📄Работа №80337
Тема: ВНЕДРЕНИЕ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ШКОЛЫ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
педагогика
Объем:
167 листов
Год:
2020
Просмотров:
874
4875
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ВНЕДРЕНИЕМ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ШКОЛЫ 11
1.1. Анализ психолого-педагогической и методической литературы по
проблеме внедрения инноваций в образовательный процесс школы 11
1.2. Понятие «образовательная робототехника», его сущность и
возможности использования в образовательном процессе 25
1.3. Модель внедрения образовательной робототехники в образовательный процесс в основной школе 35
Выводы по первой главе 64
ГЛАВА 2. ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ
ВНЕДРЕНИЕМ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ШКОЛЫ 69
2.1. Внедрение управленческих решений в образовательный процесс
школы 69
2.2. Внедрение элементов образовательной робототехники в
образовательный процесс 82
2.3. Организация и методика опытно-экспериментальной работы по
внедрению образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы 104
2.4. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы по выявлению эффективности внедрения модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы 128
Выводы по второй главе 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 147
ПРИЛОЖЕНИЯ 161
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ВНЕДРЕНИЕМ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ШКОЛЫ 11
1.1. Анализ психолого-педагогической и методической литературы по
проблеме внедрения инноваций в образовательный процесс школы 11
1.2. Понятие «образовательная робототехника», его сущность и
возможности использования в образовательном процессе 25
1.3. Модель внедрения образовательной робототехники в образовательный процесс в основной школе 35
Выводы по первой главе 64
ГЛАВА 2. ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ
ВНЕДРЕНИЕМ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ШКОЛЫ 69
2.1. Внедрение управленческих решений в образовательный процесс
школы 69
2.2. Внедрение элементов образовательной робототехники в
образовательный процесс 82
2.3. Организация и методика опытно-экспериментальной работы по
внедрению образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы 104
2.4. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы по выявлению эффективности внедрения модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы 128
Выводы по второй главе 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 147
ПРИЛОЖЕНИЯ 161
📖 Введение
Актуальность исследования. Выявление организационно-педагогических условий по внедрению робототехники в образовательный процесс школы обусловлено рядом обстоятельств.
Во-первых, изменение социально-экономических условий диктуют необходимость поиска новых путей развития систем образования, воспитания, оздоровления, досуговой деятельности обучающихся. В этом ряду достаточно рельефно просматривается неизбежность поиска принципиально новых подходов к профессиональному инженерному образованию на основе «...демонстрации важности инженерной профессии, престижа и роли инженера в инновационном социально-экономическом развитии общества» (заседание Совета при Президенте по науке и образованию, 23 июня 2014 г.). Система общего образования призвана сделать свой вклад в решение этой важной задачи, в том числе за счет усиления политехнической направленности содержания предметных курсов и внеурочной работы с учащимися.
Во-вторых, в контексте нового социального заказа претерпевают изменения структура, содержание, методы и организационные формы образовательного процесса, в том числе внедрения робототехники (И.В. Ильин, Е.Ю. Левченко, В.В. Ларионов, А.М. Мехнин, Е.В. Оспенникова, А.П. Усольцев, Т.Н. Шамало и др.).
В-третьих, благодаря широкой сфере влияния робототехники на жизнедеятельность общества и нарастающим масштабам ее внедрения в социальную среду изучение этой области знания приобретает особое значение. Является важным формирование у каждого человека следующего за IT-компетентностью уровня технической культуры, определяемого условиями его жизни в роботизированной техносреде. В этой связи изучение основ робототехники (РТ) должно стать одним из необходимых эле-ментов содержания современного политехнического образования, в том числе в средней школе.
В-четвертых, применение робототехники в практике учебно-воспитательной работы средней школы - новое направление в теории и методике политехнического образования. Обучение учащихся моделированию и сборке простейших роботов с применением специальных учебных конструкторов связывается в педагогических исследованиях с понятием «образовательная робототехника». Отечественные разработки в этом направлении пока немногочисленны (А.П. Алексеев, Л.Г. Белиовская, A. Н. Боголюбов, Д.М. Гребнева, Д.А. Каширин, Д.Г. Копосов, А.В. Лит-вин, А.С. Филиппов, В.Н. Халамов и др.). Следует отметить в этой связи работы зарубежных авторов (A. Carberry, T. Ford, N. Perova, Ch. Rogers, B. Nyuton, M. Predko и др.). В большинстве случаев внимание уделяется вопросам организации робототехнического творчества учащихся в дополнительном образовании. Задачи включения РТ в систему общего образования, в том числе в учебный процесс по информатике, рассматриваются пока лишь в начальной стадии своей постановки и описания отдельных приемов реализации.
Анализ состояния проблемы внедрения робототехники в учебную и внеурочную деятельность учащихся в средней школе позволил выявить следующие противоречия:
- на социально-педагогическом уровне: между потребностью отечественной индустрии в устойчивом наращивании кадрового потенциала современного роботостроения и уровнем подготовки учащихся по данному направлению, не обеспечивающим необходимые условия для решения этой задачи;
- на научно-педагогическом уровне: между возможностью усиления политехнической направленности предметных курсов за счет включения в их содержание элементов робототехники и сложившейся практикой ее преимущественного изучения в системе дополнительного образования, что обусловлено отсутствием в педагогической науке моделей применения робототехники в условиях основного и среднего общего образования;
- на научно-методическом уровне: между необходимостью формирования у учащихся начальных знаний и опыта учебной деятельности по робототехнике как востребованной составляющей содержания политехнического обучения в курсе информатики и традиционной организацией учебного процесса, для которого не разработана методика применения РТ в предметном обучении.
Выявленные противоречия помогли обозначить научную задачу: как организовать внедрение робототехники в образовательный процесс школы?
В соответствии с указанной проблемой сформулирована тема исследования - «Внедрение робототехники в образовательный процесс школы».
Цель исследования: теоретически разработать и апробировать на практике модель и организационно-педагогические условия внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
Объект исследования: образовательный процесс средней школы.
Предмет исследования: внедрение элементов образовательной робототехники.
Гипотеза исследования: внедрение робототехники в образовательный процесс школы будет более эффективным, если:
Y будет разработана и внедрена модель образовательной робототехники, особенностью которой является интеграция ее компонентов (целевого, методологического, оценочного, результативного);
Y организационно-педагогическими условиями послужат: личностно-ориентированный подход к организации процесса инновационной деятельности в сфере политехнического образования и организация процесса внедрения робототехники в образовательный процесс школы на мотивационно-проблемном, модельно-интерпретационном, практическом и методологическом уровнях.
В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой исследования определены следующие задачи:
1. Провести анализ психолого-педагогической литературы и диссертационных исследований по проблеме внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
2. Уточнить сущность понятий «внедрение инноваций» и «образовательная робототехника».
3. Разработать модель внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
4. Экспериментально проверить организационно-педагогические условия эффективной реализации модели внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
Методологические основы исследования составляют работы по философии и социологии техники (В.Г. Горохов, А.В. Литвинцева, Н.В. Попкова, М. Хайдеггер), основам теории политехнического обучения (П.Р. Атутов, В.Е. Медведев), развитию технического творчества (С.А. Новоселов, А.И. Половинкин), теории управления процессом усвоения знаний (Н.Ф. Талызина); развитию познавательных интересов учащихся (А.Г. Здравомыслов, И.Я. Ланина, Г.И. Щукина), формированию готовности к выбору профиля обучения (И.Ю. Гутник, Э.Ф. Зеер, Е.А. Климов, Е.М. Павлютенков, А.П. Тряпицына, С.Н. Чистякова), методологии педагогических исследований (В.И. Загвязинский, В.С. Леднев, Д.И. Фельдштейн) и статистической обработки их результатов (М.И. Грабарь, О.Ю. Ермолаев, К.А. Краснянская, Б.Е. Стариченко) и др.
Теоретические основы исследования включили теоретические раз-работки современных концепций преподавания предмета «Информатика и ИКТ» (С.А. Бешенков, Я.А. Ваграменко, А.Г. Гейн, С.Г. Григорьев, В.В. Гришкун, O.A. Козлов, К.К. Колин, A.A. Кузнецов, Е.А. Ракитина, М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, И.Г. Семакин, А.Л. Семенов, Н.Д. Угринович, Е.К. Хеннер и др.), применения метода проектов, проектного обучения информатике (И.С. Надточий, Н.Ю. Пахомова, Ю.А. Шитиков и др.), а также исследования места и роли информационно- коммуникационной образовательной среды в достижении современных образовательных результатов (C.B. Зенкина, М.Б. Лебедева, О.Г. Петрова, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.И. Слободчиков, О.Н. Шилова и др.); основные положения педагогической инноватики (существенное значение для рассмотрения генезиса развития инновационной деятельности имеют работы
B. А. Кан-Калика и Н.Д. Никандрова, В.И. Загвязинского, Я.С. Турбовского, Л.С. Подымовой и др.), а также теоретические исследования в области современных образовательных технологий (В.П. Беспалько); концепции компетентностного подхода в общем образовании (И.А. Зимняя, А.Г. Каспржак, А.В. Хуторской, М.А. Чошанов, C. Е. Шишов, Б.Д. Эльконин и др.); концепции повышения квалификации педагога на рабочем месте В.В. Кузнецов).
Методы исследования: в ходе исследования применялись различные теоретические и экспериментальные методы. Теоретические методы исследования включали в себя методологический, дидактический и психологический аспекты научной задачи. Был проведен анализ психолого-педагогической литературы, сформулирована концепция исследования и разработана модель внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
Экспериментальные методы исследования представлены в работе следующими компонентами: констатирующий эксперимент, в ходе которого особое внимание было уделено изучению и обобщению опыта внедрения робототехники в образовательный процесс школы; пробный и контрольный эксперимент.
Выбранная методологическая основа и поставленные задачи определили ход теоретико-экспериментального исследования, которое проводи-лось в три этапа:
Этапы исследования (сентябрь 2017 - февраль 2020 гг.).
На первом этапе (сентябрь 2017 г. - февраль 2018 г.) был выполнен анализ философской, научно-технической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, определены его методологические и теоретические основы. Дано обоснование необходимости включения эле-ментов робототехники в содержание учебного процесса по информатике как его политехнической составляющей, определены подходы к решению этой задачи. Сформулированы цели, определены объект, предмет, гипотеза и задачи исследования. Разработан и проведен констатирующий этап опытно-поисковой работы.
На втором этапе (февраль 2018 - сентябрь 2018 гг.) разрабатывались модель и методика применения робототехники в учебном процессе по информатике, вариативные практики обучения, методические и дидактические материалы для сопровождения учебного процесса. В поисковом эксперименте были выполнены апробация и корректировка модели, методики и дидактического обеспечения применения РТ в обучении информатике.
На третьем этапе (сентябрь 2018 - февраль 2020 гг.) было организовано проведение формирующего эксперимента с целью проверки справедливости гипотезы исследования. По завершению исследования выполнены обработка, анализ и обобщение полученных результатов, сформулированы выводы.
Экспериментальная база исследования. Опытно-поисковая работа проводилась на базе МАОУ «МЛ № 148 г. Челябинска».
Научная новизна состоит в уточнении понятия образовательная робототехника; разработке модели внедрения робототехнике в образовательный процесс школы.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что расширено категориально-понятийное поле проблемы внедрения робототехники в образовательный процесс школы; определена сущность понятия «образовательная робототехника».
Практическая значимость работы заключается в том, что:
- определено содержание деятельности школы по внедрению робототехники в образовательный процесс;
- предложены содержание, методы и формы внедрения робототехники в образовательный процесс школы; обоснована и построена модель организации инновационной деятельности школы по внедрению робототехники в образовательный процесс;
- разработаны методические рекомендации и учебно-методическое пособие:
1. Робототехника как средство развития у обучающихся способностей к научной и творческой деятельности [Текст]: учебно-методическое пособие / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 75 с.
2. Особенности включения образовательной робототехники в преподавание информатики и во внеурочную деятельность: методические рекомендации [Текст] / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 44 с.
На защиту выносятся:
1. Модель внедрения робототехники в образовательный процесс школы, особенностью которой является интеграция ее компонентов (целевого, методологического, оценочного, результативного). Результатом реализации данной модели является изменение уровня развития УДД у учащихся V-VIII классов. Степень развития универсальных учебных действий характеризуется переходом обучающихся от низкого (репродуктивного) к более высоким уровням (продуктивному, креативно-творческому) сформированности УДД.
2. Организационно-педагогические условия внедрения робототехники в образовательный процесс школы: личностно-ориентированный подход к организации процесса инновационной деятельности в сфере политехнического образования и организация процесса внедрения робототехники в образовательный процесс школы на мотивационно-проблемном, модельно-интерпретационном, практическом и методологическом уровнях.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка, приложения.
Во-первых, изменение социально-экономических условий диктуют необходимость поиска новых путей развития систем образования, воспитания, оздоровления, досуговой деятельности обучающихся. В этом ряду достаточно рельефно просматривается неизбежность поиска принципиально новых подходов к профессиональному инженерному образованию на основе «...демонстрации важности инженерной профессии, престижа и роли инженера в инновационном социально-экономическом развитии общества» (заседание Совета при Президенте по науке и образованию, 23 июня 2014 г.). Система общего образования призвана сделать свой вклад в решение этой важной задачи, в том числе за счет усиления политехнической направленности содержания предметных курсов и внеурочной работы с учащимися.
Во-вторых, в контексте нового социального заказа претерпевают изменения структура, содержание, методы и организационные формы образовательного процесса, в том числе внедрения робототехники (И.В. Ильин, Е.Ю. Левченко, В.В. Ларионов, А.М. Мехнин, Е.В. Оспенникова, А.П. Усольцев, Т.Н. Шамало и др.).
В-третьих, благодаря широкой сфере влияния робототехники на жизнедеятельность общества и нарастающим масштабам ее внедрения в социальную среду изучение этой области знания приобретает особое значение. Является важным формирование у каждого человека следующего за IT-компетентностью уровня технической культуры, определяемого условиями его жизни в роботизированной техносреде. В этой связи изучение основ робототехники (РТ) должно стать одним из необходимых эле-ментов содержания современного политехнического образования, в том числе в средней школе.
В-четвертых, применение робототехники в практике учебно-воспитательной работы средней школы - новое направление в теории и методике политехнического образования. Обучение учащихся моделированию и сборке простейших роботов с применением специальных учебных конструкторов связывается в педагогических исследованиях с понятием «образовательная робототехника». Отечественные разработки в этом направлении пока немногочисленны (А.П. Алексеев, Л.Г. Белиовская, A. Н. Боголюбов, Д.М. Гребнева, Д.А. Каширин, Д.Г. Копосов, А.В. Лит-вин, А.С. Филиппов, В.Н. Халамов и др.). Следует отметить в этой связи работы зарубежных авторов (A. Carberry, T. Ford, N. Perova, Ch. Rogers, B. Nyuton, M. Predko и др.). В большинстве случаев внимание уделяется вопросам организации робототехнического творчества учащихся в дополнительном образовании. Задачи включения РТ в систему общего образования, в том числе в учебный процесс по информатике, рассматриваются пока лишь в начальной стадии своей постановки и описания отдельных приемов реализации.
Анализ состояния проблемы внедрения робототехники в учебную и внеурочную деятельность учащихся в средней школе позволил выявить следующие противоречия:
- на социально-педагогическом уровне: между потребностью отечественной индустрии в устойчивом наращивании кадрового потенциала современного роботостроения и уровнем подготовки учащихся по данному направлению, не обеспечивающим необходимые условия для решения этой задачи;
- на научно-педагогическом уровне: между возможностью усиления политехнической направленности предметных курсов за счет включения в их содержание элементов робототехники и сложившейся практикой ее преимущественного изучения в системе дополнительного образования, что обусловлено отсутствием в педагогической науке моделей применения робототехники в условиях основного и среднего общего образования;
- на научно-методическом уровне: между необходимостью формирования у учащихся начальных знаний и опыта учебной деятельности по робототехнике как востребованной составляющей содержания политехнического обучения в курсе информатики и традиционной организацией учебного процесса, для которого не разработана методика применения РТ в предметном обучении.
Выявленные противоречия помогли обозначить научную задачу: как организовать внедрение робототехники в образовательный процесс школы?
В соответствии с указанной проблемой сформулирована тема исследования - «Внедрение робототехники в образовательный процесс школы».
Цель исследования: теоретически разработать и апробировать на практике модель и организационно-педагогические условия внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
Объект исследования: образовательный процесс средней школы.
Предмет исследования: внедрение элементов образовательной робототехники.
Гипотеза исследования: внедрение робототехники в образовательный процесс школы будет более эффективным, если:
Y будет разработана и внедрена модель образовательной робототехники, особенностью которой является интеграция ее компонентов (целевого, методологического, оценочного, результативного);
Y организационно-педагогическими условиями послужат: личностно-ориентированный подход к организации процесса инновационной деятельности в сфере политехнического образования и организация процесса внедрения робототехники в образовательный процесс школы на мотивационно-проблемном, модельно-интерпретационном, практическом и методологическом уровнях.
В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой исследования определены следующие задачи:
1. Провести анализ психолого-педагогической литературы и диссертационных исследований по проблеме внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
2. Уточнить сущность понятий «внедрение инноваций» и «образовательная робототехника».
3. Разработать модель внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
4. Экспериментально проверить организационно-педагогические условия эффективной реализации модели внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
Методологические основы исследования составляют работы по философии и социологии техники (В.Г. Горохов, А.В. Литвинцева, Н.В. Попкова, М. Хайдеггер), основам теории политехнического обучения (П.Р. Атутов, В.Е. Медведев), развитию технического творчества (С.А. Новоселов, А.И. Половинкин), теории управления процессом усвоения знаний (Н.Ф. Талызина); развитию познавательных интересов учащихся (А.Г. Здравомыслов, И.Я. Ланина, Г.И. Щукина), формированию готовности к выбору профиля обучения (И.Ю. Гутник, Э.Ф. Зеер, Е.А. Климов, Е.М. Павлютенков, А.П. Тряпицына, С.Н. Чистякова), методологии педагогических исследований (В.И. Загвязинский, В.С. Леднев, Д.И. Фельдштейн) и статистической обработки их результатов (М.И. Грабарь, О.Ю. Ермолаев, К.А. Краснянская, Б.Е. Стариченко) и др.
Теоретические основы исследования включили теоретические раз-работки современных концепций преподавания предмета «Информатика и ИКТ» (С.А. Бешенков, Я.А. Ваграменко, А.Г. Гейн, С.Г. Григорьев, В.В. Гришкун, O.A. Козлов, К.К. Колин, A.A. Кузнецов, Е.А. Ракитина, М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, И.Г. Семакин, А.Л. Семенов, Н.Д. Угринович, Е.К. Хеннер и др.), применения метода проектов, проектного обучения информатике (И.С. Надточий, Н.Ю. Пахомова, Ю.А. Шитиков и др.), а также исследования места и роли информационно- коммуникационной образовательной среды в достижении современных образовательных результатов (C.B. Зенкина, М.Б. Лебедева, О.Г. Петрова, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.И. Слободчиков, О.Н. Шилова и др.); основные положения педагогической инноватики (существенное значение для рассмотрения генезиса развития инновационной деятельности имеют работы
B. А. Кан-Калика и Н.Д. Никандрова, В.И. Загвязинского, Я.С. Турбовского, Л.С. Подымовой и др.), а также теоретические исследования в области современных образовательных технологий (В.П. Беспалько); концепции компетентностного подхода в общем образовании (И.А. Зимняя, А.Г. Каспржак, А.В. Хуторской, М.А. Чошанов, C. Е. Шишов, Б.Д. Эльконин и др.); концепции повышения квалификации педагога на рабочем месте В.В. Кузнецов).
Методы исследования: в ходе исследования применялись различные теоретические и экспериментальные методы. Теоретические методы исследования включали в себя методологический, дидактический и психологический аспекты научной задачи. Был проведен анализ психолого-педагогической литературы, сформулирована концепция исследования и разработана модель внедрения робототехники в образовательный процесс школы.
Экспериментальные методы исследования представлены в работе следующими компонентами: констатирующий эксперимент, в ходе которого особое внимание было уделено изучению и обобщению опыта внедрения робототехники в образовательный процесс школы; пробный и контрольный эксперимент.
Выбранная методологическая основа и поставленные задачи определили ход теоретико-экспериментального исследования, которое проводи-лось в три этапа:
Этапы исследования (сентябрь 2017 - февраль 2020 гг.).
На первом этапе (сентябрь 2017 г. - февраль 2018 г.) был выполнен анализ философской, научно-технической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, определены его методологические и теоретические основы. Дано обоснование необходимости включения эле-ментов робототехники в содержание учебного процесса по информатике как его политехнической составляющей, определены подходы к решению этой задачи. Сформулированы цели, определены объект, предмет, гипотеза и задачи исследования. Разработан и проведен констатирующий этап опытно-поисковой работы.
На втором этапе (февраль 2018 - сентябрь 2018 гг.) разрабатывались модель и методика применения робототехники в учебном процессе по информатике, вариативные практики обучения, методические и дидактические материалы для сопровождения учебного процесса. В поисковом эксперименте были выполнены апробация и корректировка модели, методики и дидактического обеспечения применения РТ в обучении информатике.
На третьем этапе (сентябрь 2018 - февраль 2020 гг.) было организовано проведение формирующего эксперимента с целью проверки справедливости гипотезы исследования. По завершению исследования выполнены обработка, анализ и обобщение полученных результатов, сформулированы выводы.
Экспериментальная база исследования. Опытно-поисковая работа проводилась на базе МАОУ «МЛ № 148 г. Челябинска».
Научная новизна состоит в уточнении понятия образовательная робототехника; разработке модели внедрения робототехнике в образовательный процесс школы.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что расширено категориально-понятийное поле проблемы внедрения робототехники в образовательный процесс школы; определена сущность понятия «образовательная робототехника».
Практическая значимость работы заключается в том, что:
- определено содержание деятельности школы по внедрению робототехники в образовательный процесс;
- предложены содержание, методы и формы внедрения робототехники в образовательный процесс школы; обоснована и построена модель организации инновационной деятельности школы по внедрению робототехники в образовательный процесс;
- разработаны методические рекомендации и учебно-методическое пособие:
1. Робототехника как средство развития у обучающихся способностей к научной и творческой деятельности [Текст]: учебно-методическое пособие / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 75 с.
2. Особенности включения образовательной робототехники в преподавание информатики и во внеурочную деятельность: методические рекомендации [Текст] / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 44 с.
На защиту выносятся:
1. Модель внедрения робототехники в образовательный процесс школы, особенностью которой является интеграция ее компонентов (целевого, методологического, оценочного, результативного). Результатом реализации данной модели является изменение уровня развития УДД у учащихся V-VIII классов. Степень развития универсальных учебных действий характеризуется переходом обучающихся от низкого (репродуктивного) к более высоким уровням (продуктивному, креативно-творческому) сформированности УДД.
2. Организационно-педагогические условия внедрения робототехники в образовательный процесс школы: личностно-ориентированный подход к организации процесса инновационной деятельности в сфере политехнического образования и организация процесса внедрения робототехники в образовательный процесс школы на мотивационно-проблемном, модельно-интерпретационном, практическом и методологическом уровнях.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка, приложения.
✅ Заключение
Настоящее исследование посвящено актуальной проблеме наиболее перспективного направления в области информационных технологий - образовательной робототехнике. Современное производство немыслимо без использования роботизированных систем, которое потребует подготовки большого числа специалистов в области робототехники. Поэтому перед современной системой образования поставлены новые задачи. Наиболее подходящей дисциплиной для подготовки инженерных кадров является информатика.
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой исследования был определен ряд задач, которые нашли свое решение и воплотились в конкретный результат.
В процессе исследования нами была изучена и выявлена степень разработанности научной задачи в философской, психолого-педагогической литературе.
Применение робототехники в практике учебно-воспитательной работы средней школы - новое направление в теории и методике политехнического образования. Обучение учащихся моделированию и сборке простейших роботов с применением специальных учебных конструкторов связывается в педагогических исследованиях с понятием «образовательная робототехника». Отечественные разработки в этом направлении пока не-многочисленны (А.П. Алексеев, Л.Г. Белиовская, А.Н. Боголюбов, Д.М. Гребнева, Д.А. Каширин, Д.Г. Копосов, А.В. Литвин, А.С. Филиппов, В.Н. Халамов и др.). В большинстве случаев внимание уделяется вопросам организации робототехнического творчества учащихся в дополнительном образовании. Задачи включения РТ в систему общего образования, в том числе в учебный процесс по информатике, рассматриваются пока лишь в начальной стадии своей постановки и описания отдельных приемов реализации.
Внедрение образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы является инновацией. Большое внимание этой проблеме уделяли многие ученые. Ими была выявлена структура и содержание феномена «инновации», определено понятийное поле, касающееся инновационного развития, как системы, так и личности, конкретизированы существенные признаки инновационного развития. Термин «инновация» происходит от латинского innovati - нововведение. Существует два подхода к понятию «инновация»: инновация как процесс (А.В. Лоренс, М.М. Поташник, В.А. Сластенин, О.Г. Хомерики) и инновация как само новшество (К. Ангеловски, А.Ф. Балакирев, С.Д. Ильенкова.). Мы придерживаемся первого подхода и считаем, что понятие «внедрение инноваций» означает поиск образцов педагогических решений, которые носят опережающий характер и могут быть использованы для моделирования нововведений, в нашем исследовании - образовательной робототехники.
Проанализировав различные точки зрения и разные трактовки понятия «образовательная робототехника», мы в своем исследовании придерживаемся следующего определения: «Робототехника - одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника - это новое междисциплинарное направление обучения школьников, интегрирующее знания о физике, мехатронике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, и позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно-технического творчества учащихся разного возраста. Она направлена на популяризацию научно-технического творчества и повышение престижа инженерных профессий среди молодежи, развитие у молодежи навыков практического решения актуальных инженерно-технических задач и работы с техникой», который сформулирован президентом Российской ассоциации образовательной робототехники и руководителем программы «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России». М. Васильевым.
Нами была разработана модель внедрения образовательной робототехники, которая включает в себя урочную и внеурочную деятельность по предмету «Информатика». Признаками которой являются многофункциональность, открытость, динамичность.
В нашем исследовании показан процесс внедрения управленческих решений в образовательный процесс основной школы, обоснован выбор муниципальной площадки по внедрению робототехники в образовательный процесс МАОУ «МЛ № 148 г. Челябинска», которая характеризуется следующими условиями: педагогический коллектив состоит из творчески работающих руководителей и педагогов, обладающих достаточным уровнем профессиональной компетентности в вопросах функционирования и развития деятельности по образовательной робототехнике и хорошей материально-технической базой, обеспечивающей эффективность внедрения образовательной робототехники. Данные условия способствовали успешному внедрению модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы.
Нами также подробно описан процесс внедрения элементов образовательной робототехники в образовательный процесс на примере урочной и внеурочной деятельности по учебному предмету «Информатика».
При этом мы исходили из того, что включение робототехники в программу основного общего образования, как в виде урочных занятий, так и в рамках внеурочной деятельности, полностью соответствует идеям, заложенным в федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС). При этом мы учитывали следующее: что у обучающихся должны достигаться не только предметные, но и метапредметные результаты:
• способность и готовность к освоению систематических знаний, их самостоятельному пополнению, переносу и интеграции;
• способность работать с информацией;
• способность к сотрудничеству и коммуникации;
• способность к решению личностно и социально значимых проблем и воплощению найденных решений в практику;
• способность и готовность к использованию ИКТ в целях обучения и развития;
• способность к самоорганизации, саморегуляции и рефлексии.
Проектная деятельность обучающихся в рамках образовательной робототехники, направленность на формирование компетенций согласуется с личностно-деятельностным подходом, лежащим во главе ФГОС. Учащиеся имеют дело не с абстрактными примерами из учебника, а с необходимостью достижения вполне конкретных прагматических целей.
На основе теоретических положений выведены и апробированы педагогические условия внедрения модели образовательный робототехники в образовательный процесс основной школы: личностно-ориентированный подход к организации процесса инновационной деятельности в сфере политехнического образования и организация процесса внедрения робототехники в образовательный процесс школы на мотивационно-проблемном, модельно-интерпретационном, практическом и методологическом уровнях.
Нами описан подробно процесс внедрения модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы как в урочной, так и во внеурочной деятельности, отражены основные методы обучения, используемые в процессе преподавания робототехники. Основным видом деятельности является проектная.
На основе анализа имеющейся литературы по теме нашего исследования, а также в результате приобретённого опыта участия в разработке и реализации образовательных проектов по робототехнике были выявлены основные критерии и показатели вовлечённости субъектов образовательного процесса (обучающихся) в проектную деятельность по образователь-ной робототехнике: мотивационный (мотивация обучающихся общеобразовательного учреждения к проектной деятельности по образовательной робототехнике, интерес к взаимодействию в проектной команде по данному виду деятельности), когнитивный (знания основ проектной деятельности), операционально-деятельностный (проектные, рефлексивные, коммуникативные умения); дана общая характеристика указанным показателям и выбраны адекватные методы, обеспечивающие их оценку.
Нами были также определены уровни вовлечённости субъектов образовательного процесса (обучающихся) в проектную деятельность по образовательной робототехнике: репродуктивный, продуктивный, креативно-творческий, разработано их содержательное наполнение по каждому критерию.
Таким образом, результаты, полученные в ходе формирующего эксперимента, позволили нам сделать вывод об эффективности внедрения модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы. Это основание позволяет рекомендовать ее использование в педагогической практике. В то же время обозначились аспекты рассматриваемой проблемы, требующие дальнейшего исследования, в частности: управление инновационной педагогической деятельностью педагогов основного и среднего общего образования в рамках использования образовательной робототехники.
Содержание и выводы диссертационного исследования нашли отражение в следующих публикациях:
1. Робототехника как средство развития у обучающихся способностей к научной и творческой деятельности [Текст]: учебно-методическое пособие / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 75 с.
2. Особенности включения образовательной робототехники в преподавание информатики и во внеурочную деятельность: методические рекомендации [Текст] / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 44 с.
3. Вахрушев, Д.И. Элективный курс «Образовательная робототехника» в системе школьного образования [Текст] / Д.И. Вахрушев // (взаимодействие науки и общества - путь к модернизации инновационному развитию: сборник статей международной научно-практической конференции (г. Тюмень, 5 февраля 2020 г.). - Уфа: Аэтерна, 2020. - 169-172 с.).
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой исследования был определен ряд задач, которые нашли свое решение и воплотились в конкретный результат.
В процессе исследования нами была изучена и выявлена степень разработанности научной задачи в философской, психолого-педагогической литературе.
Применение робототехники в практике учебно-воспитательной работы средней школы - новое направление в теории и методике политехнического образования. Обучение учащихся моделированию и сборке простейших роботов с применением специальных учебных конструкторов связывается в педагогических исследованиях с понятием «образовательная робототехника». Отечественные разработки в этом направлении пока не-многочисленны (А.П. Алексеев, Л.Г. Белиовская, А.Н. Боголюбов, Д.М. Гребнева, Д.А. Каширин, Д.Г. Копосов, А.В. Литвин, А.С. Филиппов, В.Н. Халамов и др.). В большинстве случаев внимание уделяется вопросам организации робототехнического творчества учащихся в дополнительном образовании. Задачи включения РТ в систему общего образования, в том числе в учебный процесс по информатике, рассматриваются пока лишь в начальной стадии своей постановки и описания отдельных приемов реализации.
Внедрение образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы является инновацией. Большое внимание этой проблеме уделяли многие ученые. Ими была выявлена структура и содержание феномена «инновации», определено понятийное поле, касающееся инновационного развития, как системы, так и личности, конкретизированы существенные признаки инновационного развития. Термин «инновация» происходит от латинского innovati - нововведение. Существует два подхода к понятию «инновация»: инновация как процесс (А.В. Лоренс, М.М. Поташник, В.А. Сластенин, О.Г. Хомерики) и инновация как само новшество (К. Ангеловски, А.Ф. Балакирев, С.Д. Ильенкова.). Мы придерживаемся первого подхода и считаем, что понятие «внедрение инноваций» означает поиск образцов педагогических решений, которые носят опережающий характер и могут быть использованы для моделирования нововведений, в нашем исследовании - образовательной робототехники.
Проанализировав различные точки зрения и разные трактовки понятия «образовательная робототехника», мы в своем исследовании придерживаемся следующего определения: «Робототехника - одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника - это новое междисциплинарное направление обучения школьников, интегрирующее знания о физике, мехатронике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, и позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно-технического творчества учащихся разного возраста. Она направлена на популяризацию научно-технического творчества и повышение престижа инженерных профессий среди молодежи, развитие у молодежи навыков практического решения актуальных инженерно-технических задач и работы с техникой», который сформулирован президентом Российской ассоциации образовательной робототехники и руководителем программы «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России». М. Васильевым.
Нами была разработана модель внедрения образовательной робототехники, которая включает в себя урочную и внеурочную деятельность по предмету «Информатика». Признаками которой являются многофункциональность, открытость, динамичность.
В нашем исследовании показан процесс внедрения управленческих решений в образовательный процесс основной школы, обоснован выбор муниципальной площадки по внедрению робототехники в образовательный процесс МАОУ «МЛ № 148 г. Челябинска», которая характеризуется следующими условиями: педагогический коллектив состоит из творчески работающих руководителей и педагогов, обладающих достаточным уровнем профессиональной компетентности в вопросах функционирования и развития деятельности по образовательной робототехнике и хорошей материально-технической базой, обеспечивающей эффективность внедрения образовательной робототехники. Данные условия способствовали успешному внедрению модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы.
Нами также подробно описан процесс внедрения элементов образовательной робототехники в образовательный процесс на примере урочной и внеурочной деятельности по учебному предмету «Информатика».
При этом мы исходили из того, что включение робототехники в программу основного общего образования, как в виде урочных занятий, так и в рамках внеурочной деятельности, полностью соответствует идеям, заложенным в федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС). При этом мы учитывали следующее: что у обучающихся должны достигаться не только предметные, но и метапредметные результаты:
• способность и готовность к освоению систематических знаний, их самостоятельному пополнению, переносу и интеграции;
• способность работать с информацией;
• способность к сотрудничеству и коммуникации;
• способность к решению личностно и социально значимых проблем и воплощению найденных решений в практику;
• способность и готовность к использованию ИКТ в целях обучения и развития;
• способность к самоорганизации, саморегуляции и рефлексии.
Проектная деятельность обучающихся в рамках образовательной робототехники, направленность на формирование компетенций согласуется с личностно-деятельностным подходом, лежащим во главе ФГОС. Учащиеся имеют дело не с абстрактными примерами из учебника, а с необходимостью достижения вполне конкретных прагматических целей.
На основе теоретических положений выведены и апробированы педагогические условия внедрения модели образовательный робототехники в образовательный процесс основной школы: личностно-ориентированный подход к организации процесса инновационной деятельности в сфере политехнического образования и организация процесса внедрения робототехники в образовательный процесс школы на мотивационно-проблемном, модельно-интерпретационном, практическом и методологическом уровнях.
Нами описан подробно процесс внедрения модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы как в урочной, так и во внеурочной деятельности, отражены основные методы обучения, используемые в процессе преподавания робототехники. Основным видом деятельности является проектная.
На основе анализа имеющейся литературы по теме нашего исследования, а также в результате приобретённого опыта участия в разработке и реализации образовательных проектов по робототехнике были выявлены основные критерии и показатели вовлечённости субъектов образовательного процесса (обучающихся) в проектную деятельность по образователь-ной робототехнике: мотивационный (мотивация обучающихся общеобразовательного учреждения к проектной деятельности по образовательной робототехнике, интерес к взаимодействию в проектной команде по данному виду деятельности), когнитивный (знания основ проектной деятельности), операционально-деятельностный (проектные, рефлексивные, коммуникативные умения); дана общая характеристика указанным показателям и выбраны адекватные методы, обеспечивающие их оценку.
Нами были также определены уровни вовлечённости субъектов образовательного процесса (обучающихся) в проектную деятельность по образовательной робототехнике: репродуктивный, продуктивный, креативно-творческий, разработано их содержательное наполнение по каждому критерию.
Таким образом, результаты, полученные в ходе формирующего эксперимента, позволили нам сделать вывод об эффективности внедрения модели образовательной робототехники в образовательный процесс основной школы. Это основание позволяет рекомендовать ее использование в педагогической практике. В то же время обозначились аспекты рассматриваемой проблемы, требующие дальнейшего исследования, в частности: управление инновационной педагогической деятельностью педагогов основного и среднего общего образования в рамках использования образовательной робототехники.
Содержание и выводы диссертационного исследования нашли отражение в следующих публикациях:
1. Робототехника как средство развития у обучающихся способностей к научной и творческой деятельности [Текст]: учебно-методическое пособие / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 75 с.
2. Особенности включения образовательной робототехники в преподавание информатики и во внеурочную деятельность: методические рекомендации [Текст] / сост. Д.И. Вахрушев. - Челябинск, 2019. - 44 с.
3. Вахрушев, Д.И. Элективный курс «Образовательная робототехника» в системе школьного образования [Текст] / Д.И. Вахрушев // (взаимодействие науки и общества - путь к модернизации инновационному развитию: сборник статей международной научно-практической конференции (г. Тюмень, 5 февраля 2020 г.). - Уфа: Аэтерна, 2020. - 169-172 с.).
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.