Реализация программы «Образовательная робототехника в Алтайском крае»

Характерная черта нашей жизни – нарастание темпа изменений. Мы живем в мире, который совсем не похож на тот, в которыммы родились. И темп изменений продолжает нарастать.

Сегодняшним школьникам предстоит

• работать по профессиям, которых пока нет,
• использовать технологии, которые еще не созданы,
• решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться. 

Новое время порождает принципиально новый облик ученика, центральным компонентом которого становится готовность к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире.

Требования времени и общества к информационной компетентности учащихся постоянно возрастают.  Ученик должен быть мобильным, современным, готовым к разработке и внедрению инноваций в жизнь.

Современное образование в настоящее время должно соответствовать целям опережающего развития. Это возможно благодаря изучению не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем, а также ориентации как на знаниевый, так и деятельностный аспекты содержания образования.

Таким требованиям, на наш взгляд, отвечает робототехника.

Согласно одному из определений, робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. В настоящее время робототехника достаточно часто используется в контексте образовательного процесса в общеобразовательной школе. Нужно понимать, что в большинстве случаев речь идет о разной робототехнике – робототехнике, как прикладной науке, при рассмотрении вопросов содержания высшего образования, и «робототехнике», как форме учебной деятельности, направленной на достижения целей и задач, стоящих перед общеобразовательным учреждением.

Нас будет интересовать  Образовательная робототехника – достаточно новая технология обучения, позволяющая вовлечь в процесс инженерного творчества детей, начиная с младшего школьного возраста.

Уже несколько лет в Алтайском крае известно Lego – конструирование — образовательная технология, формирующая у школьников способность критически мыслить, умение видеть возникающие проблемы и находить пути их решения, четко осознавать, где можно применить свои знания. Lego – робот помогает понять основы робототехники, в курсе информатики – наглядно реализовать сложные алгоритмы, а в начальном профессиональном образовании – рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией производственных процессов и процессов управления, систем безопасности,

Изучение робототехники позволяет решить задачи, стоящие перед информатикой как учебным предметом. А именно рассмотрение линии алгоритмизация и программирование, исполнителя, основы логики и логические основы компьютера. Робот рассматривается в рамках концепции исполнителя, которая используется в курсе информатики при изучении программирования. Однако, в отличие от множества традиционных учебных исполнителей, которые помогают школьникам разобраться в этой достаточно сложной теме, Lego– робот действует в реальном мире, что не только увеличивает мотивационную составляющую изучаемого материала, но вносит в него исследовательский компонент.

Для того чтобы осуществить обучение робототехники необходимы педагоги, которые владели бы основными знаниями по робототехнике, навыками работы с роботами, имели достаточно информации о возможностях учебных конструкторов робототехники. Зачастую, преподаватели, имеющие в наличии робота, просто не видят всех открывающихся возможностей в его использовании, и поэтому не достаточно разбираются с ним. Это определяет актуальность разработки программы, которая бы объединила учителей, заинтересованных в продвижении робототехники в Алтайском крае и раскрыла потенциал и возможности Лего конструирования в учебном процессе школы.

С 2010 года в Алтайском крае начала свою работу программа «Образовательная робототехника в Алтайском крае», совместный проект кафедры теоретических основ информатики ФГБОУ ВПО «Алтайская государственная педагогическая академия» и МБОУ «Гимназия №42» г.Барнаул. Официальный сайт - http://robot.uni-altai.ru/

Идеи программы состоят в том, чтобы:

1.Привлечь внимание талантливой молодежи к сфере высоких технологий.

2. Обеспечить молодежи, вне зависимости от места проживания, возраста или формального уровня образования, доступ к передовым технологиям, таким как робототехника.

3. Предоставить талантливой молодежи возможность для публичной и открытой демонстрации своих профессиональных навыков и личных качеств, а также обеспечить предоставление ей адресной поддержки через открытый и прозрачный механизм системы спортивно-технических мероприятий в сфере высоких технологий.

4. Предоставить возможность учителям и родителям организовать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, моделированию, программированию и автоматическому управлению.

5. Продемонстрировать перспективность обновления содержания курса «Информатика и ИКТ», «Технологии" и других учебных дисциплин на базе современных моделирующих и программных средств.

Предложена структура научно-исследовательской и технической деятельности учащихся с 1 по 11 класс (автор Алексей Александрович Ушаков):

1-2 класс – Лего-творчество (развитие внимания, сообразительности, памяти, мелкой моторики);

3-4 класс – Лего-конструирование (изучение простых машин – рычаги, редукторы; простое программирование);

5-9 класс – Лего-робототехника (Сборка и программирование роботов, соревнования);

8-11 класс – Олимпиадное программирование (Изучение теории алгоритмов, математики, классических языков программирования);

8-11 класс – Соревнования роботов (Подготовка и участие в соревнованиях, изучение альтернативных языков программирования роботов);

8-11 класс – Естественнонаучное исследование (Целенаправленная работа над проблемой имеющей научно-практическое значение, изучение научного способа познания мира с использованием современных лабораторных инструментов и систем обработки данных).

Взаимодействие между общеобразовательными учреждениями Алтайского края осуществляется по следующей схеме.

Планируемые результаты реализации программы:

• Повышение качества образования учащихся, заинтересованности обучением.
• Сформированность новых моделей учебной деятельности, использующих информационные и коммуникационные технологии.
• Сформированность информационной компетентности.
• Совершенствование системы работы с одаренными детьми на основе использования возможностей новых информационных технологий.
• Создание условий, которые позволяют реализовать способности и интересы учащихся.
• Создание условий для реализации моделей открытого образования, для вариативности и индивидуализации образования.

Участниками программы являются ученики и учителя образовательных учреждений Алтайского края, дети, обучающиеся в Центре Дистанционного образования детей-инвалидов Алтайского края. 

Направления осуществления программы:

• Обучение учителей предметников (информатики и ИКТ, физики, технологии, начальных классов и др.) основам робототехники на курсах повышения квалификации в Институте дополнительного образования АлтГПА и создание стажерской площадки для учителей Алтайского края на базе МБОУ «Гимназия №42» г.Барнаула.
• Обучение студентов 4-5 курсов института физико-математического образования АлтГПА (будущих учителей информатики, физики, технологии) в рамках кружка по робототехнике и на курсах по выбору.
• Проведение мастер-классов и круглых столов для учителей и учащихся общеобразовательных .
• Проведение ежегодной дистанционной олимпиады по робототехнике для учащихся и студентов образовательных учреждений .
• Организация дистанционного обучения основам робототехники на основе СДО MOODLE учащихся и учителей общеобразовательных школ.
• Проведение краевой олимпиады по робототехнике.
• Организация зимнего и летнего робототехнического лагеря.
• Создание и ведение сайта для освещения вопросов по робототехнике в Алтайском крае.
• Участие во всероссийских и международных состязаниях роботов.

Количество участников программы растет с каждым годом.

Первая олимпиада по робототехнике, организованная  25 марта 2011 года, собрала 18 команд: 12 из которых представляли МБОУ «Гимназию № 42» г.Барнаула, ФГБОУ ВПО «Алтайская государственная педагогическая академия», КГБОШИЛИ ЛИ «Алтайский краевой педагогический лицей», КГОУ НПО «Барнаульский государственный педагогический колледж» и команда из школы №19  г.Новоалтайска. (Общее количество участников 40).

То уже через год во второй олимпиаде приняли участие более 150 человек, расширилась и география участников.

Совершенствуются формы организации юных робототехников.

График проведения  мероприятий сезона 2012-2013 года

График мероприятий построен таким образом, что ребята, занимающиеся робототехникой, оказываются вовлеченными в процесс занятий, соревнований в течение всего года. Робототехника становится для них не только средством  обучения, но и средством общения. Появляются новые друзья, общие интересы. Мы считаем, что для детей важно не только быть лучшим в какой-то области знаний, но также важно приобрести новых знакомых, уметь представлять и защищать свою конструкцию, уметь сопереживать за членов своей и чужой команды на соревнованиях. Все это обеспечивают занятия робототехникой.

Программа «Образовательная робототехника в Алтайском крае», нацелена на раскрытие робототехники, как формы учебной метапредметной деятельности. Это попытались доказать дети в Летнем робототехническом лагере, они собирали роботов, изучали несколько принципиально разных языков программирования, такие как Си, NXT-G и G в профессиональной среде LabView. Кроме того, благодаря помощи спонсоров, впервые удалось массово продемонстрировать связь робототехники с предметами естественнонаучного цикла – физикой, химией, биологией. 15 комплектов датчиков от цифровой лаборатории Vernier, и адаптеры NXT-Vernier производства Hitechnic, предоставленные ПКГ «РОС», позволили провести целый ряд лабораторных работ: роботы искали блюдца с минеральной водой и Спрайтом, искали магниты под листом бумаги, определяли температуру детей и выносили диагноз – здоров, болен.

Таким образом, робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Ученики лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется на каждом занятии.