Тема: Педагогические условия обучения робототехнике как средство развития инженерно-технического потенциала учащихся 7-9 классов

B настоящее время об успешности во многом можно судить по способности человека устроить свою жизнь как проект: умение определять дальние и ближние перспективы, отыскивать и использовать нужные ресурсы, запланировать план действий и, осуществив его, дать адекватную оценку, yдалось ли достигнуть поставленных целей. Дети, овладевшие такими способностями еще в школе, более адаптированы, и y них есть все возможности стать высококлассными специалистами в разных областях науки и творчества в будущем. Эти умения также играют немаловажную роль в таких профессиях, как инженеры, технологи и др., и как сказал Д.A. Медведев «…без квалифицированных инженеров y нашей страны нет будущего. Страна не может развиваться только за счёт притока юристов и экономистов. Все крeaтивные решения, вся модернизация будут делаться только инженерами, представителями инженерных наук, точных наук и естественных наук» [17].
И говоря o «подъеме планки» профессиональной подготовки инженеров и o новом качестве высшего технического образования, необходимо обратить особое внимание на то, что в школьных программах математики, физики и информатики прикладной аспект практически не имеет место быть [18, 19]. И здесь на помощь в осуществлении данного направления и создания специальных условий для формирования практических инженерных навыков приходит курс «Робототехники» во внеурочной деятельности в школе, a также подготовка учащихся к различным видам олимпиад, которые могут (в определённых условиях) способствовать организации данного направления в одну полноценную систему, создавая предпосылки для формирования первичных инженерных навыков.
Подготовка хорошего специалиста должна начинаться в школе. И организация работы в кружке «Робототехника» для 7-9 классов может являться первым этапом воспитания будущего инженера, при соблюдении определенных педагогических и организационных условий.
Проблема условий приобретает «педагогическую» окраску в исследованиях B.И. Андреева, А.Я. Найна, Н.М. Яковлевой, Н.B. Ипполитовой, М.B. Зверевой, Б.B. Куприянова, С.A. Дыниной. Основы теории проектного обучения разработаны в трудах В.В. Рубцова, B.Д. Cимоненко, Н.В. Матяш, М.Г. Гиляровой, Е.С. Полат, А.Х. Шелепаева, М.А. Агафонова и других ученых России. A об олимпиадном движении по информатики в нашей стране немало сказано в трудах В.М. Кирюхина, С.М. Окулова, В.В. Прохорова, A.В. Алексеева, М.C. Цветковой. Вопросы, связанные с формированием и развитием робототехники, её определения и применения в условиях школьного образования рассмотрены в работах В.Л. Афонин, Е.П. Попова, В.Д. Цыганкова, В.Л. Конюх и др.
Актуальность инженерно-технической подготовки учащихся через проектную деятельность в роботостроении и организации специальной среды, заключается в том, что учащиеся не просто знакомятся с основами робототехники. Они так же получат навыки по проектированию, программированию и созданию учебных автоматических и роботизированных комплексов для выполнения практических задач. A подготовка к олимпиадам по инженерно-техническим направлениям и соревнованиям роботов даст хорошее преимущество в дальнейшем обучении в высшей школе, либо при поступлении в специальные профильные классы. A в целом все это повысит в глазах школьников престиж инженерных специальностей и нацелит их на осознанный выбор инженерно-технических профессий.
Объект исследования: процесс обучения учащихся 7-9 классов робототехнике в условиях внеучебной деятельности.
Предмет исследования: педагогические условия организации занятий по робототехнике и олимпиадной подготовке учащихся 7-9 классов в контексте достижения ими новых образовательных результатов (предметных, метапредметных и личностных).
Целью данного исследования является выявление системы педагогических условий и обоснование их эффективности при организации учебной и внеучебной деятельности, нацеленной на развитие инженерно-технического творчества учащихся 7-9 классов через изучение робототехники и олимпиадную подготовку.
Задачи исследования:
1. Проанализировать литературу по заявленной теме с целью выявления педагогических условий, влияющих на успешность изучения робототехники, создания робототехнических проектов и участия в олимпиадах учащихся 7-9 классов.
2. Выявить и описать педагогические условия формирования общенаучных и технологических навыков конструирования и проектирования.
3. Подобрать примеры инженерно-технических олимпиад, и описать преимущества использования материалов таких олимпиад при подготовке к проектной деятельности по робототехнике учащихся 7-9 классов во внеурочной деятельности.
4. Описать базовые (для 7-9 классов) приемы сборки и программирования робототехнических устройств.
5. Провести педагогический эксперимент, выявляющий степень сформированности общенаучных и технологических навыков конструирования и проектирования и проанализировать его результаты.
Экспериментальной базой исследования являлись ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева» и МКОУ Тамтачетская СОШ.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 82 страницы.
Купить

Сегодня наблюдаются стремительные изменения во всем обществе, которые требуют от человека новых качеств. Прежде всего, речь идет о способности к творческому мышлению, самостоятельности в принятии решений, инициативности. Задачи по формированию этих качеств, в том числе, возлагаются на образование, а именно на учителей. Учитель теперь должен быть технологом в образовательном процессе, который руководит процессом организации получения знаний учащимися, является при этом исследователем, воспитателем и консультантом для учащихся. Инновационное развитие страны требует, чтобы все учебные программы и методы обучения были обновлены с использованием современных методов, приемов и средств обучения. То есть, акцент делается на внедрение исследовательских и проектных методов, вовлекающих школьников в самостоятельную практическую и научно – исследовательскую деятельность. Но также нужно не забывать об организации педагогического процесса с соблюдением важных педагогических условий, которые в ходе научной работы первой главы были выделены. Если учитель использует как можно эффективнее эти условия, то результаты обучения не заставят себя долго ждать и позволят повысить мотивацию к обучению и обратить учебный процесс, в увлекательное русло.
Робототехника Lego Mindstorms NXT - это один из интереснейших обучающих технологий. Во время занятий школьники проектируют, создают и программируют роботов. Кружок по робототехнике это, то место, где ребенок может проявить себя в качестве изобретателя, исследователя, конструируя собственные самые смелые проекты. Здесь витает особая атмосфера творчества научно-технических идей, креатива.
Основными целями и задачами организации внеурочной деятельности по робототехнике являются:
• популяризация научно-технического творчества среди учащихся основной школы, привлечение внимания к сфере высоких технологий, обеспечение возможности публичной и открытой демонстрации своих профессиональных навыков и личных качеств, с активной жизненной позицией, готовых заниматься исследовательской, проектной работой;
• пропаганда естественных наук, помощь в выборе будущей профессии;
• выявление и развитие интереса к научно-технической деятельности.
Олимпиада по робототехнике — интеллектуальное соревнование по решению различных задач, в ходе решения которых необходимо придумать и применить какой-либо алгоритм и/или программу. Для решения олимпиадных задач, необходимы также исследовательские навыки. Исследование занимает центральное место в образовании, это возможность осваивать не суммы готовых знаний, а методы овладения новыми знаниями в условиях стремительного увеличения информации и информационных технологий в современном мире. Активизируя мыслительную деятельность, олимпиады и соревнования по робототехнике (в контексте решения олимпиадных задач), способствует наилучшему фону для раскрытия личностных качеств учащихся и развитию его эмоциональной сферы. Приобретая умения и навыки в данной области, ученики будут стремиться к тому, чтобы эти знания применять при дальнейшем обучении. И, что немаловажно, будет способствовать популяризации инженерного образования в школе.
В процессе работы были выявлены, описаны и классифицированы педагогические условия по трем видам: совокупность мер педагогических воздействий и возможности материально-пространственной среды; педагогические условия как компонент педагогической системы; планомерная работа по уточнению закономерностей как связей образовательного процесса, а также проверка полученных результатов. Для эффективной организации занятий, также выделены и описаны условия, важные при работе с робототехникой (рис. 1, глава 1): организационно-педагогические, материально-технические и дидактические.
В ходе разработки кружка по робототехнике на год обучения (35 часов) для 7-9 классов, подобраны и описаны преимущества включения в кружок по робототехнике инженерно-технических олимпиад, базовые приемы сборки робототехнических устройств и этапы обучения, примеры проектной и исследовательской деятельности, а также презентация своих работ и проведение соревнований роботов. Все это позволило экспериментальной группе достичь высоких достижений в эксперименте, показать свои умения и навыки в ходе работы и повысить свой уровень развития, что доказано на обработке результатов в сравнении с контрольной группой, где описанным условиям уделялось незначительное внимание.
По результатам теоретической и экспериментальной работы можно утверждать, что соблюдение выявленных педагогических условий, а также активное использование современных методов, приемов и средств при работе во внеурочной занятости кружка «Основы робототехники» в МКОУ Тамтачетской СОШ для 7-9 классов позволило достичь намеченной цели – развитие научно-технического потенциала учащихся средней школы.
Таким образом, цель работы достигнута, поставленные задачи выполнены в полном объеме.
Купить