CC BY
50
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ
© Арабаджи А.А.*
Челябинский государственный педагогический университет, г. Челябинск
В данной статье говорится об использовании современных педагогических технологий на уроках информатики. Выделяются особенности применения Лего-технологий в учебном процессе. Рассматривается современный робототехнический конструктор ЫХТ.
Современное развитие общества и уровень технических средств способствует разработке и успешному внедрению в педагогическую практику общих образовательных учреждений инновационных технологий, направленных на повышение эффективности обучения, развития и воспитания детей.
Гуманизация образовательного процесса предполагает максимальное развитие потенциальных возможностей каждого учащегося. В связи с этим учителя активно обращаются к инновационным педагогическим технологиям, таким как обучающие игры, метод проектов, проблемное обучение, Лего-конструирование и др.
Перспективность применения Лего-технологии обусловливается ее высокими образовательными возможностями, которые предъявляются к указанным средствам на современном этапе: многофункциональностью, техническими и эстетическими характеристиками, использованием в различных игровых и учебных зонах.
Термин «Лего» (от датских слов «лег» и «годт» - «увлекательная игра») означает серию игрушек, представляющих собой конструкторы на основе цветных кирпичиков, колёс, фигурок людей и других частей, из которых можно собирать модели практически всего, что угодно [2]. Машины, самолёты, корабли, здания, замки, скульптуры, космические корабли и даже работающие роботы - вот далеко не полный список того, что можно собрать из конструкторов Лего.
Следует отметить, что развивающие Лего-конструкторы позволяют организовать учебную деятельность по различным предметам: на уроке технологии, информатики, естествознания, биологии, физики как в компьютерном классе, так и в классе с одним компьютером [1]. С помощью наборов Лего, ученики строят работающие модели живых организмов и механических устройств, выполняют физические и биологические эксперименты, осваивают основы информатики и алгоритмики, компьютерного управления и робототехники, приобретают важные универсальные учебные действия в процессе создания, программирования и тестирования роботов.
* Аспирант, кафедры «Педагогики, психологии и профессионального образования».
Отметим, что конструирование роботов, написание программ для управления машиной развивают у учащихся творческие способности, мышление, социальные навыки [3]. Конструктор Лего помогает учащимся воплощать в жизнь свои задумки, строить и фантазировать, увлеченно работая и видя конечный результат.
Использование Лего-конструкторов также повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов.
Немаловажное значение конструкторов Лего и программного обеспечения к нему состоит в том, что они предоставляют прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а учитель лишь консультирует его.
Наборы Лего позволяют учащимся:
- совместно обучаться в рамках одной группы;
- распределять обязанности в своей группе;
- проявлять повышенное внимание к культуре и этике общения;
- проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
- создавать модели реальных объектов и процессов;
- видеть реальный результат своей работы.
Как самостоятельное средство обучения конструкторы могут использоваться на предметах естественнонаучного цикла, во внеурочной деятельности, в школьном и домашнем обучении.
Особо следует отметить то, что конструкторы Лего дают большие возможности для проведения уроков информатики при изучении таких разделов, как алгоритмизация и программирование, моделирование объектов, устройства компьютера. Например, при изучении темы «Знакомство с устройством персонального компьютера» целесообразно проводить аналогии с устройством Лего-роботов, которые имеют собственный «системный блок» (модуль RCX или NXT с процессором и памятью), также специфические устройства ввода информации (датчики касания, освещенности и пр.) и вывода (мотор, лампочка, звуковое устройство). В результате проведения таких аналогий на уроках информатики понятие «компьютер» приобретает у школьников обобщающий характер. На основании этого учащиеся приходят к пониманию того, что компьютеры являются автоматизированными устройствами для обработки информации в деятельности человека.
Используя компьютерную программную среду моделирования Лего Robo-Lab, учащиеся получают навыки программирования по средствам управления роботом в зависимости от поставленных условий [5]. Этот язык поддерживает
218
ПСИХОЛОГИЯ И ПЕДАГОГИКА: МЕТОДИКА И ПРОБЛЕМЫ
идею нисходящего уровня проектирования; является базой для изучения любого другого языка структурного программирования, в котором реализуются те же алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл, принцип разбиения задач на подзадачи. Все основные алгоритмические конструкции заменены на соответствующие пиктограммы. Конструирование роботов остается за рамками урока информатики: дети только программируют различное поведение уже собранных роботов, оснащенных необходимыми датчиками и приборами. Это позволяет концентрировать внимание учащихся на проблемах обра -ботки информации программируемыми исполнителями, решаемых в курсе информатики. Благодаря удачному интерфейсу программы ученики быстро учатся включать и выключать электродвигатели, лампочки и т.д., что позволяет уделить большое внимание различным алгоритмам управления.
С помощью Лего-технологий формируются учебные задания разного уровня - принцип обучения «шаг за шагом». Каждый ученик может работать в собственном темпе, переходя от простых задач к более сложным.
Рассмотрим робототехнический конструктор нового поколения NXT 2.0, в который входят: программируемый блок управления NXT, три интерактивных сервомотора, набор датчиков, аккумулятор, соединительные кабели, беспроводная технология Bluetooth и мощное графическое программное обеспечение, а также 407 конструктивных Лего-элементов - балки, оси, зубчатые колеса, штифты, кирпичи, пластины и др. [2]. Раскроем их более подробно:
1. Микрокомпьютер NXT.
«Мозг» ПервоРобота - это микрокомпьютер LEGO® NXT, снабженный входными портами для датчиков (четыре разъема) и выходными портами (три разъема) для исполнительных устройств, делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения. Можно загружать в NXT программу, созданную на настольном компьютере с помощью программного обеспечения ПервоРобот NXT, а можно обойтись и без помощи компьютера - используя меню NXT Program (Программы NXT), например, запрограммировать робота таким образом, чтобы он двигался вперёд и назад при нажатии кнопки датчика касания. Для обмена данными между персональным компьютером и микрокомпьютером NXT можно воспользоваться USB портом. А можно установить беспроводное соединение между NXT и другими устройствами, поддерживающими Bluetooth-связь, например, с другими NXT, с мобильными телефонами или с компьютерами.
2. Интерактивные сервомоторы.
Три интерактивных сервомотора оснащены встроенными датчиками оборотов, которые управляют мощностью моторов, измеряют и задают различную скорость вращения, обеспечивая высокую точность движений робота.
3. Датчик расстояния.
Помогает роботу измерять расстояние до окружающих предметов, избегать препятствий и реагировать на движение других объектов.
4. Датчик освещённости.
Позволяет роботу реагировать иа изменение освещённости и цвета поверхности.
5. Датчик звука.
Позволяет роботу реагировать на звуки различной громкости - можно запрограммировать робота так, чтобы его действия зависели от показаний датчика звука.
6. Датчики касания.
Дают роботу возможность «ощущать» окружающие его препятствия. Можно запрограммировать датчик касания так, чтобы действия робота зависели от того, нажата кнопка датчика или отпущена.
7. Лампы и переходники.
В набор включены три лампы и три переходника для подключения ламп к разъёмам.
8. Адаптер для подключения к сети.
Основное значение заключается в практической ценности изучения Лего-конструирования и программирования Лего-роботов, которая выражается в:
- умении детей работать в команде;
- овладении Лего-терминологией;
- желании открывать новое в мире науки и техники;
- изучении основ программирования;
- нестандартности и неоднозначности в решении поставленных задач;
- желании детей помочь друг другу - развитие коммуникативных умений;
- выявлении детей с конструкторскими способностями;
- способности логически мыслить и редактировать программу робота.
На основании вышеизложенного мы приходим к выводу, что обучаясь
конструированию и программированию с помощью Лего, учащиеся лучше понимают изучаемые абстрактные понятия информатики, технологию автоматизированного управления, приучаются работать в коллективе, разделяя при этом обязанности внутри учебной группы, работают над одной общей задачей, проявляют повышенное внимание к культуре и этике общения, выдвигают и отстаивают свою точку зрения, создают модели реальных объектов и процессов, проявляют творческий подход к решению поставленной задачи и, главное, наглядно видят результат своей работы.
Список литературы:
1. Алексеева Л.Н. Новые педагогические технологии / Л.Н. Алексеева, Е.Л. Зайцева, A.A. Устиловская. - Серия: «Экспериментально-инновационная деятельность в образовании» - М.: Центр «Школьная книга», 2008. - С. 256.
2. Лебедева Т.Н. Моделирование исполнителя своими руками [Текст] / Т.Н. Лебедева // Информатика и образование. - 2010. - № 6. - С. 66-71.
3. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Е.С. Полат. - М.: изд. центр «Академия», 2001. - 272 с.
220
ПСИХОЛОГИЯ И ПЕДАГОГИКА: МЕТОДИКА И ПРОБЛЕМЫ
4. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии [Текст]: учебное пособие / Г.К. Селевко. - М.: Народное образование, 2005. - 256 с.
5. Федорова Ю.В. Организация учебной деятельности учащегося в естественно-научных предметах на базе применения средств ИКТ [Текст] / Ю.В. Федорова // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции «Информатизация образования. Школа XXI века». - М., 2007. - С. 16-19.
ВОПРОСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
© Китаева К.А., Щепкина О.И., Болучевская О.А., Козлова Н.А.
Воронежский институт высоких технологий, г. Воронеж
В данной работе анализируются вопросы, связанные с использованием современных педагогических технологий.
Проведя анализ современных источников, можно дать определение, что педагогическая технология представляет собой совокупность методик по организации обучения [1].
В педагогической технологии можно выделить определенную научную основу. Как правило, с очки зрения системного подхода можно определить цели, субъекты и объекты исследований. В системе могут быть выделены педагогические процессы со своими характеристиками. Удобно представлять процессы в графической форме.
При этом может использоваться принцип суперпозиции, позволяющий интегрировать решение частных задач, оценивать вклад каждого фактора.
Существуют различные модели обучения. При этом необходимо учитывать, что по заданным условиям, которые определяют выбор обучающихся с их начальными знаниями и умениями, могут быть определены результаты обучения.
Методы обучения могут быть ориентированы на использование иллюстративного материала, программного обеспечения, проведения опросов, и других форм. В зависимости от вида занятий - лекция, практическое занятие, самостоятельная работа и другие, может применяться тот или иной метод, а также комбинация методов.
Конечно, чем профессиональнее преподаватель, тем более он разнообразен в применении методов в образовательном процессе [2].
При этом преподаватель может быть рассмотрен как управляющая система, а обучающиеся как управляемые объекты. Соответственно, применяются требуемые методы анализа.
