Статья опубликована в рамках: LXX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 19 октября 2018 г.)
Наука: Педагогика
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
КАЧЕСТВЕННОЕ ОБУЧЕНИЕ ПЕДАГОГОВ РОБОТОТЕХНИКЕ ДЛЯ ПРЕПОДАВАНИЯ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ ПОСРЕДСТВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНА
Проблема: каков уровень подготовленности педагогов к внедрению и преподаванию робототехники в современных школах?
Цель: развитие навыков преподавания робототехники у педагогов средней школы посредством предложенного учебно-тематического плана.
Объект исследования: развитие навыков преподавания робототехники.
Предмет исследования: использование учебно-тематического плана для обучения педагогов.
Гипотеза: если использовать предложенный учебно-тематический план, то педагог будет компетентен в сфере робототехники и сможет давать обучающимся более глубокие знания.
В современном образовании многое изменяется и с каждым годом становится все больше нововведений. Школа не стала исключением. Сейчас практически каждую школу обязывают закупать образовательные решения по робототехнике и преподавать детям. Это необходимо для подготовки инженерных кадров страны и достижения выделенных задач курса робототехники.
«Образовательные.
- Получение знаний по основам робототехники.
- Получение знаний по основным принципам механики и конструирования.
- Получение знаний по основам автоматического управления.
- Ознакомление с основами программирования.
- Внедрение современных научно-технических технологий в образовательный процесс.
Развивающие.
- Развитие логического, абстрактного и образного мышления.
- Развитие умения творчески подходить к решению задачи.
- Развитие научно-технического и творческого потенциала личности ребенка путем организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.
- Развитие умения довести решение задачи до работающей модели» [2, с. 48].
Готовы ли педагоги к такому? Чаще всего в школах встречаются педагоги-консерваторы, которые просто не готовы к таким резким переменам. Учителя остаются в безвыходной ситуации, исходя из которой им необходимо осваивать новые технологии и обучаться робототехнике. Для ускорения процесса руководство образовательных учреждений отправляет педагогов на краткосрочные курсы, длящиеся в основном 4-8 часов, куда входит и теоретическая, и практическая часть. Возможно ли за такой период времени освоить хотя бы один образовательный робототехнический комплект? Скорее всего нет!
После того как учителя, которые с техникой на «Вы», прослушают данный краткосрочный курс, скорее всего, не усвоят весь материал. Затем последуют несформировавшиеся компетенции, необходимые для преподавания робототехнике, соответственно, данный педагог не сможет в полной мере давать детям материал. Из этого следует, что дети не воспримут необходимый уровень знаний по робототехнике и занятия будут проводиться для «галочки».
Именно поэтому предлагается тематический план, который, предполагается, даст необходимый минимум для преподавания робототехники в школе. Тематический план представлен на примере образовательного решения по робототехнике «Lego Mindstorms EV3».
«Набор Lego Mindstorms EV3 предназначен для конструирования и программирования роботов в средней и старшей школе, а также в кружках робототехники» [3, с. 3]. Есть две разновидности Lego Mindstorms: версия для домашнего изучения и версия для образовательных учреждений. Конструктор содержит: микроконтроллер, работающий на системе «Linux», два больших мотора, один средний мотор, два датчика касания, датчик цвета, датчик ультразвука, гироскопический датчик, провода и набор строительных элементов для конструирования робота.
Исходя из состава набора становится понятно, что невозможно в полной мере овладеть навыками работы с конструктором за время краткосрочного курса. Поэтому предлагается сделать курс обучения на протяжении 60 часов.
Таблица 1.
Учебно-тематический план для педагогов по робототехнике
№ |
Название темы |
Всего |
Теория |
Практика |
|
Раздел 1: «Введение в робототехнику» |
|
|
|
1 |
Понятие о робототехнике. Техника безопасности. |
1 |
1 |
|
|
Раздел 2: «Характеристики робота» |
|
|
|
2 |
Сравнение поколений робототехнических наборов LEGO Mindstorms. Характеристики микроконтроллера, сервомотора. Скорость вращения, крутящий момент. Скорость опроса датчиков. |
1 |
1 |
|
3 |
Версии комплектов Lego Mindstorms EV3, обзор содержимого робототехнического комплекта. |
1 |
1 |
|
4 |
Обзор среды программирования. |
2 |
1 |
1 |
|
Раздел 3: «Программирование робота» |
|
|
|
5 |
Программирование моторов, движение по определенным траекториям. |
2 |
1 |
1 |
6 |
Программирование экрана, звука. |
2 |
1 |
1 |
|
Раздел 4: Механические передачи |
|
|
|
7 |
Основные понятия механики. |
1 |
1 |
|
|
Раздел 5: «Программные структуры» |
|
|
|
8 |
Цикл. Прерывание цикла. Вложенные циклы. Структура «Переключатель». |
3 |
1 |
2 |
|
Раздел 6: «Работа с датчиками» |
|
|
|
9 |
Датчик касания. |
2 |
1 |
1 |
10 |
Датчик ультразвука. |
2 |
1 |
1 |
11 |
Датчик цвета. |
2 |
1 |
1 |
12 |
Движение по линии. |
3 |
1 |
2 |
13 |
Датчик гироскоп. |
4 |
1 |
3 |
14 |
Лабиринт с ультразвуком. |
4 |
1 |
3 |
|
Раздел 7: «Работа с данными» |
|
|
|
15 |
Типы данных. Проводники. |
5 |
2 |
3 |
16 |
Переменные и константы. |
4 |
1 |
3 |
17 |
Математические операции над данными. |
6 |
2 |
4 |
18 |
Другие блоки работы с данными и логические операции. |
5 |
2 |
3 |
|
Раздел 8: «Работа с файлами. Совместная работа нескольких роботов» |
|
|
|
19 |
Работа с файлами |
4 |
2 |
2 |
20 |
Работа с Bluetooth-соединением. Блок отправления/принятия сообщений через Bluetooth. |
4 |
2 |
2 |
|
Раздел 9: «Подпрограмма» |
|
|
|
21 |
Создание подпрограмм. |
2 |
1 |
1 |
|
ВСЕГО |
60 |
26 |
34 |
Представленный план протестирован на личном опыте, поэтому предполагается, что он даст тот минимум знаний, который необходим педагогу для обучения детей робототехнике.
Для изучения робототехники по этому плану необходим подготовленный наставник, который сможет в полной мере передать материал и ответить на все интересующие вопросы.
Данный план может дополняться и модернизироваться.
Список литературы:
- Валк Лоренс. Большая книга Lego Mindstorms EV3. Москва: Эксмо, 2017. – 408 с.
- Кузьмина М.В. Образовательная робототехника. Киров, 2016. – 239 с.
- Шадрин И.В. Учебное пособие по программированию в среде Lego Mindstorms EV3. Колпашево, 2017. – 40 с.
дипломов
Оставить комментарий