ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
НА ВНЕУРОЧНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО ТЕХНОЛОГИИ 5
1.1. Роль и место робототехники в обучении и развитии школьников 5
1.2. Развитие навыков самостоятельной работы и поисковой деятельности
школьников на внеурочных занятиях по технологии 11
ГЛАВА 2. ПРОЕКТЫ ARDUINO НА ВНЕУРОЧНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО ТЕХНОЛОГИИ 19
2.1. Применение Arduino для решения прикладных и исследовательских
задач 19
2.2. Использование элементной базы Arduino для создания проекта
автополива комнатных растений 23
*2.3. Программа занятий по реализации Arduino-проекта на внеурочных занятиях по технологии 30
2.4. Методические рекомендации по использованию платформы Arduino на внеурочных занятиях по технологии 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 37
В соответствии с ФГОС ООО, раскрытие возможностей проектной работы представляет собой перспективное направление в образовании. У учащихся формируется не только необходимый опыт, знания и навыки в процессе подготовки проектов, но и стимулируется развитие креативного мышления, что является важной составляющей универсальных учебных действий (УУД). Особая роль в проектной деятельности отводится образовательной робототехнике.
«В Российской Федерации обучение робототехнике пока не является обязательной составляющей ФГОС ООО, поэтому системное обучение робототехнике возможно по следующим направлениям: внеурочная деятельность (для 5-8 классов), предпрофильная подготовка обучающихся (для 8-9 классов) или профильная подготовка обучающихся (для 10-11 классов), раздел «Робототехника» включен в курс «Технологии» [18].
В современном мире технологические изменения происходят со скоростью света, и образование играет ключевую роль в подготовке молодого поколения к этим переменам. Интеграция технических наук и программирования в учебный процесс становится все более важной задачей, поскольку помогает развивать у учащихся критическое мышление, творческие способности и навыки решения сложных задач.
Использование Arduino на внеурочных занятиях по технологии открывает новые возможности для обучения и вдохновляет учащихся на творческие проекты, способствуя формированию их компетенций в области технических наук.
Актуальность представленной работы определяется противоречием между простотой и гибкостью возможностей использования платформы Arduino в образовательном процессе и недостатком методических разработок, позволяющих расширять познавательную деятельность, повышать творческую активность отдельного ученика и группы в целом, развивать и навыки работы в команде, и соревновательный дух соперничества, а также реализовывать межпредметные связи на внеурочных занятиях по технологии.
Объект: проектная деятельность на внеурочных занятиях по технологии.
Предмет: особенности обучения основам электроники и программирования с использованием платформы Arduino на внеурочных занятиях по технологии.
Цель: разработка рабочей программы и методических рекомендаций по использованию платформы Arduino на внеурочных занятиях по технологии для развития навыков командной работы с программируемой микроэлектроникой и создания функциональных устройств.
Задачи:
- определить роль и место робототехники в обучении и развитии учащихся общеобразовательных учреждений;
- рассмотреть теоретические основы проектной деятельности на внеурочных занятиях по технологии и возможности ее применения для развития навыков самостоятельной работы и поисковой деятельности школьников;
- выделить особенности конструирования и программирования Arduino устройств на примере проекта автополива комнатных растений;
- разработать учебную программу и методические рекомендации по реализации Arduino-проекта на внеурочных занятиях по технологии.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников.
Целью организации проектной деятельности на платформе Arduino на внеурочных занятиях по технологии является научить школьников самостоятельному проектированию аппаратных решений в условиях поставленной задачи, определению необходимых ресурсов и программированию поведения электронных и электрических компонентов. А также реализовать «потребность и социальный заказ общества и государства на развитие и обучение будущих кадров и специалистов в области инженерии и программировании» [27], что сегодня важно и является требованием духа времени. И сформировать важное у обучающихся умение согласовывать свои действия с окружающими - работать в команде.
«Выполняя проектные работы, школьники на собственном опыте составляют представление о жизненном цикле изделия от зарождения замысла, его реализации, использования на практике и вывода его из эксплуатации. При проектировании учащиеся приобретают опыт решения нетиповых задач. Выбирая тему проекта и выполняя его, учащиеся находят область применения знаний и умений, полученных ранее, реализуют свои способности, проявляют инициативу. Проектный метод позволяет не только «разбудить» дремлющие творческие задатки личности, но и создать условия для их развития» [5].
В ходе реализации проекта, учащиеся проявляют свою творческую индивидуальность, применяют полученные знания и навыки, ищут нестандартные решения, экспериментируют с материалами и техниками. Проектная деятельность на внеурочных занятиях по технологии формирует у учащихся навыки планирования своей деятельности и координации действия в группе.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы была определена роль и место робототехники в обучении и развитии учащихся общеобразовательных учреждений, рассмотрены теоретические основы проектной деятельности на внеурочных занятиях по технологии и возможности ее применения для развития навыков самостоятельной работы и поисковой деятельности школьников, выделены особенности конструирования и программирования Arduino устройств на примере проекта автополива комнатных растений, а также разработана учебная программа и методические рекомендации по реализации Arduino-проекта на внеурочных занятиях по технологии.
1. Бабанский Ю.К. Педагогика. / Бабанский Ю.К - Москва.: Просвещение, 2014. - 37с.
2. Байбородова, Л. В. Внеурочная деятельность школьников в разновозрастных группах / Л.В. Байбородова. - М.: Просвещение, 2013. - 176 с.
3. Белов А.В. Программирование ARDUINO: Создаем практические устройства. СПб.: Наука и Техника, 2018. - 272 с.
4. Белов А.В. ARDUINO - от азов программирования до создания практических устройств. СПб.: Наука и Техника, 2018. - 480 с.
5. Близникова, Н. Н. Кружковая работа как средство развития творческого потенциала подростков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://gigabaza.ru/doc/99748.html(дата обращения: 18.03.2024)
6. Блум Д. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства / Джереми Блум, 2015. - 336 с.
7. Борцовская, Н. В. Педагогика: Учеб.для вузов / II.B.Борцовская. - СПб.: Питер, 2010. - 679 с.
8. Бычков А.В. Метод проектов в современной школе. 2-е изд., доп. - М.: АБВ-ИЗДАТ, 2018.- 100 с.
9. Вегнер, К. А. Внедрение основ робототехники в современной школе // Вестник НовГУ. - №74. -2013. - С. 17-19.
10. Выготский Л.С. Умственное развитие детей в процессе обучения / ВыготскийЛ.С. - Ленинград.: Государственное учебно¬педагогическое издательство, 1934. -134с.
И. Выдрин, Д. Ф. Платформа Ардуино: преимущества / Д. Ф. Выдрин. Мавлютов. // Academy. - 2017. - № 1 (16). [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://cyberleninka.ru/ article/n/platforma-arduino-
preimuschestva (дата обращения: 18.03.2024).
12. Гайсина С., Князева И., Огановская Е. Робототехника, ЗОмоделирование и прототипирование на уроках и во внеурочной деятельности. Технология. 5-9 классы. - Litres, 2019.
13. Григорьев Д.В., Степанов П.В. Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор: пособие для учителя. - 2-е. изд. - М.: Просвещение, 2011. - 223 с.
14. Григорьев Д.В., Степанов П.В. Программы внеурочной деятельности. Познавательная деятельность. Проблемно-ценностное общение. Пособие для учителей общеобразовательных учреждений. — М.: Просвещение, 2011. - 96 с.
15. Зимняя И.А. Педагогическая психология: Учебник для вузов / И.А. Зимняя. - М.: Логос, 2004. - 384 с.
16. Казакевич В. М., Пичугина Г. В., Семенова Г. Ю., Филимонова Е. Н. Технология. Методическое пособие. 5-9 классы: учебное пособие для общеобразовательных организаций. - М.: Просвещение, 2017.-81 с.
17. Мамичев Д.И. Программирование на Ардуино. От простого к сложному. М.: СОЛОН-Пресс, 2018. - 244 с.
18. Молодой ученый 2023 №49 (496). Международный научный журнал. - Казань: Молодой ученый. - 683 с.
19. Монк С. Программируем Arduino. Профессиональная работа со скетчами. - СПб.: Питер, 2017. - 251 с.
20. Новикова Т., Проектные технологии на уроках и во внеурочной деятельности // Народное образование. - 2000. - N 7. - С. 151-157.
21. Общие сведения об Arduino [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://mosmetod.ru/files/metod/robototehnika/2019/MK_Arduino_l_l .pdf (дата обращения: 18.03.2024).
22. Официальный сайт Arduino в России [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://arduino.ru
23. Параскевов А. В., Левченко А. В. Современная робототехника в России: реалии и перспективы (обзор) //Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. №. 104.
24. Петин В. А. Проекты с использованием контроллера Arduino [Текст] / В. А. Петин. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2016.-464 с.
25. Приказ Министерства просвещения РФ от 31 мая 2021 г. N 287 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования» (с изменениями и дополнениями на 19 февраля 2024 г.). [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://base.garant.ru/401433920/?ysclid=lwxej0msn069484457(дата обращения: 10.03.2024).
26. Приказ Минобрнауки России «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» от 29 августа 2013 г. № 10 / [Электронный ресурс] / 1Шр5://минобрнауки.рф/документы/8974.
27. Пузырная, Е. В. Методические аспекты внедрения основ робототехники в образовательный процесс [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://robo.detinso.ru/publications/105(дата обращения: 10.03.2024).
28. Распоряжение Правительства РФ от 01.11.2013 № 2036-р (ред. от 18.10.2018) «Об утверждении Стратегии развития отрасли информационных технологий в РФ на 2014 - 2020 годы и на перспективу до 2025 года».
29. Самылкина Н. Н. Образовательная робототехника-от модного тренда до педагогической технологии. Что дальше? //Актуальные проблемы методики обучения информатике в современной школе. - 2018. - С. 14- 24.
30. Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino / Freeduino [Текст] / У. Соммер. - СПб.: БХВ - Петербург, 2012. - 256 с.
31. Учебные пособия по Ардуино [Электронный ресурс]. URL: https://codelibrary.info/books/arduino(дата обращения: 20.03.2024).
32. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей [Текст]: учеб, пособие / С. А. Филиппов. - СПб.: Наука, 2013. - 319 с.
33. Формы внеурочной деятельности школьников: факультативы, кружки, проектная деятельность [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://nsportal.ru/nachalnayaslikola/obshchepedagogicheskietekhnologii/2013/03/ 16/formy-vneurochnoydeyatelnosti
34. Шабалин, К. В. Формирование креативных способностей школьников при выполнении проектов на базе платформы Arduino И Педагогическое образование в России. 2020. №2 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/formirovanie-kreativnYh- sposobnostey-shkolnikov-pri-vypolnenii-proektov-na-baze-platformy-arduino(дата обращения: 23.03.2024).
35. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся/ Щукина Г.И. - Москва.: Педагогика, 2012.- 149с.
36. Юдин В.В. Педагогическая технология: учебное пособие / В.В. Юдин. - Ярославль: ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 2015. - Ч. 1 - 48 с.
37. Юревич Е. И. Основы робототехники [Текст] / Е. И. Юревич. - 2- е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 416 с.