«Организационно-педагогическое сопровождение внеурочной деятельности средствами образовательной робототехники» - ВКР

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ 7

1.1. Внеурочная деятельность учащихся как социально-педагогическая проблема 7

1.2. Применение элементов образовательной робототехники в урочное и внеурочное время 16

1.3. Образовательная робототехника как способ формирования универсальных учебных действий и ключевых компетенций учащихся 25

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 35

ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ НА ПРАКТИКЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ ВО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ 36

2.1. Описание программы по внеурочной деятельности «Робототехника» . 36

2.2. Примеры проектов внеурочной деятельности по «Робототехнике» 53

2.3. Анализ результатов опытно-практической работы 59

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 63

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 66

ПРИЛОЖЕНИЕ 70

Введение

Актуальность данной темы обуславливается новыми задачами в развитии технического творчества: современной наукой востребованы специалисты, которые могут объединить в практической деятельности технические и информационные знания.

Раскрытие способностей каждого ученика, воспитание личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, конкурентном мире - именно такие поставлены цели современного образования в ФГОС: от признания знаний, умений, навыков как основных итогов образования к пониманию обучения как процесса подготовки обучающихся к реальной жизни, готовности успешно решать жизненные задачи.

Образовательная робототехника в школе как внеурочная деятельность 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 школьнику соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни.

В век информационных технологий робототехника в образовательной сфере учит развитию самостоятельности, взаимодействию, а также раскрывает свои коммуникативные навыки и творческий потенциал. Учащиеся любого возраста хорошо учатся и воспринимают информацию, если что-то создают или реализуют. Этот факт используется при проведении занятий по робототехнике. В случае внедрения робототехники в учебный процесс, есть возможность заинтересовать учащихся разнообразить школьные предметы, а также элементы робототехники позволят решить практические задачи. При сборке роботов учащиеся смогут увидеть различные законы математики, физики и других предметов не в печатном виде (журналы, учебники), а в окружающем мире [6].

В современном мире одним из развивающихся направлений научно-технического прогресса является робототехника, в которой проблемы искусственного интеллекта соприкасаются с проблемами механики и новых технологий. Направление робототехники рассматривается в рамках образовательного процесса в области физики и информатики [8], а также информационных и коммуникационных технологий. Поэтому в настоящее время внедрение образовательных роботов в учебный процесс общеобразовательной школы имеет большое значение. Робототехнические конструкторы имеют большое значение среди образовательных роботов [2].

Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования устанавливает требования к результатам обучающихся, освоивших основную образовательную программу начального общего образования: личностным, метапредметным, предметным.

Цель исследования: обосновать и разработать методические

рекомендации по проведению занятий по образовательной робототехнике в рамках внеурочной деятельности для учащихся 7 классов с реализацией элементов проектной деятельности

Объект исследования: внеурочная деятельность в средней

общеобразовательной школе.

Предмет исследования: процесс робототехнического конструирования в рамках внеурочной деятельности.

Гипотеза исследования: Организация внеурочной деятельности с применением робототехнических конструкторов будет способствовать повышению мотивации школьников к участию в проектной деятельности, а также овладеть навыками конструирования и программирования.

Проблема исследования

Анализ научной литературы позволяет сделать вывод о том, что проблема поиска способов и методов организации внеурочной деятельности учащихся в процессе обучения не новая, но развитию социализирующего потенциала внеурочной деятельности школьников уделяется недостаточно внимания.

Актуальность данной проблемы и ее практическая значимость определили выбор темы исследования: «Образовательная робототехника во внеурочной деятельности учащихся».

В соответствии с целью проекта и выдвинутой гипотезой поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ педагогической литературы и современного опыта по реализации внеурочной деятельности в средней школе.

2. Определить роль и место образовательной робототехники в современной школе и выявить особенности конструирования и

программирования как эффективный инструмент познания, а также как средство обучения, развития и воспитания учащихся.

3. Разработать программу курса внеурочной деятельности с применением робототехнических конструкторов для учащихся 7 классов.

Теоретико-методологическая основой проекта является: теория учебной деятельности (А. Н. Леонтьев и др.), теория методов обучения (Ю. К. Бабанский, И. Я. Лернер и др.); теория педагогических систем (В. П. Беспалько, Ю. А. Конаржевский).

Данная работа главным образом опиралась на труды, посвященные: классификации форм обучения (В. А. Сластенин, В. К. Дьячеко, И. М. Чередова); методике обучения информатике (Л. Л. Босова, А. А. Кузнецов и др.); использованию мультимедиа при формировании компетентностей (О. Г. Смолянинова); методу учебных проектов (Е. С. Полат); современной дидактике (М. М. Поташник, А. В. Хуторской, Г. К. Селевко).

Различные аспекты внеурочной деятельности рассматриваются в работах Н.П. Аникеевой, Н.И. Болдырева, Л.Ю. Гордина, А.С. Макаренко, В.А. Сухомлинского, Г.И. Щукиной и других.

В работе были применены следующие методы исследования:

- теоретический анализ научных источников и литературы по теме исследования;

- статистические методы;

- диагностические методы (наблюдение, анализ, моделирование,

проектирование).

Научная новизна исследования заключается в разработке «Учебно-методического комплекса конструирование и программирование на базе конструктора Lego Mindstorms EV3» и «Рабочей тетради конструирования и программирования на базе конструктора Lego Mindstorms EV3» для организации внеурочной деятельности учащихся 7 классов, содержание которых ориентировано на повышение мотивации школьников к участию в проектной деятельности.

Теоретическая значимость проекта заключается в определение места и роли робототехники в образовательном пространстве школы, специфики ее реализации в рамках внеурочной деятельности с целью повышения мотивации школьников к участию в проектной деятельности.

Практическая значимость проекта заключается в разработке методических рекомендаций по проведению внеурочной деятельности по робототехнике.

Апробация исследования осуществлялась на базе МАОУ школа № 130 ГО г. Уфа. По данной части исследования опубликованы статьи «Внедрение робототехники в образовательный процесс средней школы» в журнале «Молодежный научный вестник», «Образовательная робототехника во внеурочной деятельности учащихся» научный журнал «Студенческий»

Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, литературы, выводов по главам, приложений.

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

1.1 Внеурочная деятельность учащихся как социально-педагогическая проблема

Внеурочная деятельность - это способность организовать межличностные взаимоотношения между обучающимися класса, между учителем и учащимися. При проведении внеурочной деятельности есть возможность неформального общения. У обучающихся во время внеурочной деятельности происходит развитие общекультурных навыков, также внеурочная работа способствует нравственному воспитанию детей.

Образовательное учреждение может создать рабочую программу внеурочной деятельности самостоятельно или же опираться на примеры других программ. Учитывая это, большинство школ создают и утверждают свои образовательные программы по внеурочной деятельности.

Требования к реализации внеурочной деятельности полностью предложены в программно-методических документах ФГОС:

- внеурочное занятие - главная часть процесса обучения в школе;

- соответствует требованиям ФГОС;

- внеурочная деятельность добавлена в школьную программу;

- в задачу школы входит наполнение содержания данного раздела;

- очередность между урочной и внеурочной деятельностью

определяется образовательным учреждением;

- по желанию учащихся и по согласованию с родителями (законными представителями) используются часы, отводимые на внеурочную деятельность;

- классное время не должно превышать 50%;

- на воспитательные результаты должны быть ориентированы все виды внеурочной деятельности;

Внеурочная деятельность в условиях основной школы должна быть

организована в общеобразовательном учреждении по следующим направлениям развития личности детей: духовно-нравственное,

физкультурно-спортивное и оздоровительное, социальное,

общеинтеллектуальное, общекультурное.

Д.В. Григорьев и П.В. Степанов изобретатели внеклассных занятий утверждают, что в школе возможны следующие виды внеклассных деятельностей: 1) игровая деятельность; 2) познавательная деятельность; 3) проблемно-ценностное общение; 4) досуг (досуговое общение); 5) художественное творчество; 6) социальное творчество; 7) производственная деятельность; 8) спортивная и деятельность; 9) туристические мероприятия.

Формы и направления внеурочной деятельности тесно связаны.

Работы Д. В. Григорьева и П.В. Степанова дают опыт учителям, как и каким образом необходимо организовывать внешкольные мероприятия. Внеурочная деятельность позволяет добиться результатов в образовании, «внешкольные занятия приводят к непосредственному духовному и нравственному овладению ребенком через участие» и дают положительный эффект [13]. Результаты внеурочной деятельности делятся на три уровня.

Первый уровень достижений - это приобретение студентами социальных знаний, второй уровень - позитивное отношение к опыту студента и базовым социальным ценностям, а третий уровень - собственный социальный опыт студента. Важно, что общение между учениками и социальными институтами вне школы особенно необходимо для достижения третьего уровня.

Образовательные учреждения имеют право самостоятельно решать вопросы о формировании ученических групп. Количество учеников в группах для внеурочных занятий не должно превышать 15 человек, в соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими требованиями к учреждениям дополнительного образования».

Заключение

Привлечение школьников к исследованиям в области робототехники, обмену технической информацией и начальными инженерными знаниями, развитию новых научно-технических идей позволит создать необходимые условия для высокого качества образования, за счет использования в образовательном процессе новых педагогических подходов и применение новых информационных и коммуникационных технологий. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит выпускнику школы соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни. Для того, чтобы сегодня у ученика формировалась учебная успешность, нужно добиться, прежде всего, чтобы школьник осознавал, что учебная деятельность, которой он занят в данный момент в школе повлечет за собой успех в его дальнейшей деятельности. Процессы обучения и воспитания не сами по себе развивают человека, а лишь тогда, когда они имеют деятельностные формы и способствуют формированию тех или иных типов деятельности.

Есть много образовательных технологий развивающих критическое мышление и умение решать задачи, однако существует очень мало привлекательных образовательных сред, вдохновляющих следующее поколение к новаторству через науку, технологию, математику, поощряющих детей думать творчески, анализировать ситуацию, критически мыслить, применять свои навыки для решения проблем реального мира.

Робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Ученики лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. При проведении занятий и мероприятий по робототехнике этот факт не просто учитывается, а реально используется.

Однако данный курс не является чем-то однажды написанным и далее живущим в законченном виде. Он может видоизменяться из года в год, от урока к уроку, корректироваться, дописываться, иногда исчезать целыми фрагментами. Непрерывность модификации материалов этого курса- естественный процесс. Это требования времени, ведь информационные и компьютерные технологии, все, что с ними связано, переживают взрывообразное развитие. Поэтому изменения и дополнения в эти материалы вносятся, и будут вноситься, постоянно.

Тем не менее, данный курс это задуманный, сформированный и отрабатываемый на практике в учебном процессе. Это реальный опыт и его может использовать в своей работе любой преподаватель. Его можно использовать как руководство к собственному действию, опираясь на эти разработки, самостоятельно модифицировать курс под себя, свой инструментарий, свое видение, текущий момент.

В заключении отметим, что внедрение единой системы обучения основам робототехнике в школе будет являться важным этапом развития технических навыков и умений школьников. «Основы робототехники» в школе позволят привить интерес школьников к техническому творчеству, тем самым раскрыть таланты тех учеников, которые в дальнейшем могут стать первоклассными инженерами и технологами. Именно поэтому внедрение образовательной робототехники в школу - большой шаг в сторону начального инженерного образования и начальной профориентации.

Список литературы

1. Бабич, А. В. Промышленная робототехника / А.В. Бабич. - М.: Книга по требованию, 2012. - 263 c

2. Барышников Е.Н. Становление воспитательной системы образовательного учреждения: Учебно-методическое 2005. - 242 с.

3. Бейктал, Дж. Конструируем роботов на Arduino. Первые шаги / Дж. Бейктал. - М.: Лаборатория знаний, 2016. - 320 c

4. Бербюк, В. Е. Динамика и оптимизация робототехнических систем / В.Е. Бербюк. - М.: Наукова думка, 2014. - 192 c.

5. Босова, Л.Л. Информатика[Текст]: методическое пособие для 5-6 классов /Л.Л.Босова, А.Ю. Босова. М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 384 с.

+ еще 36 источников

Примечания

оригинал в pdf формате