Образование

: Категория: Робототехника

Автор: Куготов Ризуан Хабасович учитель технологии,

руководитель кружка «Робототехника»
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 3»,
г. Салехард р. т. 8 (34922)3-37-22.
E-mail:Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Краткая аннотация.
Статья поднимает проблему роль научно-технического творчества деятельности в формировании личности школьника.

Научно-техническое творчество

Наука является главным фактором, определяющим развитие цивилизации, она изучает мир, выявляет его закономерности, предлагает способы деятельности и обоснованные решения, позволяющие миру и человеку устойчиво развиваться не разрушая, а поддерживая друг друга.

Именно поэтому наш современник, если он хочет осознанно и активно воздействовать на мир, должен знать, что такое наука, чем определяются границы научного знания, каковы возможности научного метода.
Современная наука вышла за пределы исследовательских институтов и лабораторий, а научная деятельность сегодня не ограничена кругом ученых - профессионалов. Самыми разнообразными путями наука входит в наше повседневное существование. Мало того, что современный человек постоянно взаимодействует с научным знанием, которое приобрело вещественные формы (сооружения, механизмы и т.д.), он все чаще оказывается в ситуациях, когда приходится планировать свои действия, ориентируясь на методы науки, явления, принципы и законы, открытые наукой.

Многие молодые люди хотят познать себя и окружающих их людей, суть процессов происходящих в природе и обществе. Чтобы достичь успеха на этом трудном пути, необходимо освоить и опробовать на практике основные методы исследовательского поиска, включающие те же процедуры, которые применяются и в повседневной жизни (классификацию, сравнение, аналогию и др.). Однако эти приемы в науке осуществляются более строго, организованно и систематично, а сами подходы и полученные с их помощью результаты всегда подвергаются особому осмыслению, критическому анализу, обоснованию надежности применяемых методов и их составных элементов, а также оценке реальных возможностей в решении конкретной проблемы.

Научно - исследовательская деятельность школьников – инструмент повышения качества образования, способ познания действительности. Исследовательская практика способствует развитию основ научного мышления учащихся, которое предполагает:

формирование и совершенствование мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение и т.д.);
стимулирование процессов перехода от мышления, основанного на формальной логике, к мышлению, основанному на современной логике;
умение выделять существенные свойства объектов и явлений, отделять от несущественных, доказывать истинность своих суждений и опровергать ложные умозаключения, раскрывать существо основных форм правильных умозаключений (индукции, дедукции, аналогии), излагать свои мысли ясно, обоснованно и последовательно;
комплексное видение научных проблем и использование различных подходов к их решению;
понимание смысла научных высказываний, их интерпретации, поиск и формулирование аргументов и контраргументов в научной дискуссии, осознание сходств научных методов и освоение стиля научного общения (составление текста сообщения, выступление на семинарах и конференциях, обмен мнениями, навыки научной полемики и пр.).

Итогом научной деятельности является повышение внутренней мотивации школьника к процессу познания, целенаправленное развитие его креативных качеств, формирование навыков самообучения, активизации личностной позиции учащихся в образовательном процессе, выходящем далеко за рамки школьной программы. Умения и навыки, полученные ребенком при проведении исследования, легко прививаются и переносятся в дальнейшем на все виды деятельности.

Самостоятельные шаги юных исследователей представляют собой большие трудности, поэтому им и необходима помощь научных руководителей, которые окажут содействие в определении области научных интересов, помогут постепенно войти в мир науки, найти в нем свое место, свою проблематику и свой путь.
Этот процесс по степени самостоятельности проведения исследований можно разбить на три уровня:

на первом уровне руководитель ставит перед учащимся проблему и намечает метод ее решения, поиск самого же решения осуществляет ученик;
на втором уровне учитель только ставит проблему, метод ее решения учащийся ищет самостоятельно;
на третьем уровне учащийся самостоятельно формулирует проблему, ищет метод и пути решения.

В рамках современного школьного образования, главной задачей которого является знакомство учащихся с основами наук, исследовательской практике уделяется незначительное внимание. Более широкие возможности для вовлечения школьников в исследовательскую деятельность открывает система дополнительного образования, объединяющая учащихся со склонностью к научным занятиям в кружки, научные школы и общества на базе общеобразовательных учреждений, учреждений дополнительного и высшего профессионального образования.

Научные объединения такого рода с одной стороны построены как гибкие образовательные программы, выстраиваемые в соответствии со спецификой поставленных задач, склонностями и способностями конкретного обучаемого, а с другой стороны – позволяют организовать под руководством профессиональных научных работников, преподавателей вузов и творчески работающих учителей индивидуальные и коллективные (в микрогруппах) формы работы (занятия, консультации, семинары, конференции).

: Категория: Робототехника

«РОБОТОТЕХНИКА»

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.
За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Многие устройства, принимающие решения на основе полученных от сенсоров данных, тоже можно считать роботами — таковы, например, лифты, без которых уже немыслима наша жизнь.
С целью внедрения в образовательный процесс новых информационных технологий; сенсорного развития интеллекта учащихся, который реализуется в телесно – двигательных играх, побуждающих учащихся решать самые разнообразные познавательно – продуктивные, логические, эвристические и манипулятивно – конструкторские проблемы с 1 сентября 2012 года в МБОУ СОШ №3 начал работу кружок «Робототехника». Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов LEGO и аппаратно-программного обеспечения как инструмента для обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному управлению на уроках Лего-конструирования.
Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.
Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора позволяют детям в конце урока увидеть сделанную своими руками модель, которая выполняет поставленную ими же самими задачу.
Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.
Реализация данной программы в практическом плане позволяет

систематизировать сведения о типаже промышленных роботов в соответствии с их назначением;
систематизировать сведения о рабочих органах, функциональных узлах и системах управления;
сформировать знания о типовых применениях промышленных роботов в различных производственных системах.
сформировать знания о социально-экономическом значении роботизации.

В программе используется образовательный конструктор Lego Mindstorms NXT 2.0 и программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education NXT, как инструмент для обучения конструированию, моделированию и компьютерному управлению на занятиях.
Конструктор Лего для уроков робототехники - Lego Mindstorms. Робот NXT содержит микропроцессор с флэш-памятью и портами для подключения датчиков и двигателей. Он предлагает Bluetooth поддержку, чтобы робот мог общаться с компьютером через беспроводное соединение или с другими роботами NXT. Процессор NXT позволяет осуществлять сложные операции в робототехнике в сфере программного обеспечения.

Робот MINDSTORMS NXT 9797 и MINDSTORMS NXT 2.0, lego 9695 - 817 деталей серия Lego Education.
Набор LEGO Mindstorms 9797, в состав которого входят 431 детали.
Детали образуют 5 больших групп.
Электронные компоненты
Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком.
Три мотора со встроенными датчиками
Ультразвуковой датчик (датчик расстояния)
Датчик касания
Датчик звука - микрофон
Датчик освещенности
Комплект соединительных кабелей
USB кабель для подключения NXT к компьютеру
Соединительные кабеля разной длины для подключения датчиков и сервоприводов к NXT
Шестеренки колеса и оси
Cоединительные элементы
Конструкционные элементы
Специальные детали

Прогнозируемый результат
По окончанию курса обучения учащиеся должны знать:

теоретические основы создания робототехнических устройств;
элементную базу при помощи которой собирается устройство;
порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;
порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;
правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

уметь:

проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;
создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

В течение 2012-2013 учебного года, обучающиеся, посещающие данный кружок неоднократно становились победителями и призерами городских и Всероссийских соревнований:

На основании приказа департамента образования Ямало-Ненецкого автономного округа от 22 ноября 2012 года № 2207 «Об организации участия делегации Ямало-Ненецкого автономного округа в презентации опыта образовательных учреждений в рамках Всероссийской научно-практической конференции «Инженерные кадры современной России: от школы до производства»» в мероприятии, проводимом в г. Челябинске, приняли участие двое обучающихся -Костюкевич Александр, 7 класс и Падиков Денис, 8 класс - по результатам конференции учащиеся награждены грамотами за участие (4 место в рейтинге) и благодарственными письмами (руководитель – Куготов Р.Х., учитель технологии).
Во исполнение приказа департамента образования Администрации города Салехарда № 867-О от 23 октября 2012 года, учащиеся школы приняли участие в работе интенсивных школ для одаренных детей в период осенних каникул. По итогам работы школы «Состязания роботов» - Костюкевич Александр, 7 класс и Падиков Денис, 8 класс, заняли 3 место в состязании роботов «Слалом».
В открытом фестивале точных наук в городе Салехарде, команда школы в составе: Волков А., Мучипов Д., Падиков Д., Костюкевич А. заняла 1 место.
В открытых городских состязаниях роботов, проводимых на базе Гимназии№1, Волков Александр и Мучипов Дмитрий, учащиеся 10 класса, заняли 2 место и награждены медалями.