Галкина Н. В. Образовательная робототехника в предметной области «Технология» на примере школ Московской области

Оригинaл материала размещен в выпуске № 1 (51) https://f.almanah.su/51.pdf

Актуальность. Данная тема актуальна потому, что раскрывает мир технологий для обучающихся. Образовательная робототехника в предметной области «Технология», как и любая другая деятельность, закладывает основу для развития технических способностей учащихся.
Робототехника является одной из самых известных и распространённых на сегодняшний день образовательных систем, которые широко применяют трёхмерные модели реального окружения и предметно-игровая сфера для обучения и развития учащихся.
Изучая робототехнику на практике, обучающиеся понимают: как правильно применять математические формулы для расчёта траектории движения, физические законы для расчёта заряда аккумулятора и мощности двигателя, химические формулы и процессы для проведения измерений и расчётов.
Образовательная среда LEGO соединяет в себе специально созданные наборы LEGO для массовых занятий, тщательно обдуманную систему заданий для детей и чётко сформулированную образовательную теорию.
Робототехника – это современная наука, использующая постоянные достижения машиностроения, материаловедения, изготовления сенсоров, технологий производства и передовых алгоритмов.
Объект исследования: процесс обучения в предметной области «Технология» в рамках образовательной робототехники для школ Московской области.
Предмет исследования: образовательная робототехника в предметной области «Технология» на примере школ Московской области.
Цель исследования: изучить возможности использования образовательной робототехники в преподавании дисциплины «Технология» на примере школ Московской области.
Задачи:
1.       Сущность понятий робототехника и образовательная робототехника;
2.       Межпредметные связи образовательной робототехники и технологии;
3.       Анализ нормативно-правовых аспектов реализации робототехники в образовании;
4.       Разработка курса «Образовательная робототехника на примере конструктора LEGO Education SPIKE Старт».
Материал и методы исследования:
При изучении темы Образовательная робототехника в предметной области «Технология» на примере школ МО, используются такие методы обучения: наглядные, словесные, практические.
Методологической основой для достижения выдвинутой цели и для решения поставленных задач в работе являются:
·          теоретические методы: изучение и анализ литературы и интернет-источников; синтез, сравнение и обобщение;
·          эмпирические методы исследования: анализ условий школы, анализ результатов реализации комплекса упражнений для уроков технологии на практике.
Гипотеза исследования: если в образовательный процесс основной
школы будет внедрен курс образовательной робототехники, то это поможет развить моторику рук, развить техническое мышление, а также повысит наглядность при изучении законов физики.
Термин «робот» придумал в 1920 году писатель, научный фантаст Карел Чапек, происходит от чешского слова «robota», что означает «тяжелая монотонная работа» или «каторга».
Робот - это машина, которую можно обучить, т.е. подобно компьютеру запрограммировать (задать ему набор действий, которые он должен выполнять) делать разнообразные виды движений, реагировать на изменения в окружающем мире и выполнять множество видов работ и заданий.
Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой и эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем для реализации их в различных сферах человеческой деятельности.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором информационные технологии тесно соприкасаются с разработками в области механики и мехатроники, электроники и радиотехники, проблемами развития искусственного интеллекта [1].
В промышленных условиях робототехника является одной из инновационных технических структур, обеспечивающих интенсификацию труда и эффективность производства.
Робототехнику разделяют на несколько модулей (рисунок 1).

Рисунок 1. Состав модулей в робототехнике

Образовательная робототехника – это новое междисциплинарное направление обучения школьников, интегрирующее знания о физике, мехатронике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно-технического творчества учащихся разного возраста. Она направлена на популяризацию научно- технического творчества и повышение престижа инженерных профессий среди обучающихся, развитие у молодежи навыков практического решения актуальных инженерно-технических задач и работы с техникой [2].
Производители робототехнических наборов активно поддерживают развитие образовательной робототехники, поэтому появляются все новые образовательные наборы, отвечающие подобным запросам.
Для наглядного усвоения и активизирования визуальной памяти мы предлагаем изучение механизмов с использованием наборов LEGO, а именно:
§  зубчатая передача;
§  ременная передача;
§  червячная передача;
§  реечная передача.
Сегодня робототехника в российских школах появляется в рамках обязательного предмета «Технология», а значит, перед учителями стоит важная задача-установить высокую планку преподавания этого нового содержания. Школьник при решении робототехнических задач ориентируется на сведения, полученные на уроках физики, математики и информатики. Интеграция этих наук на занятиях с применением робототехники помогает детям открыть их для себя на новом уровне, в результате чего школьники совершенствуют свои учебные результаты.

Список литературы

1.      Тузикова, И. В. Изучение робототехники - путь к инженерным специальностям [Текст] / И. В. Тузикова// Школа и производство. - 2016. - № 5. - С. 45-47.
2.      Тывес, Л. И. Механизмы робототехники. Концепция развязок в кинематике, динамике и планировании движений / Л.И. Тывес. - М.: Ленанд, 2014. - 208 c.