Файл: Образовательная робототехника в предметной области Технология на примере школ Московской области.docx

«Образовательная робототехника в предметной области «Технология» на примере школ Московской области»ВведениеАктуальность. Данная тема является актуальной, так как раскрывает мир технологий для обучающихся. Образовательная робототехника в предметной области «Технология», как и любая другая деятельность, закладывает основу для развития технических способностей учащихся.Например, LEGO-конструирование сочетает в себе элементы игры с экспериментированием, а значит активизирует умственную и речевую деятельность обучающихся, развивает конструкторские способности и техническое мышление, воображение и коммуникативные навыки, способствует интерпретации и самовыражению, расширяет кругозор, позволяет поднять развитие познавательной активности дошкольников на более высокий уровень, и это является одной из составляющих успеха их дальнейшего обучения.Главной задачей современного образования является создание условий, которые способствуют у учащихся возможность раскрыть свой собственный потенциал.Робототехника является одной из самых известных и распространённых на сегодняшний день образовательных систем, которые широко применяют трёхмерные модели реального окружения и предметно-игровая сфера для обучения и развития учащихся.Изучая робототехнику на практике, обучающиеся осваивают: как правильно применять математические формулы для расчёта траектории движения, физические законы для расчёта заряда аккумулятора и мощности двигателя, химические формулы и процессы для проведения измерений и расчётов.Образовательная среда LEGO соединяет в себе специально созданные наборы LEGO для массовых занятий, тщательно обдуманную систему заданий для детей и чётко сформулированную образовательную теорию. Робототехника – это современная наука, использующая постоянные достижения машиностроения, материаловедения, изготовления сенсоров, технологий производства и передовых алгоритмов [12].Для того чтобы организовать деятельность школьников в сфере образовательной робототехники, современный рынок предлагает различные виды конструкторов, благодаря которым дети могут довольно быстро собирать конструкции, заниматься подключением датчиков и электродвигателей, составлением программы и запуском модели робота.

---

Объект исследования: процесс обучения в предметной области «Технология» в рамках образовательной робототехники для школ Московской области.Предмет исследования: образовательная робототехника в предметной области «Технология» на примере школ Московской области.Цель исследования: разработка курса внеурочной деятельности «Образовательная робототехника» в преподавании дисциплины «Технология» на примере школ Московской области.Задачи исследования:

1. 
   Определить сущность понятий робототехника и образовательная робототехника;
   
2. 
   Определить межпредметные связи образовательной робототехники и технологии;
   
3. 
   Проанализировать нормативно-правовых аспектов реализации робототехники в образовании;
   
4. 
   Разработка курса внеурочной деятельности: «Образовательная робототехника»
   

Материал и методы исследования:При изучении темы Образовательная робототехника в предметной области «Технология» на примере школ МО, используются такие методы обучения:

• 
  наглядные
  
• 
  словесные
  
• 
  практические
  

Методологической основой для достижения выдвинутой цели и для решения поставленных задач в работе являются:

• 
  теоретические методы: изучение и анализ литературы и интернет-источников; синтез, сравнение и обобщение;
  
• 
  эмпирические методы исследования: анализ условий школы, анализ результатов реализации комплекса упражнений для уроков технологии на практике.
  

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что внедрение образовательной робототехники в школьный курс технологии позволяет расширить представления об эффективности процесса обучения; результаты исследования, теоретические выводы могут служить для обучения робототехнике в школе. Практическая значимость исследования заключается в разработке курса внеурочной деятельности «Образовательная робототехника».

1. Понятие и роль образовательной робототехники на современном этапе развития образования

1.1. Сущность понятий робототехника и образовательная робототехникаРобототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором информационные технологии тесно соприкасаются с разработками в области механики и мехатроники, электроники и радиотехники, проблемами развития искусственного интеллекта [1].

---

Робототехнику разделяют на несколько модулей.Рис.1. Состав модулей в робототехникеОбразовательнаяробототехника–этоновоемеждисциплинарноенаправлениеобученияшкольников,интегрирующеезнанияофизике,мехатронике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, позволяющеевовлечьвпроцессинновационногонаучно-техническоготворчестваучащихсяразноговозраста.Онанаправленанапопуляризациюнаучно-техническоготворчества иповышение престижаинженерныхпрофессийсредиобучающихся,развитиеумолодежинавыковпрактическогорешенияактуальных инженерно-технических задачи работыстехникой [2].

1.2 Межпредметные связи образовательной робототехники

Основнаяистаршаяшкола.В ходе занятий обучающиеся не только и не столько занимаютсяробототехникой, сколько получают опыт ее применения в качественекоего интерактивного элемента, позволяющего более эффективнозакреплять теоретические знания в ходе практической деятельности.Причем, таким образом могут закрепляться теоретические знания, какпо точным наукам (физика, математика), так и по предметам естественно-научногоцикла(биология,химия,астрономия,экология).Технология и физика.Для наглядного усвоения и активизирования визуальной памяти мы предлагаем изучение механизмов с использованием наборов LEGO, а именно:

• 
  зубчатая передача;
  
• 
  ременная передача;
  
• 
  червячная передача;
  
• 
  реечная передача.
  

Следовательно, можно сделать вывод о том, что был проведен анализ понятий «робототехника» и «образовательная робототехника»; определены межпредметные связи образовательной робототехники и технологии. Для наглядного усвоения и активизирования визуальной памяти мы изучили механизмы с использованием наборов LEGO, а именно: зубчатая передача; ременная передача; червячная передача; реечная передача и рассмотрели общий вид каждой передачи сконструированный с помощью наборов

---

LEGO. Был произведен расчет прямозубого внешнего эвольвентного зубчатого зацепления.Сегодня робототехника в российских школах появляется в рамках обязательного предмета «Технология», а значит, перед учителямистоитважнаязадача-установитьвысокуюпланкупреподаванияэтогоновогосодержания.Школьникприрешенииробототехнических задач ориентируется на сведения, полученные на уроках физики,математики и информатики. Интеграция этих наук на занятиях с применением робототехники помогает детям открыть их для себя на новом уровне, в результате чего школьники совершенствуют свои учебныерезультаты.

2. Методика изучения курса «Образовательная робототехника» на примере школ Московской области

2.1 Анализ нормативно-правовых аспектов реализации робототехники в образованииОдним из основных нормативно-правовых документов на уровнеобщего образования является Федеральный государственный образовательный стандарт общего образования (ФГОС ОО). В соответствиис требованиями ФГОС основная образовательная программа реализуется образовательным учреждением через учебный план и внеурочную деятельность. Одним важнейших показателей результатов обучения является сформированность универсальных учебных действий(УУД)обучающихсяиметапредметныерезультатыосвоения ООП [11].Выделяют четыре вида УУД: личностные, регулятивные, комму-никативные и познавательные (рисунок 2). Предметом рассмотрениявозьмём регулятивные учебные действия, поскольку именно на нихбазируется способность ребёнка к самоорганизации учебной деятельности.2.2. Разработка курса внеурочной деятельности «Образовательная робототехника»Прежде чем разрабатывать рабочую программу по курсу внеурочной деятельности «Образовательная робототехника» и внедрять его в образовательную организацию – необходимо узнать заинтересованность обучающихся в прохождении данного курса.В качестве тестируемых субъектов было решено взять 6 - 8 классы в МБОУ СОШ №10 г. Коломна, легших в основу контрольной и экспериментальной группы соответственно.

---

Для анализа результатов, полученных в ходе анкетирования, необходимо воспользоваться математическими методами в контексте их применения в педагогических исследованиях. Таковыми стали метод регистрации, применяемый при первичном сборе данных и способствующий распределению информации по выбранным критериям, а также метод математической статистики, способствующий обработке экспериментальных данных с целью повышения обоснования выводов. Экспериментальная работа по формированию технического мышленияучащихсявовнеурочнойдеятельностипотехнологиисредствамиобразовательнойробототехникипроводиласьв6-8классахМБОУ СОШ №10 г.Коломна.Задачииэтапыэкспериментальнойработы:

1. 
   изучение уровня сформированности технического мышления учащихся 6-8 классов (констатирующий этап);
   
2. 
   апробация программы по формированию технического мышления учащихся 6-8 классов во внеурочной деятельности по технологии средствами образовательной робототехники (формирующий этап);
   
3. 
   повторная диагностика уровня сформированности технического мышления учащихся 6-8 классов (контрольный этап).
   

Былосформированодвегруппыучащихся–экспериментальнаяиконтрольная.На констатирующем этап экспериментальной работы была проведенадиагностикатехническогомышленияучащихсяпотестуБеннета.Даннаяметодикаслужитдлявыявлениятехнических способностейличности.Тестпредставляетсобой30заданийввидерисункаинесколькихвариантовответа.Учащимсянужновыбратьодинправильныйответ.Поколичеству правильных ответов делается вывод об уровне сформированноститехническогомышления.Уровеньможетбытьвысоким,

---