Развитие робототехники в сельской школе: «МБОУ Часовская СОШ Сыктывдинского района»

Развитие робототехники в сельской школе: «МБОУ Часовская СОШ Сыктывдинского района» Сельская   школа   выделяется   своей   нестандартностью   педагогических   условий, проблем, а также способов их решений. Процессы, происходящие в обществе, например как   ухудшение   демографической   ситуации   привели   к   снижению   численности   детей школьного возраста на селе.  Во многих сёлах школа стала малочисленной. К примеру, в нашей школе обучается 68 учащихся, из них  в среднем звене обучается 8 человек, в основном 40 человек и 20 в начальном.  Каковы   особенности   учебно­воспитательного   процесса   в   группах   малой наполняемости? С какими проблемами сталкиваются педагоги при обучении в сельской школе?   Какой должна быть организация учебных занятий, форм и видов деятельности учащихся, чтобы достичь необходимых целей учебного процесса?  МБОУ   «Часовская   средняя   общеобразовательная   школа»   расположена   в   селе Часово Сыктывдинского района  Республики Коми. При   попытке   развития   робототехники   в   данном   образовательном   учреждении учитывались следующие территориальные и социальные особенности: 1 Малочисленность обучающихся в классах 2 Отдаленность проживания обучающихся от с. Часово 3 Разные категории семей 4 Удаленность от города Но, тем не менее, несмотря на это мы стараемся развиваться: учителя проходят курсы   повышения   квалификации,   производится   модернизация   школы:   приобретается современное компьютерное оборудование, в том числе и робототехника. Роль и место робототехники в образовательном пространстве  школы Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических   систем.   Робототехника   опирается   на   такие   дисциплины   как   электроника, механика, программирование.  В нашем случае, к нам в распоряжение поступило по 5 наборов  Lego  Mindstorm  и Lego Wedo.  Данные конструкторы позволяют организовывать учебную деятельность по различным предметам   и   проводить   интегрированные   занятия.   Помимо   этого   работая   с   данными наборами,   появляется   возможность   создавать   задания,   которые   имеют   жизненное обоснование. Таким образом, мы можем выделить, в чем заключается роль робототехники в школе:   Помощь   учащимся   в   усвоении   знаний   и   умений,   необходимых   для   различных инженерных профессий;  Развитие ключевых компетенции учащихся. В нашей школе реализуется 3 профиля: физико­математический социальный и химико­ биологический.  Внедрение данного направления  не только позволило расширить способы предпрофильной   подготовки   учащихся,   но   также   позволит   подготовить   учащихся   к осознанному   выбору   будущей   профессии.   Данное   направление,   также   оказалось востребованным   и в других профилях. К примеру,   изучение информатики и физики на социальный   и   химико­биологический   профиле   с   использованием   робототехники   делает учебный материал более доступным. Общая структура действий по внедрению робототехники в образовательное  пространство Для внедрения робототехники  в образовательное пространство школы потребовалось задействовать   все   ресурсы,   имеющиеся   в   нашем   образовательном   учреждении. Робототехника должна была плавно влиться в учебный процесс. Поэтому   моя   структура   действий   по   внедрению   робототехники   состояла   из   двух уровней. Индивидуальный уровень 1 Прохождение курсов повышения квалификации.  2 Создание рабочих программ.  3 Создание   условий   и   проведение   занятий   во   внеурочное   и   урочное   время; подготовка   команд   для   участия   в   соревнованиях   (районного,   городского, республиканского и всероссийского). Школьный уровень 1 Для реализации данной задачи в школе создается материально­техническая база.  2 Курсы включаются в учебный план школы.  3 Создаются   условия   для     обучения   педагога   и   участия   его   и   учащихся   в соревнованиях. Цели и задачи внедрения роботехники в образовательном процессе Основной   целью   является   формирование   у   учащихся   ключевых   компетенций,   для последующего их применения во взрослой жизни.  В нашей школе практикуется системно­деятельностный подход.   Для этого подхода главным является вопрос, какие необходимы действия, которыми должен овладеть ученик, чтобы решать любые задачи. То есть, нужно выделить универсальные действия, овладение которыми даст учащимся возможность решать различные классы задач.  Вот некоторые из них:  Повышение мотивации к изучению предметов естественно­математического цикла, знакомство с основными  принципами  программирования, с основами механики, формирование   целостного   миропонимания     и   современного   научного мировоззрения.  Своевременное   и   разностороннее   и   развитие   детей,   а   также   их   творческих способностей.   Формирование   навыков   самообразования,   самореализации   личности.   Развитие   у детей   умения   творчески   подходить   к   решению   различных   задач,   анализировать проблему   и  довести   решение   задачи   до  работающей   модели,   излагать  мысли   в четкой   логической   последовательности,   отстаивать   свою   точку   зрения, анализировать   ситуацию   и   самостоятельно   находить   ответы   на   вопросы   путем логических   рассуждений,   работать   над   проектом   в   команде,   эффективно распределять обязанности.  Воспитание чувства делового сотрудничества,  ответственного отношению к делу, самостоятельности, умения ориентироваться в постоянно изменяющихся условиях, быстро находить коллективное и самостоятельное решение возникающих проблем. Воспитание   чувства   товарищеской   взаимовыручки   и   этики   групповой   работы, этики и культуры общения, основ бережного отношения к оборудованию. Методы и формы организации обучения робототехнике. Для внедрения робототехники в образовательное пространство школы, я поставил задачу определить оптимальные формы организации учебного процесса На данной схеме представлены формы организации учебного процесса. Формы организации учебного процесса Урочная Внеурочная Кружок  Элективный курс Мною   были   выбраны   три   формы   организации   учебной   деятельности:   занятия, проводимые на кружке, на курсе по выбору и блочно­модульное включение в учебную деятельность на уроках физики и информатики. В   соответствии   с   выбранными   формами   структуру   программы   развития робототехники в нашей школе можно представить следующим образом: План развития робототехники в МБОУ Часовская СОШ курс Элективный «Физический эксперимент» Применение робототехники на уроках информатики и физики Кружок «Робототехника » Образовательны е программы кружка Образовательная программа курса Темы уроков информатики и физики Формы организации учебного процессаВнеурочнаяУрочнаяКружок Элективный курсПлан развития робототехники в МБОУ Часовская СОШКружок «Робототехника» Элективный курс «Физический эксперимент»Применение робототехники на уроках информатики и физикиОбразовательные программы кружкаОбразовательная программа курсаТемы уроков информатики и физики Проблемы, возникшие при организации обучения 1.Немаловажную роль при внедрении робототехники играет материально­техническая база образовательного учреждения.   В связи с этим, в ходе создания условий для реализации основной и средней общеобразовательной программы в школе в 2015 году была проведена инвентаризация, в результате чего было выявлена нехватка оборудования, так как, имея в распоряжении 2   набора на всю школу сложно говорить о качественном   преподавании курса.  2.Ввиду недостаточной материальной обеспеченности семей, а также сильной отдаленности населенного пункта от города, не у всех учащихся есть возможность стать участником дистанционных курсов. 3.Ввиду того, что в школе обучаются дети из разных населенных пунктов, а подвоз  осуществляется только одним автобусом, у большинства детей нет возможности регулярно посещать занятия. 4.Также из предыдущей проблемы вытекает следующая, не всегда школа может обеспечить подвоз учащихся к месту проведения соревнований. Меры, предпринимаемые для решения проблем 1. Была составлена заявка, в результате которой в нашей школе была укреплена  материально­техническая база, что позволило поднять качество преподавания  робототехники на новый уровень. Были докуплены базовые и ресурсные наборы,  и также комплектующие к ним.  2. Участие в дистанционных олимпиадах. Организация и подготовка к соревнованиям Основной метод обучения – открытые спортивно­технические соревнования роботов.  Соревнования затрагивают не только аспекты технической подготовки команд, но и  коллективной деятельности учащихся, эмоционального воздействия. Работая над  проектом, члены команды учатся распределять ответственность, взаимодействовать,  определять приоритеты и прогнозировать возможные затруднения. Для себя я выделил следующие этапы при подготовке к соревнованиям: • поиск идеи;  • постановка цели и задач;  • расчет материально­технической базы; • разработка механизма на основе конструктора Lego Mindstorms;  • тестирование и отладка; • создание материалов для представления;   Ввиду описанных ранее трудностей мною были внесены небольшие коррективы: 1. При участии в соревнованиях подготовку следует начинать задолго до  соревнований, поскольку с учащимся, которые не могут регулярно посещать  занятия, требуется больше времени для завершения их проекта 2. Своевременное согласование графика выездов на соревнования  3. Проведение дополнительных занятий в вечернее время, для учащихся, подвоз  которых осуществляют родители. 4. Активное использование интернет – ресурсов  http://robosport.ru/ http://www.wroboto.org/ http://karandashsamodelkin.blogspot.ru/ Проведение уроков В рамках учебного процесса по физике и информатике можно выделить следующие направления использования роботов: 1. Робот как объект изучения.  Изучение физических принципов работы датчиков, двигателей и других систем конструктора.  (пример: изучение передач, процессы передачи энергии, взаимодействие комплектующих (блок)) 2. Робот как средство измерения в традиционном эксперименте.  Датчики базового конструктора и дополнительные виды датчиков используются как измерительная система в физическом эксперименте с обработкой и фиксацией его результатов в различных видах  (пример: «измерение влажности воздуха», «Системы цветопередачи»)  3. Робот как средство постановки физического эксперимента.  Комплексное использование двигателей, систем оповещения, датчиков, робототехнического конструктора в демонстрационном и лабораторном эксперименте (пример: Лабораторные работы: «определение ускорения свободного падения», «исследование равноускоренного движения», использование робота в разделе «Алгоритмизация и программирование»)     плюс чем   же   использования робототехники В   уроках? Дело в том, что при изучении, например, раздела «Алгоритмизация и программирование» учащиеся работают со средой «Кумир». Это программа, разработанная в НИИСИ РАН по заказу   Российской   Академии   Наук,   использующаяся   многими   учителями   для  обучения основам   алгоритмизации.   Так   зачем   менять   то,   что   и   так   хорошо   работает? Дело   в     том,   что   при   использовании   наборов  Lego  абстрактные   задания   приобретают реальную форму и учащимся становится легче усваивать материал.   на Результаты  Делая   выводы   по   результатам   внедрения   робототехники   в   образовательное пространство школы можно выявить следующие результаты:       повышение качества образования учащихся, заинтересованности предметом;  сформированность   новых   УУД,   использующих   информационные   и коммуникационные технологии; повышение уровня сформированности  компетенций учащихся;   совершенствование   системы   работы   с   одаренными   детьми,   посредством использования возможностей информационных технологий;  создание условий, при которых учащиеся смогут полностью реализовать свои способности;  создана рабочая программа элективного курса «Физический эксперимент» создана рабочая программа кружка «Робототехника» определены  темы  уроков «Информатика  и  ИКТ»  и  «Физика»  на  которых возможно включение робототехники в учебный процесс   Участие учащимися в соревнованиях различного уровня    Все   вышеописанное     позволит   сформировать   у   выпускников   школы   ключевые компетенции, а также даст возможность использовать полученные знания при   изучении различных предметов, создать в урочной и внеурочной деятельности   по информатике и физике   развивающую образовательную среду, что будет являться причиной повышения качества знаний учащихся.