Использование образовательной робототехники в курсе информатики 8 класса

«Уже в школе дети должны получить возможность

раскрыть свои способности, подготовиться к жизни

в высокотехнологичном конкурентном мире»

Д. А. Медведев

Одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта является робототехника.

Робототехника  — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

В настоящее время   образовательная  робототехника  в  школе  приобретает  все  большую значимость  и  актуальность.

Изучение робототехники создает предпосылки для социализации личности учащихся и обеспечивает возможность ее непрерывного технического образования, а освоение с помощью лего- наборов и других роботоконструкторов компьютерных технологий – это путь школьников к современным перспективным профессиям и успешной жизни в информационном обществе.

Тема моей работы: Использование робототехники при изучении основ алгоритмизации на уроках информатики в 8 классе.

Цель: овладение навыками конструирования, повышение интереса к разделу «Алгоритмы и исполнители» через практическую деятельность с использованием наборов LEGO Education Mindstorms EV3

Задачи:

• создание доступной среды обучения для всех учеников класса;

• развитие умения работать самостоятельно по заданному алгоритму;

• повышение интереса к информатике как предмету;

• развитие творческих способностей учащихся.

Актуальность данной темы продиктована Федеральными Государственными Образовательными Стандартами Основного Общего Образования, где среди функций Универсальных Учебных Действий выделяют:

• обеспечение возможностей ученика учиться самостоятельно;

• создание условий для гармоничного развития личности;

• обеспечение успешного освоения учебного материала.

Все учащиеся нашего интерната имеют диагноз Задержка Психического Развития. В самом общем виде сущность данного диагноза состоит в следующем: развитие мышлении, памяти, внимания, восприятия, речи, эмоционально-волевой сферы личности происходит замедленно с отставанием от нормы. Ограничение психических и познавательных возможностей не позволяют ребенку успешно справляться с учебной деятельностью.

На диаграмме представлены результаты обследования уровня общих умственных способностей учащихся 8 класса. Почти все критерии имеют уровень ниже среднего (диаграмма).

Основным разделом всего курса информатики средней школы является алгоритмы и исполнители. Раздел достаточно сложный, требующий умения анализировать, составлять различные виды алгоритмов, тестировать их на конкретных исполнителях.

Еще одна сложность изучения данного раздела – это достаточно абстрактные исполнители, которых нельзя потрогать руками.

В сентябре 2019 года нашему интернату Нижегородским отделением Детского Фонда были подарены комплекты робототехники LEGO Education Mindstorms EV3. Сразу же встал вопрос о более продуктивном его использовании. Так, в рамках дополнительного образования был создан кружок «Робототехника».

Использование конструкторов LEGO Education  имеет достаточно широкий спектр применения не только во внеурочной, но и учебной деятельности.

Особенно эффективно его использование на уроках информатики при изучении раздела «Алгоритмизация».

Учебной программой на изучение раздела «Основы алгоритмизации» отводится 10 часов и предлагает стандартный набор исполнителей из программного обеспечения КуМир (комплект учебных миров). Это «Чертежник», «Робот», «Кузнечик». Ученик не имеет возможность изменить внешний вид исполнителя, его набор команд. Другое дело, когда исполнитель собран своими руками, а его программирование сводится к последовательности команд, которые создаются из отдельных блоков и их функционал достаточно разнообразен.

Изучение раздела «Алгоритмизация» с использованием конструкторов LEGO Education осуществляется по следующей схеме: 

1. Знакомство с набором LEGO Education, программным обеспечением.

2. Сборка базовой модели Робота. Занимает у наших ребят около 40 минут. Работа в группе (2-3 человека) позволяет несколько сократить это время, к тому же у ребят есть возможность внести в модель свои изменения, внести соревновательный элемент в процесс деятельности. На первом этапе модель собирается четко по инструкции, в дальнейшем ребятам предлагается пофантазировать, добавить различные датчики, поменять конструкцию и т.д.

3. Программирование по принципу: от простого – к сложному и осуществляется путем составления программы из готовых блоков, меняя лишь параметры.

Структура урока с использованием робототехники мало чем отличается от обычного урока информатики, так как там тоже предполагается практическая работа за компьютером. Но, как показала практика, создавать своих исполнителей, «оживлять» их значительно интересней, а одним из основных методов работы является метод проектов и метод исследования.

Современная школьная программа ориентирована не только на изучение достижений прошлого, но и технологий, необходимых для развития человечества в будущем.

Робототехника позволит вовлечь учащихся в процесс, мотивировать их на учебную деятельность, разнообразить программу, использовать групповые методы обучения, наладить межпредметные связи. К числу плюсов также стоит отнести практическую составляющую предмета и его профориентационное значение.

Область изучения и использования Робототехники не ограничена. Так в августе 2020 года, благодаря Федеральному проекту «Успех каждого ребенка», в нашем интернате появились наборы Робототехники VEX, выделен отдельный кабинет Робототехники. В данный момент идет знакомство с новыми наборами в январе планируется их внедрение в учебный образовательный процесс.