ОСНОВЫ МЕХАНИКИ И РОБОТОТЕХНИКИ В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ. ОПЫТ И НОВЫЕ ПОДХОДЫ

Статья опубликована в рамках: Международной научно-практической интернет-конференции «Актуальные проблемы методики обучения информатике и математике в современной школе» (Россия, г.Москва, МПГУ, 22 — 26 апреля 2019г.)

ОСНОВЫ МЕХАНИКИ И РОБОТОТЕХНИКИ В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ. ОПЫТ И НОВЫЕ ПОДХОДЫ

Ревякин Михаил Юрьевич
педагог дополнительного образования,
ГБПОУ 1-й МОК

Аннотация: Создание нового курса по робототехнике, для повышения интереса и улучшения образовательных результатов по предмету робототехника.
Ключевые слова: Робототехника, механика, Lego, WeDo, инженерия, пособие, улучшение результатов, соревнования.

Сегодня робототехника всё активнее входит в школьную программу. Исследователями выделяется различные причин, говоря о привлекательности робототехники в образовательном процессе. Так, некоторые специалисты считают, что робототехника является способом придать новое дыхание идеям Джона Дьюи.

Исходя из тезиса о том, что «современные педагогические идеи и технологии, которые некоторым могут показаться самыми необычными, инновационными, в своей основе могут нести серьёзные, фундаментальные педагогические идеи» [Каплан-1] различные специалисты отмечают потенциал робототехники и как проводника STEM технологий, и как основы для развития проектного метода.

В научно-методической литературе можно выделить различные подходы к внедрению робототехники. Кто-то подходит к курсу робототехники утилитарно и отмечает, что: «использование конструкторов Lego Mindstorms, Lego WeDo и TETRIX делает возможным изучение основ робототехники в современных российских школах, а также позволяет формировать у учащихся навыки программирования, стимулирует интерес к технике и конструированию, способствует развитию логического и алгоритмического мышления учащихся» [Вегнер-1] Некоторые специалисты ищут в робототехнике новые подходы к преподаванию традиционных дисциплин, отмечая, что: «Робототехника в предметном обучении может и должна использоваться не только как объект изучения практического приложения научного знания. Она должна рассматриваться и как эффективный инструмент познания, и как средство обучения, развития и воспитания школьников» [Ершов-1].

Однако есть и глубокие, фундаментальные разработки, в рамках которых робототехника рассматривается и как средство раскрытия целого ряда содержательных линий курса информатики [Самылкина-1], и как самостоятельную образовательную технологию [Самылкина — 2]. Связь же робототехники с информатикой отмечается даже на уровне начального образования, в том числе и через игровые среды программирования, где речь идёт о «виртуальном» роботе [Павлов-1].

Практический опыт реализации курса робототехники на уровне начального образования, реализованный на базе ГБОУ 1 МОК г. Москвы показал, что одной из проблем современного курса робототехники является его репродуктивность. Обучающиеся демонстрировали интерес к занятиям но не показывали существенного приращения образовательных результатов. За несколько лет работы был предложен обновлённый подход, который ведёт учеников 2-3 классов по пути от основ механики к робототехнике и от репродуктивных заданий к продуктивным. В частности, при разработке учитывались следующие аспекты:

  • Максимальный отказ от пошаговой сборки по предложенной схеме;
  • Увеличение количества открытых, проблемных заданий, где ученики предлагают своё инженерное решение проблемы;
  • Рассмотрение полного цикла работы над робототехническим решением, от замысла и описания проекта до представления результатов работы;

В ходе подготовки содержания использовались:

  • Элементы теории решения изобретательских задач;
  • Элементы критериального, формирующего оценивания;
  • Элементы групповой работы;

Разработанный курс позволил существенно повысить не только интерес обучающихся, но и их образовательные результаты. В частности ученики начальных классов успешно принимали участие в RoboFest и иных состязаниях по спортивной и образовательной робототехнике в своей возрастной группе.

Материалы курса заслужили лестные отзывы экспертов и легли в основу учебного пособия «Основы механики и робототехники» выпущенного издательством «БИНОМ. Лаборатория знаний» (Д.И. Павлов, М.Ю. Ревякин, под редакцией Л.Л. Босовой).

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Вегнер К.А. Внедрение основ робототехники в современной школе // Вестник НовГУ. 2013. №74.
  2. Ершов М.Г. Робототехника как объект изучения в курсе физики средней школы // Педагогическое образование в России. 2015. №3.
  3. Каплан А.В. Джон Дьюи и робототехника: материалы дискуссии // Интерактивное образование № 6 — 2018 — с. 24-30
  4. Павлов Д.И. О связи информатики в начальной школе с другими дисциплинами // Информатика и образовании — № 6 — 2018 — с.63-64
  5. Самылкина Н.Н., Калинин И.А. Влияние образовательной робототехники на содержание курса информатики основной школы // Информатика в школе — №8 — 2017 — с 16-21
  6. Самылкина Н.Н., Калинин И.А. Образовательная робототехника — от модного тренда до педагогической технологии. Что дальше? // Информатика в школе — №6 — 2018 — с 16-21
avatar
  Подписаться  
newest oldest most voted
Уведомить о
Хусяинова Адиля
Хусяинова Адиля

Михаил Юрьевич, спасибо вам большое за такую интересную статью.Действительно, робототехника всё активнее входит в школьную программу. На ваш взгляд, необходимо ли вводить робототехнику в образовательный процесс, как обязательный учебный предмет или все же оставить как дополнительный курс?
Помимо проблемы репродуктивности, какую бы проблему вы ещё выделяли? Каким образом была организована деятельность учащихся на базе ГБОУ 1 МОК г. Москвы: групповая работа, нежели каждый учащийся самостоятельно выполнял задание?

Ревякин Михаил Юрьевич
Ревякин Михаил Юрьевич

Добрый вечер. Спасибо за Ваш комментарий. Я считаю что в начальных классах робототехнику стоит давать на выбор как доп. образование, а уже с класса 5 делать обязательным предметом. Если говорить конкретно про учеников, то это проблема с основным понимаем работы даже простейших механизмов. Из-за постоянных сборок исключительно по инструкции, ученики не знают как работает модель «изнутри», в течении года при сборках по инструкции у учеников складывается четкое понимание: » я собрал по инструкции оно должно работать», но если есть нестандартная ситуация, то они не могут модернизировать механизм или исправить ошибку в готовой модели. Если мы говорим о школе вообщем, то… Read more »

Л.Л. Босова
Л.Л. Босова

Уважаемый Михаил Юрьевич!
Мне кажется, читателям было бы интересно конкретные примеры, иллюстрирующие заявленные Вами подходы. Нет ли у Вас планов более полно, с примерами описать изложенные в статье идеи?

Ревякин Михаил Юрьевич
Ревякин Михаил Юрьевич

Уважаемая Людмила Леонидовна!
У нас есть специальная группа в социальных сетях где мы выкладываем ознакомительные материалы с примерами данной методики и ведем активную дискуссию на эту тему. К сожалению я не смог добавить в статью все материалы, так как это заняло бы очень много места. Я с удовольствием пригласил бы всех заинтересованных в нашу группу и оставлю ссылку ниже, если ее пропустить модерация.
https://www.facebook.com/groups/robotriz/

Салахова А.А.
Салахова А.А.

Здравствуйте!
Уважаемый Михаил Юрьевич,
из статьи несколько непонятно, какую версию набора вы используете с детьми (WeDo или WeDo 2.0, имеющие разные возможности) и применяете ли альтернативные языки.
В каких направлениях вы участвовали с детьми?
Ответы на эти вопросы помогли бы полно представить особенности вашего авторского курса.
«…полного цикла работы над робототехническим решением» — что вы подразумеваете под циклом для учеников начальной школы?
Заранее благодарю за ответы!

Ревякин Михаил Юрьевич
Ревякин Михаил Юрьевич

Добрый вечер.
В статье подразумеваются комплекты WeDo 2.0. Но так же проводилась работа, для сравнения и аналогии, с 1 версией данных наборов. Что касается языка программирования, то мы использовали только внутренний язык. С ребятами мы проводили как межшкольные выставки и мини-соревнования, так и выезжали на соревнования городского типа.
Полный цикл подразумевает под собой, не только сборку модели, но так же и проектную деятельность. Это может быть короткий рассказ, описание характеристик, выставка, групповая работа, участие в соревнованиях и т.д.

Наталья Старцева
Наталья Старцева

Здравствуйте, Михаил Юрьевич!
Спасибо вам за вашу статью. Было интересно узнать ваше мнение по поводу робототехники. Действительно, все больше и больше детей начинают увлекаться робототехникой, в школах появляются кружки робототехники. Как вы думаете, стоит ли ввести робототехнику в школьную программу? Если да, то в каком классе вы бы рекомендовали начать обучение и почему?

Ревякин Михаил Юрьевич
Ревякин Михаил Юрьевич

Добрый вечер.
Тут нет однозначного ответа. У всех школ свои возможности и ресурсы. Если рассматривать идеальный вариант, то в младших классах как дополнительное образование, а вот с класса 5 уже вводить как основной предмет. Если ресурсы скромны то лучше оставлять как доп. Образование для всех классов.

А.М. Русакова
А.М. Русакова

Здравствуйте, Михаил Юрьевич!
Ваша статья открывает новые возможности в информатике. Она полезна для меня и моего исследования. Спасибо за проделанную работу и интерес к образованию.