Кружки для детей 12-15 лет. Занятие с использованием информационных технологий в дополнительном образовании детей в объединении «Основы робототехники».
Возраст обучающихся: 12-15 лет.
Введение.
Процессы информатизации современного общества характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
В современных системах образования компьютер органично занимает место нового универсального технического средства обучения и развития. Современный педагог должен не только обладать знаниями в области ИКТ, но и быть специалистом по их применению в своей профессиональной деятельности.
Данная разработка занятия представляет возможности использования ИКТ на занятиях в объединении «Основы робототехники».
Одной из ключевых проблем в России является её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами в условиях существующего демографического спада, а также низкого статуса инженерного образования при выборе будущей профессии выпускниками школ. Сейчас необходимо активно начинать популяризацию профессии инженера.
Образовательная робототехника – часть инженерно-технического образования. Образовательная робототехника интегрируется в учебный процесс школы, опираясь на такие школьные учебные дисциплины, как информатика, математика, технология, физика.
В качестве платформы для создания роботов на занятиях используется конструктор Lego Mindstorms NXT.
Комплект заданий NXT позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов. Занятия конструированием, программированием, исследованиями, написание отчётов, а также общение в процессе работы способствуют разностороннему развитию учащихся.
Курс «Основы робототехники» предполагает использование компьютеров совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Методические особенности реализации программы предполагают сочетание возможности развития индивидуальных творческих способностей и формирование умений взаимодействовать в коллективе, работать в группе.
Представленная методика опробирована в системе дополнительного образования детей, может быть использована в общеобразовательных учреждениях (во внеурочной деятельности), летних оздоровительных лагерях, для занятий родителей с детьми дома.
Данная разработка занятия демонстрирует лишь некоторые возможности применения ИКТ в работе с детьми по робототехнике. Она рассчитана на одно занятие (два академических часа) по курсу «Основы робототехники».
В дальнейшем я планирую использовать на занятиях сервисы Google: опросные формы и календарь. Это необходимо для упрощения диагностирования выполненных работ и планирования этапов проектных работ по календарю.
Цель занятия: познакомить обучающихся с зубчатыми передачами и их использования на практике.
Задачи:
- освоить материал о зубчатых колесах и зубчатых передачах и их механизмах работы;
- выяснить влияние передач на скорость движения;
- выяснить принцип работы коробки переключения передач;
- развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей и, при необходимости, дорабатывать их;
- получить навыки проведения исследования.
Планируемые результаты занятия:
Предметные:
- закрепление материала по видам передач;
- закрепление материала по ременным передачам;
- освоение материала о зубчатых колесах и зубчатых передачах;
- освоение механизмов работы зубчатых передач;
- освоение влияния передач на скорость движения;
- освоение принципа работы коробки переключения передач.
Метапредметные:
Коммуникативные УУД:
- формирование умения выслушивать собеседника и вести диалог;
- развитие навыков сотрудничества с педагогом и сверстниками.
Регулятивные УУД:
- формирование умения принимать и сохранять учебную задачу;
- формирование умения планировать последовательность шагов для достижения цели;
- формирование умения осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;
- формирование умения вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи на основе её оценки и учета характера сделанных ошибок.
Познавательные УУД:
- формирование умения осуществлять поиск информации.
Личностные:
- формирование учебно-познавательного интереса к новому учебному материалу.
Используемые методы и приемы:
- словесный метод обучения (беседа, рассказ, объяснение);
- игра с использованием интерактивной доски;
- наглядный метод обучения (просмотр работы механизмов с использованием интерактивной доски, презентации, технологические карты);
- метод практической работы (практические задания);
- исследовательский метод обучения (изучение источников информации, ведение наблюдений и измерений, выдвижение гипотез по результатам исследования).
Необходимое аппаратное и программное обеспечение: компьютеры, интерактивная доска, конструкторы Lego Mindstorms NXT, программа для программирования ПервоРобот NXT, компьютерная игра-симулятор по физике Algodoo, Power Point.
Тема занятия: «Зубчатые передачи»
Возраст обучающихся: 12-15 лет.
Тип занятия: изучение и усвоение нового материала.
Форма организации занятия: групповая
| Этапы урока | Деятельность педагога | Деятельность обучающихся | Методы и приемы |
| Организа-ционный момент | Задает вопросы о теме предыдущего занятия. Подводит к цели занятия. При необходимости, помогает сформулировать цель. Задавая наводящие вопросы, подводит обучающихся к задачам занятия. При необходимости, помогает сформулировать задачи занятия. | Отвечают на вопросы по теме предыдущего занятия. Обсуждают и высказывают свои предложения о цели занятия. Отвечают на вопросы. Обсуждают и высказывают свои предложения о задачах занятия. | Беседа |
| Опрос обучаю-щихся по изученному ранее материалу | Предлагает поиграть в интерактивную игру «Своя игра» для повторения пройденного материала. | Делятся на 3 команды. Выбирают вопросы и отвечают на них, зарабатывая баллы.
| Игра с использова-нием интерактивной доски |
| Освоение материала | Дает информацию о зубчатых колесах и зубчатых передачах. Предлагает объяснить, как работает зубчатая передача. При необходимости, задает наводящие вопросы. Предлагает наглядно посмотреть работу зубчатых передач на интерактивной доске. | Прослушивают и просматривают предложенный материал. Обсуждают и высказывают свои предположения. Просматривают предложенный материал в компьютерной игре-симуляторе по физике algodoo.
| Беседа, наглядный с использова-нием интерактивной доски (работа механизмов в компьютерной игре-симуляторе по физике algodoo) |
| Практичес-кая работа | Организует работу группы. Ставит цель практической работы. Предлагает переделать роботов, сделанных на прошлом занятии (роботов с ременными передачами) в роботов с зубчатыми передачами. Если возникают вопросы, помогает обучающимся, направляет на правильные решения. Предлагает запрограм-мировать своего робота. Предлагает отвлечься и провести физминутку. Предлагает провести исследование «Влияние различных передач на скорость движения робота» и заполнить выданную таблицу. Предлагает ответить на вопросы и выдвинуть гипотезу, как влияют различные передачи на скорость движения робота. При необходимости, наводит на правильный ответ. Предлагает сделать проект «Спидометр для робота с коробкой переключения передач» | Переделывают роботов, дорабатывают их по своему усмотрению. Программируют роботов.
Повторяют упражнения интерактивной физминутки.
Проводят исследование: изучают источники информации (книги, статьи в интернете), ведут наблюдения и измерения. Заполняют таблицу на основе полученных данных. Отвечают на вопросы. Выдвигают гипотезы. Ищут информацию в информационной среде образовательного учреждения. Работают над проектом «Спидометр для робота с коробкой переключения передач» | Беседа, наглядный (интерактивная физминутка), практический (практические задания), методы активного чтения (поиск ответов на поставленные вопросы), исследова-тельский метод (изучают источники информации, ведут наблюдения и измерения) |
| Задание на дом (не является обязатель-ным) | Предлагает обучающимся найти «золотое» правило механики, которое пригодится для создания проекта «Перетягивание каната». | Ищут правило. Обдумывают, как его можно использовать в создании проекта «Перетягивание каната». | Методы активного чтения (поиск ответов на поставленные вопросы) |
Заключение.
На занятиях по робототехнике, конечно, приходится применять ИКТ для программирования роботов, но если ещё добавить в учебный процесс интерактивные игры и демонстрации не только привычных презентаций, а ещё и компьютерных симуляций (например, в игре-симуляторе по физике algodoo, в которой можно продемонстрировать работу зубчатых передач) будет намного интереснее. Так же обучающимся больше нравится проводить интерактивные физминутки под музыку, что очень поднимает настроение у всех. Все это в комплексе с методом практической работы и исследовательским методом обучения позволяет ребятам лучше усвоить материал и формировать учебно-познавательный интерес к новому учебному материалу.
Используемые источники
- Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
- Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
- Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. СПб: Наука, 2010.
- https://education.lego.com
- https://www.legoengineering.com/
- Книга учителя и сборник проектов. Lego Group, перевод ИНТ, — 87 с., ил.
- И. К. Корнеев, Г. Н. Ксандопуло, В. А. Машурцев. Информационные технологии. ТК Велби. – 2007.
- Аствацатуров Г.О. Три уровня интерактивности мультимедийной разработки ; https://didaktor.ru/
Автор: Берестова Галина Борисовна
Должность: педагог дополнительного образования
Место работы: МБОУ ДО ИТЦ «Форсайт»
Месторасположение: г. Ижевск, Удмуртская Республика
Дата изменения: 21.04.2020
Дата публикации: 21.11.2016