Развитие инженерно-программистских умений учащихся во внеурочной деятельности.

Введение 3
Глава 1. Теоретические основы развития инженерно-программистских умений учащихся во внеурочной деятельности 6
1.1 Анализ современных подходов обучения основам робототехники 6
1.2 Инженерное проектирование и программирование как составляющие обучения основам робототехники 11
1.3 Технические платформы для обучения робототехнике 18
Глава 2. Методические рекомендации по развитию инженерно-программистских умений учащихся во внеурочной деятельности по робототехнике 24
2.1 Примерная рабочая программа по курсу внеурочной деятельности по теме «Развитие инженерных навыков » 24
2.2. Организация проектной деятельности по робототехнике 37
2.3. Методические рекомендации по развитию инженерно-программистских умений обучающихся 49
Заключение 60
Литература 62
Приложение 66

Весь текст будет доступен после покупки

В информационном обществе быть конкурентоспособным – значит быть готовым развивать инновационное производство, фундаментальную и прикладную науку, но главное – быть готовым к непрерывному образованию. Под непрерывным образованием понимается процесс роста интеллектуального, нравственного и образовательного потенциала личности в соответствии с её или общественными потребностями в течение всей жизни.
Возникает потребность в применении уже на уровне общего образования новых или актуализированных образовательных средств, способствующих эффективному формированию готовности к непрерывному образованию, универсальных учебных действий и метапредметных компетенций. В качестве одного из таких средств все чаще называется образовательная робототехника.
Актуальность ее применения в образовании обуславливается еще и глобальной цифровизацией большинства отраслей современного производства и вообще сфер деятельности современного человека. Причем речь идет уже не только о необходимости подготовки квалифицированных инженерных кадров в данной области в сфере профессионального образования, но и о целесообразности ее применения начиная уже с уровня начальной школы и даже дошкольного образования.

Весь текст будет доступен после покупки

Робототехника играет важную роль в школьном курсе информатики, поскольку она предоставляет ученикам практические знания о том, как проектировать и программировать роботов для решения различных задач. Включение робототехники в курс информатики помогает развивать навыки логического мышления, проблемного программирования и командной работы, которые могут быть полезны в будущем для карьеры в области инженерии, информационных технологий и других смежных отраслей. Кроме того, занятие робототехникой может увеличить интерес учеников к научным и техническим предметам, что в свою очередь может улучшить их успеваемость в этих областях.
Цель анализа: выявить подходы (содержание), место изучения внеурочного курса робототехники в школе в базовом курсе информатики.
Объекты анализа : ФГОС ООО 2022 г. , УМК (учебно-методические комплексы) для обучения информатике К.Полякова, УМК «Технология» 5-9 класс, автор Бешенков С. А. и др., УМК «Технология. 5–9 классы» под ред. В. М. Казакевича.
Робототехника в школе может изучаться как отдельный предмет в рамках образовательной области «Технология», может быть разделом школьного курса информатики, а так же может быть курсов внеурочной деятельности.

Рис. 1. Блок схема структура робототехники в школьном курсе

Для более детального изучения темы обратимся к изменениям ФГОС 2021. С 1 сентября 2022 года в силу вступил обновлённый ФГОС. В отличие от предыдущего образца имеют четко прописанную структуру и содержат конкретные формулировки навыков, которыми должен овладеть по итогу обучения. В Федеральных стандартах указано, что главной целью современного образования является формирование компетенций личности, направленная на решение сложных задач как самостоятельно, так и в команде. Обновленные ФГОС касаются каждой школьной учебной дисциплины. Модульная система новых стандартов оставляет возможность вариативности при составлении учебной программы и разработке уроков.
Технология сегодня в первую очередь помогает детям осваивать знания, которые необходимы в изменчивом мире. Вот почему одним из приоритетных направлений ФГОС 2021 является развитие «мягких навыков», то есть приобретение компетенций в технической, экономической и механической сферах. Во ФГОС 2021 сформулированы базовые задачи уроков технологии:
? «освоение технологических знаний путем включения учащихся в разнообразные виды технологической деятельности;
? овладение общетрудовыми и специальными умениями, которые позволят проектировать и создавать продукты труда;
? развитие технического мышления и творческих способностей;
? получение опыта практической деятельности в изучаемых компетенциях»[30].
Согласно предметным требованиям, результатом обучения предметной области «Технология» является «сформированность представлений о современном уровне развития технологий и понимания трендов технологического развития, в том числе в сфере цифровых технологий и искусственного интеллекта, роботизированных систем, ресурсосберегающей энергетики и другим приоритетным направлениям научно-технологического развития Российской Федерации; овладение основами анализа закономерностей развития технологий и навыками синтеза новых технологических решений»[30].
Предмет «Технология», согласно обновленным ФГОС, включает в себя следующие модуль робототехника и другие. Во ФГОС ООО (2021) четко прописано, что для полноценного освоения этих модулей кабинеты технологии должны быть оснащены комплектами для робототехники. Существуют полноценные комплекты, разработанные с учетом обновленных ФГОС, в которых находится всё необходимое оборудование.
Планы уроков по робототехнике могут включать в себя базовые знания из смежных наук: математики, информатики, физики и так далее. Дети легче и быстрее усвоят знания, изучая их комплексно и применяя на практике.
В примерной рабочей программе по предмету «Технология» указано на интеграцию робототехники с другими школьными предметами: «Управление. Сигнал. Обратная связь. Получение сигналов от цифровых датчиков (касания, расстояния, света, звука и др.). Примеры использования принципа обратной связи в системах управления техническими устройствами с помощью датчиков, в том числе в робототехнике. Модуль «Робототехника» позволяет в процессе конструирования, создания действующих моделей роботов, интегрировать разные знания о технике и технических устройствах, электронике, программировании, фундаментальные знания, полученные в рамках школьных предметов, а также дополнительного образования и самообразования» [33].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Карпутина А.Ю. Образовательная робототехника // Современные науч- ные исследования и инновации. 2016. № 12 [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/12/74896
2. Комплексная программа «Развитие образовательной робототехники и непрерывного IT-образования в Российской Федерации». [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://pandia.ru/text/80/194/44353.php
3. Копосов Д.Г. Начало инженерного образования в школе // STEM-
4. образование в России, 2015. №1. С. 125-128.
5. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 250 с.
6. Копосов Д. Г. Уроки робототехники в школе; цикл видеолекций изда- тельства «БИНОМ». [Электронный ресурс] Режим доступа URL: http://metodist.lbz.ru/content/video/koposov.php
7. Костюнина О.А. Образовательная робототехника во внеурочной дея- тельности в условиях реализации ФГОС // Статья на портале Социальная сеть работников образования [Электронный ресурс] Режим доступа URL: http://nsportal.ru
8. Лабутин В.Б. Образовательная робототехника как инструмент выполнения требований ФГОС и ПООП по предмету «Технология»: материалы к видео-семинару. [Электронный ресурс] Режим доступа URL: http://metodist.lbz.ru/authors/techologia/3/obr-rob.pdf
9. Лабутин В.Б. Организация проектной деятельности обучающихся при реализации робототехических проектов в соответствии с обновленным содержанием курса «Технология». [Электронный ресурс] Режим доступа URL: http://metodist.lbz.ru/authors/techologia/3/org-pr-d-rob-pr.pdf

Весь текст будет доступен после покупки