Робототехника в школе

 
                                                       Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

1.Информатизация начального обучения ……………………………………..5

1.1 Информационная деятельность   в развивающем обучении…………….. 5

1.2. Два подхода конструирования информационной деятельности детей в начальной школе……………………………………………………………….12

2.Робототехника в школе. Возможности  использования конструкторов LEGO DUPLO в начальной школ…………………………………………………… 15

2.1 Содержание курса работотехнике  в начальных классах……………….. 15

2.2 LEGO-технологии:веяние моды или требование времени………………24

3. Использование LEGO DUPLO…………………………………………….27

3. Конструкторы LEGO дупло в ролевых играх и проектной деятельности……………………………………………………………………31

Заключение……………………………………………………………………..34

Список литературы…………………………………………………………….36

 

 

 

 

 

 

                                       Введение

Образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время. Ученик должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового, умеющий ориентироваться в окружающем, постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит младшему школьнику соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни.

Особенно важно не упустить имеющийся у младшего школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения.

Цель работы: робототехника в школе. Возможности использования конструкторов LEGO DUPLO в начальной школе.

В ходе работы решаются ряд задач, таких как:

- информатизация  начального обучения ;

- два подхода  конструирования информационной  деятельности детей в начальной школе;

- робототехника в школе. Возможности использования конструкторов LEGO DUPLO  в начальной школе;

-конструкторы LEGO дупло в ролевых играх и проектной деятельности.

Объект исследования: учащиеся начальной школы.

Предмет исследования: робототехника в школе с использованием конструкторов LEGO DUPLO.

Теоретическая часть работы представлена научной литературой. Курсовая работа состоит из содержания, введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Информатизация начального обучения

1.1 Информационная деятельность   в развивающем обучении

Проблема информатизации начального образования все еще не получила системного решения в последние годы, несмотря на проведение комплексной информатизации школ страны в рамках отраслевых целевых программ. В связи с этим наблюдается возрастающее ощутимое несоответствием между невысоким уровнем информационной активности детей, закладываемым в начальной школе и востребованностью информационных знаний и навыков информационной деятельности учащихся как в основной школе для успешного обучения, так и в жизни для активного участия детей в познавательной деятельности и самообучения с использованием новых информационных технологий в зоне своих интересов. Следует отметить, что ИКТ обновляются значительно быстрее образовательных методик в школе, что влечет снижение общеучебной активности детей в информационной среде школы. История развития области информатики в школе уже насчитывает почти 20 лет, в то время как активное и повсеместное внедрение элементарной информационной грамоты детей начальной школы, в неразрывной связи с грамотой письма и счета, так пока и остается в стадии апробации или инициативы школ, поскольку даже в новом Базисном учебном плане 2004 года информатика в начальной школе присутствует лишь модулем, входящим в курс технологии в 3-4 классе и рекомендуется для использования лишь при наличии ресурса в информационной среде школы. Поскольку за последние 10 лет не проводилось целевое формирование информационной среды начальной школы, то ресурсы информационной среды школы в основном эксплуатируются для школьников основной и старшей ступеней обучения, что сказывается на информационном неравенстве детей начальной ступени обучения. Все еще формирование информационной активности детей проводится зачастую в бескомпьютерном режиме, что, несомненно, не дает эффекта готовности выпускника начальной школы активно включиться в информационную деятельность, не формирует элементарных навыков компьютерной работы, использования цифровых образовательных ресурсов, участия в дистанционных образовательных услугах. Однако при этом средняя школа предлагает выпускникам начальной ступени обучения компьютерные технологии и коммуникации уже как очевидную необходимость. Если в начале 2000-х годов можно было оправдать такое состояние дел с информатизацией начальной школы экономическими трудностями и неравномерностью технического вооружения школ, то итоги реализации федеральных и региональных программ информатизации образования в период с 2002 по 2012 годы показывают, что эти проблемы в основном уже решены для школ России. А вот отсутствие гибких организационных механизмов конструирования информационной среды начальной школы и методик формирования информационной активности младших школьников заставляет задуматься о торможении в ближайшее время в решении вопроса информатизации школьного образования вообще, поскольку информационная активность школьника является частью цифровой грамотности населения, и именно молодежь составляет тот человеческий капитал, который позволит в ближайшее время решать задачи государственной политики в области социальной политики, построенной на общедоступных цифровых социальных сервисах в том числе. Информатика, выступая в роли школьного предмета, формирующего информационную грамотность школьников и их готовность к информационной деятельности, как инструменту социальной активности граждан, объединяет все школьные предметы на основе информационной деятельности, пронизывающей предметные учебные активности детей в школе и дома. Информатика и ИКТ в информационной среде начальной школы также позволяют охватить межпредметными учебными активностями всю область начального образования и, тем самым, перевести обучение детей на новый качественный уровень активной познавательной деятельности, но это требует внедрения в начальной школе таких образовательных методик и программ обучения по информатике, которые имеют гибкие возможности адаптации к конкретному педагогическому процессу и детскому коллективу в неразрывном единстве всех предметов. Требуется отметить доступность этих методик для учителей начального обучения, поскольку благодаря присутствию в начальном обучении одного педагога, работающего с детьми, важно вовлечь именно его в информационную активность совместно с учениками как проводника элементарной информационной грамоты в соответствии с требованиями стандарта начальной школы и соучастника информационной деятельности во всех предметах начального обучения. Такие методики в первую очередь опираются на межпредметные практикумы на основе ИКТ. Они требуют формирования в начальной школе условия их реализации – это создание информационной среды начальной школы, соответствие кадрового потенциала учителей начального обучения таким методикам, а также наличие соответствующих учебно-методических материалов, отражающих новый образовательный стандарт начальной ступени общего образования и органично включающий в себя ИКТ. Формы информатизации столь же разнообразны, сколь сами информационные технологии. Если рассматривать проблему обучения работотехники в начальной школе с позиции вариативности содержания обучения, то можно классифицировать основные наработки и тенденции в российской школе за последние 20 лет как сложившиеся и нашедшие свое отражение и в начальной школе. Используя основные направления  работотехники, предложенные в государственном  образовательном стандарте представлен такими направлениями, которые фактически обобщают все наработки в области содержания предмета за историю становления предмета:

• математическая информатика (алгоритмическое мышление, программирование) (А.П.Ершов (1985)
• прикладная информатика/ информационные технологии (информационная культура, инструментарий ИКТ) (Роботландия). Ю.А.Первин, АН СССР, Институт программных систем, Переславль-Залесский, 1988)
• информатика и моделирование (моделирование в предметной среде) (Микромир, Кушниренко А.Г., Основы информатики и вычислительной техники, Просвещение, 1990, система ЛОГО-ЛЕГО)

Такой старт формированию методик обучения работотехники для начального обучения  был продиктован техническим оснащением и аппаратно-программными возможностями новых средств обучения. Первичный подход к использованию компьютера в обучении младших школьников был осуществлен с помощью алгоритмического знания, основанного на изучении простейших возможностей программирования в алгоритмической среде. Развитие мультимедиа позволило актуализировать на основе информационной деятельности и предметное обучение детей с использованием компьютера с Интернет, медиа ресурсами и дополнительным цифровым оборудованием. Все вместе эти наработки  практически определили основные методические подходы обучения робототехнике       Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Человечество  остро  нуждается  в  роботах,  которые могут  без  помощи  оператора тушить  пожары,  самостоятельно  передвигаться  по  заранее  неизвестной,  реальной пересеченной  местности,  выполнять  спасательные  операции  во  время  стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом. Кроме того, по мере развития  и  совершенствования  робототехнических  устройств  возникла  необходимость  в мобильных  роботах,  предназначенных  для  удовлетворения  каждодневных  потребностей людей:  роботах –  сиделках,  роботах –  нянечках,  роботах –  домработницах,  роботах – всевозможных  детских  и  взрослых  игрушках  и  т.д.  И   уже  сейчас  в  современном производстве  и  промышленности  востребованы  специалисты,  обладающие  знаниями  в этой области. Начинать готовить таких специалистов нужно школе и с самого младшего возраста.  Поэтому,  образовательная  робототехника  в  школе  приобретает  все  большую значимость  и  актуальность  в  настоящее  время. Остается востребованной межпредметная линия, которая становится на сегодня естественным проникновением информатики в предметное обучение детей в начальной школе, поскольку обладает огромным потенциалом развития, подхватывая буквально на лету все новации в ИКТ, а также создающее очень комфортную конструктивную образовательную среду, любимую всеми детьми – компьютерную экспериментальную лабораторию. Проектная исследовательская деятельность тогда несет в себе положительное начало, когда опирается на детское творчество. Одним из первых примеров встраивания ИКТ в начальное обучение стали моделирующие среды, позволяющие проектировать сформированную проблемную модель по предметному эксперименту или исследованию. Это среда "Лого-Лего", это комплексы электронных лабораторий, предметные энциклопедии, поисковые системы для отбора нужной информации в поисках решения проблемы и др. Именно такие интегрированные конструктивные комплексы получили название проектного обучения, то есть, обучения с использованием проектировочной деятельности на основе ИКТ. Они формируют единое информационно-предметное поле учебной деятельности, ресурсами которого является компьютер и предметное знание. Однако, возникает вопрос о необходимости целостного использования информационной деятельности, как мощного способа развития ребенка, а не фрагмента повышения эффективности узкой части учебной деятельности в отдельной предметной области. С этой позиции роль обучения информатике станет значительно шире «ИКТ-подхода», если рассмотреть его применение в концепции развивающего обучения с одной стороны и социального заказа на формирование «новой грамотности» с другой. А.Л.Семенов и другие развивают этот подход в понятии «информационного пространства 2000», суть которого в компьютеризации всей учебной деятельности ребенка благодаря достижениям в сфере компьютерных, коммуникационных, цифровых и презентационных технологий. Однако к такой широкой информационной деятельности ребенка нужно готовить заранее, наряду с традиционной элементарной грамотностью, предоставив ему новые эффективные способы познания, которым является, например, проектировочная деятельность в единстве мышления и опыта. Необходима систематизация опыта использования межпредметной проектировочной деятельности в соответствии с содержанием образовательной области "работотехника", формирование структуры проектировочных заданий по уровням сложности, формирование сценария проектировочной задачи в межпредметной информационной деятельности детей.

Подводя итог анализа разработок в области проектирования в начальной школе, можно сказать, что информационная деятельность детей  должна и способна решать задачи:

• вывести знания, умения и навыки детей в области информатики  на определенный уровень для их успешного обучения в средней школе, несмотря на неоднородность методической и технической поддержки обучения информатике в начальной школе;
• создать в начальной школе методические условия для овладения элементарной информационной культурой;
• сформировать информационную среду начальной школы с межпредметными связями для формирования у детей целостного восприятия обучения, а не набора отдельных знаний по отдельным предметам, как динамично обновляющегося познавательного комплекса, использующего «новый портфель инструментов», интеллектуальных и технологических;
• воспитать у детей культуру творческого общения, стимулировать экспериментально-исследовательскую деятельность, вносить в обучение высокий уровень мотивации к познанию.

Разнообразие разработок в информатизации начальной школы было определено качественно новыми требованиями к начальному обучению  не как ранжированно-накопительному, а как развивающему, многоуровневому. Опыт информатизации российских школ проявился в интеллектуализации обучения, основанном на моделирующем стиле мышления, реализующем идеи Л.В.Занкова, Д.Б.Эльконина, В.В.Давыдова, Ш.А.Амо-нашвили опережающего, развивающего, ассоциированного в общей системе знаний гуманного обучения. Знание у ребенка должно формироваться ненасильственно, но систематично, целостно и увлеченно, в начальной школе все должно быть открытием, полученным в творческой самостоятельной деятельности, тогда знание останется навсегда. Продолжая начинание Дж. Дьюи, В.Килпатрика, С.Т.Шацкого, С.Френе, обучение на основе проектировочной деятельности в системе информационных технологий, «позволит достичь в учебном коллективе единения, которой рождает культуру труда, органично связывает учебу с творчеством и создает гармоничную личность». Можно представить структуру организации межпредметной проектировочной деятельности схемой, в которой наблюдается, что ИКТ выбраны как основаниеинтегрирования предметов, а поля предметной деятельности, – как окружение в интегрированном поле начального обучения. Тогда вектора зон ближайшего развития ребенка – как направления реализации пронизывающего принципа встраивания ИКТ в систему учебной деятельности ребенка.  

Если за основу интегрированного обучения выбрать развитие моделирующего мышления детей на уроках робототехники, то такая схема отразит структуру развивающего обучения с выходом на информационно-математическую модель информационной деятельности школьников. Если за основу взять технологические подходы в информационных процессах, то развивающее обучение будет сопровождаться регулярной компьютерной поддержкой творческих работ детей, презентацией их детьми с использованием ИКТ, фиксацией их предметных достижений цифровыми устройствами. Таким образом, можно убедиться, что структура развивающего обучения взята за основу межпредметной деятельности учеников как пути информатизации начального обучения – формирования информационной активности детей в общеучебной и познавательной деятельности как главного элемента информационной культуры.

Такая структура реализована В.Килпатриком в проектировочной деятельности, суть которой он определил как "целесообразную деятельность", направленную на развитие личности, на широкие границы, "зоны интересов", позволяющие пролонгировать период интересов личности.

Активная информационная деятельность учителя начальной школы в такой информационной среде, не только на уровне пользователя информ-ресурсом, но и на уровне конструирования на его основе собственных педагогических траекторий работы с детьми становится необходимым условием решения задачи формирования информационной активности учащихся.

1.2. Два подхода конструирования информационной деятельности детей в начальной школе

Таким образом, наблюдается два структурных подхода в организации межпредметного информационного практикума: на основе распределенной монопредметной деятельности в окружении информационных технологий (каждый предмет отдельно фрагментарно поддержан информационной деятельностью детей на основе предметной компьютерной лаборатории) и на основе централизованной конструктивной информационной образующей обучения в начальной школе – специальной инструментальной компьютерной среды (ИКС) начального обучения с предметным наполнением (контентом) в информационном поле деятельности.

Думается, что монопредметный (распределенный) подход можно назвать информатизацией в узком смысле, так в нем наблюдается локализация предметов, содержание образования расчленяется на отдельные компоненты, погруженные в информ-ресурс образования. Вектор развития задается не информ-ресурсом, а предметом в нем. Этот подход не использует широкие возможности информ-ресурса образования, продолжая традиционное накопительно-последовательное предметное обучение, правда, на основе информационных технологий, то есть, обновляя портфель инструментов познавательной и учебной деятельности школьника.