Организаторы

2014 -> Конференция в Екатеринбурге -> Регистрация докладчика

Секция: Основы образовательной робототехники в начальной школе

ОСОБЕННОСТИП ИЗУЧЕНИЯ РОБОТОТЕХНИКИ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ НА ПЛАТФОРМЕ ARDUINO

Докучаева Ольга Сергеевна

Учитель информатики. МБОУ Гимназия № 108. Свердловская Область/Екатеринбург
olga-dokuchaeva@mail.ru

Тезисы:

Докучаева О.С

ОСОБЕННОСТИП ИЗУЧЕНИЯ РОБОТОТЕХНИКИ
В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ НА ПЛАТФОРМЕ ARDUINO

Муниципальное бюджетное учреждение Гимназия № 108 им. В.Н. Татищева
Доклад посвящен рассмотрению особенностей изучения робототехники в начальной школе на платформе Arduino. Показано что в ходе работы с данным конструктором у обучающихся развивается не только мышление (логическое, алгоритмическое, математическое) но и познавательный интерес к конструированию как к деятельности, которую можно выбрать в качестве будущей профессии.

Доклад:

Курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе Гимназии № 108, рассчитан на общенаучную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследовательской и творческой деятельности.
В связи со стремительным темпом развития информационных технологий современным школьникам в будущем предстоит работать по профессиям, которых еще нет, и решать задачи, о которых сегодня можно только догадываться.
С целью развития инженерно-технических знаний у учащихся, появилась необходимо уже в начальной школе знакомить их с процессами, которые происходят в отдельно взятых автоматизированных технических устройствах, чтобы заинтересовать ребят новой ролью – ролью разработчика своего устройства.
В ФГОС начального образования большая роль отведена системе внеурочной деятельности, направленной, в том числе, и на развитие интеллекта учеников. С этой целью в МБОУ гимназии № 108 города Екатеринбурга с сентября 2013 года учащимся начальных классов предложен курс «Робототехника», включающий в себя элементы таких дисциплин как электроника, механика и программирование. Кроме этого, данный курс способствует:
•   получению младшими школьниками навыков конструирования и эксплуатации автоматизированных технических устройств;
•   развитию умения у учащихся классифицировать задачи по типам с последующим решением и выбором определенного технического устройства;
•   формулированию понимания сущности технологического подхода к реализации творческой деятельности,
•   ориентированию в мире современной техники.
Для организации занятий с детьми был использован базовый комплект конструкторов Arduino с контроллером Arduino uno . Занятия проводятся в компьютерном классе гимназии в небольших группах таким образом, что каждый ученик имел возможность индивидуально работать с конструктором, собирая предложенную учителем модель и самостоятельно программируя её.
Конструкторы Arduino часто используются для демонстрации принципов для проектирования электронных устройств (электронный конструктор) более плотно взаимодействующих с окружающей физической средой, чем стандартные персональные компьютеры, которые фактически не выходят за рамки виртуальности. Основным элементом конструктора мы выбрали контроллер Arduino uno так как это самая популярная версия базовой платформы Arduino USB. Uno имеет стандартный порт USB. Платформа может быть дополнена платами расширения, например, пользовательскими платами с различными функциями. Также в комплекты конструкторов входят программируемые контроллеры, двигатели, различные датчики и блоки питания, что позволяет приводить механические конструкции в движение, создавать роботов и программировать их с помощью компьютера.
За время обучения с помощью базового комплекта Arduino ребята собрали следующее модели: «Гирлянда», «Датчик света», «Пьезопищалка», «Фортепиано» и другие.
Конструктор позволяет развить следующие навыки у учащихся:
1. Развитие мелкой моторики
Любое конструирование предполагает разнообразные манипуляции руками. Все это требует активной работы рук. Развитие же мелкой моторики напрямую связано с развитием мышления.
2. Развитие мышления
Собирание из частей целого требует сложной мыслительной деятельности. Чтобы получилось логически правильно законченное произведение, нужно хорошенько подумать. При конструировании активизируется логическое и образное мышление.
3. Развитие внимания
Только при внимательном изучении инструкции можно правильно собрать модель. Порой даже незначительное отклонение от задачи может испортить весь замысел. Нередко ребенку приходится переделывать, исправлять, корректировать уже собранное сооружение.
4. Развитие познавательного интереса
Это одно из важных предназначений конструкторов, так как умение из частей собирать целое непременно пригодится в будущем, например, при ремонте автомобиля. Конструктор благодаря своей привлекательности, разнообразию форм и размеров позволяет в игровой форме познавать окружающую действительность. Готовый результат приносит удовлетворение и желание создавать все более сложные модели окружающего мира.
Особое внимание хочется уделить программированию роботов. Даже небольшие и простые программы заставляют собранного робота демонстрировать заданное ему поведение, например, мигание светодиодов или работа динамиков. Результат работы ученика виден уже на первых уроках курса «Робототехники», и ребята с гордостью демонстрируют друг другу возможности своего первого робота.
Надо отметить, что занятия робототехникой в начальных классах способствуют появлению у детей интереса к изучению информатики и технических наук. Это первый этап. Далее интерес детей можно поддерживать, используя более сложные модели конструкторов на расширенной плате arduino mega . Если таких стимулов будет недостаточно стоит обратить внимание на соревнования роботов, которые можно проводить внутри школы. Ради победы в соревнованиях может возникнуть стимул изучить и более сложные темы – такие как логика, или более сложный язык программирования робота.
Курс «Робототехники», изучаемый в начальной школе может привести к тому, что некоторые из обучающихся захотят стать программистами и робот-строителями, инженерами и исследователями. В целом занятия рассчитаны на общенаучную подготовку учащихся, способствуют развитию мышления, логики, математических и алгоритмических способностей, формируют навык ведения исследовательской и творческой деятельности.