Методика внедрения робототехники в информатику и физику

Студентка 4 курса Калиева А.У.

Старший преподаватель кафедры информатики,

Магистр естественных наук Жарлыкасов Б.Ж.

Образовательная робототехника в школе как внеурочная деятельность

приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время.

Ученик

должен

ориентироваться

в

окружающем

мире

как

сознательный

субъект,

адекватно

воспринимающий

появление

нового,

умеющий

ориентироваться в окружающем, постоянно изменяющемся мире, готовый

непрерывно

учиться.

Понимание

феномена

технологии,

знание

законов

техники, позволит школьнику соответствовать запросам времени и найти

своё место в современной жизни.

В современной школе ставится задача усвоения учащимися физических

основ

работы

различных

технических

устройств

и

промышленных

технологических

процессов,

формирования

у

них

умения

применять

полученные знания для решения практических задач повседневной жизни и

обеспечения ее безопасности, рационального природопользования и охраны

окружающей

среды,

готовности

к

прогнозированию,

анализу

и

оценке

следствий

бытовой

и

производственной

деятельности.

Достижение

этих

целей связывается с реализацией в обучении физике и информатике одного из

базовых принципов дидактики - принципа политехнизма.

Основы политехнического образования достаточно полно разработаны

в педагогической науке. Предложены решения широкого круга методических

проблем, касающихся политехнической подготовки учащихся, в том числе

при

обучении

физике

и

информатике.

К

ним

относятся:

разработка

содержания

политехнического

обучения,

определение

уровней

усвоения

политехнических знаний и умений, совершенствование методов изучения

вопросов техники, форм и средств обучения, реализация межпредметных

связей в политехническом обучении, организация технического творчества

учащихся и др. (П.Р. Атутов, А.Т. Глазунов, Б.М. Игоилев, В.Е. Медведев,

С.А. Новоселов, В.А. Поляков, В.Г. Разумовский, В.А. Фабрикант).

Изучение физических основ работы конкретных объектов техники, с

одной стороны, анализ их места и функций в современной техносфере как

сложной

макросистеме

-

с

другой,

позволяют

учащимся

осознать

роль

физики и информатики в новом контексте. Становится возможным оценить

преобразующий

природу,

технику

и

общество

потенциал

физики

на

макроуровне его влияния, понять в полном объеме степень ответственности

ученых и инженеров, а также потребителей технических услуг за следствия

своей деятельности (научно-технической, производственной, повседневной).

В

условиях

современной

школы

(углубление

п р о ц е с с о в

д и ф ф е р е н ц и а ц и и

и

п р о ф и л и р о ва н и я

о бу ч е н и я ,

у к р е п л е н и е

междисциплинарных связей, совершенствование технической оснащенности

и

развитие

средств

информатизации

образования)

имеется

достаточный

спектр

возможностей

для

успешного

внедрения

образовательной

робототехники в процесс обучения физике и информатике.

Анализ состояния проблемы внедрения образовательной робототехники

в

процесс

обучения

физике

и

информатике

в

школе,

позволил

выявить

противоречие

между

необходимостью

политехнической

подготовки

учащихся

школы

и

недостаточным

методическим

обеспечением

этого

процесса.

Возможность

разрешения

данного

противоречия

определяет

актуальность

нашего

исследования

и

позволяет

сформулировать

его

проблему:

каким

образом

внедрять

робототехнику

на

уроках

физики

и

информатики?

Задачи исследования:

- раскрыть сущность образовательной робототехники;

- обозначить межпредметные связи в физике и информатике;

- выявить возможности образовательной робототехники в обучении

физике и информатике;

- разработать методику внедрения робототехники в информатику и

физику;

-

проверить

в

опытно-поисковой

работе

результативно сть

предложенной методики.

Возможность внедрения робототехники в пространство школы – это

универсальный инструмент для образования.

Во-первых, занятия робототехникой носят межпредметный характер. То

есть, как мы отмечали выше, соприкасаются сразу с несколькими учебными

предметами как в начальной, так и в основной и старшей школе: физика,

информатика,

математика,

технология,

окружающий

мир,

геометрия,

астрономия, программирование. Из этого следует, что можно смело говорить

о взаимосвязи и преемственности общего и дополнительного образования как

механизма обеспечения полноты и цельности образования.

Использование

ЛЕГО-конструкторов

в

рамках

дополнительного

образования повышает мотивацию учащихся к обучению, так как занятия

выстроены

в

форме

познавательной

игры,

что

позволяет

продуктивнее

знакомить детей с наукой, ведь именно она является эффективным методом

для изучения важных областей технологии и конструирования.

Во-вторых, робототехника способна развивать все виды универсальных

учебных действий, а именно: личностные, познавательные, регулятивные,

коммуникативные,

которые

организуют

самостоятельную

учебную

деятельность

и

формируют

мотивацию

к

обучению.

Подобные

кружки

способствуют развитию коммуникативных способностей, развивают навыки

взаимодействия,

самостоятельности

при

принятии

решений,

раскрывают

творческий

и

технический

потенциал.

Ученики,

находясь

в

режиме

необязательного

обучения

и

игры,

легче

воспринимают

критику,

смелее

выносят

оценку

своей

деятельности

и

деятельности

товарищей.

Уровень

универсальных учебных действий является неотъемлемой частью учебно-

воспитательного

процесса,

так

как

обеспечивает

алгоритмический

и

логический стиль мышления, а также развитие систематизированных знаний,

которые

позволяют

учащимся

ориентироваться

в

различных

предметных

областях познания.

В-третьих, применение робототехники как инновационной методики на

занятиях

в

школах

и

учреждениях

дополнительного

образования

обеспечивает равный доступ детей всех социальных слоев к современным

образовательным

технологиям,

что

позволяет

на

ранних

шагах

выявить

технические

наклонности

учащихся

и

развивать

их

в

этом

направлении.

Кроме того, эта деятельность способствует формированию и личностных

качеств – развитию силы воли, личной ответственности и умению работать в

группе и др.

Главной целью вовлечения учащихся в пространство образовательной

робототехники

является

овладение

навыками

начального

технического

конструирования, изучение научных и технических понятий, конструкций и

их

основных

свойств,

развитие

мелкой

моторики,

координации,

а

также

навыков взаимодействия в группе.

К задачам образовательной робототехники относятся следующие:



развитие мотивации личности к познанию и техническому творчеству;



обеспечение эмоционального благополучия ребенка;



развитие

у

учащихся

творческой

инициативы

и

самостоятельности,

конструкторских и рационализаторских навыков;



вовлечение

талантливых

детей

и

молодежи

в

научно-техническое

творчество, обеспечение условия для ранней профориентации;



обеспечение

возможности

детям

наиболее

полно

реализовать

свой

творче ский

и

лично стный

потенциал

с

помощью

систем ы

дополнительного образования;



развитие

мышления

в

процессе

формирования

основных

приемов

мыслительной

деятельности:

анализа,

синтеза,

сравнения,

обобщения,

классификации, умение выделять главное;



развитие

психических

познавательных

процессов:

различных

видов

памяти, внимания, зрительного восприятия, воображения;



развитие языковой культуры и формирование речевых умений: четко и

ясно

излагать

свои

мысли,

давать

определения

понятиям,

строить

умозаключения, аргументировано доказывать свою точку зрения;



формирование навыков творческого мышления;



развитие познавательной активности и самостоятельной мыслительной

деятельности учащихся;



формирование и развитие коммуникативных умений: умение общаться и

взаимодействовать

в

коллективе,

работать

в

парах,

группах,

уважать

мнение

других,

объективно

оценивать

свою

работу

и

деятельность

одноклассников;



формирование

навыков

применения

полученных

знаний

и

умений

в

процессе изучения школьных дисциплин и в практической деятельности;



формирование

умения

действовать

в

соответствии

с

инструкциями

педагога и передавать особенности предметов средствами конструктора

LEGO.

Итак, робототехника-

универсальный

инструмент

для

образования.

Вписывается

и

в

дополнительное

образование,

и

во

внеурочную

деятельность, и в преподавание предметов школьной программы.

Методологические основы исследования. Исследование опиралось на

концепцию проблемно - развивающего обучения (И. Я. Лернер и др.), теорию

ориентировочной основы деятельности (П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина), а

также

на

концепцию

компьютеризации

образования

(Ершов

А.

П.,

Брановский Ю. С., Кузнецов А. А, Монахов В. М., Машбиц Е. И. и др.)