Проект "Робототехника в современной школе"

Михалёва Людмила Сергеевна, учитель информатики, муниципальное общеобразовательное учреждение «Школа №5 г. Черемхово» Междисциплинарный робототехнический проект  «Робототехника в современной школе»   «Истинная цель просвещения не в том, чтобы сообщить людям определенную сумму сведений по различным наукам, а в том, чтобы пробудить в каждом человеке творца, духовно активную личность, ­ и в этом счастье» М.В. Ломоносов ­ великий химик, физик, поэт Актуальность и значимость темы Образовательная робототехника – сравнительно новая технология обучения, позволяющая вовлечь в процесс инженерного творчества детей, начиная с младшего школьного возраста. Образовательная робототехника позволяет обнаруживать и развивать навыки учащихся в таких   направлениях,   как   мехатроника,   искусственный   интеллект,   программирование   и других.  Методологической   основой     ФГОС   является     системно   ­   деятельностный   подход.  Для этого подхода главным является вопрос, какие необходимы действия, которыми должен овладеть   ученик,   чтобы   решать   любые   задачи.   Иначе   говоря,   необходимо   выделить универсальные действия, овладение которыми дает возможность решать в неопределенных жизненных ситуациях разные классы задач. Таким образом, на первый план, наряду с общей грамотностью,   выступают   такие   качества   выпускника,   как,   например,   разработка   и проверка   гипотез,   умение   работать   в   проектном   режиме,   инициативность   в   принятии решений и т.п. Эти умения востребованы в современном обществе. Они и становятся одним из значимых ожидаемых результатов образования и предметом стандартизации. Одним из методических   решений,   позволяющим   более   интенсивно   осваивать   информатику   и формировать   ключевые   компетенции   учащихся,   является   использование   конструктора Лего. Конечно, во внеурочной деятельности больше возможностей и времени для изучения робототехники.   Но,     следуя   логике   ФГОС,     внеурочная   деятельность   должна   быть продолжением     урочной   деятельности.   Что   означает   необходимость   включения робототехники в урочную деятельность. Поиск решения данной проблемы вывел меня на разработку проекта «Робототехника в современной школе».  Паспорт проекта Часть  Визитная карточка: Базовое содержание Тема: 1 Содержание проекта Робототехника в современной  Направленность База реализации Тип проекта: по методу  по цели по времени реализации Краткое описание  проекта 2 Обоснование  Постановка проблемы,  школе Междисциплинарный МОУ Школа № 5 г. Черемхово Практико­ориентированный  Социально­педагогический Долгосрочный (по Слободчикову  В.И.) В рамках проекта будет разработан образовательный межпредметный  модуль «Hello, robot!»,  соответствующей требованиям  ФГОС ООО. Актуальность включения  проекта на решение которой  направлен проект,  робототехники в образовательное  пространство школы определилась  актуальность  проектирования возрастанием следующих  противоречий:  социально­педагогического  характера – между требованиями  общества модели выпускника  современной школы и реальным  уровнем сформированности  ключевых компетенций учащихся;  научно­теоретического  характера – между включения  робототехники в образовательный  процесс для приобретения учащимися образовательных  результатов, востребованных на  рынке труда, и неразработанностью этих вопросов в педагогической  науке;  научно­методического характера – между большим потенциалом  курса робототехники для  осуществления деятельностного  подхода в образовании, и  недостаточностью содержательно­ методического обеспечения  процесса формирования искомой  компетентности учащихся в теории и практике. 3 Объект и предмет  проектирования Объект проектирования Содержание образования по  Предмет  информатике и смежным  дисциплинам образовательный межпредметный  проектирования Проблемный вопрос модуль «Hello, robot!» Как   обеспечить   эффективное внедрение     робототехники   в области   информатики   и   смежных дисциплин   и   практическое применение   учениками   знаний этого курса?  Внедрение робототехники в  урочную деятельность 4 Цель и задачи  Цель проектирования Задачи 5 Целесообразность Эффекты 6 Новизна проекта Инновационные  преимущества ­ изучить основы робототехники и программирования. ­     рассмотреть   возможные   пути внедрения   робототехники   в урочную   деятельность   и   выбрать оптимальный вариант. ­ обобщить и распространить опыт внедрения   и   использования робототехники   в   образовательном процессе Насыщение пространства технологиями; содержания воспитательного             школьного новыми изменение учебно­ процесса; создание внутришкольной коммуникационной среды, попадая   в   которую   учащийся   и   учитель были   бы   более   успешны,   более компетентны, более современны. Традиционно   преподавание   в школе   строится  как  преподавание отдельных   учебных   предметов.   У каждого   из   них   есть   своя внутренняя   логика.     Учебники пишутся   разными   авторами.   Для учителей,   и   тем   более,   для учеников, незамеченными остаются глубокие   внутренние   связи   между предметами.   Эти   связи   очень разнообразны,   они   базируются   на единстве   средств   и   способов действий,   на   единстве   тем,   задач, понятий,   используемых   в   разных предметах.  Однако они становятся явными   и   необходимыми   в ситуациях достижения   практического   результата,   в ситуациях   жизненных,   выходящих за рамки чистого учения. Создание   условий   для   развития УУД     может   быть   обеспечено только   содержательной интеграцией   разных   предметных областей  основного   образования, установлением   необходимого баланса   теоретической   и практической   составляющих содержания   образования.   При этом особую роль начинают играть современные образовательные   средство технологии организации учебной работы. человеческих – приоритетов, то есть ориентация на принцип     как     человека   как   на   участника процесса; –   принцип   диагностического целеполагания,   позволяющий   в процессе проектирования организовывать   образовательный   процесс   как   предсказуемое, достоверное   и   целенаправленное взаимодействие образования;  принцип – предполагающий     субъектов   поэтапности, последовательность действий;  7 Принципы –   принцип   продуктивности, получение предполагающий   значимого результата;  – означающий принцип       системности, рассмотрение 8 9 Целевые группы Оценка риска Субъекты  образовательных  отношений  Внутренние риски 10 Ожидаемые  Для учителя результаты Для учащихся Для администрации Медиа ресурсы Материально –  технические Кадровые 11 Ресурсы 12 Жизненный цикл  проекта образовательного   процесса   как целостной системы.  Обучающиеся, педагоги Ограниченные ресурсы (временные, материальные) Программа образовательного  межпредметного модуля «Hello,  robot!», как одного из  инструментов достижения новых  образовательных результатов Развитие универсальных учебных  действий  Развитие технической и  технологической подготовки  учащихся Начальная стадия профориентации Найден оптимальный вариант пути внедрения   робототехники   в урочную деятельность  Сайты, ЦОР Кабинет информатики,  БИЦ,  конструкторы    Учителя  ­ предметники (1,  высшей квалификационных  категорий, имеется курсовая  подготовка по робототехнике) 1 год 13 Деятельность в  Подготовительный этап Анализ программ по предметам,  рамках проекта выбор оптимального варианта  внедрения робототехники в  урочную деятельность Разработка образовательного  межпредметного модуля «Hello,  robot!» и его апробация.  Корректировка программы и  содержания модуля Анализ эффективности проекта.  Основной этап Заключительный этап 14 Возможности  развития Обобщение и  распространение опыта Издание сборника образовательных межпредметных модулей,  разработка технологических карт  занятий, методических  рекомендаций  Содержание этапов реализации проекта Задачи этапа Ожидаемый результат Ответственн ые 1. Подготовительный (август, сентябрь 20_ г.) 1. Организационные: Механизм внедрения  Учитель,  Анализ рабочих  программ по информатике и  математике 6 класса для выявления «точек  робототехники  в  урочную деятельность  заместитель  директора  соприкосновения» робототехникой, выявление  межпредметных связей с другими предметами через интегрированные  уроки Изучение модульной интеграции предметов  через рабочую программу и учебный план 2. Мотивационные: Выявить и проанализировать отношение к  Оптимальный вариант  внедрения  робототехники в  урочную деятельность Формирование единого  смыслового  Заместитель  директора, робототехнике всех участников  образовательного процесса.  пространства   участников проекта.  3. Содержательные: Изучить литературу по робототехнике;  Банк заданий по  робототехнике,  Обобщить передовой педагогический опыт  учителей по модульной интеграции предметов; которые можно  использовать на уроках  Подобрать задания к занятиям, формы  работы  с учащимися  4.Информационные:  Обеспечить информационную поддержку всех  математики и  информатики Информационная  готовность участников  участников образовательного процесса.  2. Практический (сентябрь – май 20__г.) 1. Разработка программы образовательного  межпредметного модуля «Hello, robot!» 2. Апробация образовательного  межпредметного модуля «Hello, robot!» 3. Корректировка программы модуля проекта.  Программа   образовательного  межпредметного  модуля «Hello, robot!» Выявление  мест  корректировки  программы,  содержания, форм  работы с учащимися Доработанный вариант  программы  образовательного  межпредметного  модуля «Hello, robot!» педагог –  психолог,   учитель Заместитель  директора,  учитель  Зам.  директора по  УВР Учителя –  предметники,  зам.  директора по  УВР Учитель, зам.  директора по  УВР   Учитель 3. Контрольно­оценочный   (май – июнь 20__ г.) Осуществить анализ эффективности данного  модуля (соотнести прогнозируемые результаты Определение  практической  с реально достигнутыми). значимости программы  модуля.  Заместитель  директора,  учитель Анализ удовлетворённости обучающихся  Анкетирование  качеством организации занятий учащихся Заместитель  директора по УВР Приложение №1 Анализ рабочих программ по информатике и математике и определение возможностей использования робототехники при изучении информатики и математики 6 класс Номер  урока 1 2 3 Тематика урока Информатика Математика Робототехника Элементы  алгоритмизации (10 ч). Что такое алгоритм Исполнители вокруг нас   Конструирование Формы записи алгоритмов Длина окружности,  Создание простейших моделей  из конструктора ЛЕГО. Алгоритм движения ЛЕГО­ робота. ЛЕГО­робот, как пример  исполнителя. Знакомство со  средой программирования Lego  Mindstorms. Запись алгоритма движения  4, 5 Линейные алгоритмы формула пути Прямая,  ЛЕГО­робота. Написание линейного алгоритма параллельные  прямые. Простейшие движения ЛЕГО­робота.  Демонстрация. геометрические  фигуры:  треугольник,  квадрат, 6, 7 Алгоритмы с ветвлениями прямоугольник 8,9 Циклические алгоритмы 10 Контрольная работа по  теме «Алгоритмизация» Написание алгоритма ветвления  движения ЛЕГО­робота.  Демонстрация. Написание циклического  алгоритма движения ЛЕГО­ робота. Демонстрация.