Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Станция юных техников» г. Оренбурга Методическая разработка
«Образовательная робототехника как

средство творческой конструкторской

деятельности обучающихся»

Составитель: С.А. Кочеткова, зам. дир. по УВР

Научный руководитель: Л.Е. Ильина, доцент кафедры РФ и

МПФЯ ОГУ, к.п.н.

Адрес Учреждения: г.Оренбург, ул. Брестская,3

Оренбург, 2017 г.

…Юные исследователи, погружаясь в занимательный мир роботов,

погружаются в сложную среду информационных технологий,

позволяющих роботам выполнять широчайший круг функций.


Созданные модели «живут» по заданной программе и

могут соревноваться между собой.

Данное пособие является методической помощью педагогам

учреждений

дополнительного

образования,

ведущим

практическую

деятельность

по

реализации

дополнительных

общеразвивающих

программ

в

области

образовательной

робототехники.

Материалы

предназначены педагогам для создания

новой

коммуникационной

среды,

помочь

стать

более

успешными,

более

современными.

Методическая папка может быть также

полезной для методистов,

организующих

деятельность

УДО

по

внедрению

образовательной

робототехники

в

учебно-воспитательный

процесс.

Использование

образовательной

робототехники в процессе обучения и воспитания

призвано

помочь

дополнительному

образованию

стать

более

конкурентоспособным,

а

занятия

творческих

объединений

–

по-

настоящему эффективными и продуктивными.

Методическая папка содержит апробированные материалы,

обобщающие опыт внедрения образовательной робототехники на базе

МБУДО СЮТ г. Оренбурга.

Содержание методической папки сопровождается теоретическим

материалом, методическими и дидактическими рекомендациями.

«Образовательная робототехника как средство творческой

конструкторской деятельности обучающихся». Методическая папка. /

Составитель: С.А. Кочеткова, Оренбург: МБУДО СЮТ г. Оренбург

- 2 -
« Хороший инженер должен состоять из четырёх частей: на 25% — быть теоретиком;
на 25% — художником, на 25% — экспериментатором и на 25% он должен быть изобретателем» П.Л.Капица

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

ЗАПИСКА
Учитывая специфику современной жизни, когда её неотъемлемой частью стали информационные технологии; когда современного человека окружают сложнейшие электронные устройства, остро стоит вопрос грамотного, последовательного, профессионального приобщения ребенка к ИКТ-технологиям. Робототехника являются одними из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. На современном этапе возникает необходимость в организации образовательной деятельности в учреждениях дополнительного образования, направленной на удовлетворение потребно стей р е б е н ка , требований социума в тех направлениях, которые способствуют реализации о сновных задач н ау ч н о - технического прогресса.
Образовательная



робототехника
представляет собой новую, актуальную педагогиче скую технологию, кото р а я находится на стыке перспективных областей знания: механика, электроника, автоматика, конструирование, программирование и технический дизайн. Использование Лего-конструкторов в образовательной деятельности повышает мотивацию обучающихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин
от искусстви истории до математики и естественных наук. Разнообразие конструкторов Лего позволяет заниматься с обучающимися разного возра с т а и п о р азн ы м н аправлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений). Дети с удовольствием посещают занятия, участвуют и побеждают в различных конкурсах. Специалисты, обладающие знаниями в области инженерной робототехники, в настоящее время достаточно востребованы.
- 4 -
Благодаря этому вопрос внедрения робототехники в образовательный процесс учреждений дополнительного образования достаточно актуален. Если ребенок интересуется данной сферой с самого младшего возраста, он может открыть для себя много интересного и, что немаловажно, развить те умения, которые ему понадобятся для получения профессии в будущем. Доминирующей целью использования образовательной робототехники в системе дополнительного образования является овладение навыками технического конструирования и моделирования, изучение понятий конструкции и основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навыков взаимодействия в группах, парах (элементы сотрудничества). Новые стандарты обучения обладают отличительной особенностью - ориентацией на результаты образования, которые рассматриваются на основе системно - деятельностного подхода, который целесообразно применять и в системе дополнительного образования. Такую стратегию обучения и помогает реализовать образовательная среда Лего. Основное оборудование - это ЛЕГО-конструкторы. В распоряжение детей поступают конструкторы, оснащенные микропроцессором и наборами датчиков. С их помощью обучающийся может запрограммировать робота - умную машинку на выполнение определенных функций.
Но, к сожалению, методических материалов по данному направлению, особенно для учреждений дополнительного образования на сегодняшний день не достаточно. Цель данной методической папки заключается в оказании методической помощи методистам и педагогам по вопросам внедрения образовательной робототехники в образовательный процесс УДО. Ожидаем, что овладение нашим опытом внедрения образовательной робототехники в учебно-воспитательный процесс может стать основой для включения ЛЕГО-технологий в образовательный процесс и других учреждений дополнительного образования, что поможет стать им более
- 5 -
современными и конкурентоспособными. При этом занятия в творческих объединениях станут по-настоящему эффективными и продуктивными, повысится мотивация обучающихся к обучению.
Фото 1. Показательные выступления первороботов на итоговом

заседании родительского клуба «Контакт»

Образовательная Робототехника =

{Моделирование} + {Конструирование} + {Программирование}


Таким образом, становится очевидным, что образовательная

робототехника отражает все грани научно-технического творчества в

настоящее

время

и

является

уникальной

образовательной

технологией, направленной на поиск, подготовку и поддержку нового

поколения

молодых

исследователей

с

практическим

опытом

командной

работы на стыке перспективных областей знаний.

- 6 -


1.

Методические особенности включения образовательной

робототехники в учебно-воспитательное пространство

УДО

Образовательная робототехника
- универсальный инструмент для образования. Вписывается и в дополнительное образование, и во внеурочную деятельность, и в преподавание предметов школьной программы, причем в четком соответствии с требованиями ФГОС. Подходит для всех возрастов - от дошкольников до профобразования. Причем обучение детей с использованием робототехнического оборудования - это и обучение в процессе игры и техническое творчество одновременно, что способствует воспитанию активных, увлеченных своим делом, самодостаточных людей нового типа. Немаловажно, что применение робототехники как инновационной методики на занятиях учреждениях дополнительного образования обеспечивает равный доступ детей всех социальных слоев к современным образовательным технологиям. Процесс внедрения образовательной робототехники в учебно- воспитательное пространство УДО происходит
по двум направлениям:

1. Направление - Встраивание в учебно-воспитательный процесс.
Образовательные конструкторы Лего имеют характерные особенности, позволяющие говорить о возможности и необходимости использования их в образовательном процессе: -
Универсальность
: возможность использования в начальном, основном и общем образовании, в области начального профессионального образования, а также коррекционного обучения. -
Межпредметность
: использование на кружках научно-технического и спортивно-технического направления. 8

-Нетрадиционность
: к о н с т р у к т о р ы р а з в и в а ю т т в о р ч е с к и е , исследовательские, нешаблонные способы проектной деятельности обучающихся. Проектная ориентированная работа с конструктором позволяет организовать дистанционное обучение конструированию и программированию. Кроме того, образовательные конструкторы Лего очень точно вписывается в стандарты нового поколения, важнейшей отличительной особенностью которых является их
ориентация

на

результаты

образования
н а о с н о в е
системно-деятельностного

подхода
. Деятельность выступает как внешнее условие развития у ребенка познавательных процессов. Чтобы ребенок развивался, необходимо правильно организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. В рамках дополнительного образования необходимо организовывать работу с Лего-технологиями как на базе самого учреждения, так и непосредственно в общеобразовательных учреждениях. Организация Лего-кружков на всех ступенях обучения позволит решить нам целый спектр задач (ожидаемые результаты): -
Задачи

социальной

направленности
: привлекает детей , в том числе « группы риска », создает условия для самовыражения подростка , создает для ребенка ситуацию успеха . -
Задачи

профилактической

направленности
: является инструментом для организации досуга детей и подростков с использованием современных информационных технологий . -
Задачи

профориентационной

направленности
: обеспечивает доступ детей и подростков – вне зависимости от места 9
проживания , возраста или формального уровня обучения ,- к передовым технологиям . -
Задачи

образовательной

направленности
: раннее выявление и сопровождение одаренных детей , стимулирование интереса и развитие навыков практического решения актуальных образовательных задач , обеспечение взаимодействия образования , науки и производства . О сновным и дидактическим и принципам и обучения при внедрении образовательной робототехники в учебно - воспитательное пространство является : 
научность

и

мировоззренческая

направленность

обучения
— обе спечивается непо средственной связью с наукой и е е представителями ; 
проблемность
— реализуемая как постановка научно-творческой задачи, имеющая, может быть не одно возможное решение ; 
наглядность,
объективно вытекающая из самой сути занятий по робототехнике: чертежи, схемы, реальные механизмы и конструкции ; 
акт

ивность

и

сознательность

обучающихс

я

в

процессе

обучения
— обеспечивающаяся самостоятельным переводом теоретических положений в готовый технический продукт – модель робот а ; 
доступность
— как вариативность в выборе уровня сложности решаемой технической задачи ; 
прочность обучения и его цикличность
, проявляющаяся в проверке достигнутого на каждом последующем этапе изготовления робота; 
проработка, углубление и увеличение широты охвата круга знаний
, н е о бход и мы х н а ка жд ом н о вом э т ап е , а т а к ж е
единство

образовательных,

развивающих

и

воспитательных

функций
10

обучения,
реализующихся через коллективный интеллектуальный и физический труд, общение с педагогами, заинтересованное отношение ученых к данному виду деятельности и поддержка родителей . Вот некоторые возможные названия творческих объединений цикла
«

Образовательная

робототехника

»:

«Юный конструктор»

«Маленькие находчивые»

«Юный исследователь»

«Удивительный мир Лего»

«Лего-конструирование»

«Первые шаги в робототехнику»

«ТРИЗ»

«Техническое моделирование и конструирование»

«Основы математического конструирования»

«Робототехника»

«Лего-робототехника»

«Робото-конструирование и программирование».

2
.
Направление

-

Соревновательная

деятельность

.

Соревнование -
это очень важная и неотъемлемая часть деятельности в развитии образовательной робототехники. Во – первых, соревнование обладает стимулирующим влиянием, так как целью выступления в соревнованиях является достижение победы или лучшего результата. Во – вторых, соревнования всегда социально значимы: их результаты, как правило, получают общественную известность и оценку. 11
В-третьих, результаты выступления в соревнованиях всегда лично значимы для участников. Однако следует отметить, что успешное выступление в соревнованиях зависит не только от высокого уровня технической и интеллектуальной подготовленности участника, но и от его психологической готовности. Чтобы реализовать в полной мере свои способности, навыки и умения, а кроме того, вскрыть резервные возможности как обязательный элемент соревнования, участнику необходимо психологически готовиться к определенным условиям, правилам.
Соревнования



имеют



следующие



параметры

:

-

Состязательность
: Лего - соревнования являются системным мероприятием , где ребенок видит положительную работу своих сверстников , передовые инженерно - технические достижения , новые решения в области робототехники .
-

Инженерно

-

техническая

направленность
: Лего - соревнования служат отличной возможностью ребенку проявить свои знания в области инженерно - технической мысли путем быстрого ( мобильного создания конструкторов с использованием простых и сложных инженерных механизмов и технических решение ( в т . ч . ТРИЗ ). Лего - соревнования необходимо проводить в несколько этапов : - станционные ( школьные ); - муниципальные ; - региональные ; - всероссийские ; - международные . 12
Проведение только вышеперечисленных соревнований недостаточно . Необходимо организовывать и проводить товарищеские встречи - соревнования , зональные соревнования , Лего - выставки и фестивали . 13

2. Материальное обеспечение
Образовательная робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к обучению. Возможность делать и исправлять ошибки в работе самостоятельно заставляет обучающихся находить решения без потери уважения среди сверстников. Робот не ставит оценок и не дает домашних заданий, но заставляет работать умственно и постоянно. Конструкторы
LEGO
бывают различных видов, направленные на обучение детей с учетом удовлетворения возрастных особенностей и потребностей ребенка. Рассмотрим
классификацию конструкторов
:
1.

ЛЕГО-конструкторы № 1, №2,№3, №4, №5 -
для детей от 7 лет
.
Конструкторы позволяют изготавливать различные стационарные модели.
2.

WeDo
– конструктор позволяет строить модели машин и животных, программировать их действия и поведение.
3.

E-lab«Энергия, работа, мощность»
- для детей от 11 лет. Знакомит обучающихся с различными источниками энергии, способами ее преобразования и сохранения.
4.

E-lab«Возобновляемые источники энергии»
- для детей от 11 лет. Знакомит обучающихся с тремя основными возобновляемыми источниками энергии.
5.

«Технология и физика»
- для детей от 11 лет. Позволяет изучить основные законы механики и теории магнетизма.
6.

«Пневматика»
- для детей от 11 лет. Позволяет конструировать систе- мы, в которых используется поток воздуха.
7.

LEGO Mindstorms «Индустрия развлечений. Перворобот» (RCX)
— это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) 14
для детей от 11 лет. Предназначен для создания программируемых роботизированных устройств.
8.

LEGO Mindstorms «Автоматизированные устройства. Перворобот»

(RCX)
- для детей от 11 лет. Позволяет создать программируемые роботизированные устройства.
9.

LEGO Mindstorms «Перворобот» (NXT)
- для детей от 11 лет. Позво- ляет создавать как простые, так и достаточно сложные программируе- мые роботизированные устройства.
10.

LEGO

Mindstorm EV3

–
от 10 лет, обновлённая версия робота MINDSTORMS EV3 из набора Лего 31313 порадует всех поклонников робототехники и конструирования. В его основе лежит улучшенный мо- дифицированный процессор с возможностью подключения сразу нескольких датчиков и сенсоров для проведения опытов, а так же раз- нообразие технических моделей для исследований. ЛЕГО-конструкторы № 1, №2,№3, №4, №5 – в основном направле- ны на развитие мелкой моторики обучающихся, фантазии, воображения и применимы не только в творческих объединениях технической направ- ленности. С их помощью можно проводить и интегрированные занятия и мероприятия с обучающимися младшего школьного возраста, в том чис- ле и в рамках ФГОС. Обучение с использованием наборов на основе LEGO ® -конструктора ПервоРоботRCX, NXT – более сложный и длитель- ный процесс. Все наборы на основе LEGO ® -конструктора ПервоРоботRCX, NXT предназначены для того, чтобы обучающиеся в основном работали п а р а м и
«конструктор-программист».
При этом обучающие ся одновременно приобретают навыки сотрудничества и умение справляться с индивидуальными заданиями, составляющими часть общей задачи. В процессе конструирования добиваться того, чтобы созданные модели работали и отвечали тем задачам, которые перед ними ставятся. Задания разной трудности обучающиеся осваивают поэтапно. 15
Основной принцип обучения «шаг за шагом», являющийся ключевым д л я LEGO®, обеспечивает учащемуся возможность работать в собственном темпе. Конст рукторы ПервоРобот NXT позволяют п е д а го г а м самосовершенствоваться, брать новые идеи, привлечь и удержать внимание обучающихся, организовать учебную деятельность, применяя различные предметы, и проводить интегрированные занятия. Дополнительные элементы, содержащиеся в каждом наборе конструкторов, позволяют обучающимся создавать модели собственного изобретения, конструировать роботов, которые используются в жизни. Модели конструктора ПервоРобота NXT дают представление о работе механических конструкций, о силе, движении и скорости, помогают производить математические вычисления. Данные наборы помогают изучить разделы информатики: моделирование и программирование. Конструктор Лего и программное обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе. Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес. Важно, что при этом ребенок сам строит свои знания, а педагог лишь консультирует его. 16

3.

ЛЕГО - технология как эффективный педагогический

ресурс
С помощью Лего-технологий формируются учебные задания разного уровня – своеобразный принцип обучения «шаг за шагом», ключевой для Лего-педагогики. Каждый обучающийся может и должен работать в собственном темпе, переходя от простых задач к более сложным. Разбивка заданий по блокам с усложнением задач планируется каждым педагогом самостоятельно с учетом как начального уровня знаний детей, так и процессе обучения с учетом усвоения материала.
Особенности типичного занятия творческого объединения из цикла

образовательной робототехники:
 обучение в группах по
6-8 детей
;  объединение обучающихся в пары «конструктор-программист»;  введение в робото-конструирование, программирование;  конструирование механических подвижных деталей и действующих моделей;  программирование роботов на персональном компьютере в программной среде RoboLab, Mindstorms NXT, RCX, WEDO;  защита индивидуальных и общих проектов;  соревнования, выставки, фестивали
.



В рамках учебного занятия робототехнические комплексы Лего

могут применяться по следующим направлениям:
 Демонстрация;  Фронтальные лабораторные работы и опыты;  Исследовательская проектная деятельность. 17
Эффективность обучения зависит и от организации занятий, проводимых с применением следующих
методов
: 
Объяснительно-иллюстративный
- предъявление информации раз- личными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, де- монстрация, работа с технологическими картами и др); 
Эвристический
- метод творческой деятельности (создание творче- ских моделей и т.д.); 
Проблемный
- постановка проблемы и самостоятельный поиск её ре- шения обучающимися; 
Программированный
- набор операций, которые необходимо выпол- нить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность); 
Репродуктивный
- воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу); 
Частично - поисковый
- решение проблемных задач с помощью пе- дагога; 
Поисковый
– самостоятельное решение проблем; 
Метод проблемного изложения
- постановка проблемы педагогом, решение ее самим педагогом, соучастие обучающихся при решении.


- Метод проектов
. Под методом проектов понимают технологию организации образовательных ситуаций, в которых обучающийся ставит и решает собственные задачи, и технологию с о п р о в ож д е н и я самостоятельной деятельности обучающегося.
Таким

образом
, проектно-ориентированное обучение – это систематический учебный метод, вовлекающий обучающихся в процесс приобретения знаний и умений с помощью широкой исследовательской деятельности, базирующейся на комплексных, реальных вопросах и тщательно проработанных заданиях. 18

Основные этапы разработки ЛЕГО-проекта

(программируемого):
1. Обозначение темы проекта. 2. Цель и задачи представляемого проекта. Гипотеза. 3. Разработка механизма на основе конструктора Лего-модели NXT (RCX). 4. Составление программы для работы механизма в среде LegoMind- storms (RoboLab). 5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.
При разработке и отладке проектов обучающиеся делятся опытом

друг

с

другом,

что

очень

эффективно

влияет

на

развитие

познавательных, творческих навыков.
Дополнительным преимуществом изучения образовательной робототехники является создание команды и в перспективе участие в городских, региональных, общероссийских и международных олимпиадах по робототехнике, что значительно усиливает мотивацию учеников к получению знаний. Основная цель использования робототехники – это социальный заказ общества: сформировать личность, способную самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение, суждение, оценку. То есть формирование ключевых компетентностей обучающихся. Сейчас основная задача - как можно больше молодёжи привлечь к науке и инженерному делу. Ключевая возможность учебных комплектов по образовательной робототехнике — простая интеграция с дополнительной общеразвивающей программой. В процессе работы с конструктором обучающиеся знакомятся с ключевыми идеями, относящимися к информационным технологиям, 19
многое узнают о самом процессе исследования и решения задач, получают представление о возможности разбиения задачи на более мелкие составляющие, о выдвижении гипотез и их проверке, а также о том, как обходиться с неожиданными результатами. Работа в команде является неотъемлемой частью всего процесса. Собрав модель и подсоединив ее к компьютеру, ребята могут составить программу для управления ею. А специальный LEGO - компьютер NXT позволяет модели функционировать независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа. В процессе активной работы детей по конструированию, исследованию, постановке вопросов и совместному творчеству не только существенно улучшаются «традиционные» результаты, но и открывается много дополнительных интересных возможностей. Работая в мини- группах, дети, независимо от их подготовки, могут строить модели и при этом обучаться, получая удовольствие. Как правило, педагоги разрабатывают собственные планы занятий, соответствующие индивидуальным особенностям своих обучающихся, однако общая последовательность остается следующей:  Сформулироватьобщие принципы простого механизма.  Познакомить обучающихся с активной лексикой, например, используя ее при рассказе об изучаемом простом механизме.  Собрать и изучить одну или все принципиальные модели.  Собрать и изучить основную модель и выполнить задание, но только после  того, как будут выполнены задания для принципиальной модели.  Попытаться выполнить творческое задание. 20
При выполнении творческого задания модели создают не по инструкции, а опираясь на полученные знания и свой жизненный опыт.  Сначала ребята продумывают модели, которые они хотят создать, обговаривают технические характеристики и функции.  Затем создают эти модели. Одновременно происходит корректировка первоначального замысла (у некоторых он совершенно меняется).  Следующая ступенька - «оживление» моделей. Придуманные истории, происходившие с их творениями, возможно «место жительства» моделей – все это позволяет представить свои модели на защите проекта. . Преимущество состоит в том, что обучающийся находится не в виртуальном пространстве, а может ощущать физический смысл процессов, которым обучается. Ребята узнают, почему слетает цепь у велосипеда, как поворачивает папина машина и работает подъемный кран. Выполнение заданий способствует развитию у обучающихся знаний, умений и навыков в различных областях: конструирования, основ механики, моделирования, абстракции и логики. Занятия робототехникой помогают обучающимся достичь такие личностные результаты, как:  сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей;  самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;  мотивация образовательной деятельности обучающихся на основе личностно ориентированного подхода. 21
4.
LEGO- СОРЕВНОВАНИЯ
Правила проведения соревнований для конструкций из Лего продолжают изменяться и совершенствоваться каждый год. Появляются новые виды соревнований и новые конструкторы, которые не учтены в предыдущих конкурсах. Поэтому всегда в методической копилке должны быть собраны общие положения для проведения мероприятия с лего- конструкциями в учреждениях дополнительного образования.
Целями и задачами при подготовке к мероприятию являются:
 предоставить возможность детям проявить себя в деятельности по пространственному конструированию, моделированию и автоматическому управлению;  дать возможность ребятам поделиться своими знаниями, навыками и опытом с друзьями и родителями;  повысить мотивацию детей к дальнейшему изучению области конструирования и программирования роботов;  в ходе выполнения проекта-задания при подготовке к состязаниям отработать систему межпредметного взаимодействия и межпредметных связей информатики, технологии, математики и физики;  продемонстрировать возможность быстрого овладения предлагаемым инструментарием участниками разной начальной подготовки.
Правила соревнований:
 Робот должен быть безопасным для игры и работы.  Робот должен быть крепким по конструкции и не разваливаться в процессе соревнований. Ремонт и изменение программы робота возможны только в перерывах между турами или раундами. 22
 Робот не должен портить трассу и оборудование предназначенное для соревнования.  Участники разбиваются по возрастным категориям.  Робот должен соответствовать параметрам, предъявляемым к данному виду соревнований. Конструкция робота оговаривается для каждого вида соревнований заранее.  После старта робот должен работать в автономном режиме, без дополнительного управления.  Для каждого вида соревнований участникам предоставляются равные условия и оборудование. Замеры проводятся едиными или сверенными инструментами. 23

Использование технологических карт при работе

с ЛЕГО-оборудованием
Работа с конструктором ЛЕГО по моделированию способствует развитию пространственного воображения. Воображение — э т о психическая деятельность, основанная на оперировании конкретными чувственными образами или наглядными моделями действительности. Выделяют два вида воображения —
воссоздающее

и

творческое.

Воссоздающее
воображение заключается в создании образов объектов, ранее воспринимавшихся в соответствии с их описанием или условным изображением (чертежом, технологической картой, текстом и т.д.).
Творческое
воображение состоит в самостоятельном создании новых образов, воплощаемых в оригинальные продукты деятельности. Необходимым источником воображения является накопление разнообразного жизненного опыта, приобретение знаний. Первые пространственные представления обучающиеся получают в начальной школе. Обучающиеся должны научиться сравнивать простейшие конструкции друг с другом, выполнять измерения. Наиболее эффективными средствами развития пространственного воображения являются: 1. демонстрирование фигур; 2. моделирование; 3. конструирование по технологической карте. Эти средства приводят к наилучшим результатам, если они используются систематически и в комплексе.
Технологическая

карта
– изображение, на котором даны необходимые схемы и указана последовательность выполнения работы. 24
Р а б оту п о т ех н ол о ги ч е с к и м ка рт а м можн о от н е с т и к демонстрационным методам, которые реализуют принцип наглядности обучения (условно-графическая наглядность). Демонстрационные методы активизируют у обучающихся сенсорные и мыслительные процессы, облегчая усвоение учебного материала. Сочетание демонстраций со словом учителя делает обучение более доходчивым. Р а с с м ат р и ва я технологическую карту, дети сами устанавливают, с чего начинать, из каких элементов выполнена модель, какие приготовить детали и какими приёмами осуществить технологические операции. Особенно полезными на уроках технологии являются беседы, сочетаемые с демонстрациями. На технологической карте размещают схему конструкции, сведения о необходимых деталях, словесные инструкции в краткой форме. Таким образом, в технологической карте имеются все необходимые данные для самостоятельной работы обучающихся: процесса конструирования и самоконтроля. Для полноценного и эффективного использования технологических карт необходимо знать ряд принципов и положений, которые помогут работать с ней. Технологические карты классифицируются на группы: · печатные пособия (карточки); · проекционный материал (слайды). 25

Учебно-методические пособия по образовательной

робототехнике

«Робототехника в образовании» Автор: В.Н.Халамов
В данном пособии раскрывается роль робототехники в формировании современной системы подготовки инженерно-технических кадров, интегрированной в образовательный процесс. Подробно и доступно описывается преемственность развития технологических знаний, навыков и личностных качеств обучающихся в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта.
«Робототехника

для

детей

и

их

родителей» Автор: Рогов

Ю.В.
В издании описаны разнообразные технические конструкции, которые можно воплотить с помощью конструктора: электромобиль, шагающий робот, катапульта и многие другие. Книга будет интересна и полезна родителям, руководителям кружков технического творчества и детям для самостоятельных занятий робототехникой и конструированием. Все механизмы, представленные в книге, имеют реально существующие прототипы. Благодаря иллюстрациям и подробному описанию собрать описанные модели сможет даже самый юный инженер.
«Организация

детского

лагеря

по

робототехнике».

Методические

рекомендации

Автор: Литвин

А.В.
Данное пособие содержит методические рекомендации по организации летнего профильного лагеря для детей по направлению «образовательная робототехника». Приводится распорядок работы лагеря, тематическое планирование занятий по робототехнике, конспекты занятий и методические рекомендации к ним. Также пособие окажет существенную помощь в работе организаторов летнего робототехнического лагеря, методистов и педагогов дополнительного образования. 26

Примерные темы учебных проектов
1. Роботы. Что такое робот. Роботы вокруг нас. 2. Робототехника. Законы робототехники. Передовые направления в робототехнике. Программа для управления роботом. Первые ошибки. Как выполнять несколько дел одновременно. 3. Звуковые имитации. Звуковой редактор и конвертер. Учим робота говорить. 4. Космические исследования. Космонавтика. Роботы в космосе. Исследования Луны. 5. Моторы для роботов. 6. Компьютерное моделирование. Модели и моделирование. Цифровой дизайнер LEGO. 7. Органы чувств робота. Чувственное познание. Датчик звука. 8. Всё в мире относительно. Как измерить звук. Децибелы. 9. Военные роботы. Система акустической разведки. Коммуникация. 10. Способы использования датчиков. Система автоматического контроля дверей. 11. Цвет для робота. Научный метод в исследовании. 12. Измеряем скорость. Скорость равномерного движения. Скорость неравномерного движения. Спидометр. Зависимость скорости от мощности мотора. 13. Датчик ультразвука. Соблюдение дистанции на транспорте. Охранная система. 14. Умный дом. 27

Формы подведения итогов реализации дополнительных

общеразвивающих программ цикла «Образовательная

робототехника»
На базе СЮТ и школ округа проходят открытые презентации готовых лего-моделей и первороботов. В конце учебного года запланирован фестиваль «Hello, робот», основной целью которого является демонстрация достижений обучающихся, а также происходит популяризация образовательной робототехники. Еженедельно на сайт учреждения выкладываются готовые ролики с работами детей, существует форум, где гости сайта оставляют свои комментарии. Ролики сохраняются на электронном носителе, что позволяет использовать их в течении всего учебного года, а также в методических целях. Существует система заочных конкурсов. Педагоги и обучающиеся участвуют в вебинарах ( г.Челябинск) и онлайн-конференциях. Помимо этого ежегодно на базе СЮТ проводятся окружные соревнования по робототехнике, что позволяет произвести оценку как практической, так и теоретической подготовки (творческий конкурс) участников. Соревнования дают объективный критерий для оценки технических достоинств и недостатков моделей. В проце сс е соревнований между обуч ающимися п р о и с ход и т взаимовыгодный обмен знаниями и опытом. Оценкой эффективности обучения по программе является результат текущего и контрольного тестирования. Оценить уровень каждого обучающего педагогу помогает использование рабочих бланков. 28

Ожидаемые результаты и способы их проверки

Личностными

результатами
изучения отдельных курсов из цикла «Образовательная робототехника» являются следующие умения:   эмоционально «проживать» все этапы работы по моделированию конструированию, нести ответственность не только за себя, но и за группу в процессе совместной работы;  понимать эмоции других людей, сочувствовать, сопереживать;   обращать внимание на особенности высказываний других людей, принятие иной точки зрения;
Метапредметными

результатами
является формирование универсальных учебных действий (УУД).
Регулятивные

УУД:
 определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью педагога;  проговаривать последовательность действий на занятии;  учиться высказывать своё предположение (версию)  учиться работать по предложенному педагогом плану.
Познавательные

УУД:
 ориентироваться в наборе деталей конструктора, в работе с компьютером;  находить ответы на вопросы в процессе занятий;  делать выводы в результате совместной 29
работы группы и педагога;  преобразовывать информацию из одной формы в другую.
Коммуникативные

УУД:
  оформлять свои мысли в устной и письменной форме (на уровне предложения или небольшого текста);   слушать и понимать речь других; пользоваться приёмами слушания: фиксировать тему (заголовок), ключевые слова;   договариваться друг с другом, совместно с педагогом о правилах поведения и общения оценки и самооценки и следовать им;  учиться работать в паре, группе; выполнять различные роли (лидера, исполнителя).
Предметными

результатами
является сформированность следующих умений:  воспринимать на слух тексты в исполнении педагога, обучающихся;  подробно и выборочно осуществлять сборку модели;  производить сборку модели и соотносить количество нужных деталей со схемой;  правильно моделировать объект, проверять конструкцию, сравнивая с образцом;  находить и исправлять допущенные ошибки при сборке модели; 30
 составлять программу действий для модели на основе имеющейся.
Библиографический список
1. Примерные программы по учебным предметам. Начальная школа. В 2 ч. – 3 –е изд. – М.: Просвещение, 2010. – (Стандарты второго поколения). 2. Т. В. Безбородова «Первые шаги в геометрии», - М.:«Просвещение», 2009. 3. С. И. Волкова «Конструирование», - М: «Просвещение», 2010 . 4. Шахинпур М. Курс робототехники. – М.:, 2009. – 527с. 5. Тимофеев А. В. Управление роботами: Учебное пособие. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 2009. – 240с. 6. Тимофеев А.В. Роботы и искусственный интеллект. – М.: 2006. – 192 с. 7. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инженерные кадры современной России: от школы до производства»- Челябинск,2012 г. 8. Образовательная робототехника во внеурочной деятельности: учебно- методическое пособие/ В.Н. Халамов и др.- Челябинск: Взгляд,2011.-96с.:ил. 9. «Рекомендации по развитию направления «Образовательная робототехника», Российская ассоциация образовательной робототехники, 2012 г. 31