Доклад
Применение робототехники во внеурочной деятельности обучающихся в условиях реализации ФГОС и предметной Концепции.
В нашем стремительно развивающемся мире вопрос развития в детской среде технической и технологической грамотности в эпоху тотальной цифровизации общества и технологических прорывов, научных открытий и изобретений становится как никогда актуальным и необходимым.
В связи с этим Президентом РФ В.В Путиным был издан указ который непосредственно направлен на развитие прорывного научно -технологического и социально- экономического развития РФ.
Указ президента РФ от 07.05.2018 г.
В котором было установлено решение следующих задач:
- внедрение на уровнях основного общего и среднего общего образования новых методов обучения и воспитания, образовательных технологий, обеспечивающих освоение обучающимися базовых навыков и умений, повышение их мотивации к обучению и вовлеченности в образовательный процесс, а также обновление содержания и совершенствование методов обучения в предметной области "Технология"; - формирование эффективной системы выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодежи, основанной на принципах справедливости, всеобщности и направленной на самоопределение и профессиональную ориентацию всех обучающихся; - создание современной и безопасной цифровой образовательной среды, обеспечивающей высокое качество и доступность образования всех видов и уровней.
Технологическое образование является необходимым компонентом общего образования, предоставляя обучающимся возможность применять на практике знания основ наук, осваивать общие принципы и конкретные навыки преобразующей деятельности человека, различные формы информационной и материальной культуры, а также создания новых продуктов и услуг.
В связи с этим был разработан Национальный проект «Образование» и «КОНЦЕПЦИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ «ТЕХНОЛОГИЯ» В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХОРГАНИЗАЦИЯХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, РЕАЛИЗУЮЩИХ ОСНОВНЫЕОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ»
В задачи проекта входят:
- Обеспечение глобальной конкурентоспособности российского образования, вхождение Российской Федерации в число 10 ведущих стран мира по качеству общего образования.
- Воспитание гармонично развитой и социально ответственной личности на основе духовно-нравственных ценностей народов Российской Федерации, исторических и национально-культурных традициях.
В связи с этим была разработана КОНЦЕПЦИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ «ТЕХНОЛОГИЯ» В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, РЕАЛИЗУЮЩИХ ОСНОВНЫЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ
Концепция представляет собой систему взглядов на основные проблемы, базовые принципы, цели, задачи и направления развития предметной области «Технология» как важнейшего элемента овладением компетенциями, навыками XXI века, в рамках освоения основных общеобразовательных программ в образовательных организациях.
(Утверждена Министерством Просвещения РФ 24.12.2018 г.)
Основные задачи реализации Концепции
- изменение статуса предметной области «Технология» в соответствии с ее ключевой ролью в обеспечении связи фундаментального знания с преобразующей деятельностью человека и взаимодействия между содержанием общего образования и окружающим миром; - создание системы преемственного технологического образования на всех уровнях общего образования; - модернизация содержания, методик и технологий преподавания предметной области «Технология», материально-технического и кадрового обеспечения; усиление воспитательного эффекта; - изучение элементов как традиционных, так и наиболее перспективных технологических направлений, включая обозначенные в НТИ, и соответствующих стандартам Ворлдскиллс; - создание системы выявления, оценивания и продвижения обучающихся с высокой мотивацией и способностями инженерно-технологической направленности; популяризация передовых практик обучения и форм технологического образования, формирование открытого интернет-банка образовательных модулей, создаваемых лидерами технологического образования различных регионов.
Инклюзивное образование в рамках технологии.
Одной из главных задач в концепции является инклюзивное образование, социализация и адаптация учеников с особенностями психологического и физиологического развития их интеграцию в современное общество с учётом их особенностей развития и восприятия.
Такие дети нуждаются в особом внимании так как изначально менее приспособлены и имеют ряд индивидуальных ограничений в способах и методах преподавания, и освоения учебных программ, по этому инклюзия таких детей и их социализация должны реализовываться через внедрение индивидуальных программ обучения учитывающих их особенности, но должна тем не менее соответствовать поставленным целям выше приведённой концепции, и представленным компетенциям технологического образования. Таких детей также необходимо вовлекать в кружковую деятельность с применением 3д моделирования, в частности 3Д рисования с применением 3Д ручек. Дети обычно уже знакомы с рисованием и с удовольствием рисуют 3Д ручками.
Реализация любых учебных- образовательных программ в дополнительном образовании не мыслима без форм интегрированного контроля которые должны соответствовать типам и формам реализуемых программ, а так же в обязательном порядке учитывать инклюзивную составляющую индивидуальных особенностей учащихся.
Во исполнение концепции и выполнения указа презедента РФ от 7.05.2018 года. В Грайворонском районе осуществляется ряд программ дополнительного образования и кружковой деятельности реализуемых на базе МБОУ СОШ им В.Г. Шухова» г. Грайворона «3Д моделирования и протатепирования», ( Слайд) «Робототехнике», (Слайд) «Шахматам» (Слайд) в рамках школьных програм дополнительного образования.
Из выше изложенного для успешной реализации концепции предметной области технологии по средством дополнительного образования, необходимо синхронизировать получаемые компетенции учениками из выше приведённых предметных областей, с закреплением полученных знаний в рамках школьных программ, приобретением необходимых навыков и умений по средством дополнительного образования, кружковой внеурочной деятельности, - стимулирующих стремление учеников к интеллектуальному развитию и мотивирующее их на успешное прохождение школьных программ тем самым направляющее их в дальнейшей профессиональной ориентации, и социальной адаптации в обществе .
Теперь хотелось бы затронуть животрепещущую тему это перспективы развития и проблеммы связанные с реализацией этих инновационных програм образования:…………………………………………………………………………..
Педагогическая целесообразность использования робототехники во внеурочной дейстельности в том что, она является целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в с современном мире . В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.
Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования
Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.
Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества.
Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.
Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.
Lego позволяет учащимся:
совместно обучаться в рамках одной бригады;
распределять обязанности в своей бригаде;
проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;
проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
создавать модели реальных объектов и процессов;
видеть реальный результат своей работы.
Цель:
развитие творческих и научно-технических компетенций обучающихся в неразрывном единстве с воспитанием коммуникативных качеств и целенаправленности личности через систему практикоориентированных групповых занятий, консультаций и самостоятельной деятельности по созданию робототехнических устройств, решающих поставленные задачи.
Задачи:
развивать научно-технические способности (критический, конструктивистский и алгоритмический стили мышления, фантазию, зрительно-образную память, рациональное восприятие действительности);
расширять знания о науке и технике как способе рационально- практического освоения окружающего мира;
обучить решению практических задач, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне свободного использования;
формировать устойчивый интерес робототехнике, способность воспринимать их исторические и общекультурные особенности;
воспитывать уважительное отношение к труду.
Учащимся дается необходимая теоретическая и практическая база, формируются навыки работы с конструктором LEGO NXT Mindstorms, с принципами работы датчиков: касания, освещённости, расстояния. На основе программы LEGO Mindstorms Eduсation NXT 2.0 школьники знакомятся с блоками компьютерной программы: дисплей, движение, цикл, блок датчиков, блок переключателей.
В основе обучающего материала лежит изучение основных принципов механической передачи движения и элементарное программирование. Работая индивидуально, парами, или в командах, обучающиеся младшего школьного возраста могут учиться создавать и программировать модели, проводить исследования, составлять отчёты и обсуждать идеи, возникающие во время работы с этими моделями.
На каждом уроке, используя привычные элементы LEGO, а также мотор и датчики, ученик конструирует новую модель, посредством USB-кабеля подключает ее к ноутбуку и программирует действия робота. В ходе изучения учащиеся развивают мелкую моторику кисти, логическое мышление, конструкторские способности, овладевают совместным творчеством, практическими навыками сборки и построения модели, получают специальные знания в области конструирования и моделирования, знакомятся с простыми механизмами.
Ребенок получает возможность расширить свой круг интересов и получить новые навыки в таких предметных областях, как естественные науки, технология, математика.
Комплект заданий предоставляет средства для достижения целого комплекса образовательных задач:
творческое мышление при создании действующих моделей;
развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели;
установление причинно-следственных связей;
анализ результатов и поиск новых решений;
коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них;
экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов;
проведение систематических наблюдений и измерений;
использование таблиц для отображения и анализа данных;
написание и воспроизведение сценария с использованием модели для наглядности и драматургического эффекта;
развитие мелкой мускулатуры пальцев и моторики кисти младших школьников.
Робототехника - универсальный инструмент для образования. Вписывается и в дополнительное образование, и во внеурочную деятельность, и в преподавание предметов школьной программы, причем в четком соответствии с требованиями ФГОС. Подходит для всех возрастов - от дошкольников до профобразования. Причем обучение детей с использованием робототехнического оборудования - это и обучение в процессе игры, и техническое творчество одновременно, что способствует воспитанию активных, увлеченных своим делом, самодостаточных людей нового типа. Образовательная робототехника дает возможность на ранних шагах выявить технические наклонности учащихся и развивать их в этом направлении [6]. Многие практики робототехники рассматривают образовательную робототехнику как новую педагогическую технологию, направленную на приобщение детей и молодёжи к техническому творчеству, развитию навыков конструирования, моделирования и программирования [3]. Лучше всего образовательная робототехника вписывается в рамки внеурочной деятельности. Внеурочная деятельность - это проявляемая вне уроков активность детей, обусловленная, в основном, их интересами и потребностями, направленная на познание и преобразование себя и окружающей действительности, играющая при правильной организации важную роль в развитии учащихся и формировании ученического коллектива [4]. Главный целевой ориентир - содействие интеллектуальному, духовно-нравственному и физическому развитию личности школьников, становлению и проявлению их индивидуальности, накоплению субъектного опыта участия и организации индивидуальной и совместной деятельности по познанию и преобразованию самих себя и окружающей действительности. В настоящее время внеурочная деятельность становится обязательным аспектом школьного обучения, и поэтому есть смысл организовать в это время факультатив по обучению робототехнике, ведь эта дисциплина отвечает всем принципам внеурочной деятельности. На раннем этапе знакомства с робототехникой (начальная и средняя школа) конечно нельзя представить данный вид деятельности во всей красе, ведь эта возрастная группа не знакома или частично знакома с языками программирования, но можно остановиться на Kodu. Kodu Game Lab – это интерактивная среда создания трехмерных игр с помощью визуального программирования, в котором вообще не надо писать текст. Для разработки игры необходимо создать игровой мир, в котором будут жить внедрённые персонажи, и взаимодействовать по установленным правилам (а также с учётом законов физики) [2]. При начальном запуске игры можно загрузить множество существующих миров или же создать свой. Внутри мира живут объекты – яблоки, деревья, пушки, снаряды и т. д. Объекты уже наделены некоторым поведением, и можно добавлять им действия – например, при нажатии на пробел можно попросить пушку «выстрелить» снарядом, а при нажатии на стрелки – повернуться [12]. Заинтересовать программированием обучающихся старших классов можно с помощью создания приложений на языке C#. Для этого используются различные среды. Программное обеспечение LEGO Digital Designer - программа для создания различных 3D-объектов на основе виртуальных деталей конструктора LEGO от самих разработчиков этого популярного конструктора. Интерфейс программы очень прост и удобен, хоть и англоязычен, поэтому даже самому маленькому ребенку будет несложно разобраться с Виртуальным конструктором Лего [2]. Среда QReal:Robots разработка кафедры системного программирования СПбГУ, которая позволяет создавать графические программы для роботов Lego Mindstorms NXT 2.0 и исполнять эти программы прямо на компьютере, посылая команды роботу через Bluetooth или USB-интерфейс, а также генерировать по диаграммам код на языке Си и проверять его в исполнении робота; данная среда программирования является бесплатной, русифицированной, кроссплатформенной и свободно распространяемой как для индивидуального, так и для массового использования в образовательных и других учреждениях [2]. Используются и другие среды. Помимо программирования робототехника поддерживает такие технические дисциплины, как конструирование и моделирование [13]. Они также способствуют развитию технического мышления у обучающихся. Робототехника напрямую задействует технические способности учащихся, ведь, чтобы, пускай виртуально, создавать роботов, необходимо представление их в пространстве, конструкторская смекалка [14]. А чтобы в последующем программировать своих роботов, необходимо умение применять навыки программирования для конкретной задачи, необходимо на несколько шагов вперед продумывать свои действия, а это основные составляющие технического мышления. Во многих школах нашей страны уже используют образовательную робототехнику во внеурочной деятельности, и это говорит об актуальности данного направления. Таким образом, робототехника со всеми ее составляющими отлично подходит для развития технических способностей обучающихся, но так как пока ее нет в основной программе, стоит использовать ее для занятий вне уроков.
2 819
21 795 
