:
· Постановка задачи
· Способы ее решения логическим путем и определение, какие именно команды должен выполнить робот
· Конструирование робота с необходимыми блоками, моторами и сенсорами
· Отработка на полигоне
· Размышление что можно улучшить или изменить в конструкции робота или программе для более качественного решения поставленной задачи.
При подготовке к выставкам и соревнованиям разбор правил проведения мероприятия и технических характеристик необходимых роботов.
Робототехника в начальной школе позволяет решать сразу несколько задач. В этом возрасте деятельность выступает главным условием развития различных познавательных процессов. Поэтому перед любым педагогом стоит необходимость создать те условия, которые бы провоцировали детское развитие. Занятия по одной из самых перспективных дисциплин вызывают интерес не только к разработке и постройке различных деталей, но и формировать важнейшие для дальнейшей жизни умения.Робототехника в начальной школе:— учит ручному труду;— развивает наглядное и абстрактное мышление;— позволяет узнать об особенностях работы различных сложных элементов.
Примерно с 2008 года в России начался эксперимент в сфере образования. Новый предмет в школах стал преподаваться учителями информатики. Занятия были необязательными, но каждый педагог должен был пройти специальные курсы. На них оказались и учителя начальной школы, преподаватели технологии. К 2018 году дисциплина осталась в качестве кружка для детей младшего школьного возраста.
Особенности робототехники для начальных классов
Многие учителя говорят о том, что робототехнику для начальных классов стоит вводить не раньше второго года обучения. Обусловлено это тем, что в первом классе много времени уходит на адаптацию к новой роли и социальному окружению. Много внимания уделяется и подготовке детей, учителя стараются сильно не нагружать их. Однако уже со второго класса можно начинать вовлекать учеников в сферы, связанные с инженерными технологиями. Самый легкий путь для этого – начальная робототехника. (слайд№8и9)Она в форме игры знакомит детей с наукой, является эффективным инструментом для освоения важных областей науки, конструирования и математики. Робототехника для начальных классов предполагает применение специальных конструкторов. Их можно подобрать по возрасту и интересам школьника. Практически все они имеют преимущества:— большое разнообразие деталей;— свобода в выборе темы;— безопасность при правильном использовании;— долговечность.
Робототехника в 4 классе
Если до четвертого класса занятия проходят с элементами игры, то по мере взросления ребенка и появления у него первого опыта создания робота задачи усложняется. Происходит обучение основам 3D-моделирования, овладение геометрическими построениями, использование специальных терминов для описания предметов, окружающих ребенка.Робототехника в 4 классе состоит из трех частей:
Введение. Предполагает изучение техники безопасной работы при эксплуатации наборов, понимание особенностей работы электрических деталей.
Конструирование конкретных мини-роботов. Обучающиеся дети создают и программируют интересные модели, например, гоночные автомобили, космические корабли и шаттлы.
3. Индивидуальные проекты. На этом этапе дети уже разрабатывают собственные модели в парах и группах.(слайд№10-15)С ними они могут принимать участие в различных выставках, соревнованиях. На этом этапе происходит закрепление ранее полученных знаний.(Слайд видео№16)На сегодняшний день, в нашей школе имеются комплекты LEGO WEDO для обучающихся 2-4 классов. Я провожу занятия в своем классе уже третий год. У меня 6 комплектов, что позволяет организовать работу в группах , которая наиболее походит для организации занятий. Каждый комплект пронумерован в соответствии с номером группы и учащиеся могут продолжить работу на следующем занятии. Работа с комплектами LEGO WEDO проходит в течении двух уроков, за это время ученик который успевает осознать результат своей деятельности.
_В течение учебного года проводятся контрольные и зачетные работы по темам, целью которых является определение степени усвоения материала обучающимися и стимулируется потребность учащихся к совершенствованию своих знаний и улучшению практических результатов. (Методы контроля полученных знаний: соревнования, выставки, контрольные задания в конце каждой темы, оценка знаний узлов РС, блиц опросы, решение конструкторских и технологических задач, круглые столы, защита творческих проектов и исследовательских работ, презентация рефератов.)
В процессе обучения проводятся срезы по мотивации учащихся к занятиям. На диаграмме представлены данные мониторинга мотивации учащихся на начало и конец первого года обучения(слайд №18)и мотивация учащихся на начало и конец третьего года обучения.(слайд №19)
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что внутренняя мотивация и мотивация к более глубокому изучению робототехники резко повышается. Оценивается результат реализации программы: знания, умения, навыки, опыт творческой деятельности и опыт эмоционально-ценностных отношений, приобретенные детьми за годы обучения, то есть изменение состояния личности ребенка, ее свойств, мировоззрения и, соответственно, владение определенными компетенциями. В процессе обучения детям представлялась возможность продемонстрировать свои знания, технологическую грамотность, практические умения, навыки.
Анализируя данные итогового контроля можно сделать вывод, что обучающиеся получают качественные знания, что представлено на диаграмме:(слайд №20)
Робототехника в школе развивается и соответствует требованиям ФГОС второго поколения, поэтому уже сегодня встает вопрос о введении образовательной робототехники в школьный курс, создании единой системышкола-ВУЗ-предприятие. Ведь уже сейчас в современном производстве и промышленности востребованы специалисты, обладающие знаниями в этой области, а начинать готовить таких специалистов нужно в школе и с самого младшего возраста.
Список использованной литературы :
1. http://russos.livejournal.com/817254.html,— Загл. с экрана
2. Живой журнал LiveJournal - справочно-навигационный сервис. Статья ««Школа» Лего-роботов» / / Автор: Александр Попов.
[Электронный ресурс] — Режим доступа: свободный.
3. Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник информации о робототехнике. [Электронный ресурс] — Режим доступа: , свободный http://robotics.ru/.— Загл. с экрана.
4. ПервоРобот LEGO® WeDoTM - книга для учителя [Электронный ресурс].
5. Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). — М.; «ЛИНКА — ПРЕСС», 2001.
