Программа внеурочной деятельности по технологии по образовательной робототехнике

Новые ФГОС требуют освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и программа по робототехнике полностью удовлетворяет эти требования.

В соответствии с целью исследования была разработана программа внеурочной деятельности по технологии по образовательной робототехнике, которая представлена в Приложении.

Программа «Образовательная робототехника» имеет техническую направленность, реализуется во внеурочной деятельности и предназначена для учащихся 7−9 классов.

По программе предусмотрено проведение двух занятий в неделю. Для контроля знаний и умений выбраны следующие формы:

• — защита проекта,
• — участие в соревнованиях,
• — выставка моделей,
• — участие в конкурсах.

Целью программы является развитие технического мышления учащихся. Этому способствуют различные виды технического творчества, включенные в программу, интегрированный характер занятий (интеграция информатики, математики, физики, черчения, технологии).

В основе программы — творческое, самостоятельное выполнение практических заданий задания в форме описания поставленной задачи или проблемы, дают возможность обучающемуся независимо и самостоятельно выбирать пути ее решения в отличие от типичных лабораторных заданий, где присутствует готовые указание, требующие лишь повторения заранее предписанных действий.

Основной акцент в освоение данной программы делается на использование проектной деятельности в создании роботов, что позволяет получить полноценные и конкурентоспособные продукты. Проектная деятельность, используемая в процессе обучения, способствует развитию ключевых компетентностей обучающегося, а также обеспечивает связь процесса обучения с практической деятельности за рамками образовательного процесса.

Развитию технического мышления также способствует то, что учащиеся знакомятся с основами алгоритмизации и программирования. Учащиеся изучают принципы работы многих механизмов, получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации и механизмов, моделировании работы систем.

Образовательный процесс по программе осуществляется в следующих формах:

• — занятие теоретического характера;
• — занятие практического характера;
• — соревнование.

Развитие технического мышления осуществляется посредством комплекса взаимосвязанных методов обучения:

• — метод проектов;
• — объяснительно-иллюстративный метод (предъявление информации различными способами — объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.);
• — эвристический — метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т. д.);
• — проблемный — постановка проблемы и самостоятельный поиск ее решения обучающимися.

Значительную часть времени по программе занимают занятия практического характера с использованием метода проектов и эвристического метода.

Программа рассчитана на несколько этапов:

• — пропедевтический — ознакомление с основами конструирования, умение работать по схемам, составлять простейшие модели; ведущий метод — объяснительно-иллюстративный, метод проектов;
• — основной — углубление знаний и практических умений конструировать модели, упор на самостоятельную творческую деятельность учащихся; ведущий метод — эвристический, проблемный, методы проектов.

Учебно-тематический план первого года обучения включает такие темы, как техника безопасности, простые соединения, сборка простых моделей, знакомство с программой, ее интерфейсом, выполнение несложных проектов.

Учебно-тематический план второго года обучения усложняется, включаются темы по сборке роботов, программированию, выполнению проектных работ.

Учебно-тематический план третьего года обучения ориентирован на создание долгосрочных проектов, организацию соревнований, индивидуальную работу с учащимися, участие в конкурсах.

В результате изучения в течение 3 лет содержания программы обучающиеся должны знать/понимать:

• — правила техники безопасности при работе в кабинете информатики;
• — основные соединения деталей LEGO конструктора;
• — конструкцию и функции микрокомпьютера NXT;
• — возможные неисправности и способы их устранения;
• — особенности языка программирования NXT G;
• — основные алгоритмические конструкции и уметь использовать их для построения алгоритмов;
• — знать основные типы данных и формы их представления для обработки на компьютере;
• — составлять программы на языке программирования NXT G;
• — понимать назначение подпрограмм;
• — чем отличается ввод и вывод данных;

уметь:

• — выдвигать идеи в технологии «мозгового штурма» и обсуждать их;
• — создавать действующие модели роботов отвечающих потребностям конкретной задачи;
• — использовать в конструировании ременную и зубчатую передачи;
• — с помощью датчиков управлять роботами;
• — уметь записывать на языке программирования NXT G алгоритм решения учебной задачи и отлаживать ее.
• — планировать, тестировать и оценивать работу сделанных ими роботов;
• — объяснять сущность алгоритма, его основных свойств, иллюстрировать их на конкретных примерах алгоритмов;
• — определять возможность применения исполнителя для решения конкретной задачи по системе его команд;

Для выявления результативности работы можно используются следующие формы деятельности:

• — наблюдение в ходе обучения с фиксацией результата;
• — проведение контрольных срезов знаний;
• — анализ, обобщение и обсуждение результатов обучения;
• — участие в проектной деятельности;
• — участие в соревнованиях муниципального, зонального и регионального уровней;
• — оценка выполненных практических работ, проектов.

Выводы по главе 1

Для успешного преобразования окружающего мира необходим высокий уровень технического мышления. Техническое мышление — это такой уровень «мыслительной способности человека, предопределяющий (предвосхищающий) способы и методы преобразования окружающего мира».

Процесс развития технического мышления включает практическую деятельность учащихся на основе формирования в их сознании технологической картины мира, как важнейшего элемента мировоззрения и развития таких качеств личности, как преобразующее мышление и творческие способности. Развитие таких способностей осуществляется в процессе мыслительной деятельности.

Одним из средств развития технического мышления учащихся является робототехника. 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.

Внедрение робототехники в образовательный процесс способствует развитию технического мышления школьников. Робототехнические задания способствуют развитию конструктивных навыков, коммуникативных способностей, развивают навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывают творческий потенциал ребенка, повышает техническую грамотность.

К формам обучения учащихся во внеурочной деятельности по образовательной робототехнике можно отнести занятия (теоретические, практические, комбинированные), к методам — метод проблемного обучения, игровой метод, метод проектов.

Программа «Образовательная робототехника» имеет техническую направленность, реализуется во внеурочной деятельности. Категория обучающихся: учащиеся 5−7 классов. Цель программы: развитие технического мышления в процессе обучения основам робототехники.

Формы работы: занятия теоретического характера, занятия практического характера, соревнования. Методы: метод проектов, объяснительно-иллюстративный (предъявление информации различными способами — объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.); эвристический — метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т. д.), проблемный — постановка проблемы и самостоятельный поиск ее решения обучающимися.