Robotika u ?koli jeste odli?an na?in pripremiti djecu za moderan ?ivot ispunjen visokom tehnologijom. To je neophodno, jer su na?i ?ivoti jednostavno prepuni razne visokotehnolo?ke opreme. Njegovo znanje otvara mnogo mogu?nosti za mla?u generaciju i u?ini?e dalji razvoj tehnologije br?im.

Davne 1980. Logo Seymour Paper, koji je osniva? programskog jezika, u svojoj knjizi je predlo?io upotrebu kompjutera za pou?avanje djece. Paper je svoj prijedlog zasnovao na prirodnoj radoznalosti djece i sredstvima za njeno zadovoljenje. Na kraju krajeva, svako dijete je arhitekta, samostalno gradi strukturu vlastitog intelekta, a kao ?to ste mo?da pretpostavili, svakom arhitekti je potreban materijal od kojeg je sve izgra?eno. I ta?no okru?enje i isti je materijal. I ?to je vi?e ovih materijala, dijete mo?e vi?e posti?i.

1. Za?to su nam potrebni kursevi robotike za djecu?

Vrijedi obratiti pa?nju na ?injenicu da su u svakodnevnom ?ivotu kod ku?e, u ?koli iu javnim ustanovama djeca okru?ena raznim tehni?ki ure?aji i ure?aji:

• Computer;
• TV;
• Automatska perilica rublja;
• Tablet PCs;
• Pametni telefoni, telefoni i jo? mnogo toga.

Za djecu, kao i za mnoge odrasle, svi ovi ure?aji su potpuno nepoznati objekti, odnosno svi znaju ?emu slu?i ovaj ili onaj ure?aj, kao i kako ga koristiti, ali princip rada je poznat samo nekolicini. Postavlja se pitanje da li je to uop?te potrebno znati? Odgovor je, naravno, i to prije svega, kako biste se za?titili, kao i produ?ili vijek trajanja ure?aja koji koristite.

Tako?er, mnogi ?e se mo?da pitati, kakve veze ima robotika s tim? Da biste dobili odgovor, vrijedi razumjeti ?ta je robot. Ovo je automatizirani mehanizam koji ima program za obavljanje odre?ene funkcije. Drugim rije?ima, obi?an ma?ina za pranje ve?a stroj se mo?e nazvati robotom, koji je programiran za pranje, ispiranje i ce?enje rublja, a za to su predvi?eni razli?iti na?ini rada.

?kolski program robotike omogu?ava djeci da nau?e vi?e o principima rada takvih ure?aja. To ?e djecu u?initi pokretljivijima, spremnijima za implementaciju raznih inovacija svakodnevni ?ivot. Istovremeno ?e biti u mogu?nosti da budu tehni?ki pismeniji. IN teorijski aspekt U tom smislu djeci poma?u predmeti kao ?to su fizika, matematika, informatika, hemija i biologija. Ali sintetizator takvih nauka, koji je sposoban da razvije nivo tehni?ke pismenosti mla?e generacije, kroz nau?no-prakti?na istra?ivanja i kreativne projekte, jeste program rada robotike u ?koli.

1.1. Interes djece za u?enje

Vrijedi napomenuti da su zahvaljuju?i radoznalosti djece kursevi robotike u ?kolama prili?no sposobni postati najve?i zanimljiva metoda poznavanje i prou?avanje ne samo digitalnih tehnologija i programiranja, ve? i ?itavog svijeta oko nas, pa i samog sebe.

Istovremeno, posebnost ovog predmeta je u tome ?to se djeca stalno susre?u sa raznim tehnologijama ne samo u ?koli, ve? i kod ku?e, kao i u svakodnevnom ?ivotu. To zna?ajno pove?ava interes za sticanje znanja i olak?ava i br?e usvajanje informacija.

1.2. Glavni problemi programa robotike u ?koli

Prilikom uvo?enja kurseva robotike u ?kolski program u obrazovni proces, susre?emo se sa dva glavna problema:

• Nedovoljan nivo nastavnog materijala;
• Visoka cijena jedne jedinice robotskog konstruktora. Vrijedi napomenuti da se u velikoj ve?ini slu?ajeva koriste strani razvoji.

Trenutno, ?kolski programi robotike mogu koristiti razli?ite posebne robotske sisteme, kao ?to su Mechatronics Control Kit, Festo Didactic, LEGO Mindstorms, itd. Me?utim, mo?emo izdvojiti komplekse koji su najra?ireniji u Rusiji. To uklju?uje sljede?e:

• LEGO Mindstorms. Ovo je poseban set za konstrukciju nove generacije, koji je Lego predstavio 2006. godine. Mozak robotskog dizajnera je Lego mikrora?unalo. Na njegove priklju?ke su povezani razli?iti senzori i aktuatori (mehanizmi). U zavisnosti od ma?te dizajnera, robot se mo?e sastaviti u obliku osobe, ma?ine, ?ivotinje itd. U isto vrijeme, konstruirani mehanizam je sposoban obavljati razli?ite funkcije. Da biste podesili pona?anje robota, morate napisati program. To se mo?e u?initi pomo?u samog mikrora?unara, koji ima klju?eve, ili pomo?u posebnog softvera na PC-u.
• Dizajner Fischertechnik. Ovaj dizajner je razvojni. Pogodan je za djecu, tinejd?ere i studente. Takav dizajner vam omogu?ava da kreirate ?irok spektar robota i dodijelite im programe pomo?u ra?unala.
• Scratch Board.
• Arduino.
• Dizajneri UMKI. Takvi moduli su opremljeni mikroprocesorom, kao i setovima senzora.

Svi ovi moduli imaju prili?no visoku cijenu, ?to ih ?ini manje dostupnim. Me?utim, istovremeno su u mogu?nosti da aktivno razvijaju djecu u svim oblastima vezanim za robotiku – razmi?ljanje, logiku, algoritamske i ra?unske sposobnosti, kao i istra?iva?ke vje?tine i, ?to je najva?nije, tehni?ku pismenost.

2. Obrazovna robotika u osnovnoj ?koli

S obzirom na gore navedene probleme, trenutno program robotike u ?koli jo? uvijek nije svugdje dostupan. Me?utim, ?ak i bez upotrebe posebne opreme, konstruktora i pravih robota u ?kolskim informati?kim i ICT programima, vrijedi po?eti prou?avati uvod u robotiku. Ovo ?e omogu?iti studentima da se bolje upoznaju sa predmetom, a tako?e ?e pomo?i u daljim koracima u ovoj oblasti znanja. U ovom slu?aju, dovoljno je provesti samo dvije lekcije, nakon ?ega ?e se djeca mo?i samostalno baviti robotikom.

Osnove robotike za djecu u osnovnoj ?koli omogu?it ?e u?enicima da shvate ?ta je robot i princip njegovog rada. Djeci ?e tako?er biti zanimljivo saznati da je koncept „robota“ skovao pisac nau?ne fantastike Karel ?apek davne 1920. godine. Ovo su osnove robotike, koje vam omogu?avaju da uronite u svijet prepun nevjerovatnih izuma i visokih tehnologija koje odmah kod djece izazivaju veliko interesovanje za ovu nauku.

Osim toga, osnove robotike pomo?i ?e djeci koja se odlu?e za u?enje robota u svom budu?em obrazovanju.

Tehnologije ne miruju, neprestano se razvijaju, a sasvim je mogu?e da ?e va?e dijete ili u?enik dizajnirati nanorobot koji mo?e lije?iti najslo?enije bolesti. Program robotike u ?koli je ogroman korak ka tehnologijama budu?nosti, ka razvoju i unapre?enju tehnologije.

3. Majstorska klasa robotike: Video

Gradska pedago?ka ?itanja

“Dodatno obrazovanje: inovativni vektor razvoja”,

posve?ena 95. godi?njici dr?avni sistem dodatni

(van?kolsko) obrazovanje djece.

Obrazovna robotika

Podlesnykh Elena Viktorovna

nastavnik informatike

MBOU srednja ?kola br.17

Novy Urengoy

2013

I. Uvod.

Moderni ?ivot Vrlo je te?ko zamisliti bez upotrebe informacionih tehnologija. Intenzivna tranzicija ka informatizaciji dru?tva uslovljava sve dublje uvo?enje informacionih tehnologija u razli?ite oblasti ljudskog djelovanja.

Uvo?enje novih dr?avnih standarda op?teg obrazovanja

uklju?uje razvoj inovativnih pedago?ke tehnologije. Najva?nije karakteristi?na karakteristika Nova generacija standarda je njihov fokus na obrazovne ishode, a razmatraju se na osnovu sistemsko-aktivnog pristupa. Aktivnost djeluje kao vanjski uvjet za razvoj kognitivnih procesa kod djeteta. To zna?i da je za razvoj djeteta potrebno organizirati njegove aktivnosti. To zna?i da je vaspitni zadatak organiziranje uslova koji izazivaju djelovanje djece.

Ova strategija u?enja je jednostavna za implementaciju u LEGO obrazovnom okru?enju, koje kombinuje LEGO setove posebno dizajnirane za grupne ?asove, pa?ljivo osmi?ljen sistem zadataka za decu i jasno formulisan obrazovni koncept.

Robotika postaje sve va?nija u ruskim obrazovnim programima. Studenti Ruske ?kole bavi se projektovanjem i programiranjem robotskih ure?aja, kori??enjem LEGO robota, industrijskih robota, specijalnih robota za rusko Ministarstvo za vanredne situacije.

II. Relevantnost. ?ovje?anstvu su prijeko potrebni roboti koji mogu ugasiti po?are bez pomo?i operatera, samostalno se kretati kroz dotad nepoznati, pravi neravni tereni i izvoditi spasila?ke operacije tokom prirodnih katastrofa i nesre?a. nuklearne elektrane, u borbi protiv terorizma. Postoji potreba za mobilnim robotima dizajniranim da zadovolje svakodnevne potrebe ljudi. I sada u modernoj proizvodnji i industriji postoji potra?nja za stru?njacima sa znanjem iz ove oblasti. Stoga obrazovna robotika danas postaje sve va?nija i relevantnija.

III. Problem.

Preda mnom se otvorio problem: kako osigurati efikasno u?enje kurs robotike i prakti?na primjena u obrazovnom procesu?

IV. Ciljevi:

Privla?enje pa?nje darovite djece na oblast visoke tehnologije i inovacija;

Popularizacija nau?nog i tehni?kog stvarala?tva i robotike;

Formiranje kompetencija u oblasti tehni?ka proizvodnja koriste?i robota tehni?ki sistemi;

V. Zadaci:

Osnivanje kru?oka o robotici i nau?no-tehni?kom stvarala?tvu.

Razvoj nastavnih metoda za osnove robotike i nau?no-tehni?kog stvarala?tva.

Razvoj obrazovne i konkurentske platforme.

Uvo?enje robotike u nastavu obrazovnog programa.

Naravno, u svojim programima rada uvijek isti?em edukativni aspekt u nastavi predmeta. Prilikom pripreme za svaki ?as nastojim da osmislim obrazovne zadatke.

VI. Novitet.

Novina koncepta je toKonstruktor i softver pru?a ga odli?na prilika Dijete u?i iz vlastitog iskustva. Takvo znanje tjera djecu da se kre?u putem otkri?a i istra?ivanja, a svaki priznati i cijenjeni uspjeh daje samopouzdanje. U?enje se odvija uspje?no kada je dijete uklju?eno u proces stvaranja smislenog i smislenog proizvoda koji ga zanima. Va?no je da dijete gradi svoje znanje, a u?itelj ga samo savjetuje.

VII. Teorijski aspekti.

Robotika- Ovo primenjena nauka, bavi se razvojem automatizovanih tehni?kih sistema. Bazira se na disciplinama kao ?to su elektronika, mehanika, programiranje.

Robotika je jedna od najva?nijih oblasti nau?nog i tehnolo?kog napretka, u kojoj problemi mehanike i novih tehnologija dolaze u dodir sa problemima ve?ta?ke inteligencije.

LEGO Mindstorms konstruktori vam omogu?avaju da organizujete obrazovne aktivnosti iz razli?itih predmeta i vodite integrisanu i metapredmetnu nastavu. Uz pomo? ovih kompleta mo?ete organizirati visoko motivirane obrazovne aktivnosti iz prostornog dizajna, modeliranja i automatskog upravljanja. I u?iteljicamo?e stvoriti uslove da u?enik ?eli provesti vlastiti eksperiment.

Lego roboti pru?aju velike mogu?nosti za izvo?enje?asovi informatikena teme vezane za programiranje. Lego programsko okru?enje omogu?ava vam da vizuelno dizajnirate programe za robote, tj. dozvolite djetetu da doslovno "dodiruje rukama" apstraktni koncepti informatiku. Konstrukcija robota ostaje izvan okvira nastave informatike: djeca samo programiraju razli?ita pona?anja ve? sastavljenih robota, opremljenih potrebnim senzorima i instrumentima. To omogu?ava studentima da koncentri?u svoju pa?nju na probleme obrade informacija programibilnim izvr?iocima, koji se rje?avaju u predmetu informatike.

VIII. Nastavne metode:

U svom radu koristim eksplanatorno-ilustrativne, heuristi?ke, problemske, programirane, reproduktivne, parcijalno-tragaju?e, pretra?iva?ke metode nastave, kao i metodu prezentacije problema.

Pa ipak, glavna stvar pri prou?avanju robotike je projektna metoda.

Ispodprojektna metodarazumiju tehnologiju organiziranja obrazovnih situacija u kojima u?enici sami postavljaju i rje?avaju svoje probleme i tehnologiju podr?ke samostalna aktivnost student.

Glavne faze razvoja Lego projekta:

Odre?ivanje teme projekta.

Svrha i ciljevi predstavljenog projekta.

Razvoj mehanizma baziranog na Lego modelu NXT.

Izrada programa za rad mehanizma u okru?enju Lego Mindstorms.

Testiranje modela, otklanjanje nedostataka i kvarova.

Prilikom razvijanja i otklanjanja gre?aka u projektima, u?enici me?usobno dijele svoja iskustva, ?to vrlo efikasno uti?e na razvoj kognitivnih, kreativnih vje?tina, kao i na samostalnost u?enika. Na ovaj na?in mo?emo osigurati da Lego u?enicima omogu?i da sami donose odluke, uzimaju?i u obzir okolne karakteristike i dostupnost prate?eg materijala. I, ono ?to je bitno, jeste sposobnost da koordinirate svoje postupke sa drugima, tj. - rad u timu.

IX. Rezultati uvo?enja kursa robotike u obrazovni proces .

Lego omogu?ava u?enicima da:

• trenirati zajedno u okviru istog tima;

  rasporedite odgovornosti u svom timu;

  manifest pove?ana pa?nja kultura i etika komunikacije;

  pokazati kreativan pristup rje?avanju datog problema;

  kreirati modele stvarnih objekata i procesa;

  vidi pravi rezultat tvoj rad.

Izra?en je program rada za krug „Lego konstrukcija i osnove robotike“.MindstormsNXT» za godinu studija. Razvija se metodi?ka podr?ka za nastavu: bilje?ke sa lekcija i prezentacije za njih.

Identifikovane su teme predmeta „Informatika i IKT“ u koje je mogu?e uklju?iti robotiku u obrazovni proces. Tematsko planiranje tema je prilago?eno. U razvoju nastavni materijali za njihovo predavanje.

Kao rezultat obuke, u?enici su mogli da poka?u svoja dostignu?a na gradskom, regionalnom i sveruskom nivou. Puga? Nikita je postao pobednik gradske konferencije „Korak u budu?nost“, a Repka Artem njen pobednik. Tim AlphaX(Chernikova Yaroslava i Pishnenko Nikolay) zauzeli su 1. mjesto na gradskom takmi?enju iz robotike u kategoriji „Kegelring“. I timNXT. exe(Roman Volovatov i Vladislav Ryazanov) zauzeli su 1. mjesto u nominaciji “Slijede?i liniju” i 2. mjesto u nominaciji “Kegelring”. Repka Artem i Puga? Nikita u?estvovali su na okru?nom takmi?enju mladih inovatora i pronalaza?a „Od ideje do realizacije“. U ?kolskoj 2012-2013NXT. exe(Ryazanov Vladislav, Tatarchuk Yuri, Repka Artem, Morgunov Andrey) su u?estvovali u radu okru?ne skup?tine mladih pronalaza?a u Nadymu. Na osnovu rezultata rada timaNXT. exedobio diplomu tre?eg stepena. Postoje i nagrade na sveruskom nivou: Artem Repka zauzeo je 2. mesto na Sveruskom takmi?enju nau?nog i tehni?kog stvarala?tva “ Mladi tehni?ari– budu?nost inovativne Rusije.” Postignuti rezultati pokazuju da djeca u?ivaju u dizajniranju i programiranju, te su spremna i dalje savladavati tako novu, modernu, tra?enu oblast kao ?to je robotika.

Sumiraju?i realizaciju kursa u obrazovnom prostoru ?kole, mo?emo re?i ?ta je podrazumevalo:

Pobolj?anje kvaliteta obrazovanja i interesovanja za predmet kod u?enika;

Formiranje novih modela obrazovnih aktivnosti kori?tenjem IKT-a;

Formiranje informati?ke kompetencije;

Novi oblici rada sa darovitom djecom;

Inovativna specijalizovana obuka;

Primjena tehnologija igara u obrazovanju;

Savremene IKT tehnologije u dodatnom obrazovanju;

Efikasan oblik rada sa problemati?nom djecom;

Razvoj kreativnog potencijala u?enika;

Popularizacija zanimanja in?enjera (dizajnera).

Stvaranje uslova koji omogu?avaju u?enicima da ostvare svoje sposobnosti i interesovanja;

Zaklju?ak.

Uklju?ivanje ?kolaraca u istra?ivanje i razmjenu robotike tehni?ke informacije i osnovna in?enjerska znanja, razvoj novih nau?nih i tehni?kih ideja ?e stvoriti neophodni uslovi za visokokvalitetno obrazovanje, kroz kori?tenje novih pedago?kih pristupa i kori?tenje novih informaciono-komunikacionih tehnologija u obrazovnom procesu.

Da sumiramo, mo?emo re?i da pravac „Obrazovna robotika“ ima velike izglede za razvoj.

Ministarstvo obrazovanja i nauke Tjumenske oblasti

Tjumenski regionalni dr?avni institut

razvoj regionalnog obrazovanja

EDUCATIONAL

ROBOTICS
Metodi?ke preporuke

Sastavio:

Boyarkina Yu.A., dr., vanredni profesor Odsjeka za prirodno-matemati?ko obrazovanje TOGIRRO

Obrazovna robotika.

Metodi?ki priru?nik. / Sastavio Boyarkina Yu.A.

Tjumenj: TOGIRRO, 2013

Ovaj priru?nik je metodi?ko pomagalo stru?njacima i nastavnicima obrazovnih ustanova koji sprovode prakti?ne aktivnosti u realizaciji obrazovnih programa iz oblasti obrazovne robotike.

Priru?nik istra?uje niz pitanja vezanih za kori?tenje obrazovne robotike u nastavi u osnovnim, srednjim i srednjim ?kolama u kontekstu uvo?enja Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda. Priru?nik sadr?i provjerene materijale koji sa?imaju iskustvo uvo?enja obrazovne robotike od strane obrazovnih institucija u Tjumenskoj regiji.

Metodi?ki priru?nik se preporu?uje nastavnom osoblju koje provodi op?eobrazovne programe u kontekstu uvo?enja Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda u obrazovnu ustanovu, metodicima koji nadgledaju implementaciju robotike, polaznicima kurseva usavr?avanja i rukovodiocima obrazovnih ustanova.

POGLAVLJEI

TEORIJSKE OSNOVE I METODOLO?KE OSOBINE IMPLEMENTACIJE ROBOTIKE U OBRAZOVNI PROCES ?KOLE

Dobar in?enjer se mora sastojati iz ?etiri dela: 25% - biti teoreti?ar; 25% umjetnik, 25% eksperimentator i 25% izumitelj

P.L.Kapitsa

Ve? u ?koli djeca bi trebala imati priliku
otkrijte svoje sposobnosti, pripremite se za ?ivot
u visokotehnolo?kom konkurentnom svijetu

D. A. Medvedev

1. 
   UVOD

Robotika- primenjena nauka koja se bavi razvojem automatizovanih tehni?kih sistema. Robotika se oslanja na discipline kao ?to su elektronika, mehanika i programiranje.

Robotika je jedna od najva?nijih oblasti nau?nog i tehnolo?kog napretka, u kojoj problemi mehanike i novih tehnologija dolaze u dodir sa problemima ve?ta?ke inteligencije. On moderna pozornica U uslovima uvo?enja Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda, javlja se potreba za organizovanjem razrednih i vannastavnih aktivnosti u cilju zadovoljavanja potreba deteta i zahteva dru?tva u onim oblastima koje doprinose realizaciji osnovnih zadataka nau?nog i tehnolo?ki napredak. Takve moderne oblasti u ?koli uklju?uju robotiku i robotski dizajn. Trenutno mnoge obrazovne institucije u Rusiji i Tjumenskoj regiji poku?avaju integrirati Lego robotiku u obrazovni proces. Odr?avaju se takmi?enja iz robotike, u?enici u?estvuju u raznim takmi?enjima na osnovu kori??enja novih nau?nih i tehni?kih ideja, razmene tehni?kih informacija i in?enjerskih znanja.

U modernom dru?tvu roboti se uvode u svakodnevni ?ivot, mnogi procesi se zamjenjuju robotima. Oblasti primjene robota su razli?ite: medicina, gra?evinarstvo, geodezija, meteorologija itd. ?ovjek vi?e ne mo?e zamisliti mnoge procese u ?ivotu bez robotskih ure?aja (mobilnih robota): robota za sve vrste dje?jih i odraslih igra?aka, robota kao medicinske sestre, robota kao dadilje, robota kao ku?nu pomo?nicu itd.

Specijalisti sa znanjem iz oblasti in?enjerske robotike trenutno su veoma tra?eni. Zahvaljuju?i tome, pitanje uvo?enja robotike u obrazovni proces, po?ev?i od osnovne ?kole pa dalje na svakom nivou obrazovanja, pa tako i na fakultetima, je prili?no aktualno. Ako je dijete zainteresirano za ovu oblast od malih nogu, mo?e otkriti mnogo zanimljivih stvari i, ?to je jo? va?nije, razviti vje?tine koje ?e mu trebati da bi stekao profesiju u budu?nosti. Stoga uvo?enje robotike u obrazovni proces i vrijeme van nastave postaje sve va?nije i relevantnije.

Svrha upotrebe Lego konstrukcije u sistemu dodatnog obrazovanja je ovladavanje vje?tinama po?etnog tehni?kog dizajna, razvijanje finih motori?kih sposobnosti, prou?avanje koncepata dizajna i osnovnih svojstava (rigidnost, snaga, stabilnost), te vje?tine interakcije u grupi. Djeci se obezbje?uju konstrukcioni setovi opremljeni mikroprocesorom i setovi senzora. Uz njihovu pomo?, u?enik mo?e programirati robota - pametnu ma?inu - za obavljanje odre?enih funkcija.

Novi standardi obuke imaju karakteristi?nu osobinu – fokus na obrazovne rezultate, koji se razmatraju na osnovu sistemskog aktivisti?kog pristupa. Lego obrazovno okru?enje poma?e u implementaciji ove strategije u?enja.

Glavna oprema koja se koristi za podu?avanje djece robotici u ?kolama su LEGO setovi.

Konstruktori LEGO postoje razne vrste usmjereno na obrazovanje djece, vode?i ra?una o zadovoljstvu starosne karakteristike i potrebe djeteta.

Hajde da razmotrimo klasifikacija konstruktora , koristi se u obrazovnim institucijama.

1. 
   WeDo– konstrukcioni set namenjen deci od 7 do 11 godina. Omogu?ava vam da napravite modele automobila i ?ivotinja, programirate njihove radnje i pona?anje.
2. 
   E- lab "Energija, rad, snaga"- za djecu od 8 godina. Upoznaje studente sa raznih izvora energija, metode njene transformacije i o?uvanja.
3. 
   E- lab "Obnovljivi izvori energije"- za djecu od 8 godina. Upoznaje studente sa tri glavna obnovljiva izvora energije.
4. 
   "Tehnologija i fizika"- za djecu od 8 godina. Omogu?ava vam prou?avanje osnovnih zakona mehanike i teorije magnetizma.
5. 
   "Pneumatika"- za djecu od 10 godina. Omogu?ava projektovanje sistema koji koriste protok vazduha.
6. 
   LEGO Mindstorms „Industrija zabave. Prvi robot" (RCX) je konstrukcioni set (komplet spojnih dijelova i elektronskih komponenti) za djecu stariju od 8 godina. Dizajniran za kreiranje programabilnih robotskih ure?aja.
7. 
   LEGO Mindstorms „Automatski ure?aji. Prvi robot" (RCX) - za djecu od 8 godina. Omogu?ava vam kreiranje programabilnih robotskih ure?aja.
8. 
   LEGO Mindstorms "Prvi robot" (NXT) - za djecu od 8 godina. Omogu?uje vam stvaranje jednostavnih i prili?no slo?enih programabilnih robotskih ure?aja.

Svi ?kolski kompleti bazirani na LEGO® konstrukcionom setu PervoRobot RCX, NXT dizajnirani su za u?enike koji uglavnom rade u grupama. Zbog toga studenti istovremeno sti?u ve?tine saradnje i sposobnost da se nose sa individualnim zadacima koji su deo zajedni?ki zadatak. Tokom procesa dizajna, osigurajte da kreirani modeli rade i ispunjavaju zadatke koji su im dodijeljeni. U?enici imaju priliku da u?e iz iskustva i budu kreativni u rje?avanju zadatog problema. U?enici savladavaju zadatke razli?ite te?ine u fazama. Princip u?enja korak po korak koji je klju?an za LEGO® osigurava da u?enik mo?e raditi vlastitim tempom.

PervoRobot NXT konstruktori omogu?avaju nastavniku da se usavr?ava, preuzima nove ideje, privla?i i zadr?i pa?nju u?enika, organizuje obrazovne aktivnosti koriste?i razli?ite predmete i izvodi integrisanu nastavu. Dodatne stavke, sadr?ani u svakom setu konstrukcionih kompleta, omogu?avaju studentima da kreiraju modele vlastitih izuma i dizajniraju robote koji se koriste u ?ivotu.

Ovi konstruktori pokazuju u?enicima odnos izme?u razli?itih oblasti znanja na ?asovima informatike mogu da re?avaju probleme iz fizike, matematike itd. Modeli dizajnera PervoRobot NXT daju ideju o radu mehani?kih konstrukcija, sili, kretanju i brzini i poma?u u izvo?enju matemati?kih prora?una. Ovi setovi poma?u u prou?avanju dijelova informatike: modeliranja i programiranja.

1. 
   METODOLO?KE PREPORUKE ZA UPOTREBU ROBOTIKE U OBRAZOVNOM PROCESU

U sklopu ?kolske nastave i dodatne edukacije, Lego robotski sistemi se mogu koristiti u sljede?im podru?jima:

• 
  Demonstracija;
• 
  Frontalni laboratorijski rad i eksperimente;
• 
  Aktivnosti istra?iva?kog projekta.

Efikasnost podu?avanja osnova robotike zavisi i od organizacije nastave koja se izvodi po slede?im metodama:

• 
  Obja?njeno – ilustrativno – predstavljanje informacija na razli?ite na?ine (obja?njenje, pri?a, razgovor, instrukcija, demonstracija, rad sa tehnolo?kim kartama i sl.);
• 
  Heuristi?ki - metoda kreativne aktivnosti (stvaranje kreativnih modela, itd.);
• 
  Problemati?no - formuliranje problema i samostalno tra?enje u?enika za njegovim rje?enjem;
• 
  Programirano - skup operacija koje se moraju izvr?iti tokom izvr?avanja prakti?an rad(forma: kompjuterska radionica, projektna aktivnost);
• 
  Reproduktivno - reprodukcija znanja i metoda aktivnosti (forma: prikupljanje modela i struktura na osnovu uzorka, razgovor, analogne vje?be);
• 
  Djelomi?no - pretra?ivanje - rje?avanje problemati?nih problema uz pomo? nastavnika;
• 
  Pretra?iva? – samostalno rje?avanje problema;
• 
  Metoda prezentacije problema je formulisanje problema od strane nastavnika, njegovo re?avanje od strane samog nastavnika i u?e??e u?enika u re?avanju.

Glavna metoda koja se koristi u prou?avanju robotike je projektna metoda. Projektna metoda se podrazumijeva kao tehnologija organiziranja obrazovnih situacija u kojima u?enik postavlja i rje?ava svoje probleme i tehnologija za podr?ku samostalnim aktivnostima u?enika.

Projektno u?enje je sistematska nastavna metoda koja uklju?uje u?enike u proces sticanja znanja i vje?tina kroz ?irok spektar istra?iva?ke aktivnosti zasnovano na slo?enim problemima iz stvarnog svijeta i pa?ljivo izra?enim zadacima.

Glavne faze razvoja Lego projekta:

1. 
   Odre?ivanje teme projekta.
2. 
   Svrha i ciljevi predstavljenog projekta. Hipoteza.
3. 
   Razvoj mehanizma zasnovanog na Lego modelu NXT (RCX).
4. 
   Izrada programa za rad mehanizma u Lego Mindstorms okru?enju (RoboLab).
5. 
   Testiranje modela, otklanjanje nedostataka i kvarova.

Prilikom izrade i otklanjanja gre?aka u projektima, u?enici me?usobno dijele svoja iskustva, ?to vrlo efikasno uti?e na razvoj kognitivnih, kreativnih vje?tina, kao i na samostalnost u?enika. Dakle, mo?ete biti sigurni da je Lego dodatna sredstva kada izu?ava kurs informatike, omogu?ava studentima da samostalno donose odluke, primenljive na datu situaciju, uzimaju?i u obzir okolne karakteristike i dostupnost prate?ih materijala. I, ono ?to je bitno, jeste sposobnost da koordinirate svoje postupke sa drugima, tj. raditi kao tim.

Dodatna prednost izu?avanja robotike je stvaranje tima i u budu?nosti u?e??e na gradskim, regionalnim, sveruskim i me?unarodnim takmi?enjima iz robotike, ?to zna?ajno pove?ava motivaciju studenata za sticanje znanja. Osnovni cilj upotrebe robotike je dru?tveni poredak dru?tva: formiranje li?nosti sposobne da samostalno postavlja obrazovne ciljeve, osmi?ljava na?ine za njihovo ostvarivanje, prati i vrednuje svoja postignu?a, radi sa razli?itim izvorima informacija, vrednuje ih i na osnovu toga , formuli?u?i sopstveno mi?ljenje, sud i procenu. Odnosno, formiranje klju?nih kompetencija u?enika.

Pristup zasnovan na kompetencijama u op?tem i srednjem obrazovanju objektivno odgovara kako dru?tvenim o?ekivanjima u oblasti obrazovanja, tako i interesima u?esnika u obrazovnom procesu. Pristup zasnovan na kompetencijama je pristup koji se fokusira na rezultate obrazovanja, a rezultat obrazovanja nije koli?ina nau?enih informacija, ve? sposobnost djelovanja u razli?itim problemskim situacijama.

Osnovni zadatak sistema op?teg obrazovanja je da postavi temelje informati?ke kompetencije pojedinca, tj. pomo?i studentu da ovlada metodama prikupljanja i gomilanja informacija, kao i tehnologijom njihovog razumijevanja, obrade i prakti?ne primjene.

Mogu?nosti uklju?ivanja robotike u izu?avanje op?teobrazovnih predmeta detaljnije su prikazane u tabeli 1.

Tabela 1

Mogu?nosti upotrebe robotike u obrazovnom procesu

OSNOVNA ?KOLA	OSNOVNA ?KOLA			SREDNJA ?KOLA
Aktivnosti na nastavi
Obrazovni konstruktori: Svijet oko nas Matematika Geometrija Najjednostavniji geometrijski oblici Perimetar Jednake brojke Povr?ina, jedinice povr?ine Simetrija Logika i kombinatorika Svojstva objekata, klasifikacija po karakteristikama Sekvence, lanci Parovi i grupe objekata. Isti i razli?iti setovi. Torbe Logi?ki i kombinatorni problemi DUPLO projekti Na ?asovima tehnologije i razvoja govora Slova DUPLO Na ?asovima engleskog LEGO FirstRobot Lekcija iz svijeta oko nas Sekcija "?ivotinjski svijet" Demonstracija programiranih robota na ?asovima okolnog svijeta, matematike (prostorni odnosi). Ra?unarstvo (programiranje robota) Tehnologija: grupni rad sa WEDO		INFORMATIKA http://gaysinasnz.ucoz.ru/index/planirovanie_na_2011_2012_uchebnyj_god/0-35 - email. portfolio Gaisine I.R., nastavnika informatike, Sne?insk

Danas ?asovi robotike postaju veoma popularni. Takvi ?asovi poma?u ?kolarcima da formiraju i razviju kriti?ko mi?ljenje, nau?e da kreativno pristupe procesu rje?avanja problema razli?itog stepena slo?enosti, a tako?er i steknu vje?tine timskog rada.

Nova generacija

Savremeno obrazovanje prelazi u novu fazu svog razvoja. Mnogi nastavnici i roditelji tra?e priliku da zainteresuju djecu za nauku, usade ljubav prema u?enju i napune ih ?eljom da stvaraju i razmi?ljaju izvan okvira. Tradicionalni oblici predstavljanja materijala odavno su izgubili na va?nosti. Nova generacija nije poput svojih predaka. ?ele da u?e na ?ivahan, zanimljiv, interaktivan na?in. Ova generacija se lako snalazi moderne tehnologije. Djeca se ?ele razvijati na na?in da ne samo da idu u korak sa tehnologijama koje se brzo razvijaju, ve? i direktno u?estvuju u tom procesu.

Mnoge od njih zanima: „?ta je robotika? Gdje ovo mo?ete nau?iti?

Obrazovanje i roboti

Ova akademska disciplina uklju?uje predmete kao ?to su dizajn, programiranje, algoritmi, matematika, fizika i druge discipline vezane za in?enjerstvo. Svjetska roboti?ka olimpijada (World Robotics Olympiad - WRO) odr?ava se svake godine. U obrazovnom polju ovo je veliko takmi?enje koje omogu?ava onima koji se prvi put susre?u sa ovakvim predmetom da bolje nau?e ?ta je robotika. Pru?a priliku u?esnicima iz vi?e od 50 zemalja da se oku?aju u tome. Na takmi?enje dolazi oko 20 hiljada ekipa koje ?ine djeca od 7 do 18 godina.

Glavni cilj WRO: razvoj i popularizacija STT (nau?no-tehni?kog stvarala?tva) i robotike me?u mladima i djecom. Ovakve olimpijade su moderno obrazovno sredstvo 21. veka.

Nove karakteristike

Kako bi djeca bolje razumjela ?ta je robotika, na takmi?enjima se koriste teorijske i prakti?ne vje?tine ste?ene na nastavi u sklopu klupskog rada i ?kolskog programa za izu?avanje prirodnih i egzaktnih nauka. Strast prema disciplini robotike postepeno se razvija u ?elju za dubljim u?enjem o naukama kao ?to su matematika, fizika, ra?unarstvo i tehnologija.

WRO je jedinstvena prilika za svoje u?esnike i posmatra?e ne samo da dublje nau?e o robotici, ve? i da razviju kreativnost i ve?tine kriti?kog mi?ljenja koje su tako neophodne u 21. veku.

Obrazovanje

Interes za obrazovnu disciplinu robotike raste svakim danom. Materijalna baza se stalno pobolj?ava i razvija, mnoge ideje koje su donedavno bile san sada su stvarnost. Izu?avanje predmeta „Osnove robotike“ postalo je mogu?e veliki broj djeca. Na ?asovima djeca u?e rje?avati probleme sa ograni?enim resursima, obra?ivati i usvajati informacije i koristiti ih na pravi na?in.

Djeca lako u?e. Moderna mla?a generacija, odgojena na raznim napravama, po pravilu, nema pote?ko?a u savladavanju discipline „Osnove robotike“, pod uslovom da ima ?elju i ?e? za novim saznanjima.

Neophodno je da je ?ak i odrasle te?e preobu?iti nego pou?iti ?iste, ali ?edne umove djece. Pozitivan trend je ogromna pa?nja koju ruske vladine agencije posve?uju popularizaciji robotike me?u mladima. I to je razumljivo, jer je zadatak modernizacije i privla?enja mladih stru?njaka pitanje konkurentnosti dr?ave u me?unarodnoj areni.

Va?nost predmeta

Danas aktuelno pitanje Ministarstvo prosvjete uvodi obrazovnu robotiku u niz ?kolskih disciplina. Smatra se va?nim podru?jem razvoja. Na ?asovima tehnologije djeca treba da steknu razumijevanje o savremenom polju razvoja i dizajna tehnologije, ?to im daje priliku da sami izmi?ljaju i grade. Nije neophodno da svi studenti postanu in?enjeri, ali svako treba da ima priliku.

Op?enito, ?asovi robotike su djeci izuzetno zanimljivi. Ovo je va?no da svi shvate – i nastavnici i roditelji. Takvi ?asovi pru?aju priliku da se druge discipline sagledaju u druga?ijem svjetlu i razumiju zna?enje njihovog u?enja. Ali smisao, razumevanje za?to je to neophodno, pokre?e umove momaka. Njegov nedostatak negira sve napore nastavnika i roditelja.

Va?an faktor je da u?enje robotike nije stresan proces i da u potpunosti apsorbira djecu. Ovo nije samo razvoj li?nosti u?enika, ve? i prilika da se pobjegne od ulice, nepovoljnog okru?enja, besposlenog provoda i posljedica koje to povla?i.

Porijeklo

Sam naziv robotike dolazi od odgovaraju?eg engleskog robotike. Ovo je primenjena nauka koja se bavi razvojem tehni?kih automatizovanih sistema. U proizvodnji je jedan od glavnih tehni?kih temelja intenziviranja.

Svi zakoni robotike, kao i sama nauka, usko su povezani sa elektronikom, mehanikom, telemehanikom, mehanotronikom, ra?unarstvom, radio in?injeringom i elektrotehnikom. Sama robotika se dijeli na industrijsku, gra?evinsku, medicinsku, svemirsku, vojnu, podvodnu, avijacijsku i ku?nu.

Koncept “robotike” je prvi put koristio pisac nau?ne fantastike u svojim pri?ama 1941. godine (pri?a “La?ov”).

Samu rije? "robot" skovali su 1920. ?e?ki pisci i njegov brat Josef. Uvr?ten je u nau?nofantasti?nu predstavu "Rossumovi univerzalni roboti", koja je postavljena 1921. godine i do?ivjela je veliki uspjeh kod publike. Danas se mo?e uo?iti kako se linija zacrtana u predstavi na?iroko razvila u svjetlu nau?nofantasti?ne kinematografije. Su?tina zapleta: vlasnik fabrike razvija i postavlja proizvodnju velikog broja androida koji mogu raditi bez odmora. Ali ovi roboti se na kraju pobune protiv svojih kreatora.

Istorijski primjeri

Zanimljivo je da su se po?eci robotike pojavili u anti?ko doba. O tome svjedo?e ostaci pokretnih statua nastalih u 1. stolje?u prije Krista. Homer je u Ilijadi pisao o slu?kinjama stvorenim od zlata koje su bile sposobne da govore i misle. Danas se inteligencija kojom su roboti obdareni zove - umjetna inteligencija. Osim toga, drevni gr?ki ma?inski in?enjer Archytas iz Tarentuma je zaslu?an za dizajn i stvaranje mehani?kog lete?eg goluba. Ovaj doga?aj datira otprilike iz 400. godine prije Krista.

Mnogo je takvih primjera. Oni su dobro obra?eni u knjizi I.M. Makarova. i Topcheeva Yu.I. "Robotika: istorija i izgledi." Na popularan na?in govori o poreklu modernih robota, a tako?e ocrtava robotiku budu?nosti i odgovaraju?i razvoj ljudske civilizacije.

Vrste robota

U sada?njoj fazi, najva?nije klase robota op?e namjene su mobilni i manipulativni.

Mobile je automatska ma?ina sa pokretnom ?asijom i kontrolisanim pogonima. Ovi roboti mogu hodati, na to?kovima, na gusjenicama, puzati, plivati ili letjeti.

Manipulacija je automatska stacionarna ili mobilna ma?ina, koja se sastoji od manipulatora sa nekoliko stupnjeva pokretljivosti i programski kontrolisan, obavljanje motornih i upravlja?kih funkcija u proizvodnji. Takvi roboti dolaze u podnim, portalnim ili vise?a forma. Najrasprostranjeniji su u industriji instrumenata i ma?ina.

Na?ini kretanja

Roboti na kota?ima i gusjenicama postali su ?iroko rasprostranjeni. Pomicanje hodaju?eg robota je izazovan dinami?ki problem. Takvi roboti jo? ne mogu imati stabilno kretanje svojstveno ljudima.

?to se ti?e lete?ih robota, mo?emo re?i da je ve?ina modernih aviona upravo to, ali njima upravljaju piloti. Istovremeno, autopilot mo?e kontrolisati let u svim fazama. Lete?i roboti tako?e uklju?uju svoju podklasu - krstare?e rakete. Takvi ure?aji su lagani i obavljaju opasne misije, uklju?uju?i pucanje po komandi operatera. Osim toga, postoji dizajn ure?aja sposoban za samostalno pucanje.

Postoje lete?i roboti koji koriste pogonske tehnike koje koriste pingvini, meduze i ra?a. Ovaj na?in kretanja se mo?e vidjeti kod robota Air Penguin, Air Ray i Air Jelly. Proizvodi ih Festo. Ali RoboBee roboti koriste metode letenja insekata.

Me?u robotima koji puze, postoji niz razvoja koji su po kretanju sli?ni crvima, zmijama i pu?evima. U ovom slu?aju, robot koristi sile trenja na hrapavoj povr?ini ili zakrivljenosti povr?ine. Ova vrsta kretanja je korisna za uske prostore. Takvi roboti su potrebni za tra?enje ljudi ispod ru?evina uni?tenih zgrada. Roboti nalik zmiji su sposobni da se kre?u u vodi (kao ?to je ACM-R5 proizveden u Japanu).

Roboti koji se kre?u du? vertikalne povr?ine koriste sljede?e pristupe:

• sli?no osobi koja se penje na zid sa izbo?inama (Stanfordski robot Kapucin);
• sli?no gekonima opremljenim vakuumskim usisnim ?a?ama (Wallbot i Stickybot).

Me?u robotima za plivanje postoji mnogo razvoja koji se kre?u po principu imitacije ribe. Efikasnost takvog kretanja je 80% ve?a od efikasnosti kretanja propelerom. Takvi dizajni imaju nizak nivo buke i visoku upravljivost. Zbog toga su od velikog interesa za podvodne istra?iva?e. Takvi roboti uklju?uju modele sa Univerziteta Essex - Robotic Fish and Tuna, koje je razvio Field Robotics Institute. Modelirani su prema pokretu karakteristi?nom za tunu. Me?u robotima koji imitiraju kretanje ra?a, poznati razvoj kompanije Festo je Aqua Ray. A robot koji se kre?e poput meduze je Aqua Jelly od istog programera.

Rad u klubu

Ve?ina roboti?kih klubova namijenjena je osnovnim i srednjim ?kolama. Ali i djeca pred?kolskog uzrasta nisu zakinuti pa?njom. Glavna uloga Razvoj kreativnosti igra tu ulogu. Pred?kolci moraju nau?iti slobodno razmi?ljati i svoje ideje preto?iti u kreativnost. Zato su namijenjeni ?asovi robotike u klubovima za djecu do 6 godina aktivno kori??enje kocke i jednostavne konstrukcije.

?kolski program svakako postaje sve komplikovaniji. Pru?a vam priliku da se upoznate s razli?itim klasama robota, oku?ate se u praksi i udubite se u nauku. Nove discipline otkrivaju djetetov potencijal za stjecanje profesionalnih vje?tina i znanja u odabranoj oblasti in?enjerstva.

Robotski kompleksi

Savremeni razvoj robotike je u takvoj fazi da se ?ini da se sprema sna?an proboj u robotskoj tehnologiji. To je isto kao i sa video pozivima i mobilnim ure?ajima. Sve je to donedavno izgledalo nedostupno masovnoj potro?nji. Ali danas je to uobi?ajeno i prestalo je da ?udi. Ali svaka izlo?ba robotike pokazuje nam fantasti?ne projekte koji zahva?aju ?ovjekov duh pri samoj pomisli na njihovu implementaciju u ?ivot dru?tva.

U obrazovnom sistemu dozvoljavaju realizaciju programa kori??enjem projektne aktivnosti naime slo?ene instalacije robota, me?u kojima su popularni:

Kontrola

Po vrsti upravlja?kih sistema razlikuju se:

• biotehni?ki (komandni, kopiraju?i, poluautomatski);
• automatski (softverski, adaptivni, inteligentni);
• interaktivni (automatski, nadzorni, interaktivni).

Glavni zadaci kontrole robota uklju?uju:

• planiranje kretanja i polo?aja;
• planiranje snaga i momenata;
• identifikacija dinami?kih i kinemati?kih podataka;
• dinami?ka analiza ta?nosti.

Razvoj metoda upravljanja je od velikog zna?aja u oblasti robotike. Ovo je va?no za tehni?ku kibernetiku i teoriju automatska kontrola.

Robotika - univerzalni alat za obrazovanje. Uklapa se i u dodatno obrazovanje, i u vannastavne aktivnosti, i u nastavu predmeta ?kolskog plana i programa, i to u strogom skladu sa zahtjevima Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda. Pogodno za sve uzraste - od pred?kolaca do stru?nog obrazovanja. ?tovi?e, podu?avanje djece pomo?u robotske opreme istovremeno je u?enje kroz igru i tehni?ku kreativnost, ?to doprinosi obrazovanju aktivnih, strastvenih za svoj posao, samodovoljnih ljudi novog tipa. Va?no je da se kori?tenjem robotike kao inovativne tehnike u nastavi u redovnim ?kolama, vrti?ima i ustanovama dodatnog obrazovanja osigura jednak pristup modernim obrazovnim tehnologijama za djecu svih dru?tvenih slojeva.

Obrazovna robotika omogu?ava da se u ranoj fazi prepoznaju tehni?ke sklonosti u?enika i da se razvijaju u tom smjeru.

Robotika se mo?e koristiti u primarnoj, osnovnoj op?oj i sekundarnoj (potpunoj) op?te obrazovanje, u zoni po?etne stru?no obrazovanje, kao i specijalnu (popravnu) obuku.

Jedan od va?ne karakteristike rad sa obrazovnom robotikom bi trebao postati stvaranje kontinuiranog sistema- robotika treba da radi na razvoju tehni?ke kreativnosti, ?kolovanju budu?eg in?enjera, po?ev?i od vrti?a do zvanja pa ?ak i u proizvodnji.

Pred?kolsko obrazovanje

Prvi put ?e iz djetetovih ruku iza?i proizvod koji zapravo mo?e izvr?iti zami?ljene radnje i rije?iti postavljene zadatke. Izradom svojih prvih modela djeca ?e po prvi put nau?iti osnovne principe dizajna i programiranja.

Dizajneri “Prvi dizajni”, “Prvi mehanizmi”

Osnovna ?kola

Tema "Svijet oko nas"

Dru?tveni poredak dru?tva nala?e da moderni ?kolarac treba da se upozna sa svijetom oko sebe ne samo kroz teorijski nivo, ali i da direktno u praksi shvati njene tajne. Mogu?e je kombinirati teoriju i praksu ako se u nastavi o okolnom svijetu (vi?e od 25 tema) u osnovnoj ?koli koristi obrazovna robotika, ?to ?e zna?ajno utjecati na razvoj govora i kognitivnih procesa u?enika ( senzorni razvoj, razvoj mi?ljenja, pa?nje, pam?enja, ma?te), kao i emocionalnu sferu i kreativne sposobnosti. Na primjer, u programu Pleshakova A.A. Obrazovna robotika “Green House” omogu?it ?e kreiranje dinami?kih dijagrama u nastavi koji odra?avaju odre?ene fenomene i u?init ?e demonstraciju eksperimenata svijetlim, ?arenijim i vizualnijim.

Osnovna i srednja ?kola

Djeca se tokom nastave ne samo i ne toliko bave robotikom, ve? je koriste kao svojevrsni interaktivni element, uz pomo? kojeg se neka teorijska znanja konsoliduju u praksi. Teorijska znanja mogu biti kako u egzaktnim naukama: matematici i fizici, tako iu prirodnim naukama: hemiji, astronomiji, biologiji, ekologiji.

Komercijalne kompanije koje aktivno podr?avaju obrazovnu robotiku shvatile su potrebu za pripremanjem edukativnih materijala za takve programe, pa su tako nastali edukativni kompleti Green City i Space Challenge.

Predmet "fizika"

U nastavi fizike robotika se mo?e koristiti za laboratorijske, prakti?ne radove i eksperimente, kao i za istra?iva?ke projektne aktivnosti pri izu?avanju odjeljaka: „Fizika i fizi?ke metode prou?avanje prirode", "Mehani?ki fenomeni", "Toplotni fenomeni", "Elektri?ni i magnetne pojave"," Elektromagnetne oscilacije i valovi.

Predmet "Informatika"

Edukativni konstruktori ?e omogu?iti u?enicima da intenzivnije razvijaju klju?ne kompetencije u?enika na ?asovima informatike pri izu?avanju sekcija: „Informacione osnove procesa upravljanja“, „Imaginacija objekata u okolnom svetu“, „Imaginacija sistema objekata“, „ Glavne faze modeliranja”, “Algoritmi. Izvr?ilac algoritma“, „Programsko okru?enje“, „Arhitektura ra?unara. Interakcija ra?unarskih ure?aja."

Predmet "Tehnologija"

Obrazovna robotika je najskladnije integrisana u odjeljke predmeta „Tehnologija“ kao ?to su „Ma?ine i mehanizmi“, „Grafi?ko predstavljanje i modeliranje“, „Elektrotehni?ki radovi“.

Predmet "Matematika"

Jedan od najsjajnijih i najjednostavnijih primjera konsolidacije znanja iz ?kolskog predmeta matematike je izra?unavanje putanje robota. Ovisno o nivou znanja, ovdje se mogu koristiti i uobi?ajena metoda poku?aja i gre?aka i nau?ni pristup: ovdje ?e im mo?da trebati svojstva proporcije (6-7. razred), poznavanje formule za obim (8-9.) i ?ak i trigonometrija (10. razred).

Vannastavne aktivnosti

Projektno orijentisan rad sa dizajnerom omogu?ava vam da organizujete fakultativno, ku?no i u?enje na daljinu.

U ?koli djeca mogu u?estvovati u klubovima, izbornim predmetima i poha?ati nastavu u ustanovama dodatnog obrazovanja. Oblici rada mogu biti raznovrsni: op?erazvojni klubovi za djecu osnovnog i srednjeg razreda; dizajnerski i istra?iva?ki krugovi za srednjo?kolce, uklju?ivanje istra?ivanja zasnovanog na obrazovnim dizajnerima u aktivnosti nau?nog dru?tva studenata i jo? mnogo toga.

Organiziranje roboti?kih klubova omogu?ava rje?avanje ?itavog niza problema, uklju?uju?i privla?enje djece u riziku, stvaranje uslova za izra?avanje tinejd?era, stvaranje situacije uspjeha za svu djecu, jer robotika je i na?in da se organizira slobodno vrijeme djece i adolescenata. kori??enjem savremenih informacionih tehnologija.

Osim toga, kori?tenjem edukativnih konstruktora mo?emo identificirati darovitu djecu, potaknuti njihovo zanimanje i razviti vje?tine prakti?nih rje?enja aktuelnih obrazovnih problema.

Stru?no obrazovanje

Pribli?avaju?i se trenutku prelaska na nivo stru?nog obrazovanja, zahvaljuju?i obrazovnoj robotici, u?enik je, po pravilu, ve? napravio svoj profesionalni izbor. Integracija robotike u obrazovni proces u ustanovama stru?nog obrazovanja, bilo da se radi o nevladinoj organizaciji, srednjo?kolskoj ustanovi ili univerzitetu, poma?e tinejd?eru ne samo da razvije tehni?ke sklonosti, ve? im poma?e i da shvate su?tinu profesije koju su odabrali. Robotika vam omogu?ava da implementirate stru?na znanja kroz modeliranje, dizajn i programiranje. Glavni cilj u fazi integracije robotike na nivou stru?nog obrazovanja - osigurati interakciju izme?u obrazovanja, nauke i proizvodnje.

Konstruktori za kreiranje robota

In?enjersko-tehni?ki fokus upotrebe obrazovne robotike slu?i kao sjajna prilika da dijete poka?e svoje znanje iz podru?ja in?enjerske i tehni?ke misli brzim (mobilnim) kreiranjem konstruktora kori?tenjem jednostavnih i slo?enih in?enjerskih mehanizama i tehni?kih rje?enja.

Trenutno se u obrazovanju koriste razli?iti robotski sistemi, na primjer, LEGO Education, FischerTechnik, Mechatronics Control Kit, Festo Didactic i drugi.

Lego obrazovna serija

Serija Lego Education uklju?uje Lego WeDo i Lego Mindstorms.

Lego WeDo

Konstruktor je namenjen pred?kolcima i ?kolarcima junior classes. Iako je elementarna baza ovog konstrukcionog seta uvelike pojednostavljena, sadr?i iste ideje, prakti?no istu elektroniku i softver kao u Lego Mindstorms. Po ?elji, uz ovaj set mo?ete koristiti stare Lego komade i one kompatibilne. Uz Lego WeDo, ?ak i pred?kolci mogu raditi gotovo samostalno ili uz minimalnu pomo? odraslih.

Broj komada u Lego WeDo setu: 158. Set sadr?i 4 uputstva, svaka sa 3 modela. Kao rezultat, dobijate 12 lekcija - 12 modela za 4 teme.

softver: LEGO® WeDo™ Prvi robot

Lego Mindstorms

Ovo je najpoznatiji i najrazvijeniji programabilni konstrukcioni komplet na tr?i?tu gaming robotike i elektronskih konstrukcionih kompleta, koji ?e svakom ?kolarcu omogu?iti da sastavi pravog robota. Sva elektronika je ugra?ena u Lego komade, ?to olak?ava sastavljanje. Fantasti?no ?udovi?te, industrijska ma?ina ili android koji voli mir - svaka fantazija o?ivljava uz Lego Mindstorms. Beskrajne mogu?nosti dizajnera i fleksibilnost softvera ?e satima o?arati ?ak i odrasle.

Programsko okru?enje(NXT G je pojednostavljena verzija programa LabVIEW) ?to jednostavnije: radnje robota su ozna?ene ikonama koje je potrebno sastaviti u tra?enom nizu.

Prou?avaju se osnovni principi projektovanje i programiranje robota razne vrste: mobilni, hodanje, balansiranje, manipulatori itd.

Opremljeni su setom standardnih LEGO dijelova (palice, osovine, kota?i, zup?anici) i setom koji se sastoji od senzora, motora i programabilnog bloka. Setovi se dijele na osnovne i resursne.

NXT Basic Set dolazi u tri verzije:

• 8527 LEGO MINDSTORMS NXT – prva verzija komercijalnog seta, 577 komada;
• 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT Osnovni set - Obrazovni set za u?enje, 431 komad;
• 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 - druga verzija komercijalnog seta, 619 komada.

Sastav robotskog kompleta EV3

Sva tri seta sadr?e istu verziju NXT pametne jedinice, samo se verzije firmvera razlikuju, ali to nije bitno, jer se firmver mo?e lako a?urirati. Dakle, u tom pogledu, sva tri skupa su potpuno ekvivalentna.

EV3 3.0 Osnovni set dolazi u jednoj verziji 31313. LEGO EV3 komplet za izgradnju je promijenjen. Ima vi?e zup?anika i a?urnih elemenata. Uklonili smo neke nepotrebne male igle. Ali ?to je najva?nije, "mozak" kompjutera je kona?no do?ivio zna?ajne promjene i obe?ava da ?e postati zanimljiva igra?ka ne samo za djecu, ve? i za odrasle roboti?are.

EV3 3.0 Sadr?aj paketa

• centralna upravlja?ka jedinica
• 3 servo (dva velika i jedan mali)
• Senzor pritiska (senzor na dodir, jednostavno dugme)
• senzor boja
• senzor udaljenosti

Postoji tako?er skupovi resursa: 9648 i 9695 LEGO MINDSTORMS Education Resource Set - set srednjih resursa, 817 komada. Skup resursa sadr?i vi?e tipova i broj delova. Oba kompleta se mogu koristiti za u?e??e na takmi?enjima u robotici (na primjer, na Svjetskoj robotskoj olimpijadi).

Roboti koji se mogu napraviti pomo?u EV3

• EV3 Firmware (EV3 Firmware V1.03H.bin)
• EV3 softver (LMS-EV3-WIN32-RU-01-01-full-setup.exe)
• Internet prodavnica kompanije SMARTBRICKS - jedina Ruska kompanija proizvodnju komponenti za LEGO robotske komplete

Constructor FischerTechnik

FischerTechnik gra?evinske komplete proizvodi njema?ka kompanija fischertechnik GmbH.

Treba napomenuti da iako u Rusiji brend FischerTechnik nije toliko poznat kao Lego, u Europi nije samo rasprostranjena marka dje?jih plasti?nih konstrukcionih setova, ve? i vode?i dobavlja? edukativnih gra?evinskih setova i modela za ?kole i tehni?ke ?kole. . Nedavno se linija FischerTechnik konstrukcionih setova pro?irila na nekoliko desetina modela razli?itih nivoa, za djecu od 5 godina.

Glavni element konstruktora je blok sa ?ljebovima i izbo?enjem lastinog repa. Ovaj oblik omogu?ava spajanje elemenata u gotovo svakoj kombinaciji. Tako?er, konstrukcioni setovi uklju?uju programabilne kontrolere, motore, razne senzore i izvore napajanja, ?to vam omogu?ava da pokrenete mehani?ke strukture, kreirate robote i programirate ih pomo?u ra?unala.

ROBO TX Edukativni laboratorij - set za konstruisanje mobilnih robota i automatski ure?aji. Sastoji se od vi?e od 310 komponenti, od kojih mo?ete sastaviti 11 razli?itih modela robota, na primjer, robot fudbalera, ma?ina za pranje ve?a, robotski utovariva? i drugi.

Kao i Lego, FischerTechnik mo?e biti zgodan ako ve? imate takve konstrukcione setove i ako ?ete koristiti stare dijelove za pravljenje modela.

Programsko okru?enje: ROBO Pro.

Arduino konstruktor

Arduino projekat ?e vam omogu?iti da u?ete u svijet robotike minimalni tro?kovi. Jedino „ali“ je da su programi za mikroprocesore koji se koriste u Arduinu napisani na asembleru ili pomo?u posebnih prevodilaca sa drugih jezika. Ovo je nivo srednjo?kolaca i studenata. Arduino IDE zahtijeva poznavanje C ili Java jezika. I po pravilu, Arduino plo?e se isporu?uju kao komplet za samostalno sastavljanje, ?to podrazumijeva potrebu izvo?enja radova lemljenja nakon ?ega slijedi otklanjanje gre?aka i ponovno lemljenje sklopljenih komponenti.

Android roboti iz Bioloida

Bioloid Comprehensive Kit je set koji vam omogu?ava da sastavite do 26 dizajna robota. Od jednostavne barijere sa 1 stepenom slobode, do pauka ili humanoida sa 18 stepeni slobode. Osim toga, ovaj komplet vam daje priliku da kreirate vlastitog jedinstvenog robota tako ?to ?ete ga sami dizajnirati, sastaviti i programirati.

Bioloid Premium Kit je sli?an konstrukcionim setovima LEGO Mindstorms, ali je profesionalniji i napredniji. Komplet se koristi na Pomorskoj akademiji Sjedinjenih Dr?ava kao nastavna oprema na kursu ma?instva. Bioloid set ?esto koriste i u?esnici me?unarodnih RoboCup takmi?enja.

BEAM roboti

BEAM - Biologija (Biologija), Elektronika (Elektronika), Estetika (Estetika), Mehanika (Mehanika). Od osnovnih elemenata pomo?u lemljenja nastaju roboti.

BEAM roboti, za razliku od konvencionalnih robota baziranih na digitalnoj tehnologiji i mikroprocesorima, kreirani su pomo?u analognih kola. Umjesto diskretnog programa, pona?anje robota postavljaju analogni neuronski sklopovi koji mogu fleksibilno odabrati put kako bi izbjegli prepreke i odgovorili na svijet oko sebe.

Takmi?enje u robotici

Jedan od va?ni aspekti stimulisanje dece na samostalan kreativni razvoj mentalna aktivnost a odr?avanje interesa za tehni?ko obrazovanje je njihovo u?e??e na takmi?enjima, olimpijadama, konferencijama i tehni?kim festivalima.

Postoji ?itav sistem takmi?enja u robotici na razli?itim nivoima: regionalni, me?uregionalni, sveruski, me?unarodni.

IN Samara region Regionalni festival robotike odr?ava se svake godine po pravilima Svjetske olimpijade. Ovo takmi?enje je prvi korak ka u?e??u na takmi?enjima kao ?to su „Robofest“, „Eurobot“, „Roboworld“, „Robojam“ sportsko takmi?enje, „World Robot Olympia“.

Takmi?enja u robotici se razlikuju od ostalih takmi?arskih doga?aja na nekoliko na?ina:

• Zabava: dijete vidi pozitivan rad njihove kolege, napredna in?enjerska i tehni?ka dostignu?a, nova rje?enja u oblasti robotike.
• Konkurentnost: omogu?ava vam da identifikujete najspremniji tim, sposoban da brzo rije?i zadatak koji je postavio trener (organizator).
• Kockanje: ?elja djece da vode, da prednja?e u odnosu na svoje vr?njake, da brzo i beskompromisno rije?e zadati problem najjasnije se ispoljava na takmi?enjima u robotici.

• Robotika: dizajn i programiranje, Naslovna strana
• Metode nastave robotike zasnovane na Lego Mindstorms NXT konstruktoru

• Program rada „Obrazovna robotika“ uzimaju?i u obzir Federalni dr?avni obrazovni standard
• Edukativni program o robotici u osnovnoj ?koli Lego WeDo ( vannastavne aktivnosti, 1-3 razred)
• Program rada tehnolo?kog predmeta za 5-7 razred primjenom edukativne robotike

Napredni kursevi iz obrazovne robotike

Kurs "RoboEd - osnove robotike" () Kurs "RoboEd - Osnove robotike" sadr?i generalizovano iskustvo vi?egodi?njeg podu?avanja robotike na ?asovima i dopunskoj nastavi u ?kolama u Sankt Peterburgu, kao i osnovne informacije iz oblasti mehanike, kibernetike i programiranja. Na primjeru jednostavnih prakti?nih zadataka koji koriste Lego Mindstorms NXT konstruktor i Robolab grafi?ko okru?enje, otkriva se niz tema iz oblasti teorije automatskog upravljanja. Kurs je namijenjen u?enicima 5. razreda i starijim, kao i njihovim nastavnici i roditelji. Rezultati kursa su vi?e puta testirani na brojnim takmi?enjima i olimpijadama. Intenzitet rada kursa 100 sati. Po uspje?nom zavr?etku kursa izdaje se certifikat potpisan od strane autora kursa. Da biste dobili sertifikat, morate ispuniti najmanje 80% anketa i vje?bi najkasnije dvije sedmice od nazna?enog datuma. Da biste dobili diplomu sa pohvalama, morate popuniti sve ankete i zavr?iti sve vje?be najkasnije dvije sedmice od nazna?enog datuma.