ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВНЕДРЕНИЯ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС 8
1.1 Понятие робототехника. Основы применения робототехники в образовательном процессе ..8
1.2 Внедрение робототехники в образовательный процесс 11
1.3 Принципы обучения робототехники 16
ВЫВОДЫ ПО I ГЛАВЕ 22
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСНОВ РОБОТОТЕХНИКИ В ШКОЛЕ ...23
2.1 Анализ учебных программ по робототехнике 23
2.2 Анализ учебных пособий по робототехнике 34
2.3 Разработка веб-ресурса «Анализ учебных пособий по робототехнике» 51
2.4 Структура и содержание авторского учебного пособия «Основы робототехники» 63
ВЫВОДЫ ПО II ГЛАВЕ 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 76
В настоящий момент в России развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование, то есть созревает благодатная почва для совершенствования компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий. Техническое творчество - это еще один мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования - многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося. Поэтому сегодня вопросы внедрения робототехники в образовательный процесс школы являются наиболее актуальными [8].
Внедрение робототехники в образовательный процесс школы может выступать средством формирования и оценивания результатов компетентностного роста школьников, которое позволит усилить практическую направленность их подготовки, за счет вовлечения в профессиональное самоопределение и развитие рефлексивных навыков самооценки не только учебных, но и личностных и общественно-значимых достижений и индивидуального прогресса в процессе обучения.
Робототехника представляет учащимся технологии XXI века, способствует совершенствованию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Обучающиеся лучше понимают, когда они что-либо независимо творят или изобретают сами [9].
Уникальность образовательной робототехники заключается в вероятности соединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с совершенствованием инженерного мышления, через техническое творчество.
Педагогическая целесообразность робототехники в школе состоит в том, что она является целостной и непрерывной в течение всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие потенциалы и самореализоваться в современном мире.
Новые ФГОС требуют освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и программы по робототехнике полностью удовлетворяют эти требования [18]. В связи с этим назрела необходимость в анализе учебно-методического обеспечения основ робототехники в школе.
Объектом исследования данной работы является процесс внедрения и обучения основ робототехники в образовательную среду школьников.
Предметом исследования работы является учебное и методическое обеспечение преподавания основ робототехники в школе.
Объект и предмет исследования определяют цель исследования - провести анализ учебно-методического обеспечения преподавания робототехники в школе, на основе которого разработать авторское учебное пособие по основам робототехники.
В связи с этим необходимо провести анализ учебных программ и учебных пособий по основам робототехники в школьном образовании, в чём и заключается цель исследования данной работы.
С учетом цели, объекта и предмета исследования определены следующие задачи исследования:
Задачи исследования:
• определить теоретические и методологические основы преподавания робототехники в школе;
• выявить наиболее значимых исследователей в области робототехники;
• провести анализ учебно-методического обеспечения (учебных программ и пособий) по робототехнике в школьном образовании;
• разработать методический web-ресурс с анализом учебных пособий по робототехнике различных авторов;
• разработать авторское учебное пособие по робототехнике.
Основные методы, которые применялись при исследовании, сводятся к анализу и обобщению литературы по теме, изучению авторских учебных пособий и программ по робототехнике, определению структуры и содержания web-ресурса с анализом учебных пособий по робототехнике различных авторов и разработка авторского учебного пособия по робототехнике.
Структура выпускной работы включает введение, две главы,
заключение, приложения и список использованной литературы.
Введение раскрывает актуальность, определяет объект, предмет, цель, задачи и методы исследования.
В первой главе описываются теоретические и методологические основы внедрения робототехники в школу.
Вторая глава посвящена анализу учебно-методического обеспечения основ робототехники в школе, а также содержит описание и результат создания авторского учебного пособия.
В заключении подводятся общие итоги исследования, формируются окончательные выводы по рассматриваемой теме.
Приложения содержат учебно-методическое обеспечение в виде авторского печатного учебного пособия «Основы робототехники» (см. Приложение 1), методического web -ресурса с анализом учебных пособий по робототехнике различных авторов (http://razilyagalimova.wix.com/start-from- scratch) (см. Приложение 2), две публикации в журнале, включенного в систему Российского индекс цитирования (РИНЦ) электронной библиотеки (см. Приложение 3, 4), публикацию в рамках студенческой конференции, организованной Дальневосточным федеральным университетом
(http://hpc.dvfu.ru/page/95) (см. Приложение 5) и публикацию в рамках студенческой конференции, организованную Казанским федеральным университетом (см. Приложение 6).
Практическая значимость исследования заключается в разработке авторского учебного пособия по робототехнике «Основы робототехники» и разработке web-ресурса с анализом учебных пособий по робототехнике различных авторов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты настоящего исследования были обсуждены и доложены в работах:
1. Галимова Р.Ф., Галимуллина Э.З. Анализ учебно-методического
обеспечения основ робототехники // Международный научно-практический журнал «Теория и практика современной науки». Образование и педагогика №2(8) 2016: [Электронный ресурс]. URL: http://modern-
j. ru/domains data/files/8/Galimova%20R.F.Obrazovanie%20i%20pedago gika. pd f (Журнал включен в систему Российского индекса цитирования (РИНЦ) электронной библиотеки).
2. Галимуллина Э.З., Галимова Р.Ф. Содержание учебного
обеспечения образовательной робототехники в условиях применения андроидных роботов // Международный научно-практический журнал «Теория и практика современной науки». Образование и педагогика №6(12) 2016: [Электронный ресурс]. URL: http://modern-
j.ru/domains data/files/12/Galimullina%20E.Z. Obrazovanie%20i%20pedagogika .pdf (Журнал включен в систему Российского индекса цитирования (РИНЦ) электронной библиотеки).
Особая актуальность разработки структуры и содержания учебного пособия, посвященного изучению основ робототехники в школе, связана с современной тенденцией совершенствования системы образования. Робототехнические системы приобрели широкую популярность в различных сферах производства, бизнеса, науки, культуры и образования, что говорит о широком распространении и необходимости внедрения в учебный процесс специальных курсов, посвященных робототехнике. Обучение робототехнике не может быть осуществлено без разработанной системы подготовки. В связи с вышесказанным целью нашего исследования было теоретическое обоснование процесса обучения и определение содержания обучения робототехники в школе посредством разработки авторского учебного пособия по робототехнике «Основы робототехники». Для того чтобы сегодня у ученика формировалась учебная успешность, нужно достичь, прежде всего, того, чтобы школьник понимал, что учебная деятельность, которой он занят в данный момент в школе повлечет за собой успех в его дальнейшей деятельности. Есть много образовательных технологий воспитывающих критическое мышление и умение решать задачи, однако существует очень мало заманчивых образовательных сред, вдохновляющих следующее поколение к новаторству через науку, технологию, математику, поощряющих детей мыслить творчески, анализировать ситуацию, критически думать, применять свои навыки для решения проблем реального мира, чему способствует изучение робототехники.
Авторы посчитали целесообразным раскрыть не только теоретические аспекты робототехники, но о определить роль и место разрабатываемого учебного пособия «Основы робототехника», который, ориентирован прежде всего на приобретение учащимися образовательных результатов, способствующих успешному продвижению на рынке труда. В ходе исследования была определена оптимальная структура пособия «Основы робототехники», раскрыты принципы отбора содержания учебного пособия, что позволило в дальнейшем разработать авторское учебное пособие по робототехнике «Основы робототехники», а также методический web-ресурс «Анализ учебных пособий по робототехнике».
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
