ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА ВО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ САЕНКО С. П. - презентация

1 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА ВО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ САЕНКО С. П.

2 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 56 г. Калининграда

3 Программа организации внеурочной деятельности Включение в систему внеурочной деятельности через вариативную часть учебного плана модуля «Организация исследовательской и проектной деятельности» Включение в систему внеурочной деятельности через дополнительное образование на базе школы.

4 Образовательная робототехника Это направление, в котором осуществляется современный подход к внедрению элементов технического творчества в учебный процесс через объединение конструирования и программирования. Интеграция информатики, математики, физики, черчения мотивирует учащихся на изучение точных наук, обеспечивает их раннюю профориентацию.

5 Образовательные робототехнические наборы Модули Легоконструирование 1 и 2 Перворобот LEGO EDUCATION WeDo Модули Робототехника 1 и 2 LEGO Mindstorms EDUCATION 9797 Модуль Робототехника 3 Набор «Матрешка Z» с платой Arduino Uno

6 Разделение учащихся по группам и модулям: 1 группа - учащиеся без подготовки. Для них существуют ознакомительные модули «Легоконструирование 1» и «Робототехника 1». Среда программирования – Lego Wedo Software. Элемент «Первые шаги» + 1 модель Среда программирования – блок NXT. Сборка трехколесной тележки с датчиками (базовая модель)

7 Разделение учащихся по группам и модулям: 2 группа - учащиеся с базой знаний. Для них существуют модули «Легоконструирование 2» и «Робототехника 2». Среда программирования – Lego Wedo и Scratch. 12 базовых моделей + 12 моделей электронного ресурса польской фирмы «Robocamp» Среды программирования –NXT-G 2.0, LabView, Robolab и RobotC. Собственные модели роботов.

8 Разделение учащихся по группам и модулям: 3 группа - учащиеся 6-8 классов. Для них существует модуль «Робототехника 3». Среда программирования – Arduino IDE. Учащиеся создают мини-проекты, используя ресурс wiki.amperka.ru; готовятся к различным соревнованиям, турнирам школьного, муниципального, регионального уровня

9 Методика обучения основам робототехники Основной принцип организации занятий: придумать, построить, запрограммировать, поразмышлять, продолжить.

10 План проведения занятий для модулей «Легоконструирование 1 и 2» Основные этапы: 1. Мотивация 2. Конструирование 3. Изучение конструкции 4. Программирование 5. Измени. 6. Дополнительное задание 7. Презентация лучших моделей

11 План проведения занятий для модулей «Робототехника 1 и 2» Каждое занятие проходит по индивидуальному плану. Пример занятия «Парковка в городе». 1 этап. Мотивация учащихся Преподаватель приводит различные данные исследований (таблицы), касающихся автомобилей. Учащиеся высказывают свое мнение по каждому вопросу. Коллективная дискуссия приводит к правильным ответам. 2 этап. Наводящие вопросы. - Какие проблемы в городах возникают в связи с ростом количества автомобилей? В результате обсуждения этого вопроса учащиеся приходят к выводу, что рост количества автомобилей приводит к нехватке парковочных и гаражных мест в любом крупном городе. Преподаватель включает видеоматериалы о примерах механизированных автоматических парковок. 3 этап. Цель проекта. В результате дискуссии учащиеся самостоятельно приходят к проекту «Парковка». Преподаватель рассказывает о проекте «Парковка».

12 План проведения занятий для модулей «Робототехника 1 и 2» 4 этап. Конструирование. Учащиеся самостоятельно конструируют робота для парковки, творчески подходя к этому заданию. В итоге, у каждой пары получается свой собственный, индивидуальный робот на трех или четырех колесах. 5 этап. Знакомство с полем. Преподаватель представляет вниманию учащимся поле проекта, с установленными стенками из кубиков Lego и трех меток: выход 1, гаражный бокс 2 и ремонтный бокс 3. 6 этап. Программирование. Здесь учащимся предлагается выполнить несколько заданий разного уровня сложности.

13 План проведения занятий для модулей «Робототехника 1 и 2» 6 этап. Программирование. Автоматическая парковка робота в гаражный бокс 2 из позиции 1. Автоматический выезд робота из гаражного бокса 2 к выходу 1. Автоматический заезд автомобиля в бокс 3 из гаражного бокса 2. И другие подобные маневры робота. По мере составления этих программ и испытания робота на поле, учащиеся выполняют задания исследовательского характера в рабочей тетради. 7 этап. Соревнование. В конце занятия устраивается соревнование роботов. Например, какой робот быстрее проедет по траектории с ожиданием в 3 секунды в позиции 2.

14 Электронный образовательный ресурс «Robocamp»

15 План проведения занятий для модуля «Робототехника 3» Программа состоит из 4-х блоков: 1. Учащиеся получают теоретические и практические знания в области физики, электричества и схемотехники. 2. Знакомство с языками программирования. Подробное изучается язык Arduino IDE. 3. Создание мини-проектов по материалам сайта wiki.amperka.ru. 4. Создание своих собственных проектов, включая имеющееся дополнительное оборудование

16 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОУ и ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ ФИРО ПО ТЕМЕ «ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА»: Вовлечение большего количества учащихся в робототехнику. Создание методической и дидактической базы, дистанционных курсов по робототехнике. Развитие направления образовательной робототехники на базе Arduino. Участие в школьных, муниципальных, региональных, всероссийских соревнованиях, чемпионатах по робототехнике. Интеграция элементов робототехники в другие школьные предметы и проведение мероприятий, семинаров по данной теме. Участие в научно-практических конференциях («Поиск и творчество» и др.). Сетевое взаимодействие по направлению робототехника со школами-партнерами.

17 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОУ и ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ ФИРО ПО ТЕМЕ «ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА»: Сетевое взаимодействие по направлению робототехника со школами- партнерами. Сотрудничество с лабораторией искусственного интеллекта Балтийского федерального университета им. И. Канта. Ознакомление с опытом работы МАОУ СОШ 33 г. Калининграда по аппробации внедрения робототехники на базе Arduino в курс «Информатики» старшей школы. Учащиеся создают мини-проекты и «оживляют» их, одновременно изучая основы программирования. Занятия проводятся по материалам сайта wiki.amperka.ru.

18 Выводы: Представлена модель внедрения робототехники в образовательный процесс начальной и основной школы. Эта модель позволяет вовлекать большое количество детей в мир робототехники. Реализация курса робототехники позволяет создавать необходимые условия для высокого качества образования за счет использования в образовательном процессе новых педагогических подходов и применение новых информационных и коммуникационных технологий. При изучении курса робототехники и легоконструирования прослеживается межпредметная и метапредметная связь (физика, технология, информатика, математика и др.). Курс образовательной робототехники обеспечивает раннюю профориентацию талантливой молодежи на инженерно-конструкторские специальности. Учащиеся постоянно предлагают и реализовывают новые интересные идеи по конструированию, программированию роботов. Представленные методики и технологии обучения являются эффективными, современными. Учащиеся с большим интересом и энтузиазмом посещают занятия, соревнуются между собой. Всегда с большим удовольствием соглашаются посещать и участвовать в различных турнирах по робототехнике

19 Выводы: В результате внеурочной деятельности по легоконструированию и робототехнике у учащихся формируются следующие универсальные учебные действия (УУД): Определять, различать и называть детали конструктора Конструировать по условиям, заданным преподавателем, по образцу, по схеме Умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений Определять и формулировать цель деятельности на занятии Умение работать в паре; умение рассказывать о модели, ее составных частей и принципе работы Умение работать над проектом в команде, распределять обязанности (конструирование и программирование) Развитие способностей к решению проблемных ситуаций Умение исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их. Расширение технических и математических словарей ученика.

20 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ: Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5–6 классов. М: БИНОМ. Лаборатория знаний Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов. М: БИНОМ. Лаборатория знаний Бояркина Ю. А. Образовательная робототехника. Методические рекомендации. Тюмень: ТОГИРРО, 2013 Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. СПБ, Наука, LEGO EDUCATION WeDo. Книга для учителя. CD-диск, 2012 Введение в робототехнику. Руководство для учителя. CD –диск. LEGO, Carnegie Mellon Robotics Academy, 2007 Перворобот NXT. Введение в робототехнику. Книга проектов. CD –диск. LEGO, Carnegie Mellon Robotics Academy,