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Robotik in der Bildung. Konstrukteure zum Erstellen von Robotern. VIII. Lehrmethoden

Stadtpädagogische Lesungen

„Zusätzliche Bildung: innovativer Entwicklungsvektor“,

gewidmet dem 95. Jahrestag des staatlichen Systems der zusätzlichen

(außerschulische) Bildung von Kindern.

Pädagogische Robotik

Podlesnykh Elena Viktorovna

IT-Lehrer

MBOU-Sekundarschule Nr. 17

Nowy Urengoi

2013

ICH. Einführung.

Der Einsatz von Informationstechnologie ist aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Der intensive Übergang zur Informatisierung der Gesellschaft bestimmt die immer tiefere Einführung von Informationstechnologien in verschiedene Bereiche menschlichen Handelns.

Einführung neuer staatlicher Standards der Allgemeinbildung

beinhaltet die Entwicklung innovativer pädagogischer Technologien. Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal der neuen Generation von Standards ist ihr Fokus auf Bildungsergebnisse und sie werden auf der Grundlage eines systemischen Aktivitätsansatzes betrachtet. Aktivität fungiert als äußere Bedingung für die Entwicklung kognitiver Prozesse bei einem Kind. Das bedeutet, dass es für die Entwicklung eines Kindes notwendig ist, seine Aktivitäten zu organisieren. Das bedeutet, dass die pädagogische Aufgabe darin besteht, Bedingungen zu schaffen, die Kinder zum Handeln anregen.

Diese Lernstrategie lässt sich leicht in der LEGO-Bildungsumgebung umsetzen, die speziell für den Gruppenunterricht konzipierte LEGO-Sets, ein sorgfältig durchdachtes Aufgabensystem für Kinder und ein klar formuliertes pädagogisches Konzept vereint.

Robotik wird in russischen Bildungsprogrammen immer wichtiger. Schüler russischer Schulen sind an der Entwicklung und Programmierung von Robotergeräten beteiligt und nutzen dabei LEGO-Roboter, Industrieroboter und Spezialroboter für das russische Ministerium für Notsituationen.

II. Relevanz. Die Menschheit braucht dringend Roboter, die ohne die Hilfe eines Bedieners Brände löschen, sich selbständig durch bisher unbekanntes, real unwegsames Gelände bewegen und Rettungseinsätze bei Naturkatastrophen, Kernkraftwerksunfällen und im Kampf gegen den Terrorismus durchführen können. Es besteht Bedarf an mobilen Robotern, die auf die alltäglichen Bedürfnisse der Menschen zugeschnitten sind. Und jetzt besteht in der modernen Produktion und Industrie ein Bedarf an Spezialisten mit Kenntnissen auf diesem Gebiet. Daher wird die Bildungsrobotik heutzutage immer wichtiger und relevanter.

III. Problem.

Vor mir hat sich ein Problem aufgetan: Wie kann ein effektives Erlernen eines Robotikkurses und die praktische Anwendung im Bildungsprozess sichergestellt werden?

IV. Ziele:

Die Aufmerksamkeit hochbegabter Kinder auf den Bereich Hochtechnologie und Innovation lenken;

Popularisierung wissenschaftlicher und technischer Kreativität und Robotik;

Kompetenzbildung im Bereich der technischen Produktion mittels Robotersystemen;

V. Aufgaben:

Gründung eines Kreises zu Robotik und wissenschaftlicher und technischer Kreativität.

Entwicklung von Lehrmethoden für die Grundlagen der Robotik und der wissenschaftlichen und technischen Kreativität.

Entwicklung einer Bildungs- und Wettbewerbsplattform.

Einführung der Robotik in den Unterricht des Bildungsprogramms.

Natürlich lege ich in meinen Arbeitsprogrammen immer Wert auf den pädagogischen Aspekt bei der Vermittlung des Kurses. Bei der Vorbereitung auf jede Unterrichtsstunde versuche ich, pädagogische Aufgaben zu durchdenken.

VI. Neuheit.

Das Neue an dem Konzept ist dasDer Baukasten und die zugehörige Software bieten eine hervorragende Möglichkeit für ein Kind, aus eigenen Erfahrungen zu lernen. Dieses Wissen weckt bei Kindern den Wunsch, sich auf den Weg des Entdeckens und Forschens zu begeben, und jeder anerkannte und geschätzte Erfolg stärkt das Selbstvertrauen. Lernen gelingt erfolgreich, wenn das Kind in den Prozess der Schaffung eines sinnvollen und bedeutungsvollen Produkts eingebunden wird, das für es von Interesse ist. Es ist wichtig, dass das Kind sein eigenes Wissen aufbaut und der Lehrer es nur berät.

VII. Theoretische Aspekte.

Robotikist eine angewandte Wissenschaft, die sich mit der Entwicklung automatisierter technischer Systeme beschäftigt. Es basiert auf Disziplinen wie Elektronik, Mechanik und Programmierung.

Mit den Konstrukteuren von LEGO Mindstorms können Sie Bildungsaktivitäten in verschiedenen Fächern organisieren und integrierte und Meta-Fach-Kurse durchführen. Mit Hilfe dieser Kits können Sie hochmotivierte Bildungsaktivitäten in den Bereichen Raumgestaltung, Modellierung und automatische Steuerung organisieren. Und der Lehrerkann Bedingungen schaffen, die es dem Schüler ermöglichen, sein eigenes Experiment durchzuführen.

Lego-Roboter bieten tolle UmsetzungsmöglichkeitenInformatikunterrichtzu Themen rund um die Programmierung. Mit der Lego-Programmierumgebung können Sie Programme für Roboter visuell entwerfen, d. h. Ermöglichen Sie dem Kind, abstrakte Konzepte der Informatik buchstäblich „mit den Händen zu berühren“. Der Bau von Robotern bleibt außerhalb des Informatikunterrichts: Kinder programmieren lediglich die verschiedenen Verhaltensweisen bereits zusammengebauter Roboter, die mit den notwendigen Sensoren und Instrumenten ausgestattet sind. Dies ermöglicht es den Studierenden, ihre Aufmerksamkeit auf die Probleme der Informationsverarbeitung durch programmierbare Executoren zu konzentrieren, die in einem Informatikstudium gelöst werden.

VIII. Lehrmethoden:

In meiner Arbeit verwende ich erklärend-illustrative, heuristische, problembasierte, programmierte, reproduktive, partielle Such- und Suchmethoden des Unterrichts sowie die Methode der Problempräsentation.

Und doch ist die Projektmethode das Wichtigste beim Studium der Robotik.

UnterProjektmethodeverstehen die Technologie zur Organisation von Bildungssituationen, in denen Schüler ihre eigenen Probleme stellen und lösen, und die Technologie zur Unterstützung der unabhängigen Aktivitäten des Schülers.

Hauptphasen der Lego-Projektentwicklung:

Bezeichnung des Projektthemas.

Der Zweck und die Ziele des vorgestellten Projekts.

Entwicklung eines Mechanismus basierend auf dem Lego-Modell NXT.

Erstellen eines Programms für den Betrieb des Mechanismus in der Lego Mindstorms-Umgebung.

Testen des Modells, Beseitigen von Mängeln und Störungen.

Beim Entwickeln und Debuggen von Projekten tauschen Studierende ihre Erfahrungen untereinander aus, was sich sehr effektiv auf die Entwicklung kognitiver, kreativer Fähigkeiten sowie die Selbständigkeit der Studierenden auswirkt. Auf diese Weise können wir sicherstellen, dass Lego es den Schülern ermöglicht, selbst Entscheidungen zu treffen und dabei die Umgebungsmerkmale und die Verfügbarkeit unterstützender Materialien zu berücksichtigen. Und was wichtig ist, ist die Fähigkeit, Ihr Handeln mit anderen zu koordinieren, d.h. - In einer Gruppe arbeiten.

IX. Ergebnisse der Einführung eines Robotikkurses in den Bildungsprozess .

Mit Lego können Schüler:

Für den Kreis „Legobau und Grundlagen der Robotik“ wurde ein Arbeitsprogramm erstelltGedankenstürmeNXT» für ein Studienjahr. Es wird eine methodische Unterstützung für den Unterricht entwickelt: Unterrichtsnotizen und Präsentationen dafür.

Es wurden die Themen des Studiengangs „Informatik und IKT“ identifiziert, in dem es möglich ist, Robotik in den Bildungsprozess einzubeziehen. Die thematische Planung der Themen wurde angepasst. Methodische Materialien für ihren Unterricht werden entwickelt.

Als Ergebnis der Ausbildung konnten die Studierenden ihre Erfolge auf städtischer, regionaler und gesamtrussischer Ebene unter Beweis stellen. Pugach Nikita wurde der Gewinner der Stadtkonferenz „Schritt in die Zukunft“ und Repka Artem war ihr Gewinner. Team AlphaX(Chernikova Yaroslava und Pishnenko Nikolay) belegten den 1. Platz im Stadtwettbewerb in Robotik in der Kategorie „Kegelring“. Und das TeamNXT. exe(Roman Volovatov und Vladislav Ryazanov) belegten den 1. Platz in der Nominierung „Following the Line“ und den 2. Platz in der Nominierung „Kegelring“. Repka Artem und Pugach Nikita nahmen am Bezirkswettbewerb junger Innovatoren und Erfinder „Vom Konzept zur Umsetzung“ teil. Im akademischen Jahr 2012-2013 war das TeamNXT. exe(Ryazanov Vladislav, Tatarchuk Yuri, Repka Artem, Morgunov Andrey) nahmen an der Arbeit der Bezirksversammlung junger Erfinder in Nadym teil. Basierend auf den Ergebnissen der TeamarbeitNXT. exeerhielt einen Grand dritten Grades. Auch auf gesamtrussischer Ebene gibt es Auszeichnungen: Artem Repka belegte den 2. Platz im gesamtrussischen Wettbewerb für wissenschaftliche und technische Kreativität „Junge Techniker – die Zukunft des innovativen Russlands“. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass die Kinder Spaß am Entwerfen und Programmieren haben und bereit sind, ein so neues, modernes und gefragtes Gebiet wie die Robotik weiterhin zu meistern.

Zusammenfassend können wir die Umsetzung des Kurses im Bildungsraum der Schule zusammenfassen:

Verbesserung der Bildungsqualität und des Interesses der Studierenden am Fach;

Bildung neuer Modelle für Bildungsaktivitäten unter Einsatz von IKT;

Bildung von Informationskompetenz;

Neue Formen der Arbeit mit hochbegabten Kindern;

Innovative Fachausbildung;

Anwendung von Gaming-Technologien in der Bildung;

Moderne IKT-Technologien in der Zusatzausbildung;

Eine wirksame Form der Arbeit mit Problemkindern;

Entwicklung des kreativen Potenzials der Studierenden;

Popularisierung des Ingenieurberufs (Designer).

Schaffung von Bedingungen, die es den Schülern ermöglichen, ihre Fähigkeiten und Interessen zu verwirklichen;

Abschluss.

Durch die Einbindung von Schülern in die Forschung auf dem Gebiet der Robotik, den Austausch technischer Informationen und ingenieurwissenschaftlicher Grundlagenkenntnisse sowie die Entwicklung neuer wissenschaftlicher und technischer Ideen werden durch den Einsatz neuer pädagogischer Ansätze und den Einsatz von die notwendigen Voraussetzungen für eine qualitativ hochwertige Ausbildung geschaffen neue Informations- und Kommunikationstechnologien im Bildungsprozess.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Richtung „Bildungsrobotik“ große Entwicklungsperspektiven hat.

Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Region Tjumen

Staatliches Regionalinstitut Tjumen

Entwicklung der regionalen Bildung

LEHRREICH

ROBOTIK
Richtlinien

Zusammengestellt von:

Boyarkina Yu.A., Ph.D., außerordentliche Professorin der Abteilung für naturwissenschaftliche und mathematische Bildung TOGIRRO

Pädagogische Robotik.

Toolkit. / Zusammengestellt von Boyarkina Yu.A. -

Tjumen: TOGIRRO, 2013

Dieses Handbuch ist eine methodische Hilfe für Fachkräfte und Lehrer von Bildungseinrichtungen, die praktische Aktivitäten bei der Umsetzung von Bildungsprogrammen im Bereich der Bildungsrobotik durchführen.

Das Handbuch untersucht eine Reihe von Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Bildungsrobotik im Unterricht an Grund-, Haupt- und Oberschulen im Kontext der Einführung des Landesbildungsstandards. Das Handbuch enthält bewährte Materialien, die die Erfahrungen bei der Einführung von Bildungsrobotik durch Bildungseinrichtungen in der Region Tjumen zusammenfassen.

Das Methodenhandbuch empfiehlt sich für Lehrkräfte, die allgemeinbildende Programme im Rahmen der Einführung des Landesbildungsstandards in einer Bildungseinrichtung durchführen, für Methodiker, die die Umsetzung der Robotik betreuen, für Studierende von Fortbildungsstudiengängen und für Leiter von Bildungseinrichtungen.

KAPITELICH

THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND METHODISCHE MERKMALE DER UMSETZUNG DER ROBOTIK IN DEN BILDUNGSPROZESS DER SCHULE

Ein guter Ingenieur muss aus vier Teilen bestehen: 25 % – Theoretiker sein; 25 % Künstler, 25 % Experimentator und 25 % Erfinder

P.L.Kapitsa

Bereits in der Schule sollen Kinder die Möglichkeit dazu haben
Entdecken Sie Ihre Fähigkeiten, bereiten Sie sich auf das Leben vor
in einer High-Tech-Wettbewerbswelt

D. A. Medwedew

EINFÜHRUNG

Robotik- angewandte Wissenschaft, die sich mit der Entwicklung automatisierter technischer Systeme beschäftigt. Die Robotik stützt sich auf Disziplinen wie Elektronik, Mechanik und Programmierung.

Die Robotik ist einer der wichtigsten Bereiche des wissenschaftlichen und technischen Fortschritts, in dem die Probleme der Mechanik und neuer Technologien mit den Problemen der künstlichen Intelligenz in Kontakt kommen. Im gegenwärtigen Stadium besteht unter den Bedingungen der Einführung des Landesbildungsstandards die Notwendigkeit, schulische und außerschulische Aktivitäten zu organisieren, die auf die Bedürfnisse des Kindes und die Anforderungen der Gesellschaft in den Bereichen abzielen, die zur Umsetzung beitragen die Hauptaufgaben des wissenschaftlichen und technischen Fortschritts. Zu diesen modernen Bereichen in der Schule gehören Robotik und Roboterdesign. Derzeit versuchen viele Bildungseinrichtungen in Russland und der Region Tjumen, Lego-Robotik in den Bildungsprozess zu integrieren. Es werden Robotik-Wettbewerbe abgehalten, Studierende nehmen an verschiedenen Wettbewerben teil, die auf der Nutzung neuer wissenschaftlicher und technischer Ideen, dem Austausch technischer Informationen und Ingenieurwissen basieren.

In der modernen Gesellschaft werden Roboter in den Alltag eingeführt; viele Prozesse werden durch Roboter ersetzt. Die Einsatzgebiete von Robotern sind unterschiedlich: Medizin, Bauwesen, Geodäsie, Meteorologie usw. Viele Prozesse im Leben sind für den Menschen ohne robotische Geräte (mobile Roboter) nicht mehr wegzudenken: ein Roboter für Kinder- und Erwachsenenspielzeug aller Art, ein Roboter als Krankenschwester, ein Roboter als Kindermädchen, ein Roboter als Haushälterin usw.

Fachkräfte mit Kenntnissen im Bereich der technischen Robotik sind derzeit sehr gefragt. Aus diesem Grund ist die Frage der Einführung der Robotik in den Bildungsprozess, beginnend in der Grundschule und weiter auf allen Bildungsebenen, einschließlich Universitäten, durchaus relevant. Wenn sich ein Kind schon in jungen Jahren für diesen Bereich interessiert, kann es viel Interessantes entdecken und vor allem die Fähigkeiten entwickeln, die es braucht, um in Zukunft einen Beruf zu ergreifen. Daher wird die Einführung von Robotik in den Bildungsprozess und in die Zeit außerhalb des Unterrichts immer wichtiger und relevanter.

Der Zweck des Einsatzes von Lego-Konstruktionen im System der Zusatzausbildung besteht darin, die Fähigkeiten des anfänglichen technischen Designs zu beherrschen, Feinmotorik zu entwickeln, die Konzepte des Designs und grundlegende Eigenschaften (Steifigkeit, Festigkeit, Stabilität) sowie Interaktionsfähigkeiten in einer Gruppe zu studieren. Den Kindern stehen Baukästen zur Verfügung, die mit einem Mikroprozessor und Sensorsätzen ausgestattet sind. Mit ihrer Hilfe kann ein Schüler einen Roboter – eine intelligente Maschine – so programmieren, dass er bestimmte Funktionen ausführt.

Die neuen Ausbildungsstandards zeichnen sich durch eine Besonderheit aus – die Fokussierung auf Bildungsergebnisse, die auf der Grundlage eines systemischen Handlungsansatzes berücksichtigt werden. Die Lego-Lernumgebung hilft bei der Umsetzung dieser Lernstrategie.

Die Hauptausrüstung, mit der Kindern in Schulen Robotik beigebracht wird, sind LEGO-Sets.

Konstrukteure LEGO Es gibt verschiedene Formen der Kindererziehung, die die Altersmerkmale und Bedürfnisse des Kindes berücksichtigen.

Lassen Sie uns überlegen Klassifizierung von Konstrukteuren , in Bildungseinrichtungen verwendet.

WeDo– ein Baukasten für Kinder im Alter von 7 bis 11 Jahren. Ermöglicht Ihnen, Modelle von Autos und Tieren zu bauen und deren Aktionen und Verhalten zu programmieren.
E- Labor „Energie, Arbeit, Kraft“- für Kinder ab 8 Jahren. Führt die Schüler in verschiedene Energiequellen, Methoden ihrer Umwandlung und Erhaltung ein.
E- Labor "Erneuerbaren Energiequellen"- für Kinder ab 8 Jahren. Führt Schüler in die drei wichtigsten erneuerbaren Energiequellen ein.
„Technik und Physik“- für Kinder ab 8 Jahren. Ermöglicht das Studium der Grundgesetze der Mechanik und der Theorie des Magnetismus.
„Pneumatik“- für Kinder ab 10 Jahren. Ermöglicht den Entwurf von Systemen, die einen Luftstrom nutzen.
LEGO Mindstorms „Unterhaltungsindustrie. Erster Roboter“ (RCX) ist ein Baukasten (ein Satz passender Teile und elektronischer Komponenten) für Kinder ab 8 Jahren. Entwickelt für die Erstellung programmierbarer Robotergeräte.
LEGO Mindstorms „Automatisierte Geräte. Erster Roboter“ (RCX) - für Kinder ab 8 Jahren. Ermöglicht die Erstellung programmierbarer Robotergeräte.
LEGO Mindstorms „Erster Roboter“ (NXT) - für Kinder ab 8 Jahren. Ermöglicht die Erstellung sowohl einfacher als auch recht komplexer programmierbarer Robotergeräte.

Alle Schulsets auf Basis des LEGO® Baukastens PervoRobot RCX, NXT sind für die überwiegende Gruppenarbeit von Schülern konzipiert. Dadurch erwerben die Studierenden gleichzeitig Kooperationsfähigkeiten und die Fähigkeit, einzelne Aufgaben im Rahmen einer Gesamtaufgabe zu bewältigen. Stellen Sie während des Entwurfsprozesses sicher, dass die erstellten Modelle funktionieren und die ihnen zugewiesenen Aufgaben erfüllen. Die Studierenden haben die Möglichkeit, aus Erfahrungen zu lernen und bei der Lösung eines bestimmten Problems kreativ zu sein. Die Studierenden bewältigen stufenweise Aufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade. Das für LEGO® zentrale Schritt-für-Schritt-Lernprinzip stellt sicher, dass der Lernende in seinem eigenen Tempo arbeiten kann.

Die Konstrukteure von PervoRobot NXT ermöglichen es dem Lehrer, sich zu verbessern, neue Ideen aufzunehmen, die Aufmerksamkeit der Schüler zu gewinnen und zu behalten, Bildungsaktivitäten in verschiedenen Fächern zu organisieren und integrierte Klassen durchzuführen. Zusätzliche Elemente, die in jedem Baukastensatz enthalten sind, ermöglichen es den Schülern, Modelle ihrer eigenen Erfindungen zu erstellen und Roboter zu konstruieren, die im Leben eingesetzt werden.

Diese Konstrukteure zeigen den Schülern die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Wissensgebieten auf; im Informatikunterricht können sie Probleme in Physik, Mathematik usw. lösen. Modelle des PervoRobot NXT-Designers vermitteln einen Eindruck von der Funktionsweise mechanischer Strukturen, von Kraft, Bewegung und Geschwindigkeit und helfen bei der Durchführung mathematischer Berechnungen. Diese Sets helfen beim Erlernen von Abschnitten der Informatik: Modellierung und Programmierung.

METHODISCHE EMPFEHLUNGEN FÜR DEN EINSATZ VON ROBOTIK IM BILDUNGSPROZESS

Im Rahmen des Schulunterrichts und der Zusatzausbildung können Lego-Robotersysteme in folgenden Bereichen eingesetzt werden:

Demonstration;
Frontale Laborarbeit und Experimente;
Forschungsprojektaktivitäten.

Die Wirksamkeit der Vermittlung der Grundlagen der Robotik hängt auch von der Organisation des Unterrichts ab, der nach folgenden Methoden durchgeführt wird:

Erklärend – anschaulich – Präsentation von Informationen auf verschiedene Arten (Erklärung, Geschichte, Gespräch, Anleitung, Demonstration, Arbeit mit technologischen Karten usw.);
Heuristik – eine Methode kreativer Aktivität (Erstellung kreativer Modelle usw.);
Problematisch – Formulierung eines Problems und unabhängige Suche der Schüler nach seiner Lösung;
Programmiert – eine Reihe von Vorgängen, die während der praktischen Arbeit ausgeführt werden müssen (Formular: Computerwerkstatt, Projektaktivität);
Reproduktiv - Reproduktion von Wissen und Tätigkeitsmethoden (Form: Sammeln von Modellen und Strukturen anhand einer Probe, Gespräch, analoge Übungen);
Teilweise - Suche - Lösung problematischer Probleme mit Hilfe eines Lehrers;
Suchmaschine – unabhängige Problemlösung;
Die Methode der Problempräsentation ist die Formulierung eines Problems durch den Lehrer, dessen Lösung durch den Lehrer selbst und die Beteiligung der Schüler an der Lösung.

Die Hauptmethode beim Studium der Robotik ist die Projektmethode. Unter der Projektmethode wird eine Technologie zur Organisation von Bildungssituationen verstanden, in der ein Schüler seine eigenen Probleme stellt und löst, und eine Technologie zur Unterstützung der selbstständigen Aktivitäten des Schülers.

Projektbasiertes Lernen ist eine systematische Lehrmethode, die Schüler dazu anregt, Wissen und Fähigkeiten durch umfassende Untersuchungen auf der Grundlage komplexer, realer Fragen und sorgfältig gestalteter Aufgaben zu erwerben.

Hauptphasen der Lego-Projektentwicklung:

Bezeichnung des Projektthemas.
Der Zweck und die Ziele des vorgestellten Projekts. Hypothese.
Entwicklung eines Mechanismus basierend auf dem Lego-Modell NXT (RCX).
Erstellen eines Programms für den Betrieb des Mechanismus in der Lego Mindstorms-Umgebung (RoboLab).
Testen des Modells, Beseitigen von Mängeln und Störungen.

Beim Entwickeln und Debuggen von Projekten tauschen die Schüler ihre Erfahrungen miteinander aus, was sich sehr effektiv auf die Entwicklung kognitiver, kreativer Fähigkeiten sowie die Selbstständigkeit der Schüler auswirkt. Man kann also davon überzeugt sein, dass Lego als zusätzliches Werkzeug im Informatikstudium den Studierenden ermöglicht, eigenständig Entscheidungen zu treffen, die auf eine gegebene Situation anwendbar sind und dabei die umgebenden Gegebenheiten und die Verfügbarkeit von Hilfsmaterialien berücksichtigen. Und was wichtig ist, ist die Fähigkeit, Ihr Handeln mit anderen zu koordinieren, d.h. In einer Gruppe arbeiten.

Ein zusätzlicher Vorteil des Robotikstudiums ist die Bildung eines Teams und künftig die Teilnahme an städtischen, regionalen, gesamtrussischen und internationalen Wettbewerben im Bereich Robotik, was die Motivation der Studierenden zum Wissenserwerb deutlich steigert. Das Hauptziel des Einsatzes von Robotik ist die soziale Ordnung der Gesellschaft: die Bildung eines Individuums, das in der Lage ist, selbstständig Bildungsziele festzulegen, Wege zu deren Umsetzung zu entwerfen, seine Erfolge zu überwachen und zu bewerten, mit verschiedenen Informationsquellen zu arbeiten, diese zu bewerten und so weiter Auf dieser Grundlage formulieren sie ihre eigene Meinung, ihr eigenes Urteil und ihre eigene Einschätzung. Das heißt, die Bildung von Schlüsselkompetenzen der Studierenden.

Der kompetenzbasierte Ansatz im Allgemein- und Sekundarbereich entspricht objektiv sowohl den gesellschaftlichen Erwartungen im Bildungsbereich als auch den Interessen der am Bildungsprozess Beteiligten. Der kompetenzbasierte Ansatz ist ein Ansatz, der sich auf die Ergebnisse der Bildung konzentriert, und das Ergebnis der Bildung ist nicht die Menge der gelernten Informationen, sondern die Fähigkeit, in verschiedenen Problemsituationen zu handeln.

Die Hauptaufgabe des allgemeinen Bildungssystems besteht darin, die Grundlagen für die Informationskompetenz des Einzelnen zu legen, d. h. Helfen Sie dem Studenten, die Methoden zum Sammeln und Ansammeln von Informationen sowie die Technologie zu deren Verständnis, Verarbeitung und praktischer Anwendung zu beherrschen.

Die Möglichkeiten der Einbeziehung der Robotik in das Studium allgemeinbildender Fächer werden in Tabelle 1 näher dargestellt.

Tabelle 1

Möglichkeiten des Einsatzes von Robotik im Bildungsprozess

GRUNDSCHULE

WEITERFÜHRENDE SCHULE

Unterrichtsaktivitäten

Pädagogische Konstrukteure: Die Welt um uns herum

Mathematik

Geometrie
Die einfachsten geometrischen Formen
Umfang
Gleiche Zahlen
Fläche, Flächeneinheiten
Symmetrie

Logik und Kombinatorik

Eigenschaften von Objekten, Klassifizierung nach Merkmalen
Sequenzen, Ketten
Paare und Gruppen von Objekten. Gleiche und unterschiedliche Sets. Taschen
Logische und kombinatorische Probleme

DUPLO-Projekte

Im Technikunterricht Sprachentwicklung

Buchstaben DUPLO

Im Englischunterricht

LEGO FirstRobot

Lektion aus der Welt um uns herum

Abschnitt „Tierwelt“

Demonstration programmierter Roboter im Unterricht über die umgebende Welt, Mathematik (räumliche Beziehungen).

Informatik (Roboterprogrammierung)
Technologie: Gruppenarbeit mit WEDO

INFORMATIK

http://gaysinasnz.ucoz.ru/index/planirovanie_na_2011_2012_uchebnyj_god/0-35 – E-Mail. Portfolio von Gaisina I.R., Informatiklehrerin, Snezhinsk

Pädagogische Robotik

Podlesnykh Elena Viktorovna

IT-Lehrer

MBOU-Sekundarschule Nr. 17

Nowy Urengoi

I. Einleitung.

Einführung neuer staatlicher Standards der Allgemeinbildung

II. Relevanz. Die Menschheit braucht dringend Roboter, die ohne die Hilfe eines Bedieners Brände löschen, sich selbständig durch bisher unbekanntes, real unwegsames Gelände bewegen und Rettungseinsätze bei Naturkatastrophen, Kernkraftwerksunfällen und im Kampf gegen den Terrorismus durchführen können. Es besteht Bedarf an mobilen Robotern, die auf die alltäglichen Bedürfnisse der Menschen zugeschnitten sind. Und jetzt besteht in der modernen Produktion und Industrie ein Bedarf an Spezialisten mit Kenntnissen auf diesem Gebiet. Daher wird die Bildungsrobotik heutzutage immer wichtiger und relevanter.

III. Problem.

Vor mir tauchte ein Problem auf: Wie kann ein effektives Erlernen eines Robotikkurses und die praktische Anwendung im Bildungsprozess sichergestellt werden?

IV. Ziele:

Die Aufmerksamkeit hochbegabter Kinder auf den Bereich Hochtechnologie und Innovation lenken;
Popularisierung wissenschaftlicher und technischer Kreativität und Robotik;
Kompetenzbildung im Bereich der technischen Produktion mittels Robotersystemen;

V. Ziele:

Gründung eines Kreises zu Robotik und wissenschaftlicher und technischer Kreativität.
Entwicklung von Lehrmethoden für die Grundlagen der Robotik und der wissenschaftlichen und technischen Kreativität.
Entwicklung einer Bildungs- und Wettbewerbsplattform.
Einführung der Robotik in den Unterricht des Bildungsprogramms.

VI. Neuheit.

Die Neuheit des Konzepts besteht darin, dass der Constructor und seine Software einem Kind eine hervorragende Möglichkeit bieten, aus seinen eigenen Erfahrungen zu lernen. Dieses Wissen weckt bei Kindern den Wunsch, sich auf den Weg des Entdeckens und Forschens zu begeben, und jeder anerkannte und geschätzte Erfolg stärkt das Selbstvertrauen. Lernen gelingt erfolgreich, wenn das Kind in den Prozess der Schaffung eines sinnvollen und bedeutungsvollen Produkts eingebunden wird, das für es von Interesse ist. Es ist wichtig, dass das Kind sein eigenes Wissen aufbaut und der Lehrer es nur berät.

VII. Theoretische Aspekte.

Robotik ist eine angewandte Wissenschaft, die sich mit der Entwicklung automatisierter technischer Systeme beschäftigt. Es basiert auf Disziplinen wie Elektronik, Mechanik und Programmierung.

Mit den Konstrukteuren von LEGO Mindstorms können Sie Bildungsaktivitäten in verschiedenen Fächern organisieren und integrierte und Meta-Fach-Kurse durchführen. Mit Hilfe dieser Kits können Sie hoch motivierte Bildungsaktivitäten in den Bereichen Raumgestaltung, Modellierung und automatische Steuerung organisieren. Und der Lehrer kann solche Bedingungen schaffen, damit der Schüler sein eigenes Experiment durchführen möchte.

Lego-Roboter bieten großartige Möglichkeiten, Informatikunterricht zu programmierbezogenen Themen durchzuführen. Mit der Lego-Programmierumgebung können Sie Programme für Roboter visuell entwerfen, d. h. Ermöglichen Sie dem Kind, abstrakte Konzepte der Informatik buchstäblich „mit den Händen zu berühren“. Der Bau von Robotern bleibt außerhalb des Informatikunterrichts: Kinder programmieren lediglich die verschiedenen Verhaltensweisen bereits zusammengebauter Roboter, die mit den notwendigen Sensoren und Instrumenten ausgestattet sind. Dies ermöglicht es den Studierenden, ihre Aufmerksamkeit auf die Probleme der Informationsverarbeitung durch programmierbare Executoren zu konzentrieren, die in einem Informatikstudium gelöst werden.

VIII. Lehrmethoden:

Und doch ist die Projektmethode das Wichtigste beim Studium der Robotik.

Unter der Projektmethode wird eine Technologie zur Organisation von Bildungssituationen verstanden, in der die Studierenden ihre eigenen Probleme stellen und lösen, sowie eine Technologie zur Unterstützung der selbstständigen Aktivitäten der Studierenden.

Hauptphasen der Lego-Projektentwicklung:

Bezeichnung des Projektthemas.
Der Zweck und die Ziele des vorgestellten Projekts.
Entwicklung eines Mechanismus basierend auf dem Lego-Modell NXT.
Erstellen eines Programms für den Betrieb des Mechanismus in der Lego Mindstorms-Umgebung.
Testen des Modells, Beseitigen von Mängeln und Störungen.

IX. Ergebnisse der Einführung eines Robotikkurses in den Bildungsprozess.

Mit Lego können Schüler:

gemeinsam im selben Team trainieren;
Verteilen Sie die Verantwortlichkeiten in Ihrem Team.
der Kultur und Ethik der Kommunikation mehr Aufmerksamkeit schenken;
einen kreativen Ansatz zur Lösung eines bestimmten Problems zeigen;
Modelle realer Objekte und Prozesse erstellen;
Sehen Sie das tatsächliche Ergebnis Ihrer Arbeit.

Für das Studienjahr wurde ein Arbeitsprogramm für den Kreis „Legobau und Grundlagen der Robotik Mindstorms NXT“ erstellt. Es wird eine methodische Unterstützung für den Unterricht entwickelt: Unterrichtsnotizen und Präsentationen dafür.
Es wurden die Themen des Studiengangs „Informatik und IKT“ identifiziert, in dem es möglich ist, Robotik in den Bildungsprozess einzubeziehen. Die thematische Planung der Themen wurde angepasst. Methodische Materialien für ihren Unterricht werden entwickelt.
Als Ergebnis der Ausbildung konnten die Studierenden ihre Erfolge auf städtischer, regionaler und gesamtrussischer Ebene unter Beweis stellen. Pugach Nikita wurde der Gewinner der Stadtkonferenz „Schritt in die Zukunft“ und Repka Artem war ihr Gewinner. Das Alpha-X-Team (Yaroslav Chernikova und Nikolay Pishnenko) belegte beim Stadtrobotik-Wettbewerb in der Kategorie „Kegelring“ den 1. Platz. Und das NXT.exe-Team (Roman Volovatov und Vladislav Ryazanov) belegte den 1. Platz in der Nominierung „Following the Line“ und den 2. Platz in der Nominierung „Kegelring“. Repka Artem und Pugach Nikita nahmen am Bezirkswettbewerb junger Innovatoren und Erfinder „Vom Konzept zur Umsetzung“ teil. Im akademischen Jahr 2012-2013 nahm das NXT.exe-Team (Vladislav Ryazanov, Yuri Tatarchuk, Artem Repka, Andrey Morgunov) an der Arbeit der Bezirksversammlung junger Erfinder in Nadym teil. Basierend auf den Ergebnissen ihrer Arbeit erhielt das NXT.exe-Team einen Hauptpreis dritten Grades. Auch auf gesamtrussischer Ebene gibt es Auszeichnungen: Artem Repka belegte den 2. Platz im gesamtrussischen Wettbewerb für wissenschaftliche und technische Kreativität „Junge Techniker – die Zukunft des innovativen Russlands“. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass die Kinder Spaß am Entwerfen und Programmieren haben und bereit sind, ein so neues, modernes und gefragtes Gebiet wie die Robotik weiterhin zu meistern.
Zusammenfassend können wir die Umsetzung des Kurses im Bildungsraum der Schule zusammenfassen:

Verbesserung der Bildungsqualität und des Interesses der Studierenden am Fach;
Bildung neuer Modelle für Bildungsaktivitäten unter Einsatz von IKT;
Bildung von Informationskompetenz;
Neue Formen der Arbeit mit hochbegabten Kindern;
Innovative Fachausbildung;
Anwendung von Gaming-Technologien in der Bildung;
Moderne IKT-Technologien in der Zusatzausbildung;
Eine wirksame Form der Arbeit mit Problemkindern;
Entwicklung des kreativen Potenzials der Studierenden;
Popularisierung des Ingenieurberufs (Designer).
Schaffung von Bedingungen, die es den Schülern ermöglichen, ihre Fähigkeiten und Interessen zu verwirklichen;

Abschluss.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Richtung „Bildungsrobotik“ große Entwicklungsperspektiven hat.

Dieses Material wurde von Vladislav Nikolaevich Khalamov verfasst, auf seinen Wunsch hin veröffentliche ich diesen Beitrag.

Liebe Kolleginnen und Kollegen!
Der Direktor des Bildungs- und Methodenzentrums für Bildungsrobotik wendet sich an Sie. Unser Zentrum vereint Lehrer der Vorschul-, Allgemein-, Zusatz- und Berufsbildung sowie Leiter von Ressourcenzentren für Robotik, die wissenschaftliche und methodische Entwicklungen im Bereich der Anwendung der Bildungsrobotik im Fachumfeld durchführen.
Als Spezialist für die Ursprünge der Bildungsrobotik wurde ich im November 2015 zu einer Sitzung der Kommission für die Entwicklung der Informationsgesellschaft im Föderationsrat eingeladen. Eines der bei dem Treffen diskutierten Themen war die Entwicklung der Bildungsrobotik. Trotz der Beliebtheit dieser Richtung gibt es noch viele Probleme, die gelöst werden müssen. In meinem Artikel habe ich versucht, sie aus der Sicht der Berufsgemeinschaft der Lehrer zu betrachten.

Wir möchten die Meinungen von Lehrern, Wissenschaftlern und allen, die sich für Bildungsrobotik interessieren, zu den in der Sitzung des Föderationsratsausschusses diskutierten Themen erfahren und laden sie zum Dialog und Erfahrungsaustausch ein.

Mit freundlichen Grüßen Vladislav Nikolaevich Khalamov
Tel: +79823419526

Was ist pädagogische Robotik? Meinungen von Experten der Föderationsratskommission

Im Föderationsrat fand eine Sitzung der Kommission zur Entwicklung der Informationsgesellschaft statt.
Zur Kommissionssitzung wurden Vertreter von Regionen, Universitäten, dem Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation, dem Robotikprogramm der Volnoye Delo Foundation und anderen interessierten Strukturen eingeladen.
Drei Themen wurden auf die Tagesordnung gesetzt:

Was ist also „pädagogische Robotik“?
Wie unterscheidet es sich von herkömmlicher Robotik?

Diese Frage wurde von Arkady Semenovich Juschtschenko – Doktor der technischen Wissenschaften, Professor, Leiter der Abteilung der Moskauer Staatlichen Technischen Universität, benannt nach N.E. – vollständig geklärt. Baumann. Er sagte, dass er sich seit vielen Jahren mit der Robotik beschäftigt.

Für mich besteht ein Roboter aus mehreren Teilen, die jeweils von den entsprechenden Fachkräften gewartet werden, die wir stets geschult haben. Zum Beispiel der mechanische Teil – Mechaniker, der Leistungsteil – Elektriker, der Computerteil – Elektronikingenieure und Programmierer. Und der Robotiker ist derjenige, der all diese Teile (und die Arbeit dieser Spezialisten) zusammenfügen kann. Aber wenn ich in der Schule auf Robotik stoße, ist das für mich einfach eine Art entwicklungspädagogisches Hilfsmittel, das dazu dient, einem Schüler zu helfen, sich die Kenntnisse des Schullehrplans besser anzueignen und die notwendigen zusätzlichen Fähigkeiten zu erwerben.

Als Spezialist, der an den Ursprüngen der Bildungsrobotik steht und dieses Thema aus dem Inneren kennt, kann ich dieser Sichtweise nur zustimmen.
In meinem eigenen Namen möchte ich darauf hinweisen, dass die Robotik kein abstraktes Objekt aus der Kategorie der „höchsten“ Technologien ist, das nur von wenigen Auserwählten verstanden und beherrscht werden kann, wie sie es uns oft zu präsentieren versuchen. Im Gegenteil, es ist ein universelles Instrument der Allgemeinbildung. Robotik passt perfekt in die Weiterbildung, außerschulische Aktivitäten und den Unterricht von Schulfächern und orientiert sich strikt an den Anforderungen des Landesbildungsstandards. Es ist für alle Altersgruppen geeignet – vom Vorschulkind bis zum Studenten.

Und der Einsatz von Robotergeräten im Klassenzimmer ist gleichzeitig Lernen und technische Kreativität, was zur Ausbildung aktiver, leidenschaftlicher Menschen mit technischem und gestalterischem Denken beiträgt.

Bildungsrobotik ermöglicht es, technische Neigungen von Schülern frühzeitig zu erkennen und in diese Richtung zu entwickeln.

Dieses Verständnis der Robotik ermöglicht es uns, ein Modell des kontinuierlichen Lernens für alle Altersgruppen zu entwickeln – vom Kindergartenschüler bis zum Studenten.

Eine solche Kontinuität ist für die Lösung der Probleme bei der Ausbildung von Ingenieurpersonal von entscheidender Bedeutung. Denn laut Lehrern und Soziologen wird ein Kind, das sich erst im Alter von 7 bis 8 Jahren mit den Grundlagen der gestalterischen Tätigkeit vertraut gemacht hat, seinen zukünftigen Beruf in den meisten Fällen nicht mit Technik in Verbindung bringen.

Die Umsetzung des Technologiebildungsmodells erfordert jedoch geeignete Techniken. Und jeder von ihnen muss seinem Alter entsprechen.

Meine langjährige praktische Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Teams von Fachleuten im Bereich der Vorschul-, Allgemein-, Berufs- und Zusatzbildung hat es mir ermöglicht, ein ganzheitliches Bildungssystem aufzubauen, das auf den Prinzipien der Kontinuitäts- und Entwicklungspädagogik basiert.

Für Vorschulkinder ist dies Propädeutik, Vorbereitung auf die Schule unter Berücksichtigung der Anforderungen des Landesbildungsstandards. Dabei handelt es sich um eine Art Vorbereitungskurs für technische Kreativität im Schulalter. Die Grundlage jeder Kreativität ist kindliche Spontaneität. Erwachsene wissen, was falsch und was richtig ist. Bei solchen Einstellungen gibt es keine Kreativität. Für uns ist es wichtig, den Unterricht in einem Alter zu beginnen, in dem das Kind noch keine Zeit hatte zu erklären, warum dies nicht möglich ist. Kinder verspüren das Bedürfnis, kreativ zu sein, viel stärker als Erwachsene, und es ist wichtig, dieses Bedürfnis mit aller Kraft zu fördern. Psychologen und Lehrer wissen seit langem, dass die technische Kreativität von Kindern das räumliche Denken verbessert und in Zukunft bei der Beherrschung von Geometrie und Technik sehr hilfreich ist. Ganz zu schweigen davon, dass Videospiele und Smartphones vor dem Hintergrund solch interessanter Aktivitäten in den Augen von Kindern an Reiz verlieren.

Die Arbeit in der Schule zielt darauf ab, das Interesse des Schülers an der Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von Objekten und verschiedenen Phänomenen der umgebenden Welt zu wecken und eine technische Ausbildung zu erhalten.

Es ist möglich, Theorie und Praxis zu verbinden, wenn Sie Bildungsrobotik beim Studium verschiedener Fächer einsetzen.
In Grundschulklassen kann pädagogische Robotik erfolgreich im Unterricht über die umliegende Welt, Mathematik und Technologie eingesetzt werden, was einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung der Sprache und der kognitiven Prozesse der Schüler (sensorische Entwicklung, Entwicklung des Denkens, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Vorstellungskraft) haben wird ) sowie die emotionale Sphäre und kreative Fähigkeiten.

In der Mittel- und Oberstufe beschäftigen sich die Schüler nicht nur und nicht so sehr mit Robotik, sondern nutzen sie als eine Art interaktives Element, mit dessen Hilfe theoretisches Wissen leicht in der Praxis gefestigt werden kann. Pädagogische Robotik kann im Mathematik-, Informatik-, Physik- und Technikunterricht sowie in Chemie, Astronomie, Biologie und Ökologie eingesetzt werden.

Das Bildungs- und Methodenzentrum RAOR hat Laborworkshops in Physik, Informatik und Technik für Schüler der Klassen 6 bis 9 entwickelt, die es ihnen ermöglichen, den Stoff, den sie in Naturdisziplinen gelernt haben, zu festigen und zusätzliches Wissen zu bestimmten Themen zu erwerben.
Der Laborworkshop umfasst eine Sammlung praktischer Aufgaben und methodische Empfehlungen für Lehrkräfte.

Beim Übergang in die Berufsausbildung hat ein Schüler dank der Bildungsrobotik in der Regel bereits seine Berufswahl getroffen. Die Integration der Robotik in den Bildungsprozess von Berufsbildungseinrichtungen hilft einem Teenager nicht nur, technische Neigungen zu entwickeln, sondern in dieser Phase auch das Wesen des gewählten Berufs zu verstehen. Mit der Robotik können Sie professionelles Wissen durch Modellierung, Design und Programmierung umsetzen. Beispiele für eine solche Praxis werden auf dem Bildungsportal für Robotik www.fgos-igra.rf vorgestellt.

Für eine Reihe von Fachgebieten hat das RAOR Educational and Methodological Center Standardmodule entwickelt: „Digitale Technologien“, „Robotik“, „Radioelektronik“.

Das Hauptziel auf der Stufe der Berufsbildung besteht darin, die Interaktion zwischen Bildung, Wissenschaft und Produktion sicherzustellen.
Auch bei der Organisation außerschulischer oder sogenannter informeller Bildung nimmt die Bildungsrobotik einen würdigen Platz ein. Schüler können in Kreativverbänden studieren, Wahlfächer belegen und Kurse an weiterführenden Bildungseinrichtungen besuchen. Die Arbeitsformen können vielfältig sein: allgemeine Förderkurse für Grund- und Mittelschulkinder; Design- und Forschungsaktivitäten in wissenschaftlichen Gesellschaften für Gymnasiasten und vieles mehr.

Durch die Organisation von Robotik-Vereinen können Sie eine ganze Reihe von Problemen lösen, darunter die Anziehung gefährdeter Kinder, die Schaffung von Bedingungen für die Ausdrucksweise von Teenagern, die Schaffung einer Erfolgssituation für alle Kinder, denn Robotik ist auch eine Möglichkeit, die Freizeit von Kindern und Jugendlichen zu organisieren Nutzung moderner Informationstechnologien.

Darüber hinaus können wir durch den Einsatz pädagogischer Konstrukteure begabte Kinder identifizieren, ihr Interesse wecken und Fähigkeiten für praktische Lösungen aktueller Bildungsprobleme entwickeln.

Einer der wichtigen Aspekte, um Kinder dazu anzuregen, selbstständig kreatives Denken zu entwickeln und das Interesse an technischer Kreativität aufrechtzuerhalten, ist ihre Teilnahme an Wettbewerben, Olympiaden, Konferenzen und technischen Festivals.
Es gibt ein ganzes System von Robotik-Wettbewerben auf verschiedenen Ebenen: regional, interregional, gesamtrussisch, international.
Um Kinder an den realen Wirtschaftssektor heranzuführen und zukünftige Arbeitskräfte auszubilden, wurde eine einzigartige Wettbewerbsreihe IKaR (Ingenieurpersonal Russlands) für Kinder und Jugendliche ins Leben gerufen. Die jüngsten Teilnehmer des Wettbewerbs sind 4-5 Jahre alt.
Solche Wettbewerbe unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht von anderen Wettkampfveranstaltungen:

Unterhaltung: Das Kind sieht die positive Arbeit seiner Altersgenossen, fortschrittliche technische Errungenschaften und neue Lösungen im Bereich der Robotik. Und zwar nicht Errungenschaften im Allgemeinen, sondern solche, die sich auf eine bestimmte Produktion beziehen.
Wettbewerbsfähigkeit: ermöglicht es Ihnen, das am besten vorbereitete Team zu identifizieren, das in der Lage ist, die vom Trainer (Organisator) gestellte Aufgabe schnell zu lösen.
Glücksspiel: Der Wunsch von Kindern nach Führung und schneller Lösung eines bestimmten Problems wird am deutlichsten bei Robotik-Wettbewerben deutlich.

Und das Wichtigste: Sie sind nicht an einen bestimmten Designer oder Hersteller gebunden. Bei unseren Wettbewerben können Sie Roboter einsetzen, die aus beliebigen Bausätzen oder Einzelteilen zusammengesetzt sind.
Eine Sitzung der Kommission im Föderationsrat bestätigte, dass es an der Zeit ist, neue Aufgaben zu stellen, die die Entwicklung der Robotik nicht nur punktuell, sondern systematisch ermöglichen. Nur so kann man ausgebildetes Ingenieurpersonal entwickeln, vom Kennenlernen von Legosteinen im Kindergarten bis zum Erwerb eines Berufs und der notwendigen Kompetenzen.

Das Bildungs- und Methodenzentrum für Bildungsrobotik RAOR verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung der Bildungsrobotik. Das Zentrum hat bereits einzigartige Lehrmittel für Kinder unterschiedlichen Alters vorbereitet. Sie berücksichtigen die Beziehung zwischen Kindergarten und Grundschule, allgemeiner und weiterführender Bildung, weiterführenden und weiterführenden Schulprogrammen sowie weiterführender und höherer Berufsbildung.

Um Lehrern zu helfen, wurde eine Reihe pädagogischer und methodischer Literatur entwickelt, die Folgendes umfasst: Programme, Unterrichtsnotizen, Handouts. Lehrer teilen gerne ihre gesammelten Erfahrungen bei der Einführung von „pädagogischer Robotik“.
Liebe Kollegen und Gleichgesinnte! Ich lade alle, die sich für Bildungsrobotik und die in der Sitzung des Föderationsratsausschusses diskutierten Themen interessieren, zur Diskussion und zum Erfahrungsaustausch ein. Meine persönliche E-Mail.

Robotik in der Bildung

Es gibt viele wichtige Probleme, denen niemand Aufmerksamkeit schenken möchte, bis die Situation katastrophal wird.

Eines dieser Probleme in Russland ist die unzureichende Versorgung mit Ingenieurpersonal. Immer häufiger stürzen Weltraumraketen und Satelliten ab, es kommt zu von Menschen verursachten Katastrophen aufgrund unzureichender Professionalität des Wartungspersonals, der Entwickler und Designer.

Dies hat natürlich mehrere Gründe. Allerdings stellen alle, die mit dem Bildungsumfeld zu tun haben, einhellig fest, dass in den letzten Jahren das Interesse der Schüler am Studium der Physik, Mathematik, Astronomie (die übrigens vollständig aus dem Lehrplan gestrichen wurde) und anderen Fächern zurückgegangen ist exakte Wissenschaften und infolgedessen sinkt die Qualität der Bildung im Allgemeinen.

Zum Beispiel A.M. Reiman, ein leitender Forscher am Institut für Angewandte Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften, glaubt: „Ich habe das allgemeine Gefühl einer Verschlechterung der Bildung auf der Sekundarstufe, was zu einem Rückgang der Zahl der an einem Studium interessierten Oberstufenschüler führt.“ ... Physik kann und soll gelehrt werden. Und das muss frühzeitig geschehen, bevor die Augen des Kindes strahlen und sich keine utilitaristische Lebenseinstellung entwickelt. ... Und sie werden auch etwas über die moderne Wissenschaft wissen, und es wird ihnen nicht erlaubt sein, herumzualbern ...“

Die Motivation von Kindern, sich ernsthaft mit Naturwissenschaften zu befassen, sollte so früh wie möglich beginnen, am besten bereits in der Grundschule! Woher kommt diese Schlussfolgerung? Bei der Befragung von Kindern, ob sie gerne in technischen Vereinen mitmachen würden, ergab sich folgendes Bild: In der neunten und höheren Klasse gab es praktisch kein Interesse an den Klassen 6-8, Interesse zeigte sich vor allem bei den Kindern, die selbstständig zu Hause waren bzw in Organisationen Zusätzliche Ausbildung umfasst Legobau, Funkelektronik und Programmierung. Doch bei den Viertklässlern war das Interesse einfach riesig. Das heißt, wenn Kinder unter 11-12 Jahren noch nicht mit technischer Kreativität in Berührung gekommen sind, ist es mit zunehmendem Alter ziemlich schwierig, ihr Interesse an dieser Aktivität zu wecken. Daher müssen in der Grundschule und in der fünften Klasse Arbeiten zur Propädeutik der Robotik, zur Physik und zur Einarbeitung in die Anfänge der Programmierung durchgeführt werden. Dadurch kommen die Kinder mit ausgeprägten Designfähigkeiten, ausgeprägtem algorithmischem Denken und gewecktem Interesse am Experimentieren in die weiterführende Schule.

Daher ist es notwendig, aktiv damit zu beginnen, das Interesse an den exakten Wissenschaften und der Massenpopularisierung des Ingenieurberufs zu wecken, und solche Schritte müssen bei Kindern schon in einem relativ frühen Alter unternommen werden. Es ist notwendig, der Gesellschaft das Masseninteresse an wissenschaftlicher und technischer Kreativität zurückzugeben.

Derzeit gibt es eine ausreichende Anzahl von Bildungstechnologien, die zur Entwicklung von kritischem Denken und Fähigkeiten zur Problemlösung beitragen, aber in Bildungsumgebungen, die durch Wissenschaft, Technologie und Mathematik zu Innovationen anregen, Kreativität und die Fähigkeit, eine Situation zu analysieren, fördern, theoretisches Wissen anwenden, um reale Probleme zu lösen. Heutzutage besteht ein gewisser Mangel.

Der vielversprechendste Weg in diese Richtung ist die Robotik, die es ermöglicht, Kinder spielerisch an die Naturwissenschaften heranzuführen. Robotik ist eine effektive Methode zum Studium wichtiger Bereiche der Naturwissenschaften, Technik, Design und Mathematik und ist Teil eines neuen internationalen Paradigmas: der MINT-Ausbildung (Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen, Mathematik).

Die Organisation eines Robotiklabors in einer Schule oder einer weiterführenden Bildungseinrichtung bedeutet:

Einführung moderner wissenschaftlicher und praktischer Technologien in den Bildungsprozess;
Förderung der Entwicklung der wissenschaftlichen und technischen Kreativität von Kindern;
Popularisierung des Ingenieurberufs und Errungenschaften auf dem Gebiet der Robotik;
neue Formen der Arbeit mit hochbegabten Kindern;
effektive Formen der Arbeit mit Problemkindern;
innovative Lernmöglichkeiten;
Gaming-Technologien im Bildungswesen;
Popularisierung naturwissenschaftlicher und technischer Berufe.