Часть дипломной работы на тему Развитие учебно-познавательной компетенции у младших подростков на уроке робототехники в школе робототехники и моделизма Start Junior

Фрагмент текста работы:

2.1. Электронная информационно-образовательная среда в школе робототехники и моделизма «Start Junior»
Робототехника как научная дисциплина, формируется совместными усилиями ученых и разработчиков техники. Это целостное научно-техническое направление, которое постоянно обогащается большим опытом разработки и эксплуатации самых разнообразных роботов, робототехнических устройств и систем. Но пришло время взглянуть на это направление гораздо шире, так как роботы и различные механические системы постепенно входят в жизнь человека в качестве помощников. Не будем затрагивать коммерциализацию робототехники, а затронем аспект воспитания и образования молодого поколения. Подрастают умные и эрудированные ребята, многие из которых желают посвятить свою жизнь созданию роботов. А для этого нужна хорошая материальная база, а также высокий уровень обучения, начиная с дошкольного и школьного возраста.
Сеть школ моделизма и робототехники «Start Junior» работает по разработанной образовательной программе, согласно которой дети, не теряя интереса к процессу обучения, осваивают знания и навыки, которые позволяют подготовиться до уровня участника соревнований в дисциплинах моделизма и робототехники. Занятия рассчитаны на детей от 4 до 16 лет.
Моделизм:
— изучение устройства основных радиоуправляемых моделей;
— настройка и модернизация радиоуправляемой техники;
— обучение виртуозному управлению радиоуправляемыми моделями: квадрокоптерами, электромашинами, машинами с ДВС, вертолетами и самолетами.
Робототехника:
— создание и программирование роботов на различных платформах.
Обучение в школах «Start Junior» носит широкий образовательный уровень. Это очень важно, чтобы помимо сугубо технических и инженерных навыков ребята углубляли свои знания, то есть изучали физику, математику, программирование, черчение — все то, что дети используют при проектировании роботов.
Для того чтобы подробнее раскрыть эту тему, дадим определение понятию «робот».
Большая советская энциклопедия дает следующее определение: робот — это машина с человекоподобным поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром [39].
Наука о конструировании роботов и процессе разработки автоматизированных технических систем на базе электроники, механики и программировании называется робототехникой.
Робототехника — интенсивно развивающаяся техническая наука, изучающая не только теорию, методы расчета и конструирования роботов, их систем и элементов, но и проблемы комплексной автоматизации производства и научных исследований с применением роботов [15].
Образовательная робототехника — это цикл мероприятий в школе или образовательных учреждениях дополнительного образования, в котором программирование и конструирование, объединяясь, позволяют формировать навыки технического творчества, мотивируют школьников на изучение точных наук и обеспечивают их раннюю профессиональную подготовку [7].
Одним из составных элементов образовательной робототехники является лего-конструирование. Классическое конструирование представляет собой конструирование моделей с целью развития первоначальных конструкторских умений у детей с дальнейшим развитием технического мышления. Лего-конструирование рассматривается как вид шаблонной деятельности, ориентированной на знакомство с возможностями конструктора. Основными принципами лего- конструирования являются [9]:
-восхождение от простого к сложному;
-учет индивидуальных возможностей детей в освоении коммуникативных и конструктивных навыков;
-активность, созидательность, комплексность;
-использование эффективных методов и целенаправленной деятельности, направленных на развитие творческих способностей детей.
На первоначальном этапе вхождения обучающегося в мир техники и технологий целесообразно использовать указанный инструмент. В робототехнических конструкторах заложена игровая деятельность, которая характерна возрасту учеников начальной школы. Кроме того, конструирование повышает мотивацию обучающихся к овладению новыми знаниями. При работе с робототехническими конструкторами используются межпредметные связи с информатикой и математикой, технологией, окружающим миром. Они опираются на естественный интерес обучающихся к игре, разработке и постройке различных механизмов [20].
Конструкторы позволяют постигать взаимосвязь между различными областями знаний. Интересные и несложные в сборке модели дают ясное представление о работе механических элементов, о силе, движении и скорости. Из разных деталей конструктора обучающиеся строят уменьшенные аналоги различных механических устройств. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе конструкторов, позволяют учащимся создавать модели собственного изобретения [20].
Конструирование теснейшим образом связано с чувственным и интеллектуальным развитием ребенка. Особое значение оно имеет для совершенствования остроты зрения, точности цветовосприятия, тактильных качеств, развития мелкой мускулатуры кистей рук, восприятия формы и размеров объекта, пространства. Ученики пробуют установить, на что похож предмет и чем он отличается от других; овладевает умением соизмерять ширину, длину, высоту предметов; начинают решать конструктивные задачи «на глаз»; развивают образное мышление; учатся представлять предметы в различных пространственных положениях, мысленно менять их взаимное расположение [15].
Различают три основных вида конструирования: по образцу, по условиям и по замыслу. Конструирование по образцу осуществляется, когда есть готовая модель того, что нужно построить (например, изображение или схема). При конструировании по условиям образца нет, задаются только условия, которым постройка должна соответствовать (например, домик для собачки должен быть маленьким, а для лошади — большим). Конструирование по замыслу предполагает, что обучающийся сам, без каких-либо внешних ограничений создаст образ будущего сооружения и воплотит его в материале, который имеется в его распоряжении. Этот тип конструирования лучше остальных развивает творческие способности [8].