Робототехника в школе

Робототехника в школе. Шумилина Лариса Ивановна Учитель информатики муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение г. Шахты Ростовской области «Средняя общеобразовательная школа №25 им. А.Коренева» Аннотация. Предмет робототехника в школе — это большой плюс, так как решается  одна из важнейших задач: научить учеников применять полученные знания. При  знакомстве с робототехникой учащиеся на практике используют свои знания,  полученные на занятиях по предметам: математика, физика, конструирование,  труд, химия, биология, информатика. В современном обществе идет внедрение роботов в нашу жизнь, очень  многие процессы заменяются роботами. Сферы применения роботов различны:  медицина, строительство, геодезия, метеорология и т.д. Очень многие процессы  в жизни, человек уже и не мыслит без робототехнических устройств (мобильных  роботов): робот для всевозможных детских и взрослых игрушек, робот –  сиделка, робот – нянечка, робота – домработница и т.д. Специалисты,  обладающие знаниями в этой области сильно востребованы. И вопрос внедрения  робототехники в учебный процесс актуален. Если ребенок интересуется данной  сферой со школьного возраста, он может открыть для себя столько интересного. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и внеурочное время  приобретают все большую значимость и актуальность. Образование в области естественнонаучных, технических, инженерных и  математических дисциплин играет самую важную роль в подготовке учащихся к  изучению научно­технических дисциплин. Уроки робототехники оказываются  надёжным способом привить ученикам способности в области естественных  наук, техники, инженерии и математики, нужные для поиска работы в будущем.  С помощью робототехники учащиеся непринуждённо и увлечённо овладевают  нужными для XXI века знаниями и навыками, в том числе, умением составлять  программные коды, конструировать механизмы и вести научные исследования. Робототехника – это область техники, связанная с разработкой и  применением роботов, а также компьютерных систем для управления ими,  сенсорной обратной связи и обработки информации.  Введение элементов робототехники в школьные предметы позволит  заинтересовать учащихся, разнообразить учебную деятельность, использовать  групповые активные методы обучения, решать задачи практической  направленности. Программирование реального робота поможет увидеть законы математики не на страницах тетради или учебника, а в окружающем мире.  Программирование роботов позволяет без усилий организовать межпредметные  связи информатики с математикой и физикой, при специальной подготовке  учителя и наличии методических материалов – с кибернетикой, физиологией и  психологией [1]. Уже первые уроки робототехники дадут ученику, и учителю, понимание  разницы между виртуальным и реальным миром. Например, если Черепахе  на экране монитора компьютера дать команду «вперед 10», то Черепаха  нарисует прямую линию, и пройдет ровно 10 шагов. Роботу можно дать точно  такую же команду. Однако, то, что он проедет по прямой линии и на указанное  расстояние уже менее вероятно. Почему? Это уже постановка задачи первого  исследования. Возможно, неудачна конструкция робота или влияют внешние  условия. Можно ли исправить это отклонение программным методом?[2]. Учебные занятия по робототехнике способствуют развитию  конструкторских, инженерных и общенаучных навыков, помогают по­другому  посмотреть на вопросы, связанные с изучением естественных наук,  информационных технологий и математики, обеспечивают вовлечение учащихся в научно­техническое творчество. В процессе работы учащиеся имеют  возможность проявить инициативу, лидерские качества и творческие  способности. Сейчас появилось много конструкторов­наборов для создания  программируемого робота: LEGO Mindstorms — это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. Впервые  представлен компанией LEGO в 1998 году. Все школьные наборы на  основе LEGO® конструктора ПервоРобот  NXT предназначены чтобы  ученики в основном работали группами. Поэтому, учащиеся одновременно приобретают навыки сотрудничества, и умение справляться с  индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи.[3] Конструктор на основе микрокомпьютера Знаток "Первые шаги в  электронике" B состоит из 15 схем, позволяющих узнать строение и  функции светодиодного фонарика, транзистора, а также собственноручно  собрать звуковую схему. Набор подходит для детей возрастом от 5 лет  для ознакомления с основами физики и ее законов. Процесс соединения  деталей является абсолютно безопасным, так как не подразумевает  применение паяльника, а использует монтажные провода и платы,  прищелкивающиеся друг к другу. Детали закрепляются посредством  платяных кнопок. Конструктор дает возможность собрать базовые  электроэлементы: проводники, транзисторы, звуковые динамики,  проблесковые светодиоды, выключатели и др. Конструктор на основе микрокомпьютера Матрешка X изготовлен в  виде микрокомпьютера. Модель разновидности класса Hi­Tech  функционирует на базе платформы Arduino Uno и предназначена для юных хакеров. В набор входит более ста деталей, универсально  соединяющихся друг с другом. С помощью различных радиодеталей,  проводов и макетных плат можно создавать авторские электронные  устройства. Данная модель служит хорошим стартом и может быть  дополнена конструкторами идентичной фирменной линейки. Конструктор Матрешка Х позволит воплотить на практике фундаментальные знания о  законах электричества, полученных в средней школе. Также юные  пользователи получат навыки в составлении около двадцати микросхем. Электронный конструктор Микроник разработан для детей от семи  лет. Это интерактивная игрушка, которая сможет надолго заинтересовать  будущих лауреатов Нобелевской премии. При помощи конструктора  Микроник можно создать мини­бочонок с электричеством, светофор,  маяк, светильничек, диммер, стробоскоп и даже кодовый мини­замок.  Ребенок сможет провести небольшой железнодорожный эксперимент или  смастерить клаксон, поставить на любимые игрушки крошечную  сигнализацию или собрать настоящий таймер. Конструктор на основе микрокомпьютера Малина Z серии  «Амперка» позволяет создать механизм устройства, которое не шумит,  почти не потребляет электричество и миниатюрно по размерам. Теория  воплощается в практику благодаря настоящему конструктору,  базирующемуся на одноплатной системе Raspberry Pi. С ее помощью за  короткое время создается полноценное программное обеспечение Linux. В набор входит 41 деталь. Конструктор Малина Z поможет не только  освоить систему Linux, но и познакомиться с функционалом Bash,  получить навыки программирования с Python, создать игру на Scratch.  Набор позволяет усовершенствовать домашний веб­сервер. В состав  комплекта входят электронные компоненты, провода и плата для  микросхем. С помощью различных деталей (реле, сенсоров, моторов)  можно подключаться к внешним электронным устройствам и регулировать их работу. Модель оснащена более полной комплектацией в отличие от  базового варианта. Рекомендуемый возраст для участия – 14 лет и старше. Конструктор на основе микрокомпьютера Амперка рассчитан на 17  уроков по 45 мин, является готовым учебным курсом. Обеспечивает  знакомство детей с настоящим прикладным программированием и  микроконтроллерами. Позволяет собственноручно создать электронное  устройство. На практике демонстрирует законы электричества и  теоретическую информатику. Начало прохождения курса требует  минимальных базовых знаний предмета. Образовательный набор Амперка  содержит 264 детали и состоит из трех глобальных элементов.  Электронные детали, необходимые для создания моделей, размещены в  пластиковом органайзере. Учебное пособие из 17 параграфов  соответствует заявленному количеству уроков и предполагает практику в  каждом из них. Онлайн­поддержка разделена на два сектора, в которых делятся опытом и задают вопросы ученики и педагоги. Применяется как в  школе, так и во внешкольных секциях. В процессе создания модели не  используется опасный паяльник – применяются макетные провода и  доски, которые защелкиваются между собой.[4] Робототехника – профессия будущего, профессия мечты. Робототехника в  общеобразовательной школе – это огромный шаг к технологиям будущего, к  развитию и совершенству самодостаточной личности. Литература: 1. «Особенности изучения робототехники в школе.», Петракова О.В., АлтГПА,  Ракитин Р.Ю., доцент АлтГПА, http://robot.uni­altai.ru/metodichka/publikacii/osobennosti­ izucheniya­robototehniki­v­shkole 2. «Робототехника в средней школе ­ практика и перспективы», Ушаков А. А.,  г.Барнаул, http://robot.uni­altai.ru/metodichka/publikacii/robototehnika­v­sredney­shkole­ praktika­i­perspektivy 3. «Робототехника в школе», http://semenov.21204s01.edusite.ru/p46aa1.html 4. «Электронные конструкторы», http://www.dns­shop.ru/