Внеурочная деятельность является составной частью учебно-воспитательного процесса и одной из форм организации свободного времени учащихся. Воспитание детей происходит в любой момент их деятельности. Однако наиболее продуктивно это воспитание осуществляется в свободное от обучения время. Правильно организованная система внеурочной деятельности представляет собой ту сферу, в условиях которой можно максимально развить или сформировать познавательные потребности и способности каждого учащегося.
Робототе́хника (от робот и техника; англ. robotics) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем (роботов).
Термин введён писателем-фантастом Айзеком Азимовым в 1942 году. Робототехника требует большого запаса знаний в области электроники, механики, программного обеспечения и многих других дисциплин.
Содержание
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| doklad_robototehnika.docx | 26.47 КБ |
Предварительный просмотр:
на тему: «Робототехника в рамках внеурочной деятельности».
учитель ССОШ № 3
Внеурочная деятельность является составной частью учебно-воспитательного процесса и одной из форм организации свободного времени учащихся. Воспитание детей происходит в любой момент их деятельности. Однако наиболее продуктивно это воспитание осуществляется в свободное от обучения время. Правильно организованная система внеурочной деятельности представляет собой ту сферу, в условиях которой можно максимально развить или сформировать познавательные потребности и способности каждого учащегося.
Робототе́хника (от робот и техника ; англ. robotics ) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем (роботов).
Термин введён писателем-фантастом Айзеком Азимовым в 1942 году. Робототехника требует большого запаса знаний в области электроники, механики, программного обеспечения и многих других дисциплин.
Работа с деталями Лего помогает учащимся лучше запомнить новые слова и их лексическое значение. Учащиеся учатся работать в группе и совместно находить решение поставленных перед ними задач. Занятие робототехникой работает на позитивное настроение, положительный результат, развитие воображения и логического мышления, организует их творческую и исследовательскую работу. В процессе работы ребята знакомятся с устройством, сборкой, управлением механизмов и роботов, с видами, приёмами и последовательностью выполнения технологических операций.
Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Обучающиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Поэтому вторая задача курса состоит в том, чтобы научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.
Обучающие робототехнические наборы , помогают освоить азы программирования и понять работу механизмов. В комплектацию конструкторов входит все необходимое для создания собственных роботов.
Программное обеспечение и подробная инструкция помогают сконструировать и запрограммировать множество моделей роботов, представленных в наборе.
Что мы делаем на занятиях:
- Одно занятие длится 45-90 минут. Обычно команда из 2-6 человек работает с одним конструкторским набором и одним ноутбуком.
- По инструкции собираем модель, составляем для неё программу, проводим испытания.
- Для каждой модели можно написать несколько вариантов программ, добавить звуковое и графическое сопровождение.
Общий ход занятия выглядит приблизительно так:
- Постановка задачи
- Способы ее решения логическим путем и определение какие именно команды должен выполнить робот
- Конструирование робота с необходимыми блоками, моторами
- Программирование.
Было закуплено 3 набора первоначально LEGO Mindstorms Education EV3.
- Этот конструктор роботов подходит для детей от 10 лет, хотя и взрослые используют его достаточно активно. Можно собрать балансирующего робота, щенка, ступенехода, сортировщика деталей по цветам и многое другое.
- В стартовый набор входит 541 деталь LEGO Technic и два лотка для их хранения, микрокомпьютер EV3 (с поддержкой Wi-Fi и Bluetooth), аккумулятор, три сервомотора (2 больших и один средний), ультразвуковой датчик, датчик цвета, гироскопический датчик и два датчика касания. В набор не входят программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3 и зарядка для аккумулятора.
- Внутри микрокомпьютера EV3 прячется процессор ARM 9 с операционной системой Linux. Здесь есть 4 входных порта и 4 выходных. В распоряжении 16 Мб флеш-памяти и 64 Мб RAM. Для расширения памяти есть слот для карт Mini SDHC объёмом до 32Гб. На блоке имеется шестикнопочный интерфейс с подсветкой тремя цветами и чёрно белый дисплей разрешением 178×128. Здесь же есть динамик. Микрокомпьютер поддерживает Wi-Fi (встроенного Wi-Fi нет, рекомендуется использовать адаптер NETGEAR WiFi dongle WNA1100 Wireless-N 150) и Bluetooth (Bluetooth встроенный) для взаимодействия с роботом. Питание происходит от шести пальчиковых батареек (размера AA) или от литиевого аккумулятора ёмкостью 2050 мАч. От аккумулятора робот проработает дольше, чем от батареек. Заряжается аккумулятор 3-4 часа.
Выделяют четыре блока УУД: личностный, регулятивный, коммуникативный и познавательный. Предметом нашего рассмотрения будут регулятивные учебные действия, поскольку именно на них базируется способность ребёнка к самоорганизации учебной деятельности.
Использование конструкторов LEGO способствует формированию следующих регулятивных учебных действий:
1. Развитие способности к целеполаганию.
Школьник учится ставить цель и, удерживая её на протяжении всего занятия, достигает необходимого результата. Самостоятельно разрабатывая собственного робота из набора LEGO, ребёнок учится ставить перед собой учебную задачу.
2. Развитие способности к планированию.
Поставив перед собой цель, школьник составляет краткий или подробный план деятельности по моделированию нового робота или изменению уже знакомого. Ребёнок учится работать и по готовым инструкциям (входящим в комплект конструктора), и по схемам, разработанным учителем. Но главное, ему приходится много читать, чтобы реализовать поставленные цели. Указания по выполнению плана могут быть как письменными или графическими, так и устными. Помимо этого, работая в команде, надо уметь правильно распределить обязанности между всеми участниками процесса.
3. Развитие способности к прогнозированию.
Школьник учится прогнозировать результаты своей деятельности, выбирая различные способы выполнения одного и того же задания, так как, изменяя схему или последовательность сбора модели, используя разные детали, ученик получает различные варианты одного и того же робота.
4. Формирование действия контроля.
Выполнив задание, учащийся получает готовую модель и имеет возможность самостоятельно проверить правильность её выполнения. Тем самым формируется умение контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации, указанное в числе метапредметных результатов обучения.
5. Формирование действия коррекции.
Обнаружив недочёты в своей работе, школьник имеет возможность внести коррективы на любой стадии сборки модели. Он учится критично относиться к результатам своей деятельности и деятельности окружающих. Если модель робота LEGO 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.
6. Развитие способности к оценке.
Учащийся получает возможность сравнивать свою модель с моделями одноклассников, а значит, оценить уровень выполнения своей работы: сложность, функциональность, внешнюю эстетичность, рациональность робота. При этом ребёнок 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.
7. Формирование саморегуляции.
Процесс сборки модели требует терпения и самообладания. Если по каким-то причинам школьнику приходится делать работу сначала, ему нужно приложить некоторое волевое усилие для успешного устранения недочётов. При общении с напарниками по заданию ребёнку необходим самоконтроль, поскольку в ходе планирования или выполнения модели у детей могут возникать разногласия. Таким образом происходит формирование навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных ситуациях, развитие умений не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций.
Какую бы педагогическую технологию учитель не взял за основу при организации внеурочной деятельности по робототехнике, эта деятельность всё равно будет носить исследовательский характер, т. к. робототехника представляет собой область самостоятельного технического творчества. Учебно-исследовательская деятельность учащихся – это самостоятельная поисковая деятельность, направленная на создание качественно новых ценностей, важных для развития личности и ориентирующая каждого ученика на достижение индивидуально-личностных успехов.
Первоначальное использование конструкторов Лего требует наличия готовых шаблонов: при отсутствии у многих детей практического опыта необходим первый этап обучения, на котором происходит знакомство с различными видами соединения деталей, вырабатывается умение читать чертежи и взаимодействовать в команде.
В дальнейшем, обучающиеся отклоняются от инструкции, включая собственную фантазию, которая позволяет создавать совершенно невероятные модели. Недостаток знаний для производства собственной модели компенсируется возрастающей активностью любознательности обучающегося, что выводит обучение на новый продуктивный уровень, который невозможно представить без работы с дополнительными источниками информации – учебниками, справочниками, статьями и др. И на этом этапе очень важно формировать у учащихся навыки смыслового чтения.
Смысловое чтение – вид чтения, которое нацелено на понимание читающим смыслового содержания текста. Для смыслового понимания недостаточно просто прочесть текст, необходимо дать оценку информации, откликнуться на содержание. Смысловое чтение является метапредметным результатом освоения образовательной программы основного общего образования, а также является универсальным учебным действием.
Эффективно формировать и развивать навыки смыслового чтения помогают «Приемы педагогической техники».
Прием «Подводящий диалог» . Это система посильных ученику вопросов, подводящих его к открытию мысли. Развивает логическое мышление учащихся.
Прием «Составь пары». Установите соответствие между первым и вторым столбиком. Этот прием можно использовать на этапе знакомства с новыми командами или при прогнозировании результата работа блока.
Прием «Кластер». Графическое отображение материала, показывающее внутренние и внешние связи предметов и явлений. Учитель записывает тему урока как «сердцевину» кластера, вместе с детьми формулирует и записывает вопросы, на которые в течение урока обучающиеся получают ответы. На первом этапе учащиеся активно вовлекаются в процесс. На фазе осмысления идет работа с информацией: чтение текста, обдумывание и анализ полученных фактов. На стадии рефлексии полученные знания перерабатываются и делаются выводы. Прием кластера развивает системное мышление, учит детей систематизировать учебный материал, вырабатывать и высказывать свое мнение.
Прием «Ты – мне, я – тебе». Ученики, работая в парах или группах, задают вопросы друг другу, ведущие к решению поставленной задачи.
Прием «Своя опора». Ученик составляет конспект или план материала учебника, которым он может пользоваться во время своего ответа. Конспект может быть оформлен в виде схемы, таблицы.
В этом же случае можно использовать прием «Шпаргалка для друга». Учитель предлагает составить текст шпаргалки, пригодный для полного ответа на поставленный вопрос или по данной теме.
Чтение с пометками.
По ходу чтения читатель делает на полях пометы (например, «+» – понял, «—» – не понял, «?»– требует обсуждения). После чтения текста обсуждаются пометы и проверяется осмысление текста.
Учащиеся составляют краткое содержание к тексту, отзывы о прочитанном.
Составление карты памяти предполагает использование различных графических средств (рисунков, символов, стрелочек, шрифтов).
Лист предпочтительно располагать горизонтально: так отводиться больше места под рисунок, что позволит расширять и моделировать его. В центре страницы пишется и выделяется главная идея (например, название новой темы). Используя разноцветные ручки, выводиться из «главной идеи» линии (ветви), каждая их которых выделяется под определенный рассматриваемый момент основной темы. Каждая ветвь подписывается. Для того чтобы назвать ветвь необходимо подобрать определенное ключевое слово, такое, чтобы оно наиболее полно соответствовало теме данной ветви. На крупных ветвях помещаются более мелкие, для их именования также подбираются наиболее подходящие ключевые слова.
Можно детализировать карту настолько, насколько это нужно для понимания текста.
Конечным результатом внеурочной деятельности, связанной с робототехникой являются созданные проекты роботов, с описанием их работы; олимпиады по робототехнике; СОРЕВНОВАНИЯ между командами.
Образовательная робототехника – универсальный продукт, перспектива его применения в современной образовательной среде безгранична при условии системного подхода общества, государства и семьи к формированию ресурсов, обеспечивающих реализацию федеральных государственных образовательных стандартов.
