Мастер-класс по физике "Робототехника в образовании (ФГОС)"

МАСТЕР – КЛАСС, проведенный  Белой Е.И.    Тема  «Робототехника, применяемая в образовании, как  средство достижения целей ФГОС» В настоящее время сохраняется высокая конкуренция развитых стран в научно­ технической сфере. Результаты такой конкуренции определяют не только степень обороноспособности страны и роль её на мировой арене, но и многие политические, экономические,   социальные   процессы,   происходящие   в   обществе.   Приоритетные научно   –   технические   направления   Стратегии   развития   науки   и   инноваций   в Российской   Федерации   определяются   Федеральным   законом   «О   науке   и государственной   научно­   технической   политике»,   а   также   Указом   Президента Российской Федерации от 07 июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений   развития   науки,   технологий   и   техники   в   Российской   Федерации   и перечня   критических   технологий   Российской   Федерации».   Эти   направления включают   развитие   таких   систем,   как   информационно   ­   телекоммуникационные, транспортные,  авиационные   и  космические   системы,  перспективные   вооружения, военная и специальная техника.  Осваивая новейшие технологии, Россия в последние годы сделала значительный шаг в развитии информационно – коммуникационной сферы и начала двигаться по линии   развития   робототехники.   Актуальность   развития   робототехники   в   сфере образования   обусловлена   необходимостью   подготовки   инженерно­технических кадров для промышленных отраслей.  В   связи   с   этим   перед   сферой   образования   встаёт   задача   включения робототехники в различные уровни учебного процесса.    С   2008   года   реализуется   общероссийская   программа   «Робототехника: инженерно­технологические   кадры   инновационной   России».   Данная   программа представляет собой систему многоуровневого непрерывного образования в сфере высоких технологий для детей, подростков, молодёжи в возрасте от 8 до 30 лет. Данная система нацелена на развитие передовых технологий, оснащение учебных заведений новой техникой, повышение квалификации педагогов, вовлечение детей в научно­техническое   творчество,   эффективную реализацию талантливой молодёжью своего потенциала.    раннюю   профориентацию, Для   организации   деятельности   школьников   в   сфере   образовательной робототехники   в   большинстве   учебных   заведений   является   конструктор   LEGO MINDSTORMS (Дания).  Робототехника —   прикладная   наука, занимающаяся   разработкой автоматизированных   технических   систем.   Робототехника   опирается   на   такие дисциплины как электроника, механика, программирование, физика.   Робототехника является одним из важнейших направлений научно­  технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий  соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. местности,   Человечество   остро   нуждается   в   роботах,   которые   могут   без   помощи  заранее  оператора   тушить   пожары,   самостоятельно   передвигаться   по   спасательные  неизвестной, реальнопересеченной   операции   во   время   стихийных   бедствий,   аварий   атомных   электростанций,   в борьбе с терроризмом.      По мере развития  и  совершенствования  робототехничских  устройств  возникла  необходимость  в мобильных  роботах,  предназначенных  для  удовлетворения   каждодневных  потребностей людей:  роботах –  сиделках,  роботах –  нянечках,   роботах –  домработницах,  роботах – всевозможных  детских  и  взрослых   игрушках  и  т.д.   выполнять   И    уже   сейчас   в   современном   производстве   и   промышленности  востребованы   специалисты,   обладающие   знаниями   в   этой   области.   Начинать готовить   таких   специалистов   нужно   школе   и   с   самого   младшего   возраста.  Поэтому,   образовательная   робототехника   в   школе   приобретает   все   большую значимость  и  актуальность  в  настоящее  время.        Бурными темпами робототехника вошла в мир в середине  XX  века. Это было одно   из   самых   передовых,   дорогостоящих   направлений машиностроения. Основой робототехники были техническая физика, электроника, измерительная техника и многие другие технические и научные дисциплины.      В начале XXI века робототехника является одним из приоритетных направлений в   сфере   экономики,   машиностроения,   здравоохранения,   военного   дела   и   других направлений деятельности человека.    престижных,       На   сегодняшний   день   человек   незаметно   окунулся   в   мир   автоматики   и робототехники. На улицах можно видеть шагающих роботов, технология позволила создать   материалы   для   роботов  –  андроидов.   В  быту  ­   сенсорная   автоматика   и робототехника.   Поэтому   специалисты,   обладающие   знаниями   в   этой   области, востребованы.  В   России   существует   такая   проблема:   недостаточная   обеспеченность инженерными   кадрами   и   низкий   статус   инженерного   образования.   Поэтому необходимо вести популяризацию профессии инженера, ведь использование роботов в   быту,   на   производстве   и   поле   боя   требует,   чтобы   пользователи   обладали современными знаниями в области управления роботами. Как этого достичь? С чего начинать?    Школа – это первая ступень, где можно закладывать начальные знания и навыки в области   робототехники,   прививать   интерес   учащихся   к   робототехнике   и автоматизированным системам.   Современные   требования   ФГОС   хорошо   согласуются   с   базовыми   принципами организации   деятельности   школьников   при   работе   с   робототехническими комплексами.   Конструирование,   моделирование,   программирование   роботов   в комплексе с использованием ИКТ ­ технологий, как правило, отличается высокой степенью творчества, самостоятельности, соперничества, коммуникации в группе. У учащихся   формируются   компетенции,   необходимые   современному   школьнику. Среди них предметные, метапредметные, ИКТ ­ компетенции, коммуникативные. Федеральный   государственный   образовательный   стандарт   общего   образования ориентирован   на   становление   личностных   характеристик   выпускника, подготовленного   к   осознанному   выбору   профессии,   понимающего   значение профессиональной деятельности для человека и общества, ее нравственные основы, владеющего   основами   научных   методов   познания   окружающего   мира, мотивированного на творчество и современную инновационную деятельность.  Федеральный   государственный   образовательный   стандарт   предъявляет требования к результатам обучающихся, освоившихся образовательные программы общего   образования,   которое   должно   быть   не   только   предметным,   но   и метапредметным, включающим освоение обучающимися межпредметные понятия и универсальные   учебные   действия,   способность   их   использования   в   учебной, познавательной   и   социальной   практике,   самостоятельность   в   планировании   и осуществлении   учебной   деятельности   и   организации   учебного   сотрудничества   с педагогами   и   сверстниками,   способность   к   построению   индивидуальной образовательной траектории, владение навыками исследовательской, проектной и социальной деятельности.   Физика древняя наука, является основным предметом инженерных  специальностей. Начинать   готовить   специалистов   нужно   с   самого   младшего   возраста.   Задача школы   вернуть   интерес   молодежи   к   научно­техническому   творчеству.   Наиболее перспективный   путь   в   этом   направлении   –   это   внедрение   робототехники, позволяющей в интереснейших формах знакомить детей с наукой.                           Можно   выделить   следующие   направления   использования   роботов   в преподавании физики:  1. Робот как объект изучения. Изучение физических принципов работы датчиков, двигателей и других систем конструктора.  2.  Робот   как   средство   измерения   в   традиционном   эксперименте.    Датчики базового конструктора и дополнительные виды датчиков (Vernier, HiTechnic и др.) используются как измерительная система в физическом эксперименте с обработкой и фиксацией его результатов в различных видах.  3. Робот как средство постановки физического эксперимента (роботизированный эксперимент).   Комплексное   использование   двигателей,   систем   оповещения, датчиков, робототехнического конструктора в демонстрационном и лабораторном эксперименте.  4. Робот как средство учебного моделирования и конструирования. Применение образовательной робототехники в проектно­исследовательской и конструкторской работе.     Результат использования робототехники в образовательном процессе:       1. Освоение  конструирования, программирования, механики,  робототехники;       2. Учащиеся получат навыки: конструкторские, инженерные, вычислительные;       3. Учащиеся смогут проводить исследования, создавать проекты собственного           труда.