CC BY
944
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 2 УДК 372.8
АКТУАЛЬНОСТЬ ОБУЧЕНИЯ РОБОТОТЕХНИКЕ
К. И. Ивкина Научный руководитель - Л. М. Ивкина
Красноярский государственный педагогический университет имени В. П. Астафьева Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, ул. Ады Лебедевой, 89
Е-mail: vtxnfq@mail.ru
Рассмотрена важность и актуальность внедрения изучения робототехники в школьный курс. А также дифференциация используемых конструкторов в зависимости от возраста учащихся.
Ключевые слова: образовательная робототехника, обучение, основы робототехники. RELEVANCE OF EDUCATION ROBOTICS
K. I. Ivkina Scientific supervisor - L. М. Ivkina
Krasnoyarsk State Pedagogical University named after V. P. Astafiev 89, Ada Lebedevа str., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation Е-mail: vtxnfq@mail.ru
The article describes the importance and relevance of studying the introduction of robotics in the school curriculum. Also the differentiation of constructors which are used according to the age of students.
Keywords: educational robotics, studing, the basics of robotics.
В современном мире область применения робототехники в различных сферах деятельности человека очень широкая и не перестает расти. Применение роботов позволяет значительно снизить участие человека в тяжелой и опасной работе. Например, работа в оборонных, химических, атомных сферах, тушение пожаров без помощи оператора, выполнение спасательных операций или передвижение по заранее неизвестной местности. Постепенно роботы входят и в обычную жизнь человека. Использование мобильных роботов позволяем удовлетворять каждодневные потребности: роботы -сиделки, роботы - нянечки, роботы - домработницы и т. д. Как следствие современное общество очень нуждается в грамотных специалистах в этой области.
Кроме того, согласно национальной образовательной инициативе «Наша новая школа», утвержденной Д. Медведевым, современное образование должно обеспечивать:
- изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем;
- обучение, ориентированное как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования [1].
В связи с этим обучение робототехнике детей становится все больше актуальной и значимой задачей.
Изучение робототехники позволяет ученикам развивать коммуникативные навыки, так как в основном конструирование роботов происходит в группе, учиться принимать самостоятельные и нестандартные решения, развивать творческое мышление.
Также робототехника может выступать не только как самостоятельный предмет, но и внедрятся в остальные школьные дисциплины. Робототехнические конструкторы можно использовать при демонстрации учебных экспериментов по физике, математике, физике и биологии, что позволяет увидеть картину реального мира. Использование роботов делает процесс обучения более интересным и понятным. Ученик лучше разбирается в том, что создал и увидел сам. Поэтому очевидна необходимость применять основы робототехники во всей школьной программе.
Основы робототехники возможно изучать начиная с начальной школы, а также в старшей школе.
Цикл научно-исследовательской и технической деятельности охватывающий учащихся с 1 по 11 класс по Г. Р. Шамсневой может быть следующий [2]:
Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»
- 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).
Для обучения робототехнике в начальной школе может быть использован конструктор Lego WeDo, состоящий из стандартных деталей Lego, а также набора датчиков и приводов, подключаемых к USB. В комплекте с данным конструктором поставляется программное обеспечение, содержащее простую, интуитивно понятную среду программирования. Кроме того, вместе с набором поставляется комплект заданий, представляющих собой 12 отдельных проектов с подробным пошаговым описанием их выполнения. Это позволяет учащемуся самостоятельно собирать и программировать действующие модели, а затем использовать их для выполнения практических задач. Для обучения робототехнике в средней школе может быть использован конструктор Lego Mindstorms, так же состоящий из стандартных деталей Lego (планки, оси, колеса, шестерни), сенсоров, двигателей и программируемого блока NXT [3].
Наличие отдельного программируемого блока в сочетании со средой программирования высокого уровня делает данный набор серьёзным инструментом, позволяющем создавать роботов, решающих достаточно сложные задачи. Важным достоинством Lego Mindstorms является его простота и гибкость. Набор позволяет подобрать необходимые детали практически под любую задачу либо объединить несколько наборов для решения сложных задач. Для обучения робототехнике в старшей школе может быть использован конструктор TETRIX, являющийся основным конструктором международных соревнований FIRST Tech Challenge. Данный конструктор состоит из набора металлических деталей, сенсоров, сервоприводов и программируемого блока NXT. Программирование роботов, собранных из данного набора, осуществляется на языке RobotC [3].
Привлечение школьников к исследованиям в области робототехники, обмену технической информацией и начальными инженерными знаниями, развитию новых научно-технических идей позволит создать необходимые условия для высокого качества образования, за счет использования в образовательном процессе новых педагогических подходов и применение новых информационных и коммуникационных технологий. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит выпускнику школы соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни [4].
В настоящее время образовательная робототехника очень активно развивается и включается в образовательную программу все большего количество школ, проводится очень много соревнований среди школьных команд. Но, несмотря на все преимущества, робототехника в основном фигурирует в рамках внеурочной деятельности. На это есть несколько причин. Первое это то, что внедрение роботов в основной образовательный процесс требует очень много временных затрат на подготовку учителей. Также нет достаточного количества учебных пособий для учащихся и методических рекомендаций для учителей. И второе - производство конструкторов не развито в России, в связи с чем цена достаточно высокая и не все школы могут приобретать комплекты роботов на каждый предмет.
Библиографический список
1. Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа», 04 февраля 2010 г. [Электронный ресурс]. URL: минобрнауки.рф/документы/1450 (дата обращения: 04.11.2015).
2. Шамснева Г. Р. Развитие научно-технического творчества обучающихся средствами робототехники // Робототехника в школе: сайт учителя информатики [Электронный ресурс]. URL: http://shamsieva.lschool6.edusite.ru/p7aa1.html (дата обращения: 04.11.2015).
3. Вагнер К. А. Внедрение основ робототехники в современной школе // Вестник Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого , 2013. № 74-2. С. 17-19.
4. Бусова С. Ю. Особенности внедрения образовательной робототехники в образовательном учреждении (из опыта работы МОУ СОШ № 54 г. Волгограда) // Актуальные вопросы современной педагогики: материалы IV междунар. науч. конф., 2013. С. 218-220.
© Ивкина К.И., 2015
