Мельников Константин Александрович
Руководитель проекта:
Кучер Лариса Петровна
Учреждение:
ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7»
В данном исследовательском проекте по робототехнике на тему "Что такое робототехника?" ученик 4 класса школы дает определение робототехнике и роботу, описывает их значение, а также излагает информацию о развитии робототехники в России.
Созданный учащимся проект на тему "Что такое робототехника?" направлен на реализацию поставленной цели создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним одноклассников своей школы. Исследовательская работа посвящена как теоретическому изучению машиностроения, так и практической деятельности.
Предложенный автором проект по робототехнике на тему "Что такое робототехника?" будет интересен для учеников 3, 4 и 5 класса школы, увлекающихся робототехникой и лего-конструированием, поможет выявить у них интерес к роботостроению, программированию и конструированию.
Введение
1. Анкетирование о роботах.
2. Что такое робот и робототехника?
3. Значение робототехники.
4. Всё для изучения основ робототехники.
5. Развитие робототехники в России.
Заключение
Список литературных источников
Приложение
Некоторые идеи, положенные позднее в основу робототехники
, появились ещё в античную эпоху. Найдены остатки движущихся статуй, изготовленных в I веке до нашей эры. Примерно к 30-м годам XX века появились андроиды, реализующие элементарные движения и способные произносить по команде человека простейшие фразы.
К 1960-му году были проведены разработки дистанционно управляемых колёсных платформ с манипулятором, телекамерой и микрофоном для обследования и сбора проб в зонах повышенной радиоактивности.
Итак, робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения.
Объект исследования:
Предмет исследования: робот.
Цель проекта : создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят.
Задачи проекта:
Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.
Практическая значимость работы: определение значение роботов в жизни человека.
План исследования:
Робототехника
- это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства.
Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, телемеханика, мехатроника, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, медицинскую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.
Слово «роботика» (или «роботехника», «robotics») было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941 году.
В основу слова «» легло слово «робот », придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом для научно-фантастической пьесы Карела Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921 г. и пользовавшейся успехом у зрителей. В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов, которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей.
Робот – это техническая система, способная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач.
Можно использовать несколько подходов к классификации роботов - например, по сфере применения, по назначению, по способу передвижения, и пр. По сфере основного применения можно выделить промышленных роботов, исследовательских роботов, роботов, используемых в обучении, специальных роботов.
Важнейшие классы роботов широкого назначения - манипуляционные и мобильные роботы.
Манипуляционный робот - автоматическая машина (стационарная или передвижная), состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления, которая служит для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.
Такие роботы производятся в напольном, подвесном и портальном исполнениях. Получили наибольшее распространение в машиностроительных и приборостроительных отраслях.
Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами. Такие роботы могут быть колёсными, шагающими и гусеничными (существуют также ползающие, плавающие и летающие мобильные робототехнические системы).
По последним данным, сегодня в мире работают 1,5 млн. самых различных роботов.
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №3
Образовательный проект
«Робототехника - первый шаг к открытиям»
Салкина Светлана Николаевна
учитель информатики
МБОУ СОШ №3
г. Выкса
2014 г.
Аннотация проекта
Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.
Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Активное участие и поддержка Российских и международных научно-технических и образовательных проектов в области робототехники и мехатроники позволит ускорить подготовку кадров, развитие новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями, реализацию инновационных разработок в области робототехники в России и по всему миру.
Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно передвигаться по заранее неизвестной, реальной пересеченной местности, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом. Кроме того, по мере развития и совершенствования робототехнических устройств возникла необходимость в мобильных роботах, предназначенных для удовлетворения каждодневных потребностей людей: роботах – сиделках, роботах – домработницах и т.д. Специалисты, обладающие знаниями в этой области, сильно востребованы. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и внеурочное время приобретает все большую значимость и актуальность. Основное оборудование используемое при обучении детей робототехнике в школе – это ЛЕГО конструкторы Mindstorms .
LEGO Mindstorms – это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.
Конструкторы LEGO Mindstorms позволяют организовать учебную деятельность по различным предметам и проводить интегрированные занятия. С помощью этих наборов можно организовать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, моделированию и автоматическому управлению.
Основная задача современного образования – создать среду, облегчающую ребенку возможность раскрытия собственного потенциала. Это позволяет ему свободно действовать, познавая эту среду, а через нее и окружающий мир. Новая роль педагога состоит в том, чтобы организовать и оборудовать соответствующую образовательную среду и побуждать ребенка к познанию и к деятельности.
Новая парадигма образования, реализуемая ФГОС, - это переход от школы информационно-трансляционной к школе деятельностной, формирующей у обучающихся компетенции самостоятельной навигации по освоенным предметным знаниям при решении конкретных личностно значимых задач. Современный человек должен быть мобильным, технически грамотным, готовым к внедрению инновации в жизнь. В перспективе курс робототехники в школе может стать одним из интереснейших способов изучения не только компьютерных технологий и программирования, но и всего окружающего мира.
Изучение «Основ робототехники» создает предпосылки для социализации личности учащихся и обеспечивает возможность ее непрерывного технического образования, а освоение с помощью лего-наборов и других робоконструкторов компьютерных технологий – это путь школьников к современным перспективным профессиям и успешной жизни в информационном обществе. Конечно же, занятия робототехникой не приведут к тому, что все дети захотят стать программистами и роботостроителями, инженерами, исследователями. В первую очередь занятия рассчитаны на общенаучную подготовку школьников, развития их мышления, логики, математических способностей, исследовательских навыков. Робот не ставит оценок и не задает домашних заданий, но заставляет работать умственно и постоянно.
Дети – неутомимые конструкторы, их творческие возможности и технические решения оригинальны. Школьники учатся конструировать «шаг за шагом». Такое обучение позволяет им продвигаться вперед в собственном темпе, стимулирует желание учиться и решать новые, более сложные задачи. Любой признанный и оцененный успех приводит к тому, что ребенок становится более уверенным в себе.
В ходе занятий повышается коммуникативная активность каждого ребенка, формируется умение работать в паре, в группе, происходит развитие творческих способностей.
Робототехника это увлекательно! Мир не стоит на месте, всегда развивается, и кто знает, может именно мои ученики, создадут нанотехнологичный аппарат или нового робота 21 века.
Цель проекта:
создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робота, развитие научно-технического и творческого потенциала личности ученика путем организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.
Задачи проекта:
освоить среду программирования;
развивать творческие способности и логическое мышление обучающихся;
развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять ее с полученным результатом;
развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;
развивать умение работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;
развивать умение творчески подходить к решению задачи;
развивать умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;
осваивать навыки проведения эксперимента;
привлекать школьников к сотрудничеству, сотворчеству.
Характеристика охватываемой аудитории
«Порывы, воля, а также желания присущи даже новорожденным детям, между тем как рассудительность и ум появляются у них только с возрастом».
Аристотель
Проект «Робототехника - первый шаг к открытиям» реализуется в 9 классе средней общеобразовательной школы (возраст учащихся 14 – 15 лет).
Подростковый возраст – особенный период в жизни ребенка, недаром его называют затянувшимся кризисом. Самая яркая особенность этого времени – личностная нестабильность, осложняющая жизнь и самим подросткам, и окружающим их взрослым. Нестабильность проявляется, прежде всего, в эмоциональной лабильности, связанной с бурным физическим ростом и физиологическими изменениями.
Для того чтобы развить познавательную деятельность учащихся, формировать интерес к процессу познания необходимо учитывать индивидуальные особенности ребенка.
В подростковом возрасте происходят существенные сдвиги в мыслительной деятельности. Этот особый статус возраста связан с изменением социальной ситуации развития подростков – их стремление приобщиться к миру взрослых. В связи с этим характерным для подростка является развитие самосознания и самооценки, интереса к себе как личности, к своим способностям и возможностям.
Внимание подростка характеризуется объемом и специфической избирательностью, становится произвольным и преднамеренным. Ребенок способен сохранять долгое время устойчивость и высокую интенсивность внимания. Внимание становится хорошо управляемым, контролируемым процессом и увлекательной деятельностью.
Объем памяти подростка увеличивается за счет логического осмысливания материала, наращивается полнота, системность и точность воспроизводимого материала, становится допустимым запоминание абстрактного материала.
Важная особенность – формирование активного, самостоятельного мышления. Проявляется способность мыслить дедуктивно, теоретически, формируется система логических высказываний. Подросток способен самостоятельно и творчески мыслить, сравнивать, делать глубокие по содержанию выводы и обобщения. Немалую роль в процессе обучения играют интересы школьника. Интересы, мотивы, потребности подростков динамичны, весьма неустойчивы. Они проявляют готовность овладеть интересующей областью знания. Учебные интересы подростков находятся в стадии развития, становления. Большое значение имеют также личные успехи подростка в изучении того или иного предмета.
Наиболее существенную роль в формировании положительного отношения подростков к учению играют идейно – научная содержательность учебного материала, его связь с жизнь и практикой, проблемный и эмоциональный характер изложения, организация поисковой познавательной деятельности, дающей учащимся возможность переживать радость самостоятельных открытий, вооружение подростков рациональными приемами учебной работы, являющимися предпосылкой для достижения успеха.
Другая форма выражения мотивов учения – наличие учебных интересов. Учебные интересы, как правило, избирательны. Учебный интерес зависит от того, насколько связан материал с внеучебными интересами, насколько ясно и понятно излагает материал учитель, насколько активны и разнообразны методы обучения.
Все эти особенности способствуют целенаправленному восприятию новых, современных средств обучения.
Срок реализации
Проект «Робототехника - первый шаг к открытиям» рассчитан на 1 год.
Общая характеристика учебного курса
«Истинная цель просвещения не в том, чтобы сообщить людям определенную сумму сведений по различным наукам, а в том, чтобы пробудить в каждом человеке творца, духовно активную личность, - и в этом счастье»
М.В.Ломоносов
Программа рассчитана на 35 часов и адаптирована под Конструктор Mindstorms EV 3.
Конструктор Лего предоставляет ученикам возможность приобретать важные знания, умения и навыки в процессе создания, программирования и тестирования роботов. «Мозгом» робота L ego M indstorms является микрокомпьютер L ego NXT, делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения. Для связи между компьютером и NXT можно использовать также беспроводное соединение Bluetooth. На NXT имеется три выходных порта для подключения электромоторов или ламп, помеченные буквами А, В и С. С помощью функции NXT Program (Программы NXT) можно осуществлять прямое программирование блока NXT без обращения к компьютеру. Датчики получают информацию от микрокомпьютера N X T .
Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет 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.
В окружающем нас мире очень много роботов: от лифта в вашем доме до производства автомобилей, они повсюду. Конструктор Mindstorms EV 3 приглашает ребят войти в увлекательный мир роботов, погрузиться в сложную среду информационных технологий.
Программное обеспечение отличается дружественным интерфейсом, позволяющим ребенку постепенно превращаться из новичка в опытного пользователя. Каждый урок - новая тема или новый проект. Модели собираются либо по технологическим картам, либо в силу фантазии детей. По мере освоения проектов проводятся соревнования роботов, созданных группами.
В конце года в творческой лаборатории группы демонстрируют возможности своих роботов.
Можно выделить следующие этапы обучения:
І этап – начальное конструирование и моделирование. Очень полезный этап, дети действуют согласно своим представлениям, и пусть они «изобретают велосипед», это их велосипед, и хорошо бы, чтобы каждый его изобрел.
На этом этапе ребята еще мало что знают из возможностей использования разных методов усовершенствования моделей, они строят так, как их видят. Задача учителя – показать, что существуют способы, позволяющие сделать модели, аналогичные детским, но быстрее, мощнее. В каждом ребенке сидит дух спортсмена, и у него возникает вопрос: «Как сделать, чтобы победила моя модель?»
Вот здесь можно начинать следующий этап.
ІІ этап – обучение. На этом этапе ребята собирают модели по схемам, стараются понять принцип соединений, чтобы в последующем использовать. В схемах представлены очень грамотные решения, которые неплохо бы даже заучить. Модели получаются одинаковые, но творчество детей позволяет отойти от стандартных моделей и при создании программ внести изменения, поэтому соревнования должны сопровождаться обсуждением изменений, внесенных детьми. Дети составляют программы и защищают свои модели. Повторений в защитах быть не должно.
ІІІ этап – практическое конструирование. Узнав много нового на этапе обучения, ребята получают возможность применить свои знания и создавать сложные проекты.
Круг возможностей их моделей очень расширяется. Вот теперь уместны соревнования и выводы по итогам соревнований – какая модель сильнее и почему. Насколько механизмы, изобретенные человечеством, облегчают нам жизнь.
Во время осенних каникул посещение детского фестиваля «Магия науки и творчества».
Во время зимних каникул планируется экскурсия в Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. Выпускники по специальности «Роботы и робототехнические системы » специализируются в области разработки и эксплуатации роботов и робототехнических систем.
Обучающиеся представят демонстрацию своих проектов на школьной Научно-Практической конференции «Первые шаги в науке».
Проект «Робототехника - первый шаг к открытиям» позволит обучающимся принять участие в соревнованиях по робототехнике и интеллектуальным системам «Добро пожаловать в будущее».
При разработке и отладке проектов учащиеся делятся опытом друг с другом, что очень эффективно влияет на развитие познавательных, творческих навыков, а также самостоятельность школьников. Таким образом, ЛЕГО, являясь дополнительным средством при изучении курса информатики, позволяет учащимся принимать решение самостоятельно, применимо к данной ситуации, учитывая окружающие особенности и наличие вспомогательных материалов. И, что немаловажно, - умение согласовывать свои действия с окружающими, т.е. – работать в команде.
Методы достижения цели
разработка и реализация программы «Робототехника – первый шаг к открытиям»;
различные формы организации занятий: семинары-практикумы, лабораторные практикумы, обучающие сессии, конкурсные мероприятия;
интерактивные методы обучения, способствующие развитию критического мышления и вовлечению учащихся в различные виды деятельности;
методы активного обучения, направленные на моделирование предметного и социального содержания учебной деятельности;
лабораторно-практический контроль и самоконтроль;
создание ситуации успеха.
Смета расходов
п/пНаименование оборудования
Количество
Приблизительная стоимость
LEGO М indstorms EV 3 на 8 учеников – полный комплект оборудования (для учащихся)
119 790 руб
LEGO М indstorms EV 3 личный – полный комплект оборудования (для учителя)
37 040 руб
Датчик света EV 3 45506 (самый необходимый соревновательный элемент)
8 100 руб
Аккумуляторную батарею EV3 45501
24 720 руб
Итого:
189 650 руб
Анализ рисков
несоответствие мотивации обучающихся в использовании роботов образовательным задачам;
возможное отставание уровня ответственности отдельных учащихся за результаты своего собственного образования по сравнению с предполагаемыми результатами.
Для минимизации данных рисков необходимо правильно активизировать учебно-мотивационную деятельность посредством целенаправленного использования средств информатизации.
Ожидаемые результаты
После завершения курса обучения:
Обучающийся будет знать:
конструкцию, органы управления и дисплей EV 3;
датчики EV3 ;
сервомотор EV3 ;
интерфейс программы Lego Mindstorms EV3;
основы программирования, программные блоки.
Обучающийся будет уметь:
структурировать поставленную задачу и составлять план ее решения;
использовать приёмы оптимальной работы на компьютере ;
извлекать информацию из различных источников;
составлять алгоритмы обработки информации;
ставить задачу и видеть пути её решения;
разрабатывать и реализовывать проект;
проводить монтажные работы, наладку узлов и механизмов;
собирать робота, используя различные датчики;
программировать робота.
Все описанное выше должно позволить сформулировать у выпускников школы информационную компетентность, использовать полученные знания при изучении других предметов, создавать в урочной и внеурочной деятельности по информатике развивающую образовательную среду, которая повлечет повышение качества знаний учащихся.
Выпускники школы в будущем смогут проявить свои умения возможно при работе и на нашем градообразующем предприятии ОАО ВМЗ.
Выводы
Современный курс школьной информатики с включением в него робототехники – «точка роста» информатизации образования, он как ни один другой предмет нацелен на подготовку учащихся к жизни в информационном обществе.
Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностные формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности.
Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде ЛЕГО, которая объединяет в себе специально скомпонованные для занятий в группе комплекты ЛЕГО, тщательно продуманную систему знаний для детей и четко сформулированную образовательную концепцию.
Однако курс «Робототехника – первый шаг к открытиям» не является чем-то однажды написанным и далее живущим в законченном виде. Он может видоизменяться из года в год. Непрерывность модификации материалов этого курса – естественный процесс. Это требование времени, ведь информационные и компьютерные технологии, все, что с ними связано, переживают взрывообразное развитие.
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 свое место в современной жизни.
Список литературы и интернет – источников
Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник информации о робототехнике. [Электронный ресурс] - Режим доступа: свободный .
Комарова Л. Г. «Строим из LEGO» (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора LEGO). - М.; «ЛИНКА - ПРЕСС», 2001.
ПервоРобот LEGO® WeDoTM - книга для учителя (Электронный ресурс).
Бухмастова Е.В., Шевалдина С.Г., Горшков Г.А. Методическое пособие «Использование Лего-технологий в образовательной деятельности» (опыт работы межшкольного методического центраг. Аши) – Челябинск: РКЦ, 2009.-59 с.
Григорьев Д.В., Степанов П.В. Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор – М: Просвещение, 2011 http://www.membrana.ru -Люди. Идеи. Технологии;
–Роботы и робототехника;
Робототехника и Образование
Ирина Иванова
Краткосрочный проект «Образовательная робототехника для дошкольников»
муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение
города Новосибирска
«Детский сад № 411 комбинированного вида» , Кировский район
630088, г. Новосибирск ул. Зорге, 23 тел. 342-26-93, 304-57-18 (факс)
E-mail: [email protected]
Краткосрочный проект
«Образовательная робототехника для дошкольников »
Выполнила воспитатель
первой квалификационной категории
Иванова И. С.
г. Новосибирск, 2017 г.
Актуальность
Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения . Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к современной технике. Технические объекты окружают нас повсеместно, в виде бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Детям с раннего возраста интересны двигательные игрушки. В дошкольном возрасте они пытаются понимать, как это устроено. Благодаря разработкам компании LEGO на современном этапе появилась возможность уже в дошкольном возрасте знакомить детей с основами строения технических объектов.
Конструкторы ЛЕГО серии Образование (LEGO Education) - это специально разработанные конструкторы, которые спроектированы таким образом , чтобы ребенок в процессе занимательной игры смог получить максимум информации о современной науке и технике и освоить ее. Некоторые наборы содержат простейшие механизмы, для изучения на практике законов физики, математики, информатики.
Робототехника сегодня - одна из самых динамично развивающихся областей промышленности. Сегодня невозможно представить жизнь в современном мире без механических машин, запрограммированных на создание и обработку продуктов питания , пошив одежды, сборку автомобилей, контроль сложных систем управления и т. д.
Робототехника показала высокую эффективность в образовательном процессе , она успешно решает проблему социальной адаптации детей практически всех возрастных групп. Актуальность введения легоконструирования и робототехники в образовательный процесс ДОУ обусловлена требованиями ФГОС ДО к формированию предметно-пространственной развивающей среде, востребованностью развития широкого кругозора старшего дошкольника и формирования предпосылок универсальных учебных действий.
Путь развития и совершенствования у каждого человека свой, исходя из условий. Задача образования при этом сводится к тому, чтобы создать эти условия и образовательную среду , облегчающие ребёнку раскрыть собственный потенциал, который позволит ему свободно действовать, познавать образовательную среду , а через неё и окружающий мир. Роль педагога состоит в том, чтобы грамотно организовать и умело оборудовать, а также использовать соответствующую образовательную среду , в которой правильно направить ребёнка к познанию.
Основными идеями проекта являются :
Конкретизация принципа интегрированного подхода в образовательной и воспитательной работе с детьми, что соответствует Федеральным государственным образовательным стандартам ;
Внесение новых элементов взаимодействия и сотрудничества между детским садом, школой и родителями;
Отражение принципиально новых идей, которые сводятся к тому, чтобы создать образовательную среду для ребенка , которая облегчит возможность раскрытия его собственного потенциала, и позволит свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир.
Конструктивная деятельность занимает значимое место в дошкольном воспитании и является сложным познавательным процессом, в результате которого происходит интеллектуальное развитие детей : ребенок овладевает практическими знаниями, учится выделять существенные признаки, устанавливать отношения и связи между деталями и предметами.
Внедрение лего-технологии в ДОУ происходит посредством интеграции во все образовательные области как в совместной организованной образовательной деятельности , так и в самостоятельной деятельности детей в течение дня. В процессе легоконструирования дошкольники развивают математические способности, пересчитывая детали, блоки, крепления, вычисляя необходимое количество деталей, их форму, цвет, длину. Дети знакомятся с такими пространственными показателями, как симметричность и асимметричность, ориентировкой в пространстве. Лего-конструирование развивает и речевые навыки : дети задают взрослым вопросы о различных явлениях или объектах, что формирует также коммуникативные навыки. На наш взгляд, одна из основных целей в лего-конструировании – научить детей эффективно работать вместе. Сегодня совместное освоение знаний и развитие умений, интерактивный характер взаимодействия востребованы как никогда раньше.
Легоконструирование – эффективное, воспитательное средство, которое помогает объединить усилия педагогов и семьи в решении вопроса воспитания и развития ребенка. В совместной игре с родителями ребенок становится более усидчивым, работоспособным, целеустремленным, эмоционально отзывчивым.
Цели и задачи проекта
Основная цель проекта - создание комплекса условий для развития технического творчества посредством использования легоконструкторов и .
Основные задачи реализации проекта :
1. Создание условий для внедрения легоконструирования и робототехники в образовательный процесс ДОО
2. Разработка системы педагогической работы, направленной на развитие конструктивной деятельности и технического творчества детей старшего дошкольного возраста в условиях дошкольного образовательного учреждения посредством использования образовательной робототехники и легоконструирования.
Механизм реализации проекта :
1 этап подготовительно-проектировочный (сентябрь – октябрь 2017г.)
Изучение технологии образовательного процесса оптимального для дошкольников при изучении основ робототехники и конструирования .
Разработка перспективного планирования и конспектов НОД по робототехнике и легоконструированию.
Создание взаимодействия между педагогами дошкольного образовательного учреждения , родителями, воспитанниками в рамках созданного проекта .
Проведение консультаций и обучение педагогов через обучающие семинары, курсы повышения квалификации по эффективному использованию ИКТ и образовательной робототехнике .
Выявление уровня подготовки детей старшей и подготовительной групп к школе, и намечены необходимые способы оказания помощи дошкольникам при внесении корректировки в образовательный процесс для достижения поставленной цели.
2 этап практический (октябрь 2017 г. – апрель 2018 г.)
Использование ИКТ - оборудования в образовательном процессе : совместной, досуговой, диагностической.
Установление взаимодействия с социальными партнерами
Проводение образовательная деятельность с детьми с использованием Лего-конструирования и роботехники .
Проводение соревнования, конкурсы, фестивали, выставки среди воспитанников старшей и подготовительной групп.
3 этап контрольно-аналитический (апрель – июнь 2018 г.)
Обобщение и распространение опыта внедрения и использования конструирования, робототехники в образовательном пространстве .
Диссеминация педагогического опыта через открытые занятия, мастер-классы между педагогами дошкольного учреждения .
Обобщение опыта работы в методических сборниках.
Для успешной работы по данному направлению необходимо учитывать ряд условий :
Наличие «Центра конструирования» , который должны содержать конструкторы различной модификации (от простых кубиков, до конструкторов с программным обеспечением) .
Организация занятий с обязательным включением различных форм организации обучения, по разработанному алгоритму работы с конструкторским материалом.
Проведение каждого занятия осуществляется строго по алгоритму.
Алгоритм работы с конструктором
Рассматривание образца , схемы, чертежа, рисунка, картинки.
Поиск-выбор необходимых деталей из общего набора.
Сборка частей модели.
Последовательное соединение всех собранных частей в одну целую модель.
Сравнение своей собранной модели с образцом , схемой, чертежом, рисунком, картинкой (или анализ собранной конструкции ) .
Занятия проводятся в соответствии с планированием, которое включает в себя формы организации обучения.
Методы оценки :
Оценка процесса;
Оценка результата;
Использование конструкторов LEGO и ИКТ непосредственно для конструктивно – игровых целей (сюжетно-ролевых играх, играх театрализациях, дидактических играх и упражнениях).
Решение поставленных в проекте задач позволит :
организовать в детском саду условия, способствующие организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO -конструирования и робототехники в образовательном процессе , что позволит заложить на этапе дошкольного детства начальные технические навыки. В результате, создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно- технической направленности;
сформировать выраженную активность родителей в совместной образовательной деятельность с детьми по приобщению к техническому творчеству;
Реализация работы по лего-конструированию и робототехнике в детском саду способствует :
реализации одного из приоритетных направлений образовательной политики ;
обеспечению работы в рамках ФГОС;
формированию имиджа дошкольной образовательной организации ;
удовлетворённости родителей в образовательных услугах детского сада;
повышению профессионального уровня педагогов.
В результате организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO-конструирования и робототехники создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки про ориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно-технической направленности.
Проект «Академия робототехники и информационных технологий» направлен на подготовку школьников к взрослой жизни в новой информационной эпохе и их активному участию в научно-техническом творчестве. Именно доступное обучение в этих областях популяризирует научно-техническое направление, способствует росту престижности инженерных профессий, формирует навыки технического мышления и решения практических задач. Проект позволит познакомиться с основами самых востребованных в наше время профессий, даст возможность попробовать себя в этих профессиях через изучение отдельных модулей в информатике (компьютерный дизайн, веб-технологии, 3д-моделирование), в робототехнике и программировании.Пробудить интерес и выявить склонности и пристрастия учащихся к тем или иным направлениям информатики можно только через организацию современной, постоянно обновляющейся как программной, так и технической базы. Для этого запланировано открытие нового раздела в робототехнике - конструирование беспилотных летательных аппаратов. А изучение веб-дизайна, двухмерной и трехмерной компьютерной графики, создание презентаций и видеороликов требуют модернизации имеющихся компьютеров через приобретение дискретных видеокарт и широкоформатных мониторов.
По итогам обучения планируется провести соревнования по робототехнике и творческий конкурс среди обученных школьников.
Мы уже имеем заявки от городских школ на обучение в Академии, проведенные презентации продемонстрировали имеющийся интерес и желание учиться новому не только у школьников, но и у более взрослого контингента.
Наш проект направлен на помощь школьникам с самоопределением и выбором будущей профессии, чтобы они не тратили свое время и здоровье на online-игры и социальные сети, он позволяет приобщить к современным компьютерным технологиям и продемонстрировать возможности технологий будущего. Грамотный контингент из числа обучившихся станет в будущем движущей силой для развития отечественных информационных и инженерных технологий.
В настоящее время информатика и робототехника становятся важнейшими направлениями научно-технического прогресса, в которых проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта и виртуальной (дополненной) реальности.
В современном мире роботы активно включаются в нашу повседневную жизнь, технические процессы и даже профессии заменяются роботами. Специалисты, обладающие знаниями в сфере современных информационных технологий, программирования и робототехники, становятся все больше и больше востребованы на рынке труда.
Но самое главное, на что наша организация планирует использовать средства гранта - это обеспечить финансовую доступность занятий в «Академии робототехники и информационных технологий» для всех желающих в условиях закрывающихся угольных предприятий – то есть фактически ликвидации градообразующей отрасли моногорода Инта, при повсеместной невыплате зарплат и отсутствии в школах подобных кружков и факультативов. В этом году только наш город не смог выставить ни одной команды на республиканские соревнования по робототехнике.
Вид работы (учебный проект, исследовательский проект, социальный проект, научно-исследовательская работа); | |
Наименование направления (секции) | Социально-гуманитарное |
Наименование темы работы | «Что такое робототехника?» |
Мельников Константин Александрович, 04.10.2004 |
|
Место учебы: | ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7» |
Научный руководитель | Кучер Лариса Петровна, ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7», учитель начальных классов |
Что такое робототехника?
Аннотация
Цель проекта:
Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.
Материально-техническое и информационное обеспечение: компьютер и программное обеспечение, конструктор LEGO Mindstorms (набор деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.
Время работы над проектом: сентябрь-декабрь 2014 года.
Полученные данные (результаты анкетирования): среди учащихся 4 «Б» класса было проведено анкетирование и получены следующие результаты: мало кто из моих ровесников знает о робототехнике, но большинство имеет представление о домашних роботах и хотели бы их иметь дома.
Выводы:
1. Введение …………………………………………………………… 4
2. Основная часть ……………………………………………………. 5-7
2.1. Анкетирование ………………………………………………… 5
2.2. Что такое робот и робототехника …………………………….. 5
2.3. Значение робототехники ………………………………………. 6
2.4. Всё для изучения основ робототехники ……………………… 6
2.5. Развитие робототехники в России …………………………….. 7
3. Заключение ………………………………………………………... 8
4. Список литературных источников ……………………………… 9
5. Приложение ………………………………………………………. 10
1.Введение
Актуальность темы: робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения. Её фундаментом были:
механика и вычислительная техника,
электроника и энергетика,
измерительная техника,
теория управления.
1975 год - 8 000 роботов,
1991 год - 300 000,
2000 год - 800 000.
Объект исследования: робототехника.
Предмет исследования: робот.
Цель проекта: создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят.
Задачи проекта:
Узнать, что такое робот.
Создание роботов.
Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.
Практическая значимость работы: определение значение роботов в жизни человека.
План исследования:
1. Сбор и изучение информации о робототехнике.
2. Анкетирование.
3. Практическая работа (создание роботов в кружке).
4. Оформление полученных результатов в виде презентации.
5. Защита проекта.
2. Основная часть
2.1. Анкетирование
Среди учащихся 4 «Б» класса было проведено анкетирование по таким вопросам:
встречали ли вы в своей жизни роботов;
знаете, где используются роботы в повседневной жизни;
хотели бы вы себе в помощь домашнего робота.
Были получены следующие результаты: мало кто из моих ровесников знает о робототехнике, но большинство имеет представление о домашних роботах и хотели бы их иметь дома.
2.2. Что такое робот и робототехника?
Робототехника – это естественное логическое продолжение техники как явления.
Робот – это техническая система, способная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач.
По последним данным, сегодня в мире работают 1,5 млн. самых различных роботов.
Робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения.
Её фундаментом были:
механика и вычислительная техника;
электроника и энергетика;
измерительная техника;
теория управления.
В начале XXI века происходит переворот в робототехнике, произведено:
1975 год - 8 000 роботов,
1991 год - 300 000,
2000 год - 800 000.
2.3. Значение робототехники
Робототехника применяется:
в промышленности;
в сельском хозяйстве;
в транспорте и машиностроении;
в медицине;
в исследовательских работах;
в космосе.
Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи человека:
тушить пожары,
выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий,
устранять аварии на атомных электростанциях,
в борьбе с терроризмом.
Последние новости в робототехнике: японские умельцы не перестают удивлять приятными новинками. Новый робот-медвежонок носит людей на руках.
2.4. Всё для изучения основ робототехники
На базе школы № 3 города Дудинки проводится кружок «Робототехника». Руководитель – Миронов Андрей Геннадьевич, куда я с удовольствием хожу. Мы изучаем основу робототехники и собираем разных роботов из конструктора LEGO Mindstorms. LEGO Mindstorms - это конструктор (набор деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.
Впервые он был представлен компанией LEGO в 1998 году.
2.5. Развитие робототехники в России
В России очень стремительно развивается робототехника, вот несколько недавно проведённых форумов:
31 октября 2014 года в Нижнем Новгороде проводился региональный учебно-тренировочный сбор по программе «Робототехника»;
01 ноября 2014 года в Москве состоялась городская открытая ярмарка роботов, как одно из направлений современных технологий. По результатам будут отбираться участники для открытой городской олимпиады «Состязание роботов 2015»;
29 ноября 2014 года в Норильске прошел форум социальных технологий, инноваций и развития, где я участвовал с показательными выступлениями своих роботов (Приложение). Участники показывали умение управлять роботом по маршруту с препятствиями.
3. Заключение
Цель проекта: создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят, достигнута.
Задачи проекта выполнены:
Узнать, что такое робот.
Создание роботов.
Где применяется робототехника?
Как робототехника помогает человеку?
Робототехника так стремительно вошла в нашу жизнь, что где бы мы ни были: дома, на улице, в транспорте, в космосе… везде присутствует хоть малая, но доля РОБОТОТЕХНИКИ.
С каждым годом робототехника совершенствуется и развивается, но все же искусственный интеллект не сравнится с человеческим.
В XXI веке производство роботов может стать крупнейшей отраслью промышленности.
Создание роботов из конструктора LEGO Mindstorms очень интересный и познавательный процесс, который развивает логическое и абстрактное мышление. Согласно вышеизложенного можно сказать, что роботы занимают определенную часть в нашей жизни и внесение в процесс образования курса «Робототехники» будет актуально и в будущем.
4. Список литературных источников:
Большая энциклопедия «Почемучек». – Москва: Дрофа, 2011.
Большая энциклопедия школьника. – Москва: АСТ-пресс, 2008.
Shkola27penza. ru.
5. Приложение
Вот таких роботов мы собираем
mstone.ru - Творчество, стихи, подготовка к школе