Повышение технической грамотности, развитие технического мышления у детей с помощью робототехники

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. На современном этапе в школе рассматриваются проблемы робототехники. Lego роботы встраиваются в учебный процесс. Проводятся соревнования по робототехнике, учащиеся участвуют в различных конкурсах в основе которых использование новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями.
LEGO Mindstorms — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году.
Цель использования Лего — конструирования в системе дополнительного образования является овладение навыками начального технического конструирования, развития мелкой моторики, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе.

В распоряжение детей предоставлены конструкторы, оснащенные микропроцессором, и наборами датчиков. С их помощью школьник может запрограммировать робота — умную машинку на выполнение определенных функций.
Новые стандарты обучения обладают отличительной особенностью ориентацией на результаты образования, которые рассматриваются на основе системно — деятельностного подхода. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда Лего.
В рамках школьного урока и дополнительного образования роботехнические комплексы Лего могут применяться по следующим направления: Демонстрация; Фронтальные лабораторные работы и опыты; Исследовательская проектная деятельность.

Эффективность обучения основам робототехники зависит и от организации занятий проводимых с применением следующих методов:

— Объяснительно — иллюстративный — предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др);

— Эвристический — метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)

— Проблемный — постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;

— Программированный — набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);

— Репродуктивный — воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу),

— Частично — поисковый — решение проблемных задач с помощью педагога;

— Поисковый – самостоятельное решение проблем;

— Метод проблемного изложения — постановка проблемы педагогам, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении.
И все-таки, главный метод, который используется при изучении робототехники это метод проектов. Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащихся ставит и решает собственные задачи, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.

Основные этапы разработки Лего-проекта:

Обозначение темы проекта.

-Цель и задачи представляемого проекта.

— Гипотеза.

-Разработка механизма на основе конструктора Лего модели NXT, EV3. Составление программы для работы механизма в среде Lego Mindstorms.

— Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.
Дополнительным преимуществом изучения робототехники является создание команды и, в перспективе, участие в городских, региональных, общероссийских и международных олимпиадах по робототехнике, что значительно усиливает мотивацию учеников к получению знаний. Основная цель использования робототехники – это социальный заказ общества: 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. То есть формирование ключевых компетентностей учащихся.