Особенности изучения основ робототехники на уроках технологии

№76-1,

физико-математические науки

В данной статье рассмотрен вопрос использования робототехники на уроках технологии. Авторы обращают внимание на то, что благодаря изучению робототехники, стало возможным дополнительно мотивировать школьников на изучение физики, информатики, выбору инженерных специальностей, проектированию карьеры в индустриальном производстве, а так же привлечь школьников к исследовательской деятельности. Авторы рассмотрели новые подходы в обучении школьников робототехнике, основанные на использовании контроллера «Arduino».

Похожие материалы

В настоящее время в мире все чаще используют роботов в тех областях человеческой деятельности, которые раньше считалось были созданы только для людей. Но человек не перестает пытаться создать себе или автоматического помощника, или попросту замену себе. Возможно, уже совсем скоро развитие робототехники так сильно изменит образ жизни человека, что не человек, а роботы станут управлять, создавать и контролировать различные стороны человеческой деятельности. Согласно мнению экспертов, в ближайшее время в робототехнике произойдут революционные изменения, и каждый сможет приобрести себе робота. Можно сказать, что каждый из нас уже сегодня имеет дело с домашними роботами [4]. Например, мы выбираем алгоритм работы стиральной машины или программируем телевизионную приставку для записи телепередачи т.д.

Однако, что же такое робототехника? Давайте дадим такое определение. Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой роста производства [4].

На сегодняшний день, актуальной является задача подготовки инженерно-технических кадров для промышленных отраслей, а так же не менее важной задачей является включение робототехники и в учебный процесс, в частности в уроки технологии.

Поэтому целью данного исследования является выявление особенностей изучения основ робототехники на уроках технологии.

В связи с заданной целью основной задачей является включение в образовательное пространство изучения основ робототехники, которая состоит в том, чтобы охватить как можно больше учащихся для вовлечения их в науку и инженерное дело [2].

Изучение робототехники плотно связано с изучением в начальной школе математики, окружающего мира, в основной и старшей школе — физики, химии, технологии, ОБЖ, информационных технологий.

В связи с введением Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) нового поколения одним из возможных вариантов изменения форм организации современного учебного процесса является внедрение робототехники в различные составляющие учебного процесса: подготовка и проведение демонстрационного эксперимента, создание условий для лабораторных и исследовательских работ, выполнение проектов по разным предметам учебного плана [1].

Анализ и обобщение имеющегося опыта работы позволил выделить следующие направления использования роботов в преподавании технологии. Например, в программе по Технологии для мальчиков 7 классов предлагается раздел «Электротехника» [3]. Одной из тем является «электроосветительные приборы», на котором они собирают и оформляют плафон по дизайнерской идее, что конечно же соответствует данной теме, но мы предлагаем на уроках технологии использовать творческий компонент не только в дизайне прибора, но и в разработке самого осветительного прибора с использованием современного инновационного оборудования, известного, как контроллер «Arduino».

Например, используем следующий набор компонентов [5]:

  • 1 плата Arduino Uno
  • 1 макетная плата
  • 1 светодиод
  • 1 фоторезистор
  • 1 резистор номиналом 220 Ом
  • 1 резистор номиналом 10 кОм
  • 1 переменный резистор (потенциометр)
  • 10 проводов «папа-папа»
Принципиальная схема
Рисунок 1. Принципиальная схема
Схема на макете
Рисунок 2. Схема на макете

Таким образом, робототехника на уроках технологии может стать интереснее с использованием современного инновационного оборудования «Arduino».

И так, можно сделать выводы, что робототехника уже активно используется в школьных учебных программах, что проявляет больший интерес учеников к продуктивному изучению таких предметов как физика, математика, технология и т.д. Для этого следует использовать современное инновационное оборудование «Arduino», который поможет лучше понять основы робототехники.

Список литературы

  1. Вахрушев, Д. И. Встраивание элементов робототехники в современный урок: проблемы и перспективы // учебно-методический интернет-портал РАОР, 2015. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://xn----8sbhby8arey.xn--p1ai/osnovnoe-i-starshee-obshchee-obrazovanie/na-urokakh-fiziki/598-vstraivanie-elementov-robototekhniki-v-sovremennyj-urok-problemy-i-perspektivy свободный (последний визит: 23.12.2017)
  2. Вегнер К. А. Внедрение основ робототехники в современной школе // Вестник НовГУ. 2013. №74. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/vnedrenie-osnov-robototehniki-v-sovremennoy-shkole свободный (последний визит: 20.12.2017)
  3. Грачева, О. Урок по технологии для мальчиков 7 класс "Электроосветительные приборы" [Электронный ресурс] / Справочно-информационный интернет-портал ИнфоУрок, 2015. - Режим доступа: https://infourok.ru/material.html?mid=186187 свободный (последний визит: 20.12.2017)
  4. Малютина, Ю. В. Основы образовательной робототехники на уроках физики // ООО «Мультиурок», 2008-2017. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://videouroki.net/razrabotki/stat-ia-osnovy-obrazovatiel-noi-robototiekhniki-na-urokakh-fiziki.html свободный (последний визит: 23.12.2017)
  5. ООО «Амперка», 2010-2017. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wiki.amperka.ru свободный (последний визит: 20.12.2017)