Робототехника (стр. 1 )

Робототехника ? это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации их в различных сферах человеческой деятельности.
Введение робототехники в начальной школе позволило заинтересовать учащихся 2-4 классов, разнообразить учебную деятельность, использовать групповые активные методы обучения, решать задачи практической направленности.
В начальной школе рассматривают конструирование и начальное техническое моделирование. Одним из вариантов интеграции робототехники в учебный процесс общеобразовательного учреждения являются уроки информатики, на которых программируются роботы, собранные из образовательных робототехнических конструкторов. Уже первые уроки робототехники дадут ученику, и учителю, понимание разницы между виртуальным и реальным миром.
Занятия робототехникой помогут заинтересовать детей информатикой, техникой и наукой. Конечно же, факультатив робототехники не приведет к тому, что все дети захотят стать программистами и роботостроителями, инженерами, исследователями. В первую очередь занятия рассчитаны на общенаучную подготовку школьников, развитие их мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, исследовательских навыков. Кроме того, учащиеся, прошедшие обучение на факультативных занятиях по робототехнике, могут продолжить занятия с учителями естественнонаучных предметов, на которых смогут использовать знания оборудования и языка программирования LabView для проведения научно-исследовательских работ с использованием самых современных средств сбора и обработки данных.

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно - технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.
В современном обществе идет внедрение роботов в нашу жизнь, очень многие процессы заменяются роботами. Сферы применения роботов различны: медицина, строительство, метеорология и т. д. Очень многие процессы в жизни, человек уже и не мыслит без робототехнических устройств (мобильных роботов): робот для всевозможных детских и взрослых игрушек, робот – сиделка, робот – нянечка, робот – домработница и т. д. Специалисты обладающие знаниями в этой области сильно востребованы. И вопрос внедрения робототехники в учебный процесс начиная с начальной школы актуален.

Если ребенок интересуется данной сферой с самого младшего возраста, он может открыть для себя столько интересного. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и внеурочное время приобретают все большую значимость и актуальность.
При знакомстве с робототехникой учащиеся на практике используют свои знания, полученные на занятиях по предметам математика, физика, конструирование, черчение, труд, химия, биология, информатика.

Робототехника — это командная работа. Проблемы сплачивают ребят. Решая задачи совместно, команда производит анализ проблемы, составляет план для её решения, определяет каждому роль для выполнения подзадач, ищет ресурсы от информационных до материальных.

В процессе работы учащиеся имеют возможность проявить инициативу, лидерские и творческие способности.
основная задача современного образования - создать среду, облегчающую ребёнку возможность раскрытия собственного потенциала. Это позволит ему свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир. Новая роль педагога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую образовательную среду и побуждать ребёнка к познанию и к деятельности.
Новые ФГОС требуют освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и программы по робототехнике полностью удовлетворяют эти требования. Образовательная среда ЛЕГО, объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты ЛЕГО, тщательно продуманную.
Что такое ЛЕГО-конструирование? ЛЕГО-конструирование – одна из самых известных и распространённых ныне педагогических систем, широко использующая трёхмерные модели реального мира и предметно-игровую среду обучения и развития ребёнка. Лего в переводе с датского языка означает «умная игра». ЛЕГО конструктор побуждает работать, в равной степени, и голову, и руки учащегося. Конструктор помогает детям воплощать в жизнь свои задумки, строить и фантазировать, увлечённо работая и видя конечный результат. Именно ЛЕГО позволяет учиться играя и обучаться в игре.
В этом есть актуальность введения в школе курса «Основы робототехники».
Основная цель курса - воспитание творческой, технически грамотной, гармонично развитой личности, обладающей логическим мышлением, способной анализировать и решать задачи, связанные с программированием и алгоритмизацией.
Изучение «Основ робототехники» создает предпосылки для социализации личности учащихся и обеспечивает возможность ее непрерывного технического образования, а освоение с помощью лего-наборов и других роботоконструкторов компьютерных технологий – это путь школьников к современным перспективным профессиям и успешной жизни в информационном обществе. Конечно же, занятия работотехникой не приведут к тому, что все дети захотят стать программистами и роботостроителями, инженерами, исследователями. В первую очередь занятия рассчитаны на общенаучную подготовку школьников, развитие их мышления, логики, математических способностей, исследовательских навыков. Робот не ставит оценок и не дает домашних заданий, но заставляет работать умственно и постоянно.
В прошлом учебном году в школу поступило оборудование для организации занятий по робототехнике. Этот курс помогает нам решать следующие образовательные задачи:
• Развитие творческих способностей детей.
• Формирование коммуникативных навыков.
• Формирование активной «Я концепции».
Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями ЛЕГО позволяют детям в конце занятия увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.
Программу курса условно можно разделить на две большие части:
• Конструирование
• Программирование
Занимаясь конструированием, ребята изучают простые механизмы, учатся при этом работать руками, они развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.
Дети – неутомимые конструкторы, их творческие возможности и технические решения остроумны, оригинальны. Школьники учатся конструировать «шаг за шагом». Такое обучение позволяет им продвигаться вперёд в собственном темпе, стимулирует желание учиться и решать новые, более сложные задачи. Любой признанный и оценённый успех приводит к тому, что ребёнок становится более уверенным в себе.
В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребёнка, формируется умение работать в паре, в группе, происходит развитие творческих способностей.
На этапе программирования школьники переходят на более высокий уровень: игровая составляющая начинает уступать место серьезному продуманному изучению среды ЛЕГО, что требует вдумчивости и терпения.
На каждой ступени обучения реализуется свой спектр целей и задач.
В дошкольном образовании в условиях организации предшкольной подготовки детей на базе школы (дети 5-6 лет) комплект реализуется с помощью таких средств обучения, как конструкторы LEGO®. Обучение LEGO-конструированию способствует развитию научно-технического мышления дошкольников, стимулирует детскую фантазию, развивает воображение и мелкую моторику рук детей, закладывает основы успешного обуче­ния в общеобразовательной школе.
В начальной школе учащиеся переходят на новую ступень обучения с помощью конструкторов LEGO® Education WeDo™. Это позволяет детям 7-11 лет начать освоение робототехники, чтобы создавать и программировать собственные творческие продукты. С помощью конструктора младшие школьники познают особенности окружающего мира, исследуют и моделируют объекты окружающей среды, осваивают первые шаги построения алгоритмов. Работа с конструктором детей этой возрастной группы направлена на развитие гибкого, творческого мышления, речи и воображения.
Учащиеся средней и старшей школы (12-17 лет), обладающие базовыми навыками конструирования моделей, самостоятельно программируют модели с помощью программы LEGO® Mindstorms® NXT. Работа с конструктором школьников этой возрастной группы расширяет возможности проектной и научно-исследовательской деятельности, обеспечивает ин­тегрированную основу процесса познания научной картины.
Окончательным результатом может стать цикл научно-исследовательской и технической деятельности охватывающий учащихся с 1 по 11 класс:
1-2 класс – LEGO - творчество (развитие внимания, сообразительности, памяти, мелкой моторики);
3-4 класс – LEGO - конструирование (изучение простых машин – рычаги, редукторы; простое программирование);
5-9 класс – LEGO - робототехника (сборка и программирование роботов, соревнования роботов);
8-11 класс – программирование (изучение теории алгоритмов, классических языков программирования);
8-11 класс – соревнования роботов (подготовка и участие в соревнованиях, изучение альтернативных языков программирования роботов).
Гармонично сочетающиеся реальный мир, представленный моделями на основе конструкторов LEGO®, и виртуальный мир, представленный программным обеспечением, способствуют активному вовлечению учащихся в процесс обучения, стимулируют творческое мышление и развивают коммуникативные навыки.

Итоговой защитой проделанной работы по созданию проекта и проведению научных экспериментов может стать презентация перед одноклассниками, презентация в школе или в своём городе, выступление на тематической или научной конференции.
Помимо занятий и кружков робототехники, в школе стоит обратить внимание на тематические робо-мероприятия, которые позволяют привлечь интерес учащихся — это робо-соревнования, олимпиады по робототехнике, робо-выставки, мастер-классы по программированию роботов.

В образовательной робототехнике существует множество соревнований как для новичков, так и для профессионалов: Hello Robot, World Robotic Olympiad (WRO), FIRST, ELROB, ABUROBOCON, Informatikum Olympiad.

Робототехнические мероприятия дают возможность ребятам общаться между собой, обмениваться знаниями и идеями, получать новые контакты, нарабатывать коммуникативные и презентационные навыки.