Турганова Б. К.
старший преподаватель, тренер
АО «НЦПК» Өрлеу» ИПК ПР по
Атырауской области
Важнейшим условием реализации современной школы в системе обновленного образования является применение инновационных педагогических подходов, как использование современных элементов STEM технологии, основы робототехники: лего-технологии, ардуино-технологии в практической деятельности.
В 2016 году с института повышения квалификации АО «Өрлеу НЦПК» ИПК ПР по Атырауской области прошли курсы по робототехнике в городе Алмате. Очень интересные курсы по LEGO и ARDUINO. Основной целью включения робототехники в образовательный процесс современной школы — приобретения обучающимися соответствующих знаний, умений и навыков, востребованных на рынке услуг и профессий. Цель обучения робототехнике – 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, заложить основы информационной компетентности личности, помочь обучающемуся, овладеть методами сбора и накопления информации, а также технологией ее осмысления, обработки и практического применения.
Робототехника в образовательном пространстве школы решает не только диапазон инновационных образовательных и компетентностно-ориентированных задач, она способствует такому совершенствованию личности школьника в процессе творческой реализации, которое на настоящем этапе развития уже рассматривается в диапазоне от создания простейших роботов на основе используемых в школах конструкторов, к примеру, LEGO Mindstorms, состоящих из набора сопрягаемых деталей и электронных блоков, до программирования робототехнических систем, которые находят уже свое применение как внедряемые проекты мехатронных систем, разработанных на таких платформах как Proteus ISIS ARES, Proteus VSM, Android и т.п., широко использующиеся в различных областях инженерной деятельности (от «Умных светофоров» и «Фантазийных гирлянд» до «Программируемых отапливаемых теплиц» и других изобретений, приносящих ощутимую практическую пользу государству и обществу). К примеру, студентами МУИТ, города Алматы были созданы такие роботы, как «Арман» и «Шолпан» в области обслуживания населению и предоставляет услуги.
Итак, образовательная робототехника представляет собой новую, актуальную педагогическую технологию. Робототехника — область науки и техники, которая направлена на разработку и создание роботизированных систем, имеющих в своей основе совокупность мехатронных модулей: исполнительных, информационно-сенсорных, управляющих. Создание в рамках развития робототехники робототехнических систем и роботов подразумевает их функционирование с целью выполнения операций рабочего характера от микро- до макроразмерностей, что связано с неоценимой ценностью их применения в жизненном пространстве человека. То есть робототехника представляет собой прикладную науку по созданию автоматизированных технических систем. Она имеет большой охват в различных областях деятельности. Область применения робототехники очень велика:
— Образование;
— Электрическая инженерия;
— Механическая инженерия;
— Компьютерные науки. Языки программирования;
— Медицина и реабилитация;
— Военная техника. Безопасность;
— разного рода развлечения: конструкторы, игры, машины.
При внедрении и выполнении работы с робототехникой, учащиеся овладеют:
— навыками работы в среде моделирования и разработки программ управления роботами;
— в сетевых сообществах и свободно владеют сетевыми технологиями;
— техникой использования современных мультимедиа-ресурсов, «облачных» и интернет сервисов в преподавании информатики.
Одним словом, робототехника находит применение от бытовых аспектов до космических и военных сфер. Она помогает упростить жизнь людей и добиться автоматизации многих, в том числе и трудоемких жизненных процессов. А также использовать робот можно в темных, грязных, опасных местах; в задачах, требующего очень большой точности; в повторяющихся операциях (циклах).
Программа «Образовательная робототехника» был введен в ВТШ (Высшая техническая школа) с марта 2014 года. Необходимо отметить, что образовательная робототехника, как педагогическая технология, основывается на использовании предметов общеобразовательной программы, а также преподаваемых в учебных заведениях ТиПО (математика, физика, химия, информатика, технология, философия и др.). Для решения конкретной задачи, а именно – разработки, проектирования и создания робота необходимо интегрировать в одном процессе когнитивные достижения ряда дисциплин, При этом формируется чёткая связь между вышеуказанными дисциплинами, возникает понимание смысла обучения, формируется умение достигать конкретный результат, и, через участие в роботехнических соревнованиях, возникает понимание конкурентной способности идей и решений, утверждается понимание робототехники как комплекса единого знания. Занятия проводятся в форме факультатива. Хочу отметить, что на выставке ЭКСПО – 2017 были продемонстрированы научные работы как преподавателей так и студентов: лучшие работы кружков и объединений, индивидуальная работа, проводимая кафедрами ВУЗов и ВТШ, проведение студенческих научных конференции, студенческих олимпиад, участия в конкурсах.
На этих курсах узнали, что студенты МУИТ участвовали на международных соревнованиях по робототехнике по разным направлениям «Траектория», «Сумо», «Робобильярд», учащиеся г.Уральска участвовали на школьных олимпиадах по робототехнике. Олимпиада проводится по возрастным категориям: 5-6 классы, 7-8 классы, 9-11классы. Лучшие студенческие и школьные работы, — публикуются в сборнике студенческих научных работ. А также принимают активные участи в международных университетских конкурсах и проектах. Полученные знания и навыки, а также информации применила на своих курсах, которые провела в промежутке с 7 по 18 августа для учителей информатики, математики и физики организаций среднего образования по Образовательной программе курсов повышения квалификации педагогических кадров «Основам робототехники». Курсы направлены на изучение основ робототехники, инженерного дизайна и технологий, на формирование у навыков конструирования, моделирования и программирования роботов для решения различных задач с применением конструктора LEGO MINDSTORMS EV3 и микроконтроллера Arduino — передовой учебной платформы, позволяющей учителям реализовать инженерные, инструкторские, творческие идеи и раскрыть свой потенциал.
По завершению курса слушатели: овладевают знаниями основами конструирования и управления роботами, основными методиками планирования и проектирования траектории развития информационной грамотности обучающегося; умеют учитывать баланс возрастных и индивидуальных особенностей детей и основные принципы работы с одаренными детьми, правильно и эффективно строить процессы коммуникации; владеют навыками планирования и организации учебно-воспитательной работы по предмету с применением средств робототехники, способами проектирования урока с применением средств робототехники для развития информационной компетентности обучающихся, навыками конструирования, моделирования и программирования роботов для решения различных задач с применением конструктора LEGO MINDSTORMS EV3 и микроконтроллера Arduino.
Особое внимание следует уделять вычислительным способностям обучающихся, так как в робототехнике важны точные расчеты (например, при подборе материала для цепи и элементов, их сопротивлении, силе тока и других параметрах). Эта подготовка позволит развить у учащихся математический склад ума и поможет избежать ошибок на практике при осуществлении расчетов. Очень много полезных сайтов и видеоуроков по робототехнике в сетях интернета, как российских, так и казахстанских, которые целенеправленно и эффективно помогают в работе для начинающих и учителям и учащимся.
Таким образом, освоение различных сторон робототехники в условиях современной школы позволяет сделать ее образовательное пространство направленным на формирование важнейших в настоящее время компетенций и качеств как обучающихся, так и педагогов, что позволяет в полной мере реализоваться основным принципам личностно-ориентированного, компетентностного и инновационного подходов в образовании.
Литература:
1. Тришина, С. В. Информационная компетентность как педагогическая категория [Электронный ресурс] / С. В. Тришина // ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ «ЭЙДОС». – Режим доступа: http://www.eidos.ru
2. Поташник, М.М. Управление профессиональным ростом учителя в современной школе / М. М. Поташник. – М., 2009.
3. Чехлова, А. В. Конструкторы LEGO DAKTA в курсе информационных технологий. Введение в робототехнику / А. В Чехлова, П. А Якушин. — М.: ИНТ, 2001 г.