Реализация концепции математического образования средствами образовательной робототехники.
материал на тему

Отдел образования Администрации Фроловского муниципального района

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Зеленовская средняя школа»

Доклад на районном семинаре заместителей директоров школ по учебно-воспитательной работе:

«Реализация концепции математического образования

средствами образовательной робототехники».

                                                                    Составлен

                                                                    учителем физики

                                                                    Тарадеевой

                                                                    Татьяной Анатольевной

                                     п. Пригородный, 2016 год

С одной стороны, в основе образовательной робототехники лежат игровые технологии, этим в значительной степени обусловлена еѐ популярность. Безусловно, игра является эффективным методом и формой организации обучения, она позволяет школьникам учиться, не замечая процесса обучения.

     С другой стороны, образовательная робототехника – это интегративная предметная область, отражающая современный уровень развития науки и техники. Она включает в себя знания из школьных предметов: информатики, физики, математики. Информатика как ведущий учебный предмет сохраняет свою специфику, а физика и математика выступают в качестве вспомогательной основы. Можно выделить два вида интегративных связей образовательной робототехники с названными учебными предметами: 1) элементы предметных знаний, необходимые для изучения робототехники; 2) элементы межпредметных знаний, необходимые для изучения робототехники. Раскроем эти связи.

    Создание и отладка алгоритмов для робота – задача из курса информатики. В то же время программирование устройств (моторов и датчиков), которыми оснащен робот, затрагивает и область физики. При создании программ необходимо понимать суть работы датчика (физические закономерности, на которых основана его работа), учитывать погрешности измерения датчика и др. Физика всегда занимала ведущее место как научная ос- нова техники, поскольку она лежит в основе всех наиболее значимых направлений технического прогресса. Для образовательной робототехники особо важными разделами физической науки являются механика и электроника. Математика как инструмент научного познания позволяет в образовательной робототехнике решать задачи с углами, градусами, коэффициентами и пропорциями. В сумме физические и математические знания дают возможность рассчитывать траекторию движения робота, измерять и рассчитывать значения физических величин. Наконец, в сово- купности с информатикой математика позволяет создавать достаточно сложные алгоритмы для робота с использованием переменных величин и математических вычислений.

        Интегративные связи образовательной робототехники.

Разъясним изложенное на примере проекта по созданию робота, рисующего многоугольник. С помощью несложного циклического алгоритма (ехать прямо, повернуть (действия повторяются многократно)) роботу задается траектория движения. В зависимости от заданного угла поворота робот может двигаться по траектории треугольной, квадратной, пятиугольной форм и др. При создании такого робота используются следующие дидактические понятия: дроби, пропорции, окружность, радиус, диаметр (математика); движение, скорость тела, пройденный путь, механическая энергия, теплота, трение (физика); линейный алгоритм, циклический алгоритм, программа, отладка программы (информатика). При создании программы для робота, рисующего многоугольник, ключевым моментом является вычисление угла, на который поворачивается робот. Совокупность физических и математических знаний в решении этой задачи делает возможным вывод формулы для расчета длительности работы мотора, этот параметр закладывается в программу.

         Характеризуя образовательную робототехнику как интегративный курс для средней школы, можно выделить целевой, содержательный, деятельностный, воспитательный, развивающий аспекты еѐ преподавания. Целевой аспект: образовательная робототехника рассматривается как средство реализации ФГОС общего образования, проектная деятельность на занятиях по образовательной робототехнике способствует эффективному формированию у школьников всего комплекса универсальных учебных действий (познавательных, регулятивных, личностных, коммуникативных); Содержательный аспект: в ходе изучения образовательной робототехники у учителя появляется возможность эффективной реализации межпредметных связей по основным школьным предметам «Информатика», «Физика», «Математика»