Введение 2
Глава 1. Программируемая платформа Arduino и ее роль в развитии технологических навыков учащихся 5
1.1 Основные характеристики, примеры использования Arduino 5
1.2 Теоретические основы применения Arduino в образовательном процессе 11
1.3 Значение развития навыков программирования и работы с электроникой у
учащихся 8 класса 17
Выводы по главе 1 19
Глава 2. Разработка лабораторного практикума с использованием
программируемой платформы Arduino 21
1.1 Описание цели, содержания, программной и аппаратной основы
лабораторного практикума 21
1.2 Методические особенности по организации лабораторного практикума в
рамках урока технологии 28
Выводы по главе 2 34
Заключение 36
Приложение
Науку развивает человеческая любознательность, и задача учителя состоит в том, чтобы школьники не только запоминали совокупность знаний, но и освоили метод самостоятельного получения их в ходе лабораторных работ. Изучение основ науки предполагает не только усвоение определенной суммы знаний, но и овладение ее методами. Которые воспитывают у обучающихся строгость и честность мысли, уважение к истине, умение самостоятельно добывать знания в непосредственном соприкосновении с миром.
В силу того, что учебно-познавательная деятельность является ведущей в процессе обучения, то исследователи, рассматривая состав ключевых компетентностей, на первый план выдвигают компетентность учащегося в сфере самостоятельной познавательной деятельности. Проблема самостоятельной работы всегда являлась одной их тех, которая приковывала внимание педагогов и методистов.
Лабораторные работы - как один из видов самостоятельных практических работ активизируют учебный процесс, облегчают восприятие понятий, обеспечивают доступность фактов, которые в дальнейшем постоянно применяются при решении задач. Лабораторные работы имеют огромное значение в учебно-воспитательном процессе, так как в наибольшей степени позволяют реализовать важные принципы дидактики - деятельностный подход и гуманизацию процесса обучения. Ученик из объекта научения превращается в субъект собственной деятельности.
Также современный мир невозможно представить без технологий. Они окружают нас повсюду и влияют на нашу жизнь. В связи с этим, обучение новым технологиям и умениям является необходимым условием для успешного развития молодежи. Сегодня наблюдается рост интереса пользователей к внедрению, такого рода инноваций, в домах и квартирах если не полноценных систем «умного дома», то некоторых элементов Home Automation (домашней автоматизации).
В связи с этим производители ведут разработки и наращивают выпуск систем различной сложности - от полноценных коробочных решений с использованием ИИ, до комплектов на базе микроконтроллеров, позволяющих быстро решать прикладные задачи различной сложности. Некоторые из них помогут, как сделать первые шаги в разработке, так и реализовать достаточно сложные проекты. Например, вполне реальный вариант - умный дом на Arduino своими руками.
Внедрение новых технологий в учебный процесс позволит значительно повысить его эффективность и увлечь учащихся. В связи с этим использование программируемой платформы Arduino в качестве инструмента обучения становится особенно актуальным и перспективным, позволяющим участвовать в практике изучения основ программирования, электроники и робототехники. Этот инструмент позволяет реализовать и создавать проекты, от простых устройств до сложных систем, совмещая и осваивая принцип работы датчиков, моторов, светодиодов и других компонентов. Такой подход позволяет учащимся не только углубляться в свои знания в области технологий, но и эффективно развивать творческое и инженерное мышление, проблемное и интеллектуальное мышление, а также навыки сотрудничества и командной работы.
Поэтому для организации и проведения лабораторных занятий по технологии для учащихся 8 класса была выбрана именно программируемая платформа Arduino.
Цель исследования: разработка лабораторного практикума по технологии для учащихся 8 класса с использованием программируемой платформы Arduino.
Задачи исследования:
1. Изучить основные характеристики, примеры использования программируемой платформы Arduino
2. Разобрать основные способы применения Arduino в образовательном процессе
3. Рассмотреть роль развития навыков программирования и работы с электроникой
4. Разработать лабораторный практикум: цели, содержания, программной и аппаратной основы
5. Проработать методические особенности для осуществления учебной деятельности по Arduino-конструкции.
Объект исследования: процесс обучения технологии в основной школе.
Предмет исследования: разработка лабораторного практикума по технологии для учащихся 8 класса с использованием программируемой платформы Arduino.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы:
- Теоретические - анализ научно-методической, дидактической, психолого-педагогической литературы и исследований по проблеме.
- Экспериментальные - анкетирование, наблюдение, педагогический эксперимент.
Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты могут непосредственно быть использованы в учебном процессе
Результаты исследования по теме ВКР были представлены на Всероссийской с международным участием научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование и наука в XXI веке: физика, информатика и технология в смарт-мире»
В ходе нашей исследовательской работы мы успешно достигли поставленных целей и выполнения задач, связанных с разработкой лабораторного практикума по технологии для учащихся 8 класса с использованием программируемой платформы Arduino. В нашем исследовании мы уделяли особое внимание значению развития навыков программирования и работы с электроникой у учащихся данного возраста.
При изучении основных характеристик и примеров использования Arduino мы убедились в широких возможностях этой платформы. Она позволяет создавать различные электронные устройства и системы с использованием доступных компонентов, что делает ее привлекательной и доступной для учащихся.
Мы также изучили теоретические основы применения Arduino в образовательном процессе. Arduino стимулирует активное и практическое обучение, развивает творческое мышление, проблемно-ориентированное мышление и навыки сотрудничества. Она помогает учащимся понять основы программирования и работы с электроникой, что является важными компетенциями в современном информационном обществе.
Значение развития навыков программирования и работы с электроникой для учащихся 8 класса трудно переоценить. В современном мире технологии окружают нас повсюду, и понимание их принципов и умение работать с ними открывает широкие возможности для будущей карьеры и личностного развития учащихся. Развитие этих навыков помогает формировать у них компетенции, необходимые для успешной борьбы с вызовами цифровой эпохи.
Разработка лабораторного практикума с использованием Arduino имеет большое практическое значение. Четко описанные цели, содержание, наличие программной и аппаратной основы практикума позволяет учащимся углубленно изучать принципы работы Arduino, проводить эксперименты и разрабатывать свои проекты. Такой подход к обучению стимулирует их интерес, активизирует творческое мышление и развивает практические навыки.
Организация лабораторного практикума в рамках урока технологии также имеет свои особенности. Программа, адаптированная к возрасту и уровню подготовки учащихся, способствует эффективному усвоению материала. Важно обеспечить достаточное количество практических заданий, содействующих активной работе и самостоятельности учащихся.
В заключении хочется отметить, что развитие навыков программирования и работы с электроникой на основе Arduino представляет собой важный этап в образовательном процессе учащихся 8 класса. Оно способствует формированию ключевых компетенций, развитию творческого мышления и подготовке к современной цифровой среде. Правильная организация лабораторного практикума и использование методических особенностей существенно повышают эффективность обучения и мотивацию учащихся. Все это содействует успешному развитию и адаптации учащихся к требованиям современного мира.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
