Введение 3
Глава 1. Теоретическое обоснование дополнительного образования по робототехнике в 5-9 классах в общеобразовательной школе 5
1.1. Инженерно-техническое образование, перспективы и способы его
развития 5
1.2. Робототехника в 5-9 классах как средство формирования
начальных инженерно-технических знаний 8
1.3. Особенности изучения робототехники в 5-9 классах 14
Выводы по первой главе 30
Глава 2. Комплекс дидактических материалов по робототехнике для 9-х классов общеобразовательной школы 32
2.1 Цели использования комплекса материалов и их содержание 32
2.2 Инструктивные и контрольные карты 38
2.3 Результаты педагогического эксперимента 47
Выводы по второй главе 49
Заключение 51
Библиографический список 52
ПРИЛОЖЕНИЯ 55
Приложение 1. Механический манипулятор: захват 55
Приложение 2. Домашнее задание «Знакомство со средой разработки LEGO MINDSTORMS Education EV3» 58
Приложение 3. Практическая работа «Разработка модели робота с помощью контроллера EV3. Программирование простейших операций с роботом» 60
Приложение 4. Практическая работа «Программирование робота с использованием контроллера EV3» 62
Приложение 5. Практическая работа «Сборка робота-манипулятора»..74
Приложение 6. Практическая работа «Программирование робота манипулятора» 79
Приложение 7. Итоговый тест «Основы робототехники» 102
На сегодняшний день в Российской Федерации наблюдается нехватка инженерных кадров, это отмечают ректора крупнейших технических университетов, этот вопрос регулярно поднимается на правительственном уровне. «Сегодня в стране существует явная нехватка инженерно-технических работников, рабочих кадров и в первую очередь рабочих кадров, соответствующих сегодняшнему уровню развития нашего общества» (Путин В.В.). Современная промышленность является автоматизацией различных производственных процессов и испытывает дефицит в наличии специалистов соответствующих направлений.
Учитывая вышесказанное, следует закладывать первоначальные знания и навыки в областях автоматизации и робототехники, и привлекать талантливых и умных детей, формируя у них основные инженерно-технические навыки, а также познакомить их с методами технического творчества - это будет являться актуализацией и повышением значимости инженерно-технического образования. Дополнительное образование в общеобразовательной школе может сыграть в этом значимую роль. Базовые навыки и формы деятельности учащихся закладываются еще в начальной школе. Однако, если брать во внимание общеобразовательные школы в маленьких городах и сельской местности, отсутствие средств и возможностей, формировать начальные инженерно-технические навыки не поздно и в среднем звене. Так как, например, у учащихся 9 классов это процесс можно начинать с нуля и, учтя возможности и потребности детей, добиться планируемых (и достаточно высоких) результатов.
И только потом можно будет говорить о переводе уровня общения учеников средней школы с техникой на более высокий и научить их правильно выражать свои идеи, проектировать их технические и программные решения, реализовывать их в качестве моделей, которые будут работать. Очень большими проблемами отечественного образования является ощутимое ослабление естественных и технических наук в школьном образовании.
Объект исследования: процесс обучения робототехнике в 9-х классах средней школы.
Предмет исследования: комплекс дидактических материалов по робототехнике для 9-х классов средней школы как средство формирования начальных инженерно-технических навыков.
Актуальность, объект и предмет определяют цель исследования: разработка комплекса дидактических материалов по робототехнике, нацеленных на формирование начальных инженерно-технических навыков у учащихся 9-х классов общеобразовательной школы.
Объект, предмет и цель исследования определили его ведущие задачи:
1. Анализ литературы по теме работы с целью анализа степени разработанности методических комплексов по робототехнике для средней школы.
2. Определение содержания обучения робототехнике для 9-х классов средней школы.
3. Разработка объяснительно-иллюстративных материалов по работе с наборами LEGO MINDSTORMS.
4. Разработка контрольных материалов по робототехнике для 9-х классов.
5. Проведение и анализ педагогического эксперимента.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
Целью моей исследовательской работы была разработка комплекса дидактических материалов по робототехнике для формирования начальных инженерно-технических навыков у учащихся 9-х классов общеобразовательной школы.
Для достижения этой цели, в ходе написания квалификационной работы, я провела анализ обширного блока специализированной литературы по методике преподавания и робототехнике. Результатом этого анализа стало: определение ключевых целей курса робототехники, на основе которых формировались целеполагание и результативность дидактических материалов; содержание обучения робототехники на основе нескольких рабочих программ по курсу «Робототехника» для 5-9 классов общеобразовательной школы разных авторов для более точного определения наполняемости инструктивных и контрольных карт.
На основе методического исследования произвела разработку и структуризацию ряда инструктивных и контрольных карт, ориентированных на учащихся 9-х классов общеобразовательной школы. Результаты практической работы описала во второй главе и приложениях.
Так же, с использованием разработанных дидактических материалов, провела педагогический эксперимент и описала анализ его результатов.
