УДК 372.862

ОБУЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ РЕШЕНИЮ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В СРЕДЕ LEGO MINDSTORMS EV3

№13,

Педагогические науки

Газизуллин Руслан Радиевич
Ежов Никита Андреевич
Минкин Александр Владимирович (Кандидат физико-математических наук)


Ключевые слова: ШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ; ИНФОРМАТИКА; ПРОГРАММИРОВАНИЕ; РОБОТОТЕХНИКА; LEGO MINDSTORMS EV3; SCHOOL EDUCATION; INFORMATICS; PROGRAMMING; ROBOTICS; LEGO MINDSTORMS EV3.


Аннотация: В статье описаны особенности изучения робототехники в школе. Рассмотрены учебно-методические материалы для работы с Lego MINDSTORMS EV3. Показана взаимосвязь робототехники с содержанием школьных курсов физики, информатики и математики. Представлены методы и приёмы обучения в рамках курса робототехники.

В настоящее время большую популярность в образовательной индустрии набирает робототехника. Изучение курса происходит не только в рамках кружковой деятельности, но и в процессе изучения таких предметов, как физика и информатика. Робототехника отвечает на требования современного образования, согласно которым, полученные знания необходимо уметь применить на практике. Включение робототехники в образование позволило заинтересовать учеников нетипичным видом деятельности и разнообразить учебный процесс, использовать групповые методы обучения и решать практические задачи [5].

Lego MINDSTORMS Education EV3 – образовательная робототехническая платформа, основанная на простой роботизированной технологии, что позволяет использовать эту платформу как в старших, так и в средних классах. Использование Lego MINDSTORMS EV3 в курсе средней школы открывает новые возможности в обучении. Базовый набор Lego MINDSTORMS EV3 позволяет учащимся создавать, программировать и находить решения робототехнических задач, используя реальные технологии мира робототехники [1]. Кроме того, создание робота позволяет установить межпредметные связи информатики с физикой и математикой. На уроке информатике с помощью данной платформы можно обучить учащихся основам протекания информационных процессов. Кроме того, с помощью представленной платформы можно обучить основам программирования. В курсе физике Lego MINDSTORMS позволит определить диапазон звуковых волн и создавать всевозможные физические модели. На уроках математики робототехническая платформа поможет изучить основы геометрии [4].

Разработчики Lego MINDSTORMS Education EV3 кроме самих наборов Lego предлагаю так же учебно-методические материалы и программное обеспечение. На официальном сайте вам предоставляется возможно бесплатно приобрести программное обеспечение EV3, которое включает в себе методические разработки для учителей, также предлагается решение различных задач с использованием платформы EV3. Учебно-методические материалы EV3 представляют собой учебную программу, которая включает в себя и поурочные разработки. Программа полностью соответствует требованиям ФГОС к результатам обучения. В программе указано, что EV3 можно использовать на уроках математики, физики, технологии и информатики (перечислены темы уроков, на которых можно использовать робототехническую платформу). Программа предлагает собственную систему оценивания (бронза, серебро, золото и платина), которая соответствует традиционной 5-бальной шкале. Подробные план-конспекты уроков существенно упрощают работу педагога в курсе робототехники [6].

Мы рассмотрели ряд методов, которые можно использовать на уроках робототехники и других дисциплин, включающих её элементы. Для упрощения работы с Lego MINDSTORMS EV3 мы предлагаем использовать метод модульного обучения. Модульное обучение обеспечит чёткое и последовательное изучение основ робототехники. Обучение по модулям даст учащимся больше времени для самостоятельной работы, а учителю позволит индивидуализировать процесс обучения с отдельными учениками. Другим действенным методом изучения робототехники является проблемное обучение. Учитель, ставив перед учениками проблемную ситуацию, даёт возможность ученикам самостоятельно организовать учебный процесс, не ограничивает в поиске информации и способствует развитию творческого мышления. В результате использования данного метода ученики лучше усваивают материал, находят новые решения задач и больше мотивированы к учёбе. Для разработки и презентации новых изобретений предлагаем использовать метод кейсов. Данный метод уникален тем, что учит учащихся более основательно подходить к проблеме и рассматривать её с различных сторон, а также формирует навык поиска необходимой информации в широком круге источников [7]. Метод кейсов поможет решить сложные робототехнические проблемы, которые могут возникнуть в процессе работы с EV3. Существуют методы, которые на первый взгляд невозможно применить в работе с роботами. Однако рассмотрев метод под другим углом, раскрываются новые возможности его применения. Одним из таких методов являются дебаты. С помощью дебатов учащиеся смогут самостоятельно выявить сильные и слабые стороны их изобретений. Более популярным методом в изучении робототехники является мозговой штурм. Метод мозгового штурма позволяет активизировать всех учащихся, активизирует творческое мышление, выявляет большое количество решения поставленной задачи [3]. В результате совместной работы над проблемой, учащиеся смогут создать сложного и уникального робота. Для проектирования будущего изобретения предлагаем использовать метод геймификации. Рассмотрим на примере Minecraft Education. Основная задача представленной игры – строительство из различных блоков. Игра поможет смоделировать 3D-изображение будущего lego-робота. Это необходимо для того, чтобы визуализировать свою идею и устранить возможные ошибки [2].

Для многих школ робототехника остаётся неопробованным новшеством, что является существенным недостатком. Ведь возможности данного курса практически безграничны. Роботы окружают нас повсюду, поэтому так важно обучить детей принципам их работы. Образовательная платформа Lego MINDSTORM Education EV3 позволяет изучить не только кибернетические механизмы, но и законы реального мира. Платформа привлекает учащихся своей практической направленностью, даёт возможность применять свои навыки для реальной и не теоретической проблемы.


Список литературы

  1. Lego MINDSTORMS Education EV3 [Электронный ресурс] URL: https://education.lego.com/ru-ru/product/mindstorms-ev3 (Дата обращения: 10.05.2018)
  2. What is Minecraft: Education Edition [Электронный ресурс] URL: https://education.minecraft.net/how-it-works/what-is-minecraft/ (Дата обращения: 18.05.2018)
  3. Налимова М. А. Современные методы и формы урока [Электронный ресурс] URL: https://nsportal.ru/shkola/obshchepedagogicheskie-tekhnologii/library/2012/01/21/sovremennye-metody-i-formy-uroka (Дата обращения: 13.05.2018)
  4. Ниязов Э. М. Межпредметные связи образовательной робототехники с предметами школьной программы (информатика, физика) [Электронный ресурс] URL: http://фгос-игра.рф/osnovnoe-i-starshee-obshchee-obrazovanie/na-drugikh-urokakh/609-mezhpredmetnye-svyazi-obrazovatelnoj-robototekhniki-s-predmetami-shkolnoj-programmy-informatika-fizika (Дата обращения: 16.05.2018)
  5. Петракова О. В., Ракитин Р. Ю. Особенности изучения робототехники в школе [Электронный ресурс] URL: http://robot.uni-altai.ru/metodichka/publikacii/osobennosti-izucheniya-robototehniki-v-shkole (Дата обращения: 15.05.2018)
  6. Учебно-методические материалы EV3 [Электронный ресурс] URL: https://education.lego.com/ru-ru/product/mindstorms-ev3/curriculumpacks (Дата обращения: 11.05.2018)
  7. Шутова Г. В. Формы и методы обучения по ФГОС [Электронный ресурс] URL: http://pedsovet.su/fgos/6025_formy_i_metody_obuchenia_po_fgos (Дата обращения: 10.05.2018)