Дополнительная общеобразовательная программа технической направленности объединения Юный роботехник, pdf
Учебно-исследовательский и проектный компоненты дополнительной общеразвивающей программы технической направленности объединения «Юный робототехник»
В реализации программы используется исследовательский метод проектирование в трех направлениях.
Для реализации первого направления знакомятся с направлением «робототехника» на примере конструктора Lego Mindstorms NXT. На первоначальном этапе учитель знакомит обучающихся с основными понятиями робототехники, ее историей и основными направлениями в общественной жизни. После чего переходит к знакомству конструктора Lego Mindstorms NXT и его программному обеспечению. На протяжении всего обучения учитель координирует работу обучающихся, разрабатывая для них поэтапное изучение трудно воспринимаемых тем.
Обучающиеся начинают свою практическую деятельность в изучении робототехники с небольших исследовательских проектов (проект шаблон).
Работа над проектом «по образцу» является подготовкой к более сложным, по своей структуре, проектам. В данной работе обучающиеся знакомятся в первую очередь с Lego-конструктором, работая с его основными деталями: балками, шестеренками, датчиками, сервомоторами, блоком NXT. Во-вторую очередь с программным обеспечением, пробуя создавать простейшие программы для своих моделей. Работая в стандартной палитре, на которой расположены наиболее часто используемые блоки (блок движения, блок аудио, блок отображения, блок паузы). Примером таких проектов является: «Tribot», «Alpha Rex», «Robogato» и другие (см. рис. 1). Данные модели представлены непосредственно компанией Lego Mindstorms NXT, что позволяет учащимся пройти первый этап знакомства с Lego- конструктором. Здесь происходит овладение навыками начального технического конструирования, развития мелкой моторики, изучение понятий конструкции и ее основных свойств (жесткости, прочности, устойчивости), навык взаимодействия в группе.
Вторым этапом практической деятельности, является проект с элементом исследования. На данном этапе реализуется элемент экспериментально- исследовательская деятельность в области программирования. Примером таких проектов является: «Сани и другие. Здесь обучающиеся так же конструируют, обращая внимание на особенности соединения деталей, на возможности данной модели, которые в дальнейшем будут реализовываться при программировании. Если на первом этапе они программировали конструктор используя базовую конструкцию следование, то на данном этапе работают с базовой конструкцией ветвление и цикл. Например, в модели «Сани» обучающие исследуют возможность работу блока «движения» и сервоприводов, блок «цикла» и «звука», а так же последовательное и параллельное выполнение этих действий. Таким образом, обучающиеся проводят экспериментальное исследование, выдвигая свои идеи (гипотезе), которые в течение занятий подтверждают, либо оопровергают их. Данная деятельность позволяет им понимать разницу между виртуальным и реальным исполнителем, а так же формирование исследовательских навыком, например формулировка цели, задачи и гипотезы.
Исследовательский проект, является заключительным этапом практической деятельности обучающихся. Для реализации данного проекта, обучающимся подаются несколько идей (тем) исследования, и они выполняют данное исследования опираясь на основные этапы:
1. Обозначение темы проекта.
2. Цель и задачи представляемого проекта.
3. Разработка механизма.
4. Составление программы для работы механизма.
5. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей.
6. Представление проекта.
Примером такого исследовательского проекта, является проект «Дуэль», где обучающиеся конструируют данную модель и программируют ее, опираясь на предыдущие и новые знания. На данном этапе изучаются дополнительные блоки в полной палитре, такие как математический блок и логический. Роль учителя на данном этапе является в консультации обучающихся по конкретным вопросам или затруднениям.
