آموزش مدرن: رباتیک در مدرسه رباتیک را کجا یاد بگیریم

در روسی برنامه های آموزشیرباتیک ah اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. دانش آموزان مدارس روسیدرگیر در طراحی و برنامه‌نویسی دستگاه‌های رباتیک، با استفاده از ربات‌های لگو، ربات‌های صنعتی، روبات‌های ویژه برای وزارت شرایط اضطراری روسیه

دانلود:

پیش نمایش:

رباتیک در آموزش و پرورش

Merzlikina N.V.

تصور زندگی مدرن بدون استفاده بسیار دشوار است فناوری اطلاعات. گذار فشرده به اطلاعاتی شدن جامعه، اجرای عمیق تر فن آوری اطلاعات را در زمینه های مختلف تعیین می کند فعالیت انسانی. در نوامبر 2015، جلسه کمیسیون توسعه برگزار شد جامعه اطلاعاتیبه شورای فدراسیون یکی از موضوعاتی که در این جلسه مورد بحث قرار گرفت، بحث توسعه بود رباتیک آموزشی.

روباتیک در برنامه های آموزشی روسیه اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. دانش‌آموزان مدارس روسیه در طراحی و برنامه‌نویسی دستگاه‌های رباتیک با استفاده از ربات‌های لگو، ربات‌های صنعتی و ربات‌های ویژه وزارت موقعیت‌های اضطراری روسیه درگیر هستند.

رباتیک یک علم کاربردی است که با توسعه خودکار سر و کار دارد سیستم های فنی. این بر اساس رشته هایی مانند الکترونیک، مکانیک، برنامه نویسی است. رباتیک یکی از مهمترین زمینه های پیشرفت علمی و فناوری است که در آن مشکلات مکانیک و فناوری های جدید با مشکلاتی در ارتباط است. هوش مصنوعی.

رباتیک آموزشیابزاری است که پایه ای قوی برای تفکر سیستمی، ادغام علوم کامپیوتر، ریاضیات، فیزیک، طراحی، فناوری و علوم طبیعی با توسعه خلاقیت مهندسی ایجاد می کند.

پیاده سازی فناوریرباتیک آموزشیدر فرآیند آموزشی به شکل گیری اقدامات آموزشی جهانی شخصی، نظارتی، ارتباطی و شناختی کمک می کند که جزء مهم استاندارد آموزشی ایالتی فدرال است.

امروزه دیدگاه های متفاوتی در رابطه با موضوع رباتیک آموزشی وجود دارد. اینگونه است که آرکادی سمنوویچ یوشچنکو این سوال را فاش می کند - دکترای علوم فنی، پروفسور، رئیس گروه دانشگاه دولتی مسکو دانشگاه فنیبه نام N.E. باومن: "روباتیک کسی است که می تواند قطعات مکانیکی، برق، کامپیوتر (و کار این متخصصان) را به یکدیگر متصل کند. اما وقتی در مدرسه با روباتیک روبرو می شوم، برای من این فقط نوعی تجهیزات آموزشی رشدی است که برای کمک به دانش آموز در تسلط بهتر بر دانش برنامه درسی مدرسه و کسب مهارت های اضافی لازم استفاده می شود.

ولادیسلاو نیکولاویچ خالاموف، مدیر مرکز آموزشی و روش شناختی رباتیک آموزشی: "رباتیک ابزاری جهانی برای آموزش عمومی است. رباتیک کاملاً با آموزش اضافی، فعالیت های فوق برنامه، و آموزش موضوعات مدرسه مطابقت دارد و مطابق با الزامات استاندارد آموزشی ایالتی فدرال است. این برای همه سنین مناسب است - از پیش دبستانی تا دانش آموزان. و استفاده از تجهیزات رباتیک در کلاس درس هم یادگیری و هم خلاقیت فنی است که به آموزش افراد فعال و پرشور با تفکر مهندسی و طراحی کمک می کند.

تا دهه 60 قرن گذشته ، رباتیک منحصراً به عنوان اختراع نویسندگان علمی تخیلی تلقی می شد ، که بدون شک با این واقعیت که خود اصطلاح "ربات" توسط کارل کاپک و برادرش جوزف ابداع شد (این اصطلاح برای اولین بار بود) تسهیل شد. در نمایشنامه K. Capek "Rossum's Universal Robots"، 1921 استفاده شده است.

گرایش مهندسی و فنی استفاده از رباتیک آموزشی به عنوان یک فرصت درخشان برای کودک است تا دانش خود را در زمینه مهندسی و تفکر فنی با ایجاد سریع (موبایل) سازنده با استفاده از مکانیزم های مهندسی ساده و پیچیده و راه حل های فنی نشان دهد. در حال حاضر، سیستم های رباتیک مختلفی در آموزش استفاده می شود، به عنوان مثال، آموزش LEGO، FischerTechnik، کیت کنترل مکاترونیک، Festo Didactic و غیره.

یکی از جنبه های مهمتشویق کودکان به توسعه مستقل فعالیت ذهنی خلاق و حفظ علاقه به آموزش فنی شرکت آنها در مسابقات، المپیادها، کنفرانس ها و جشنواره های فنی است. یک سیستم کامل از مسابقات رباتیک وجود دارد سطوح مختلف: منطقه ای، بین منطقه ای، همه روسی، بین المللی.

رباتیک آموزشی در اخیرابا سرعت نور توسعه می یابد، مانند رایانه های دهه 80 قرن گذشته در همه حوزه های زندگی وارد می شود. امروزه رباتیک آموزشی امکان شناسایی تمایلات فنی دانش آموزان را در مراحل اولیه و توسعه آنها در این مسیر فراهم می کند. این درک از رباتیک به ما اجازه می دهد تا مدلی از یادگیری مستمر برای همه سنین - از دانش آموزان - بسازیم مهد کودکبه دانش آموزان یکی از ویژگی های مهم کار با رباتیک آموزشی باید باشدایجاد یک سیستم پیوسته- رباتیک باید برای توسعه کار کند خلاقیت فنی، تحصیلات مهندس آینده، از مهدکودک تا لحظه ای که حرفه ای می گیرد و حتی وارد تولید می شود.

امروزه کلاس های رباتیک بسیار محبوب شده اند. چنین درس هایی به دانش آموزان کمک می کند تا تفکر انتقادی را شکل دهند و توسعه دهند، یاد بگیرند خلاقانه به فرآیند حل مشکلات با سطوح مختلف پیچیدگی نزدیک شوند و همچنین مهارت های کار گروهی را به دست آورند.

نسل جدید

آموزش مدرن در حال حرکت به سمت دور جدیداز توسعه آن. بسیاری از معلمان و والدین به دنبال فرصتی هستند تا کودکان را به علم علاقه مند کنند، عشق به یادگیری را القا کنند و آنها را با میل به ایجاد و تفکر خارج از چارچوب شارژ کنند. اشکال سنتی ارائه مطالب مدتهاست که ارتباط خود را از دست داده اند. نسل جدید مثل اجدادش نیست. آنها می خواهند به روشی پر جنب و جوش، جالب و تعاملی یاد بگیرند. این نسل به راحتی حرکت می کند فن آوری های مدرن. کودکان می خواهند به گونه ای رشد کنند که نه تنها با فناوری های در حال توسعه سریع همگام شوند، بلکه مستقیماً در این فرآیند شرکت کنند.

بسیاری از آنها علاقه مند هستند: «رباتیک چیست؟ از کجا می توان این را یاد گرفت؟

آموزش و پرورش و روبات ها

این رشته دانشگاهیشامل موضوعاتی مانند طراحی، برنامه نویسی، الگوریتم ها، ریاضیات، فیزیک و سایر رشته های مرتبط با مهندسی می باشد. المپیاد جهانی رباتیک (World Robotics Olympiad - WRO) هر ساله برگزار می شود. در زمینه آموزشی، این یک رقابت گسترده است که به کسانی که برای اولین بار با موضوع مشابهی روبرو می شوند، اجازه می دهد تا بهتر یاد بگیرند که رباتیک چیست. این به شرکت کنندگان از بیش از 50 کشور این فرصت را می دهد تا دست خود را در آن امتحان کنند. حدود 20 هزار تیم متشکل از کودکان 7 تا 18 ساله به مسابقات می آیند.

هدف اصلی WRO: توسعه و رواج STT (خلاقیت علمی و فنی) و روباتیک در بین جوانان و کودکان. چنین المپیادهایی ابزار آموزشی مدرن قرن بیست و یکم هستند.

فرصت های تازه

برای اینکه بچه ها بهتر بفهمند رباتیک چیست، مهارت های نظری و عملی در کلاس ها در چارچوب کار باشگاهیو برنامه درسی مدرسه برای مطالعه دروس علوم طبیعی و علوم دقیق. اشتیاق به رشته رباتیک به تدریج به تمایل به یادگیری عمیق تر در مورد علومی مانند ریاضیات، فیزیک، علوم کامپیوتر و فناوری تبدیل می شود.

WRO یک فرصت منحصر به فرد برای شرکت کنندگان و ناظران خود است که نه تنها در مورد رباتیک عمیق تر بیاموزند، بلکه خلاقیت و مهارت های تفکر انتقادی را نیز توسعه دهند که در قرن بیست و یکم بسیار ضروری است.

تحصیلات

علاقه به رشته آموزشی رباتیک هر روز در حال افزایش است. پایه مادی به طور مداوم در حال بهبود و توسعه است، بسیاری از ایده ها که تا همین اواخر یک رویا باقی می ماند اکنون به واقعیت تبدیل شده اند. مطالعه موضوع "مبانی رباتیک" امکان پذیر شده است تعداد زیادیفرزندان. در دروس، کودکان یاد می گیرند که با منابع محدود مسائل را حل کنند، اطلاعات را پردازش و جذب کنند و از آن به شیوه درست استفاده کنند.

کودکان به راحتی یاد می گیرند. نسل جوان مدرن که با وسایل مختلف بزرگ شده اند، معمولاً در تسلط بر رشته "مبانی رباتیک" هیچ مشکلی ندارند، به شرط اینکه تمایل و تشنگی برای دانش جدید داشته باشند.

بازآموزی حتی بزرگسالان نیز دشوارتر از آموزش ذهن پاک اما تشنه کودکان است. یک روند مثبت، توجه زیاد به رواج رباتیک در جهان است محیط جوانانتوسط سازمان های دولتی روسیه و این قابل درک است، زیرا وظیفه نوسازی و جذب متخصصان جوان بحث رقابت پذیری دولت در عرصه بین المللی است.

اهمیت موضوع

امروز موضوع موضوعیوزارت آموزش و پرورش رباتیک آموزشی را در رشته های مدرسه معرفی می کند. به عنوان یک منطقه مهم توسعه در نظر گرفته می شود. در درس های فناوری، کودکان باید درک درستی از آن به دست آورند حوزه مدرنتوسعه فناوری و طراحی، که به آنها فرصت اختراع و ساختن خود را می دهد. لازم نیست همه دانشجویان مهندس شوند، اما همه باید فرصت داشته باشند.

به طور کلی، درس رباتیک برای کودکان فوق العاده جالب است. درک این موضوع برای همه مهم است - هم معلمان و هم والدین. چنین کلاس هایی فرصتی را فراهم می کند تا سایر رشته ها را از منظری متفاوت ببینیم و معنای مطالعه آنها را درک کنیم. اما این معنا، درک این که چرا این ضروری است، است که ذهن بچه ها را به حرکت در می آورد. نبود آن همه تلاش معلمان و والدین را نفی می کند.

یک عامل مهم این است که یادگیری رباتیک یک فرآیند استرس زا نیست و به طور کامل کودکان را جذب می کند. این نه تنها رشد شخصیت دانش آموز است، بلکه فرصتی برای دور شدن از خیابان، محیط نامساعد، سرگرمی های بیهوده و عواقب ناشی از آن است.

اصل و نسب

نام رباتیک خود از رباتیک انگلیسی مربوطه گرفته شده است. این یک علم کاربردی است که با توسعه سیستم های خودکار فنی سر و کار دارد. در تولید، یکی از پایه های فنی اصلی تشدید است.

تمام قوانین رباتیک، مانند خود علم، با الکترونیک، مکانیک، تله مکانیک، مکانیک ترونیک، علوم کامپیوتر، مهندسی رادیو و مهندسی برق مرتبط هستند. رباتیک خود به صنعتی، ساختمانی، پزشکی، فضایی، نظامی، زیر آب، هوانوردی و خانگی تقسیم می شود.

مفهوم "رباتیک" اولین بار توسط یک نویسنده علمی تخیلی در داستان های او استفاده شد، این در سال 1941 بود (داستان "دروغگو").

خود کلمه "ربات" در سال 1920 توسط نویسندگان چک و برادرش جوزف ابداع شد. این در نمایشنامه علمی تخیلی "روبات های جهانی راسوم" که در سال 1921 روی صحنه رفت و از موفقیت تماشاگران زیادی برخوردار شد، گنجانده شد. امروزه می توان مشاهده کرد که چگونه خط مشخص شده در نمایشنامه در پرتو فیلمبرداری علمی تخیلی به طور گسترده توسعه یافته است. ماهیت طرح: صاحب کارخانه در حال توسعه و راه اندازی تولید تعداد زیادی اندروید است که می توانند بدون استراحت کار کنند. اما این روبات ها در نهایت علیه سازندگان خود شورش می کنند.

نمونه های تاریخی

جالب اینجاست که آغاز رباتیک در دوران باستان ظاهر شد. این را بقایای مجسمه های متحرکی که در قرن اول قبل از میلاد ساخته شده اند نشان می دهد. هومر در ایلیاد در مورد کنیزانی نوشت که از طلا ساخته شده بودند و قادر به صحبت و تفکر بودند. امروزه به هوشی که ربات ها از آن برخوردارند، هوش مصنوعی می گویند. علاوه بر این، مهندس مکانیک یونان باستان Archytas of Tarentum به طراحی و ایجاد کبوتر مکانیکی پرواز نسبت داده شده است. قدمت این رویداد تقریباً به 400 سال قبل از میلاد برمی گردد.

از این قبیل نمونه ها زیاد است. آنها به خوبی در کتاب I.M. Makarov پوشش داده شده اند. و Topcheeva Yu.I. "رباتیک: تاریخ و چشم اندازها." این به روشی محبوب در مورد خاستگاه روبات های مدرن می گوید و همچنین رباتیک آینده و توسعه متناظر تمدن بشری را ترسیم می کند.

انواع ربات ها

بر مرحله مدرنمهم ترین کلاس ربات های همه منظوره متحرک و دستکاری هستند.

موبایل است ماشین اتوماتیکبا شاسی متحرک و درایوهای کنترل شده. این روبات ها می توانند راه رفتن، چرخ دار، ردیابی، خزیدن، شنا یا پرواز باشند.

مانیپولاتور یک ماشین ثابت یا متحرک خودکار است که از یک دستکاری با چندین درجه تحرک و کنترل برنامه تشکیل شده است که عملکردهای موتور و کنترل را در تولید انجام می دهد. چنین روبات‌هایی به شکل کف، پورتال یا معلق هستند. آنها در صنایع ابزارسازی و ماشین سازی بیشترین کاربرد را دارند.

راه های حرکت

روبات‌های چرخدار و ردیاب‌شده بسیار گسترده شده‌اند. حرکت یک ربات راه رفتن یک مشکل پویا چالش برانگیز است. چنین روبات‌هایی هنوز نمی‌توانند حرکت پایدار ذاتی انسان را داشته باشند.

در مورد ربات های پرنده، می توان گفت که اکثر هواپیماهای مدرن فقط همین هستند، اما توسط خلبانان کنترل می شوند. در عین حال، خلبان خودکار می تواند پرواز را در تمام مراحل کنترل کند. ربات های پرنده همچنین شامل زیر کلاس خود هستند - موشک های کروز. چنین دستگاه هایی سبک وزن هستند و ماموریت های خطرناکی از جمله شلیک به دستور اپراتور را انجام می دهند. علاوه بر این، دستگاه های طراحی وجود دارد که قادر به شلیک مستقل هستند.

روبات‌های پرنده‌ای وجود دارند که از تکنیک‌های رانشی استفاده می‌کنند که توسط پنگوئن‌ها، عروس‌های دریایی و ماهی‌های خاری استفاده می‌شود. این روش حرکت را می توان در ربات های پنگوئن هوایی، ایر ری و ژله هوایی مشاهده کرد. آنها توسط شرکت فستو تولید می شوند. اما روبات های RoboBee از روش های پرواز حشرات استفاده می کنند.

در میان روبات‌های خزنده، پیشرفت‌هایی وجود دارد که از نظر حرکت شبیه به کرم‌ها، مارها و راب‌ها هستند. در این حالت ربات از نیروهای اصطکاک بر روی سطح ناهموار یا انحنای سطح استفاده می کند. این نوع حرکت برای فضاهای باریک مفید است. چنین روبات هایی برای جستجوی افراد زیر آوار ساختمان های ویران شده مورد نیاز هستند. روبات های مار مانند قادر به حرکت در آب هستند (مانند ACM-R5 ساخت ژاپن).

روبات هایی که در امتداد یک سطح عمودی حرکت می کنند از روش های زیر استفاده می کنند:

• شبیه به فردی که با طاقچه از دیوار بالا می رود (ربات کاپوچین استنفورد).
• شبیه به مارمولک های مجهز به فنجان مکش خلاء (Wallbot و Stickybot).

در میان ربات های شناگر، پیشرفت های زیادی وجود دارد که بر اساس اصل تقلید از ماهی حرکت می کنند. راندمان چنین حرکتی 80 درصد بیشتر از راندمان حرکت با پروانه است. چنین طرح هایی دارای نویز کم و قدرت مانور بالا هستند. به همین دلیل است که آنها بسیار مورد توجه محققان زیر آب هستند. چنین روبات‌هایی شامل مدل‌هایی از دانشگاه اسکس - ماهی رباتیک و ماهی تن هستند که توسط موسسه رباتیک صحرایی توسعه یافته‌اند. آنها بر اساس حرکت مشخصه ماهی تن مدل شده اند. در میان ربات‌هایی که حرکت نیش را تقلید می‌کنند، توسعه معروف شرکت فستو Aqua Ray است. و رباتی که مانند چتر دریایی حرکت می کند Aqua Jelly از همان توسعه دهنده است.

کار باشگاهی

بیشتر باشگاه های رباتیک برای مبتدیان و دبیرستان. بلکه کودکان نیز سن پیش دبستانیاز توجه محروم نیستند. نقش اصلیتوسعه خلاقیت در اینجا نقش دارد. کودکان پیش دبستانی باید بیاموزند که آزادانه فکر کنند و ایده های خود را به خلاقیت تبدیل کنند. به همین دلیل است که کلاس های رباتیک در باشگاه ها برای کودکان زیر 6 سال در نظر گرفته شده است استفاده فعالمکعب ها و مجموعه های ساخت و ساز ساده.

برنامه درسی مدرسه قطعا پیچیده تر می شود. این فرصت را به شما می دهد تا با کلاس های مختلف ربات ها آشنا شوید، خود را در عمل امتحان کنید و عمیق تر در علم کاوش کنید. رشته های جدید پتانسیل کودک را برای کسب مهارت ها و دانش حرفه ای در رشته مهندسی انتخابی نشان می دهد.

مجتمع های رباتیک

توسعه مدرن رباتیک در مرحله ای است که به نظر می رسد یک پیشرفت قدرتمند در فناوری ربات ها در شرف وقوع است. این مانند تماس ویدیویی و ابزارهای تلفن همراه است. تا همین اواخر، همه اینها برای مصرف انبوه غیرقابل دسترس به نظر می رسید. اما امروز امری عادی است و دیگر شگفت زده نمی شود. اما هر نمایشگاه رباتیک پروژه‌های خارق‌العاده‌ای را به ما نشان می‌دهد که روح یک فرد را تنها با فکر اجرای آنها در زندگی جامعه تسخیر می‌کند.

در سیستم آموزشی، نصب پیچیده ربات‌ها، اجرای برنامه‌ای را با استفاده از فعالیت‌های پروژه ممکن می‌سازد، که در میان آنها موارد زیر محبوب هستند:

کنترل

بر اساس نوع سیستم های کنترل عبارتند از:

• بیوتکنیک (فرمان، کپی، نیمه اتوماتیک)؛
• خودکار (نرم افزار، تطبیقی، هوشمند)؛
• تعاملی (اتوماتیک، نظارتی، تعاملی).

وظایف اصلی کنترل ربات عبارتند از:

• برنامه ریزی حرکت ها و موقعیت ها؛
• برنامه ریزی نیروها و لحظات؛
• شناسایی داده های دینامیکی و سینماتیکی؛
• تجزیه و تحلیل دقت دینامیکی

توسعه روش های کنترل در زمینه رباتیک از اهمیت بالایی برخوردار است. این برای سایبرنتیک فنی و تئوری کنترل خودکار مهم است.

رباتیک آموزشی

پودلسنیخ النا ویکتورونا

معلم فناوری اطلاعات

دبیرستان MBOU شماره 17

نووی اورنگوی

مقدمه.

تصور زندگی مدرن بدون استفاده از فناوری اطلاعات بسیار دشوار است. گذار فشرده به اطلاعاتی شدن جامعه، معرفی عمیق تر فن آوری های اطلاعاتی را در حوزه های مختلف فعالیت انسانی تعیین می کند.

معرفی جدید استانداردهای دولتیآموزش عمومی

شامل توسعه نوآوری است فن آوری های آموزشی. مهم ترین ویژگی متمایزنسل جدید استانداردها تمرکز آنها بر نتایج آموزشی است و بر اساس رویکرد فعالیت سیستمی در نظر گرفته می شود. فعالیت به عنوان یک شرط بیرونی برای رشد فرآیندهای شناختی در کودک عمل می کند. این بدان معناست که برای رشد کودک باید فعالیت های او را سازماندهی کرد. این بدان معنی است که وظیفه آموزشی سازماندهی شرایطی است که باعث تحریک عمل کودکان می شود.

اجرای این استراتژی یادگیری در محیط آموزشی LEGO آسان است، که ترکیبی از مجموعه‌های لگو که مخصوص درس‌های گروهی طراحی شده‌اند، یک سیستم با دقت فکر شده از وظایف برای کودکان و یک مفهوم آموزشی به وضوح فرمول‌بندی شده است.

روباتیک در برنامه های آموزشی روسیه اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. دانش‌آموزان مدارس روسیه در طراحی و برنامه‌نویسی دستگاه‌های رباتیک با استفاده از ربات‌های لگو، ربات‌های صنعتی و ربات‌های ویژه وزارت موقعیت‌های اضطراری روسیه درگیر هستند.

II. ارتباط. بشریت به ربات‌هایی نیاز مبرم دارد که بتوانند آتش‌ها را بدون کمک اپراتور خاموش کنند، به طور مستقل در زمین‌های ناهموار واقعی و ناشناخته قبلی حرکت کنند و عملیات نجات را در هنگام بلایای طبیعی و حوادث انجام دهند. نیروگاه های هسته ای، در مبارزه با تروریسم. نیاز به روبات های متحرک وجود دارد که برای رفع نیازهای روزمره مردم طراحی شده باشند. و در حال حاضر در تولید و صنعت مدرن نیاز به متخصصان با دانش در این زمینه وجود دارد. بنابراین، رباتیک آموزشی امروزه به طور فزاینده ای مهم و مرتبط شده است.

III. مسئله.

مشکلی پیش روی من باز شد: چگونه می توان از یادگیری مؤثر دوره رباتیک اطمینان حاصل کرد و استفاده عملیدر فرآیند آموزشی؟

IV. اهداف:

1. جلب توجه کودکان تیزهوش به این رشته تکنولوژی پیشرفتهو فعالیت های نوآوری؛
2. رواج خلاقیت علمی و فنی و روباتیک؛
3. تشکیل شایستگی ها در زمینه تولید فنی با استفاده از سیستم های رباتیک.

V. اهداف:

1. ایجاد دایره رباتیک و خلاقیت علمی و فنی.
2. توسعه روش های تدریس برای مبانی رباتیک و خلاقیت علمی و فنی.
3. توسعه یک بستر آموزشی و رقابتی.
4. معرفی رباتیک به دروس برنامه آموزشی.

البته در برنامه های کاری خود همیشه جنبه آموزشی را در تدریس درس پررنگ می کنم. هنگام آماده شدن برای هر درس، سعی می کنم به وظایف آموزشی فکر کنم.

VI. تازگی.

تازگی مفهوم این است که Constructor و نرم افزار آن ارائه می کنند فرصت عالیکودک از تجربه خود یاد می گیرد. چنین دانشی باعث می شود که کودکان بخواهند در مسیر کشف و تحقیق حرکت کنند و هر موفقیت شناخته شده و قدردانی به اعتماد به نفس می افزاید. یادگیری زمانی با موفقیت اتفاق می‌افتد که کودک در فرآیند ایجاد یک محصول معنادار و معنادار که مورد علاقه او است، مشارکت داشته باشد. مهم این است که کودک دانش خود را بسازد و معلم فقط او را نصیحت کند.

VII. جنبه های نظری

رباتیک یک علم کاربردی است که با توسعه سیستم های فنی خودکار سروکار دارد. این بر اساس رشته هایی مانند الکترونیک، مکانیک، برنامه نویسی است.

رباتیک یکی از مهمترین زمینه های پیشرفت علمی و فناوری است که در آن مشکلات مکانیک و فناوری های جدید با مشکلات هوش مصنوعی در ارتباط است.

سازندگان LEGO Mindstorms به شما این امکان را می دهند که فعالیت های آموزشی را در موضوعات مختلف سازماندهی کنید و کلاس های یکپارچه و فرا موضوعی را برگزار کنید. با کمک این کیت ها می توانید فعالیت های آموزشی با انگیزه بالا در طراحی فضایی، مدل سازی و کنترل خودکار سازماندهی کنید. و معلم می تواند چنین شرایطی را ایجاد کند تا دانش آموز بخواهد آزمایش خود را انجام دهد.

ربات های لگو فرصت های بسیار خوبی را برای برگزاری درس های علوم کامپیوتر در موضوعات مرتبط با برنامه نویسی فراهم می کنند. محیط برنامه نویسی لگو به شما این امکان را می دهد که به صورت بصری برنامه هایی را برای ربات ها طراحی کنید. به کودک اجازه دهید به معنای واقعی کلمه مفاهیم انتزاعی علوم کامپیوتر را "با دستان خود لمس کند". ساخت ربات‌ها خارج از محدوده درس علوم کامپیوتر باقی می‌ماند: کودکان فقط رفتارهای مختلف روبات‌هایی را که از قبل مونتاژ کرده‌اند، مجهز به حسگرها و ابزار لازم برنامه‌ریزی می‌کنند. این به دانش آموزان اجازه می دهد تا توجه خود را بر روی مشکلات پردازش اطلاعات توسط مجریان قابل برنامه ریزی متمرکز کنند که در یک دوره علوم کامپیوتر حل می شوند.

هشتم. روش های تدریس:

در کارم از روش‌های تدریس توضیحی-تصویری، اکتشافی، مبتنی بر مسئله، برنامه‌ریزی‌شده، بازتولیدکننده، جستجوی جزئی، جستجو و همچنین روش ارائه مسئله استفاده می‌کنم.

و با این حال، نکته اصلی هنگام مطالعه رباتیک، روش پروژه است.

روش پروژه به فناوری سازمان اشاره دارد موقعیت های آموزشی، که در آن دانش آموزان مشکلات خود را تنظیم و حل می کنند و از فناوری پشتیبانی می کنند فعالیت مستقلدانشجو.

مراحل اصلی توسعه پروژه لگو:

1. تعیین موضوع پروژه
2. هدف و اهداف پروژه ارائه شده.
3. توسعه مکانیزمی بر اساس مدل لگو NXT.
4. طراحی برنامه ای برای عملکرد مکانیزم در محیط Lego Mindstorms.
5. تست مدل، رفع عیوب و نقص.

هنگام توسعه و رفع اشکال پروژه ها، دانش آموزان تجربیات خود را با یکدیگر به اشتراک می گذارند که تأثیر بسیار موثری در رشد مهارت های شناختی، خلاقیت و همچنین استقلال دانش آموزان دارد. به این ترتیب، می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که لگو به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد تا با در نظر گرفتن ویژگی‌های اطراف و در دسترس بودن مواد پشتیبانی، خودشان تصمیم بگیرند. و آنچه مهم است، توانایی هماهنگ کردن اعمال خود با دیگران است، یعنی. - کار در یک تیم.

IX نتایج ورود دوره رباتیک به فرآیند آموزشی.

1. لگو به دانش آموزان اجازه می دهد:

• با هم در یک تیم تمرین کنید.
• مسئولیت ها را در تیم خود تقسیم کنید.
• نشان دادن توجه بیشتر به فرهنگ و اخلاق ارتباطی؛
• نشان دادن یک رویکرد خلاقانه برای حل یک مشکل داده شده؛
• ایجاد مدل هایی از اشیاء و فرآیندهای واقعی؛
• دیدن نتیجه واقعیکارت.

1. ایجاد شده برنامه کاریلیوان "ساخت لگو و مبانی رباتیک Mindstorms NXT" برای سال تحصیلی. در حال توسعه پشتیبانی روش شناختیکلاس ها: یادداشت های درسی و ارائه برای آنها.
2. سرفصل های درس «انفورماتیک و فناوری اطلاعات و ارتباطات» مشخص شده است که امکان گنجاندن رباتیک در آن وجود دارد. فرآیند آموزشی. تنظیم شده برنامه ریزی موضوعیموضوعات مواد روش شناختی برای آموزش آنها در حال توسعه است.
3. در نتیجه آموزش، دانش آموزان توانستند دستاوردهای خود را در سطح شهر، منطقه و سراسر روسیه نشان دهند. پوگاچ نیکیتا برنده کنفرانس شهر "گام به آینده" شد و Repka Artem برنده آن شد. تیم Alpha-X (یاروسلاو چرنیکووا و نیکولای پیشننکو) در مسابقات رباتیک شهری در رده "کگلرینگ" مقام اول را به خود اختصاص داد. و تیم NXT.exe (رومن ولوواتوف و ولادیسلاو ریازانوف) مقام اول را در نامزدی "دنبال خط" و مقام دوم را در نامزدی "کگلرینگ" به دست آوردند. رپکا آرتم و پوگاچ نیکیتا در مسابقه منطقه ای نوآوران و مخترعان جوان "از مفهوم تا اجرا" شرکت کردند. در سال تحصیلی 2012-2013، تیم NXT.exe (ولادیسلاو ریازانوف، یوری تاتارچوک، آرتم رپکا، آندری مورگونوف) در کار مجمع منطقه مخترعان جوان در ندیم شرکت کردند. بر اساس نتایج کار خود، تیم NXT.exe جایزه بزرگ درجه سوم را دریافت کرد. جوایزی در سطح تمام روسیه نیز وجود دارد: Repka Artem در جایگاه دوم قرار گرفت رقابت تمام روسیهخلاقیت علمی و فنی " تکنسین های جوان- آینده روسیه نوآور. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که بچه‌ها از طراحی و برنامه‌نویسی لذت می‌برند و آماده‌اند تا همچنان در زمینه‌ی جدید، مدرن و مورد تقاضا مانند روباتیک تسلط پیدا کنند.
4. با جمع بندی اجرای دوره در فضای آموزشی مدرسه می توان گفت که شامل موارد زیر است:

• ارتقای کیفیت آموزش و علاقه به موضوع در بین دانش آموزان؛
• شکل‌گیری مدل‌های جدید فعالیت‌های آموزشی با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات.
• تشکیل صلاحیت اطلاعاتی؛
• اشکال جدید کار با کودکان تیزهوش؛
• آموزش تخصصی نوآورانه؛
• کاربرد فناوری های بازی در آموزش
• فن آوری های مدرن ICT در آموزش تکمیلی؛
• شکل موثر کار با کودکان مشکل.
• توسعه پتانسیل خلاقدانش آموزان؛
• رواج حرفه مهندس (طراح).
• ایجاد شرایطی که به دانش آموزان امکان می دهد توانایی ها و علایق خود را درک کنند.

نتیجه.

مشارکت دانش آموزان در تحقیقات در زمینه رباتیک، تبادل اطلاعات فنی و دانش پایه مهندسی و توسعه ایده های علمی و فنی جدید، شرایط لازم را برای کیفیت بالاآموزش، از طریق استفاده از رویکردهای آموزشی جدید و استفاده از فناوری های نوین اطلاعاتی و ارتباطی در فرآیند آموزشی.

به طور خلاصه می توان گفت که جهت "رباتیک آموزشی" چشم انداز زیادی برای توسعه دارد.

رباتیک در مدرسه یک راه عالی برای آماده کردن کودکان است زندگی مدرنپر از تکنولوژی بالا این ضروری است، زیرا زندگی ما به سادگی مملو از تجهیزات مختلف با فناوری پیشرفته است. دانش آن فرصت های زیادی را برای نسل جوان باز می کند و توسعه بیشتر فناوری را سریعتر می کند.

در سال 1980، لوگو سیمور پیپر، که بنیانگذار زبان برنامه نویسی است، در کتاب خود استفاده از رایانه برای آموزش کودکان را پیشنهاد کرد. مقاله پیشنهاد خود را بر اساس کنجکاوی طبیعی کودکان و ابزار ارضای آن استوار کرد. به هر حال، هر کودکی یک معمار است که به طور مستقل ساختار عقل خود را می سازد و همانطور که ممکن است حدس زده باشید، هر معمار به موادی نیاز دارد که همه چیز با آن ساخته شده است. و این محیط است که بسیار مادی است. و هر چه تعداد این مواد بیشتر باشد، کودک بیشتر می تواند به دست آورد.

1. چرا به دوره های رباتیک برای کودکان نیاز داریم؟

شایان توجه به این واقعیت است که در زندگی روزمره در خانه، مدرسه و موسسات عمومی، کودکان با طیف گسترده ای از وسایل و وسایل فنی احاطه شده اند:

• کامپیوتر؛
• تلویزیون؛
• ماشین لباسشویی اتوماتیک؛
• رایانه های شخصی تبلت؛
• گوشی های هوشمند، گوشی ها و خیلی چیزهای دیگر.

برای کودکان، و همچنین برای بسیاری از بزرگسالان، همه این دستگاه‌ها اشیایی کاملاً ناشناخته هستند، یعنی همه می‌دانند که این یا آن دستگاه برای چیست و همچنین نحوه استفاده از آن را می‌دانند، اما اصل عملکرد فقط برای تعداد کمی شناخته شده است. . این سوال پیش می‌آید: آیا اصلاً دانستن این موضوع ضروری است؟ پاسخ البته و اول از همه، برای محافظت از خود و همچنین افزایش عمر دستگاهی است که استفاده می کنید.

همچنین، بسیاری ممکن است بپرسند که رباتیک چه ربطی به آن دارد؟ برای به دست آوردن پاسخ، ارزش این را دارد که بدانیم ربات چیست. این یک مکانیسم خودکار است که دارای برنامه ای برای انجام یک عملکرد خاص است. به عبارتی ماشین لباسشویی اتوماتیک معمولی را می توان ربات نامید که برای شستشو، آبکشی و فشار دادن لباس ها برنامه ریزی شده است و حالت های مختلفی برای این کار در نظر گرفته شده است.

برنامه روباتیک مدرسه به کودکان این امکان را می دهد که در مورد اصول کار چنین دستگاه هایی بیشتر بیاموزند. این باعث می شود کودکان تحرک بیشتری داشته باشند و برای معرفی نوآوری های مختلف در زندگی روزمره آماده شوند. در عین حال می توانند سواد فنی بیشتری داشته باشند. که در جنبه نظریدر این راستا، دروسی مانند فیزیک، ریاضیات، علوم کامپیوتر، شیمی و زیست شناسی به کودکان کمک می کنند. اما سینتی سایزر چنین علومی که قادر است سطح فنی سواد نسل جوان را توسعه دهد، توسط تحقیقات علمی و عملیو پروژه های خلاق برنامه کار روباتیک در مدرسه است.

1.1. علاقه کودکان به یادگیری

شایان ذکر است که به لطف کنجکاوی کودکان، دوره های رباتیک در مدارس کاملاً قادر است نه تنها به جالب ترین روش دانش و یادگیری تبدیل شود. فناوری های دیجیتالو برنامه نویسی، بلکه کل دنیای اطراف ما و حتی خودمان.

علاوه بر این، ویژگی این موضوع این است که کودکان دائماً با آن مواجه می شوند تکنیک های مختلفنه تنها در مدرسه، بلکه در خانه و در زندگی روزمره. این به طور قابل توجهی علاقه به کسب دانش را افزایش می دهد و جذب اطلاعات را آسان تر و سریع تر می کند.

1.2. مشکلات اصلی برنامه رباتیک در مدرسه

هنگام وارد کردن دوره های رباتیک به برنامه درسی مدارس در فرآیند آموزشی، با دو مشکل اساسی روبرو هستیم:

• سطح ناکافی مواد آموزشی؛
• هزینه بالای یک واحد سازنده رباتیک. شایان ذکر است که در اکثریت قریب به اتفاق موارد از تحولات خارجی استفاده می شود.

بر این لحظهبرنامه‌های روباتیک مدارس می‌توانند از سیستم‌های رباتیک ویژه مختلفی مانند کیت کنترل مکاترونیک، Festo Didactic، LEGO Mindstorms و غیره استفاده کنند. با این حال، ما می توانیم مجتمع هایی را که در روسیه گسترده تر هستند، مشخص کنیم. این موارد شامل موارد زیر است:

• LEGO Mindstorms. این مجموعه ساخت و ساز ویژه نسل جدید است که توسط لگو در سال 2006 معرفی شد. مغز طراح رباتیک ریز کامپیوتر لگو است. سنسورها و محرک‌ها (مکانیسم‌ها) مختلفی به پورت‌های آن متصل می‌شوند. بسته به تخیل طراح، ربات را می توان به شکل یک شخص، یک ماشین، یک حیوان و غیره مونتاژ کرد. در عین حال، مکانیسم ساخته شده قادر به انجام عملکردهای مختلف است. برای تنظیم رفتار ربات، باید یک برنامه بنویسید. این کار را می توان با استفاده از خود میکرو کامپیوتر که دارای کلید است یا با استفاده از یک دستگاه مخصوص انجام داد نرم افزارروی کامپیوتر
• طراح Fischertechnik. این طراح یک طراح توسعه است. برای کودکان، نوجوانان و دانش آموزان مناسب است. چنین طراح به شما اجازه می دهد تا طیف گسترده ای از ربات ها را ایجاد کنید و برنامه هایی را با استفاده از رایانه به آنها اختصاص دهید.
• تخته خراش.
• آردوینو.
• طراحان UMKI. چنین ماژول هایی به یک ریزپردازنده و همچنین مجموعه ای از سنسورها مجهز هستند.

همه این ماژول ها هزینه نسبتا بالایی دارند که باعث می شود کمتر در دسترس باشند. با این حال، در همان زمان، آنها می توانند به طور فعال کودکان را در تمام زمینه های مرتبط با رباتیک - تفکر، منطق، الگوریتمی و توانایی های محاسباتی، و همچنین مهارت های تحقیق و مهمتر از همه، سواد فنی توسعه دهند.

2. رباتیک آموزشی در مقطع ابتدایی

با توجه به مشکلات فوق، در حال حاضر برنامه رباتیک در مدرسه هنوز در همه جا در دسترس نیست. با این حال، حتی بدون استفاده از تجهیزات خاص، سازندگان و روبات های واقعی در برنامه های مدرسهدر علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات و ارتباطات، ارزش شروع مطالعه مقدماتی بر رباتیک را دارد. این امر به دانش آموزان امکان می دهد تا با موضوع بیشتر آشنا شوند و همچنین به گام های بعدی در این زمینه دانش کمک می کند. در این مورد، کافی است فقط دو درس برگزار شود، پس از آن کودکان قادر خواهند بود به طور مستقل در رباتیک شرکت کنند.

مبانی رباتیک برای کودکان در مدرسه ابتدایی به دانش آموزان اجازه می دهد تا بفهمند ربات چیست و چگونه کار می کند. همچنین برای کودکان جالب است که بدانند مفهوم "ربات" توسط نویسنده علمی تخیلی کارل کاپک در سال 1920 ابداع شد. اینها اصول اولیه رباتیک هستند و به شما این امکان را می دهند که به دنیایی پر از اختراعات شگفت انگیز و فناوری های پیشرفته بروید که فوراً علاقه زیادی به این علم در کودکان ایجاد می کند.

علاوه بر این، اصول اولیه رباتیک به کودکانی که انتخاب می کنند ربات ها را در تحصیلات آینده خود مطالعه کنند، کمک خواهد کرد.

فناوری‌ها ثابت نمی‌مانند، آنها دائماً در حال تکامل هستند و کاملاً ممکن است فرزند یا دانش‌آموز شما نانوروباتی طراحی کند که بتواند پیچیده‌ترین بیماری‌ها را درمان کند. برنامه روباتیک در مدرسه گام بزرگی به سوی فناوری های آینده، به سمت توسعه و بهبود فناوری است.

3. کلاس کارشناسی ارشد رباتیک: ویدئو

وزارت آموزش و پرورش و علوم منطقه تیومن

موسسه دولتی منطقه ای تیومن

توسعه آموزش منطقه ای

آموزشی

رباتیک
رهنمودها

گردآوری شده توسط:

Boyarkina Yu.A.، Ph.D.، دانشیار گروه علوم و آموزش ریاضیات TOGIRRO

رباتیک آموزشی

ابزار. / گردآوری شده توسط Boyarkina Yu.A. -

تیومن: TOGIRRO، 2013

این راهنما یک کمک روش شناختی برای متخصصان و معلمان مؤسسات آموزشی است که منجر می شود فعالیت های عملیاجرای برنامه های آموزشی در زمینه رباتیک آموزشی.

این کتابچه راهنما طیف وسیعی از مسائل مربوط به استفاده از رباتیک آموزشی در دروس ابتدایی، متوسطه و دبیرستانتحت شرایط معرفی استاندارد آموزشی ایالتی فدرال. این راهنما حاوی مطالب اثبات شده ای است که تجربه معرفی رباتیک آموزشی توسط مؤسسات آموزشی در منطقه تیومن را خلاصه می کند.

این کتابچه راهنمای روش شناختی برای کارکنان آموزشی که برنامه های آموزش عمومی را در زمینه معرفی استاندارد آموزشی ایالتی فدرال در یک موسسه آموزشی، روش شناسان ناظر بر اجرای رباتیک، دانش آموزان دوره های آموزشی پیشرفته و روسای موسسات آموزشی انجام می دهند، توصیه می شود.

فصلمن

مبانی نظری و ویژگی‌های روش‌شناختی پیاده‌سازی رباتیک در فرآیند آموزشی مدرسه

یک مهندس خوب باید از چهار قسمت تشکیل شده باشد: 25% - نظریه پرداز باشد. 25% هنرمند، 25% آزمایشگر و 25% مخترع

P.L.Kapitsa

از قبل در مدرسه، کودکان باید این فرصت را داشته باشند
توانایی های خود را کشف کنید، برای زندگی آماده شوید
در دنیای رقابتی با تکنولوژی بالا

D. A. مدودف

1. 
   معرفی

رباتیک- علم کاربردی در توسعه سیستم های فنی خودکار. رباتیک بر رشته هایی مانند الکترونیک، مکانیک و برنامه نویسی متکی است.

رباتیک یکی از مهمترین زمینه های پیشرفت علمی و فناوری است که در آن مشکلات مکانیک و فناوری های جدید با مشکلات هوش مصنوعی در ارتباط است. در مرحله حاضر، در زمینه معرفی استاندارد آموزشی ایالتی فدرال، نیاز به سازماندهی درس و فعالیت های فوق برنامهبا هدف برآوردن نیازهای کودک و خواسته های جامعه در زمینه هایی که به اجرای وظایف اصلی پیشرفت علمی و فناوری کمک می کند. به چنین روندهای مدرناین مدرسه شامل رباتیک و طراحی رباتیک است. که در در حال حاضردر خیلی موسسات آموزشیروسیه و منطقه تیومن در حال تلاش برای ادغام رباتیک لگو در فرآیند آموزشی هستند. مسابقات رباتیک برگزار می شود، دانش آموزان در آن شرکت می کنند مسابقات مختلفکه مبتنی بر استفاده از ایده های جدید علمی و فنی، تبادل اطلاعات فنی و دانش مهندسی است.

که در جامعه مدرنروبات ها وارد زندگی روزمره می شوند؛ بسیاری از فرآیندها با روبات ها جایگزین می شوند. زمینه های کاربرد ربات ها متفاوت است: پزشکی، ساخت و ساز، ژئودزی، هواشناسی و غیره. یک فرد دیگر نمی تواند بسیاری از فرآیندهای زندگی را بدون دستگاه های رباتیک (ربات های متحرک) تصور کند: یک ربات برای انواع اسباب بازی های کودکان و بزرگسالان، یک ربات به عنوان پرستار، یک ربات به عنوان پرستار بچه، یک ربات به عنوان یک خانه دار و غیره.

متخصصان با دانش در زمینه رباتیک مهندسی در حال حاضر تقاضای زیادی دارند. با تشکر از این، موضوع ورود رباتیک به فرآیند آموزشی، از دبستانو بیشتر در هر سطح از آموزش، از جمله دانشگاه، کاملا مرتبط است. اگر کودکی از همان ابتدا به این حوزه علاقه مند باشد سن کمتر، او می تواند بسیاری از چیزهای جالب را کشف کند و مهمتر از همه، مهارت هایی را که در آینده برای به دست آوردن یک حرفه به آن نیاز دارد، توسعه دهد. بنابراین، ورود رباتیک به فرآیند آموزشی و زمان خارج از کلاس به طور فزاینده ای مهم و مرتبط می شود.

هدف از استفاده از ساخت لگو در سیستم آموزش اضافی- تسلط بر مهارت های اولیه طراحی فنی، توسعه است مهارت های حرکتی ظریف، مطالعه مفاهیم طراحی و ویژگی های اساسی (سفتی، استحکام، پایداری)، مهارت های تعامل گروهی. برای کودکان مجموعه های ساختمانی مجهز به ریزپردازنده و مجموعه هایی از حسگرها ارائه می شود. با کمک آنها، دانش آموز می تواند یک ربات - یک ماشین هوشمند - را برای انجام عملکردهای خاص برنامه ریزی کند.

استانداردهای آموزشی جدید یک ویژگی متمایز دارند - تمرکز بر نتایج آموزشی که بر اساس رویکرد فعالیت سیستمی در نظر گرفته می شود. این استراتژی یادگیری به پیاده سازی کمک می کند فضای آموزشیلگو.

تجهیزات اصلی که برای آموزش رباتیک به کودکان در مدارس استفاده می شود، مجموعه های لگو هستند.

سازندگان لگووجود دارد انواع مختلفبا هدف آموزش کودکان با در نظر گرفتن رضایت ویژگی های سنیو نیازهای کودک

در نظر بگیریم طبقه بندی سازندگان ، در موسسات آموزشی استفاده می شود.

1. 
   WeDo– مجموعه ای ساختمانی که برای کودکان 7 تا 11 سال در نظر گرفته شده است. به شما امکان می دهد مدل هایی از ماشین ها و حیوانات بسازید، اعمال و رفتار آنها را برنامه ریزی کنید.
2. 
   E- آزمایشگاه "انرژی، کار، قدرت"- برای کودکان از 8 سال. دانش آموزان را با منابع مختلف انرژی، روش های تبدیل و حفظ آن آشنا می کند.
3. 
   E- آزمایشگاه "منابع انرژی تجدیدپذیر"- برای کودکان از 8 سال. دانش آموزان را با سه منبع اصلی انرژی تجدیدپذیر آشنا می کند.
4. 
   "فناوری و فیزیک"- برای کودکان از 8 سال. به شما امکان می دهد قوانین اساسی مکانیک و تئوری مغناطیس را مطالعه کنید.
5. 
   "پنوماتیک"- برای کودکان از 10 سال. امکان طراحی سیستم هایی که از جریان هوا استفاده می کنند را فراهم می کند.
6. 
   LEGO Mindstorms “صنعت سرگرمی. اولین ربات" (RCX) یک ست ساختمانی (مجموعه ای از قطعات جفت و قطعات الکترونیکی) برای کودکان بالای 8 سال است. طراحی شده برای ایجاد دستگاه های رباتیک قابل برنامه ریزی.
7. 
   LEGO Mindstorms «دستگاه‌های خودکار. اولین ربات" (RCX) - برای کودکان از 8 سال. به شما امکان می دهد دستگاه های رباتیک قابل برنامه ریزی ایجاد کنید.
8. 
   LEGO Mindstorms "First Robot" (NXT) - برای کودکان از 8 سال. به شما امکان می دهد دستگاه های رباتیک قابل برنامه ریزی ساده و کاملاً پیچیده ایجاد کنید.

تمام مجموعه‌های مدرسه مبتنی بر مجموعه ساخت‌وساز LEGO® PervoRobot RCX، NXT برای دانش‌آموزان طراحی شده‌اند تا عمدتاً در گروه کار کنند. بنابراین، دانش‌آموزان به طور همزمان مهارت‌های همکاری و توانایی کنار آمدن با وظایف فردی را که بخشی از یک وظیفه کلی را تشکیل می‌دهند، به دست می‌آورند. در طول فرآیند طراحی، اطمینان حاصل کنید که مدل های ایجاد شده کار می کنند و وظایفی را که به آنها محول شده است انجام می دهند. دانش آموزان این فرصت را دارند که از تجربه بیاموزند و در حل یک مسئله خلاق خلاق باشند. دانش‌آموزان به تکالیف با دشواری‌های متفاوت در مراحل تسلط پیدا می‌کنند. اصل یادگیری گام به گام که کلید LEGO® است، تضمین می کند که یادگیرنده می تواند با سرعت خود کار کند.

سازندگان PervoRobot NXT به معلم این امکان را می دهد که خود را بهبود بخشد، ایده های جدید را اتخاذ کند، توجه دانش آموزان را جلب و حفظ کند، فعالیت های آموزشی را با استفاده از سازماندهی کند. آیتم های مختلف، و کلاس های یکپارچه برگزار کنید. موارد اضافی، موجود در هر مجموعه از کیت های ساخت و ساز، به دانش آموزان اجازه می دهد تا مدل هایی از اختراعات خود را ایجاد کنند و ربات هایی را طراحی کنند که در زندگی مورد استفاده قرار می گیرند.

این سازنده ها ارتباط بین حوزه های مختلف دانش را به دانش آموزان نشان می دهند؛ در درس های علوم کامپیوتر می توانند مسائل فیزیک، ریاضی و غیره را حل کنند. مدل های طراح PervoRobot NXT ایده ای از عملکرد ساختارهای مکانیکی، نیرو، حرکت و سرعت ارائه می دهد و به انجام محاسبات ریاضی کمک می کند. این مجموعه ها به مطالعه بخش های علوم کامپیوتر کمک می کند: مدل سازی و برنامه نویسی.

1. 
   توصیه های روش شناختی برای استفاده از رباتیک در فرآیند آموزشی

به عنوان بخشی از دروس مدرسه و آموزش اضافی، سیستم های رباتیک لگو را می توان در زمینه های زیر استفاده کرد:

• 
  تظاهرات؛
• 
  کار و آزمایشات آزمایشگاهی پیشانی؛
• 
  فعالیت های پروژه تحقیقاتی

اثربخشی آموزش مبانی رباتیک نیز به سازماندهی کلاس هایی که با استفاده از روش های زیر برگزار می شود بستگی دارد:

• 
  توضیحی - گویا - ارائه اطلاعات راه های مختلف(توضیح، داستان، گفتگو، آموزش، نمایش، کار با نقشه های تکنولوژیکی و غیره)؛
• 
  اکتشافی - روشی از فعالیت خلاق (ایجاد مدل های خلاق و غیره)؛
• 
  مسئله دار - بیان مسئله و جستجوی مستقلراه حل های آن توسط دانش آموزان؛
• 
  برنامه ریزی شده - مجموعه ای از عملیات که باید در طول اجرا انجام شود کار عملی(فرم: کارگاه کامپیوتر، فعالیت پروژه)؛
• 
  تولید مثل - بازتولید دانش و روش های فعالیت (شکل: جمع آوری مدل ها و ساختارها بر اساس نمونه، مکالمه، تمرینات آنالوگ).
• 
  جزئی - جستجو - حل مشکلات مشکل ساز با کمک معلم.
• 
  موتور جستجو – حل مستقل مسئله
• 
  روش طرح مسئله عبارت است از طرح مسئله توسط معلم، حل آن توسط خود معلم و مشارکت دانش آموزان در حل.

روش اصلی مورد استفاده در مطالعه رباتیک روش پروژه است. روش پروژه به عنوان یک فناوری برای سازماندهی موقعیت های آموزشی که در آن دانش آموز مشکلات خود را تنظیم و حل می کند و یک فناوری برای حمایت از فعالیت های مستقل دانش آموز درک می شود.

یادگیری پروژه محور یک روش آموزشی سیستماتیک است که دانش آموزان را در کسب دانش و مهارت از طریق پرس و جوی گسترده بر اساس سؤالات پیچیده و دنیای واقعی و تکالیف با دقت طراحی شده درگیر می کند.

مراحل اصلی توسعه پروژه لگو:

1. 
   تعیین موضوع پروژه
2. 
   هدف و اهداف پروژه ارائه شده. فرضیه.
3. 
   توسعه مکانیزمی بر اساس مدل لگو NXT (RCX).
4. 
   طراحی برنامه ای برای عملکرد مکانیزم در محیط Lego Mindstorms (RoboLab).
5. 
   تست مدل، رفع عیوب و نقص.

هنگام توسعه و رفع اشکال پروژه ها، دانش آموزان تجربیات خود را با یکدیگر به اشتراک می گذارند، که بسیار موثر بر رشد مهارت های شناختی، خلاقانه و همچنین استقلال دانش آموزان مدرسه تاثیر می گذارد. بنابراین، می توان متقاعد شد که لگو، به عنوان یک ابزار اضافی در هنگام مطالعه یک دوره علوم کامپیوتر، به دانش آموزان اجازه می دهد تا با در نظر گرفتن ویژگی های اطراف و در دسترس بودن مواد کمکی، به طور مستقل تصمیم بگیرند، قابل اجرا در یک موقعیت خاص. و آنچه مهم است، توانایی هماهنگ کردن اعمال خود با دیگران است، یعنی. کار در یک تیم.

مزیت اضافی تحصیل در رشته رباتیک، ایجاد یک تیم و در آینده شرکت در مسابقات شهری، منطقه ای، سراسری و بین المللی در رشته رباتیک است که انگیزه دانش آموزان را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. هدف اصلی استفاده از روباتیک نظم اجتماعی جامعه است: تشکیل شخصیتی که بتواند به طور مستقل اهداف آموزشی را تعیین کند، راه‌هایی برای اجرای آن‌ها طراحی کند، دستاوردهای آن‌ها را رصد و ارزیابی کند، کار با منابع مختلف اطلاعاتی، ارزیابی آنها و تدوین آنها در این زمینه. اساس نظر خود، قضاوت ، ارزیابی یعنی شکل گیری شایستگی های کلیدی دانش آموزان.

رویکرد مبتنی بر شایستگی در آموزش عمومی و متوسطه به طور عینی هم با انتظارات اجتماعی در زمینه آموزش و هم با منافع شرکت کنندگان مطابقت دارد. فرآیند آموزشی. رویکرد مبتنی بر شایستگی، رویکردی است که بر نتایج آموزش تمرکز دارد و نتیجه آموزش، میزان اطلاعات آموخته شده نیست، بلکه توانایی عمل در موقعیت های مختلف مشکل است.

وظیفه اصلی سیستم آموزش عمومی این است که پایه های شایستگی اطلاعاتی یک فرد را پایه ریزی کند، یعنی. کمک به دانش آموز در تسلط بر روش های جمع آوری و انباشت اطلاعات و همچنین فن آوری درک، پردازش و کاربرد عملی آن.

امکانات گنجاندن رباتیک در مطالعه دروس آموزش عمومی با جزئیات بیشتری در جدول 1 ارائه شده است.

میز 1

امکان استفاده از رباتیک در فرآیند آموزشی

دبستان	مدرسه ابتدایی			دبیرستان
فعالیت های درسی
سازندگان آموزشی: دنیای اطراف ما ریاضیات هندسه تک یاخته اشکال هندسی محیط ارقام مساوی مساحت، واحدهای مساحت تقارن منطق و ترکیبات ویژگی های اشیاء، طبقه بندی بر اساس ویژگی ها توالی، زنجیره جفت و گروه از اشیاء. مجموعه های مشابه و متفاوت کیف ها مشکلات منطقی و ترکیبی پروژه های DUPLO در درس های فناوری، توسعه گفتار حروف DUPLO در درس های انگلیسی LEGO First Robot درسی از دنیای اطرافمان بخش "دنیای حیوانات" نمایش ربات های برنامه ریزی شده در درس های دنیای اطراف، ریاضیات (روابط فضایی). علوم کامپیوتر (برنامه نویسی ربات) فناوری: کار گروهی با WEDO		علوم کامپیوتر http://gaysinasnz.ucoz.ru/index/planirovanie_na_2011_2012_uchebnyj_god/0-35 - ایمیل. نمونه کارها Gaisina I.R.، معلم علوم کامپیوتر، Snezhinsk