Робототехника в школе
статья

Баранов В.Н.

Робототехника в школе.

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем[1].

Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.

Когда в нашей школе появились первые конструкторы из серии Lego младшие школьники ликовали и делают это до сих пор. А вот для более старших потребовалось помозговать. Выяснилось, что такой конструктор даже без ресурсного набора позволяет собирать очень интересные конструкции и модели. Разобравшись с конструктором подробно, выяснилось, что можно управлять с одного компьютера двумя двигателями. Это дает большие возможности: можно собирать колесного робота, который еще будет выполнять дополнительные действия, например поднимать что-либо. В общем, если окунуться в работу с конструктором с головой можно заинтересовать детей очень сильно.  

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. На современном этапе в школе рассматриваются проблемы робототехники.  Lego роботы встраиваются в учебный процесс. Проводятся соревнования по робототехнике, учащиеся участвуют в различных конкурсах в основе которых использование новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями.

При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников. Таким образом, можно убедиться в том, что Лего, являясь дополнительным средством при изучении курса информатики, позволяет учащимся принимать решение самостоятельно, применимо к данной ситуации, учитывая окружающие особенности и наличие вспомогательных материалов. И, что немаловажно, – умение согласовывать свои действия с окружающими, т.е. – работать в команде.

Дополнительным преимуществом изучения робототехники является создание команды и, в перспективе, участие в городских, региональных, общероссийских и международных олимпиадах по робототехнике, что значительно усиливает мотивацию учеников к получению знаний. Основная цель использования робототехники – это социальный заказ общества: сформировать личность, способную самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку. То есть формирование ключевых компетентностей учащихся.

Компетентностный подход в общем и среднем образовании объективно соответствует и социальным ожиданиям в сфере образования, и интересам участников образовательного процесса. Компетентностный подход – это подход, акцентирующий внимание на результатах образования, причём в качестве результата образования рассматривается не сумма усвоенной информации, а способность действовать в различных проблемных ситуациях.

Главная задача системы общего образования – заложить основы информационной компетентности личности, т.е. помочь обучающемуся овладеть методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения.

Для эффективного формирования информационной компетентности на занятиях по робототехнике, нужна система учебных задач.

LEGO  — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году.

 Все школьные наборы на основе этого конструктора предназначены для работы  группами. Поэтому, учащиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества, и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи. В процессе конструирования они добиваются  того, чтобы созданные модели работали, и отвечали тем задачам, которые перед ним ставятся. Учащиеся получают возможность учиться на собственном опыте, проявлять творческий подход при решении поставленной задачи. Задания разной трудности учащиеся осваивают поэтапно. Основной принцип обучения «шаг за шагом», являющийся ключевым для LEGO, обеспечивает учащемуся возможность работать в собственном темпе.

Конструктор ПервоРобот  позволяет учителю самосовершенствоваться, брать новые идеи которые позволяют привлечь и удержать внимание учащихся, организовать учебную деятельность применяя различные предметы и проводить интегрированные занятия. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе конструкторов, позволяют учащимся создавать модели собственного изобретения, конструировать роботов которые используются в жизни.

      Данные конструкторы показывают учащимся взаимосвязь между различными областями знаний.  Модели  конструктора дают представление о работе механических конструкций, о силе, движении и скорости, позволяют производить математические вычисления. Данные наборы помогают изучить разделы информатики – это моделирование и программирование.

        Целью  использования Лего - конструирования в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развития мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе. В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микропроцессором, и наборами датчиков. С их помощью школьник может запрограммировать робота - умную машинку на выполнение определенных функций.

Литература:

1. Юревич, Е. И. Основы робототехники — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 416 с.
2. Василенко, Н.В. Никитан, КД. Пономарёв, В.П. Смолин, А.Ю. Основы робототехники Томск МГП "РАСКО" 1993. 470с.
3. Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты [Электронный ресурс]. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС» – www.eidos.ru.
4. Хуторской А.В. Современная дидактика. – М., 2001
5. Поташник М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе.– М., 2009
6. Материалы авторской мастерской Л.П. Босовой [Электронный ресурс]. -http://metodist.lbz.ru/avt_masterskaya_BosovaLL.html
7. Комплект методических материалов «Перворобот». Институт новых технологий.