Образовательная робототехника

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА

КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ

ГРАМОТНОСТИ У ГИМНАЗИСТОВ

Т.М. Корюкина,учитель информатики, вкк,

МБОУ города Кургана «Гимназия №47», Курганская область

Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологическом конкурентном мире.

Д.А. Медведев

Творчество – это специфичная для человека деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающееся неповторимостью, оригинальностью и уникальностью. Научное творчество – это вид творческой деятельности, ведущей к созданию принципиально новых и социально значимых духовных продуктов – знаний, используемых в дальнейшем во всех сферах материального и духовного производства. Техническое творчество – вид творческой деятельности по созданию материальных продуктов – технических средств, образующих искусственное окружение человека. В настоящее время различные виды роботов находят все большее применение в машиностроении, медицине, космической промышленности и других областях. Образовательная робототехника как часть инженерно-технического образования, становится важным элементом и средством работы по формированию самоопределения детей и молодежи, развития их творческих способностей и обеспечивает формирование технического и инженерного мышления.

Если посмотреть вокруг, то можно обнаружить, что почти все вещи и предметы, сделанные человеком, придуманы инженерами. Все, чего добилась наша земная цивилизация в процессе развития от каменного века до исследования космоса, это, безусловно, огромная заслуга инженеров. Я говорю о тех, кто, используя свои знания и опыт, делает то, чего ранее не существовало. Возможно, тот, кто придумал колесо или добыл огонь, был первый инженер на земле.Однако современное общество и государствоостро нуждаются в инженерах. Современный инженер — это высококвалифицированный специалист, который должен не только обладать отличными знаниями в области современной техники и технологий, но и умело использовать инженерные методы при решении задач.В настоящее время со стороны государства предпринимаются попытки по возвращению престижа профессии «инженер».

В нашей гимназии кружок «Робототехника» ведется в рамках Малой Академии Наук восьмой год. Занятия проводятся 2 раза в неделю для обучающихся 5 - 10 классов. Цель программы работы кружка состоит в том, чтобы научить обучающихся грамотно выразить свою идею, спроектировать её техническое и программное решение и реализовать ее в виде модели, способной к функционированию. Обучение начинаем с азов: запоминаем названия деталей, виды крепления, алгоритм конструирования модели. Изучаем реечные передачи, зубчатые механизмы, равноускоренное движение. На занятиях дети знакомятся с деталями конструктора, учатся собирать различные конструкции роботов сначала по инструкции, затем по своему замыслу. Дети учатся работать в команде, анализировать результаты своей работы, совершенствовать технические характеристики своих конструкций. Изучаем работу с датчиками и моторами. Программируем роботов на движение по линии, остановку по сигналу, обнаружение препятствий и т.п. Не менее важен и такой аспект деятельности кружка, как работа по вовлечению обучающихся в инженерно-научное творчество по созданию робототехнических устройств и разработке проектов, используемых в науке и технике. Дети, посещающие кружок, являются успешными участниками различных соревнований, выставок, конференций, олимпиад, презентаций по робототехнике. Кому-то программа кружка позволяет рассказать о своих новых разработках, а также продемонстрировать их, для кого-то она просто является познавательной, для кого-то источником получения положительных эмоций, а для кого-то направлением для получения будущей профессии.

Результаты участия обучающихся в соревнованиях и конкурсах в 2016-2017 учебном году.

Международный научно-технический системно-инженерный конкурс «НТСИ-SkАРТ», г. Москва, Дмитриев Александр, 10Г, сертификат участника.

Командная инженерная всероссийская олимпиада школьников «Олимпиада Национальной технологической инициативы» г. Иннополис, Иванов Евгений, 10Б, диплом за 1 место.

Первая Всероссийская финтех - олимпиада школьников, финал, г. Москва, Иванов Евгений, 10Б, диплом за 1 место.

Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ учащихся 9-11 классов «Ученые будущего», г. Москва, МГУ, Дмитриев Александр, 10Г, диплом молодежного жюри 2 степени, грамота японской компании Рико за устойчивое эколого-социальное экономическое развитие.

Всероссийский конкурс региональных молодежных проектов «Система приоритетов» программы «Лифт в будущее», г. Москва, Дмитриев Александр, 10Г, диплом победителя.

Всероссийский фестиваль науки, г. Москва, МГУ, Дмитриев Александр, 10Г, сертификат участника.

Четвертый Всероссийский форум «Будущие интеллектуальные лидеры России», г. Ярославль, Дмитриев Александр 10Г, диплом участника, свидетельство в подтверждение успешного освоения работы на симуляторе мобильного лазерного технологического комплекса (МЛТК-20), свидетельство в подтверждение успешного освоения работы на симуляторе камеры по зарядке генераторов короткоживущих медицинских изотопов, г. Москва, РОСАТОМ, АТОМЭКСПО-2016.

Уральская проектная смена Образовательного Фонда «Талант и успех» по образовательной программе «Разработка проектов по приоритетным направлениям науки и техники» в направлении «Информационные технологии», Образовательный центр «Сириус», г.Сочи, Дмитриев Александр, 10Г, сертификат в объеме 136 часов.

ЧемпионатJuniorSkills в рамках Регионального чемпионата «Молодые профессионалы» WorldSkillsRussia Курганской области в компетенции «Мобильная робототехника 10+», г. Курган, команда «Титан»: Городянский Федор, 6А, Волчихин Артем, 6А, диплом за 2 место.

Региональный этап Международной олимпиады по робототехнике WRO-2017, «Творческая категория» (средняя возрастная категория), г. Курган, команда «Титан»: Городянский Федор, 6А, Волчихин Артем, 6А, диплом за 3 место.

Областной открытый университетский конкурс школьников и студентов по робототехнике, номинация «Свободная робототехника» (проекты), г. Курган, КГУ, Фомин Роман, 7в, диплом за 1 место.

Областной фестиваль науки, г. Курган, КГУ, Дмитриев Александр, 10Г, диплом за 2 место в направлении «Технические и математические науки».

Открытый областной турнир по робототехнике «Танковый биатлон», категория «Любитель, первая возрастная группа – 1-7 класс», г. Шадринск, ШГПУ, команда «Титан»: Городянский Федор, 6А, Волчихин Артем, 6А, грамота за 3 место, кубок, медали. Команда «Зевс»: Крылов Павел, 6В, сертификат участника.

Открытые областные соревнования по робототехнике «Гонки роботов», категория «Новичок», г.Курган, от нашей гимназии участвовало 7 команд. Команда «Метеоры»: Шадрин Егор, 5б, Березовский Андрей, 5в, диплом за 1 место.

Открытый областной турнир по робототехнике «Малые Олимпийские игры роботов», категория «Новичок», г. Шадринск, ШГПУ, команда «Метеоры»: Шадрин Егор, 5б,Березовский Андрей, 5в, сертификаты участников (6 место).

Областные открытые соревнования по робототехнике «Бумеранг» номинация «Гонки по линии», средняя возрастная группа, г. Курган, команда «Метеоры»: Шадрин Егор, 5б, Березовский Андрей, 5в, диплом за 2 место, кубок. Команда «Tesla»: Брагин Артем, 6б, Ашихин Глеб, 2а, сертификаты участников.

Областные открытые соревнования по робототехнике «Бумеранг», номинация «Гонки по линии», старшая возрастная группа, г. Курган, команда «Зевс»: Фомин Роман, 7В, Крылов Павел, 6В, сертификаты участников.

Программа дополнительного образования «Робототехника» направлена на достижение в первую очередь метапредметных результатов, включающих освоение обучающимися УУД (регулятивных, познавательных и коммуникативных).

Целеполагание — постановка учебной задачи (соотнесения того, что уже известно, с тем, что еще неизвестно). В начале занятия гимназист учится самостоятельно ставить цель и, удерживая ее в течение всего урока, достигает реального результата. Разрабатывая робота самостоятельно, ребенок учится ставить перед собой учебную задачу.

Прогнозирование—предвосхищение обучающимся ожидаемого результата. В результате своей деятельности гимназист учится прогнозировать, выбирая всевозможные способы выполнения одного и того же робота, так как, изменяя последовательность или схему сборки, используя различные детали, ученик получает разные варианты одного и того же робота.

Планирование — составление дальнейшего плана и последовательности его действий, что очень важно для профессии инженера, так как, поставив перед собой цель, гимназист самостоятельно составляет краткий или подробный план деятельности по изменению уже собранного или моделированию нового робота. Ребенок учится работать и по схемам, разработанным учителем, и по готовым инструкциям, входящим в комплект конструктора. Указания по выполнению плана могут быть как письменными, так и устными.

Контроль — сопоставление способа действия и его результата с заданным образцом. Выполнив задание, учащийся получает собранную модель и имеет возможность самостоятельно проверить правильность ее выполнения. Тем самым формируется умение контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с задачей и условиями ее реализации.

Коррекция—внесение необходимых изменений в план действия. Обнаружив недочеты в своей работе, гимназист имеет возможность внести коррективы на любой стадии сборки модели. Он учится критично относиться к результатам своей деятельности и деятельности окружающих. Если модель робота не выполняет запланированные функции, значит, на какой-то стадии работы допущена ошибка, которая требует исправления. В итоге происходит формирование умения понимать причины успеха (неуспеха) учебной деятельности и способности действовать даже в ситуациях неуспеха.

Оценка — выделение и осознание обучающимся того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения (насколько усвоили полученную информацию). Обучающийся получает возможность сравнивать свою модель с моделями одноклассников, а значит, оценить уровень выполнения своей работы: сложность, функциональность, внешнюю эстетичность, рациональность робота. При этом ребенок учится объективно оценивать результат не только своей, но и чужой деятельности. На основе полученных результатов он может сделать выводы об уровне своих знаний и умений.

Волевая саморегуляция—способность к выбору и преодолению препятствий. Процесс сборки модели требует самообладания и терпения. Если по каким-то причинам гимназисту приходится делать работу сначала, ему нужно приложить некоторое волевое усилие для успешного устранения недочетов. При общении с напарниками по заданию ребенку необходим самоконтроль, поскольку в ходе выполнения модели у гимназистов могут возникать разногласия. Происходит формирование навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных ситуациях.

Курс робототехники в гимназии - это интересное и увлекательное занятие как для детей, так и для взрослых. Наличие интереса является одним из залогов успешного обучения. Занятия рассчитаны на развитие математических и алгоритмических способностей, основ программирования, исследовательских навыков и позволяют создавать модели роботов от самых простых до самых сложных. Начиная работу с детьми, я сама прошла весь путь от создания базового робота до его программирования. Кружок «Робототехника» для обучающихся гимназии – это первые шаги в мир конструирования, моделирования и программирования. И очень замечательно, что у обучающихся нашей гимназии есть возможность пробовать себя в этом интересном, увлекательном и творческом деле.

Таким образом, благодаря реализации программы «Робототехника», у гимназистов повышается инженерная грамотность. Моим ученикам интересно изучать электронику и физику, так как это неделимая часть робототехники. В их планах после окончания гимназии поступить в университеты на один из факультетов инженерии в области информатизации и электроники. Очень трудно научить неодушевленный механизм работать самостоятельно, фактически это как оживить что-то. Но это очень интересно, и в этом я вижу будущее своих учеников. Нет более счастливого момента в жизни инженеров, как видеть результат своего труда, работающий на пользу человечества.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/302525-obrazovatelnaja-robototehnika