В данной статье рассматривается влияние робототехники на общее развитие и развитие познавательного интереса у учащихся. В процессе обучения детей одним из ключевых моментов является развитие познавательного интереса. Познавательный интерес является одним из наиболее значимых мотивов учебно-воспитательной работы, который воспитывается в ходе учебной и внеклассной деятельности. Одним из эффективных способов развития познавательного интереса является робототехника. Это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства.
Ключевые слова: робототехника, познавательный интерес, конструирование, комплекс занятий, развитие.
В наше время сложно представить жизнь без информации. В каждой области появляются новые технологии, разрабатываются многофункциональные гаджеты, роботы, которые занимают большую часть времени у каждого ребенка. Главное изменение происходит в образовании. Роботам стараются найти применение в школьном процессе обучения, и у детей просыпается интерес к изучению информатики на новом уровне — вводится понятие робототехника.
Можно определить следующие условия для развития познавательного интереса у учащихся: новизна и актуальность содержания обучения; раскрытие значимости знаний; наглядность; занимательность; эмоциональность; использование сравнения и аналогии; эффект парадоксальности, удивления; использование произведений искусства и литературы; учебные дискуссии; познавательные игры; применение компьютеров.
Робототехнику дети познают через конструирование, которое объединило в себе элементы игры и экспериментирование. Конструирование из мелких деталей конструкторов различных форм и размеров развивает мелкую моторику рук, а это очень важно, так как помогает быстрее освоить письмо. Существуют различные приемы обучения конструирования:
- Конструирование по образцу (показывают уже готовую изделие нужно лишь повторить).
- Конструирование по модели (показывают модель из картона, ребенок должен уже сам определить, что нужно для конструирования данного изделия).
- Конструирование по заданным условиям (ребёнку задают определенные условия, по которым он должен изготовить модель).
- Конструирование по чертежам и наглядным схемам (детям дают чертежи и схемы изделия, в последствии освоения они смогут и наоборот отталкиваясь от изделия изготовить чертежи и схемы).
- Конструирование по замыслу (здесь детям даётся полная свобода творчества. Отталкиваясь от собственных задумок, они изготавливают изделия) [1; С.18].
Робототехника содержит в себе ряд интересных, модифицированных качеств, с помощью которых открываются новые возможности использования роботов. Большую часть своего детства обучающиеся проводят в школе, поэтому робототехника отлично подходит для развития познавательного интереса. Выделим несколько положительных качеств робототехники в школе:
- Многие школьники заинтересованы в изучении технических наук и для них робототехника может стать стартовой площадкой. Для её изучения используется много компетенций, то все полученные навыки применяются сразу в нескольких дисциплинах. Каждый школьник имеет возможность самостоятельно выстроить свою собственную траекторию обучения, потому что робототехника является открытой платформой для творчества и экспериментов.
- Каждый ученик имеет возможность развить свои лидерские качества. При работе над заданиями, где требуется выполнять движения, слаженная работа в команде и где каждый школьник может попробовать себя в роли лидера, дает возможность развивать и совершенствовать свои сильные качества и стороны. Кто-то быстро решает задачи и может выразить свои мысли и идеи на бумаге, кто-то отлично кодирует, работая в индивидуальной обстановке, кто-то умеет поддержать дисциплину. Благодаря этому школьники могут дойти до конечного результата.
- Со стороны педагогики можно выделить главную особенность — работа в команде. На уроках робототехники развитие навыков командной работы, личная ответственность, которая появляется, когда делятся обязанности, будут применяться в течение всей жизни. Но чтобы робот смог выполнить движения — нужно работать слаженно, то есть сотрудничать со всеми участниками той или иной команды.
- Робототехника научит школьников работать на разных информационных платформах. Для детей использование социальных сетей стало частью нашей повседневной жизни. Наш интернет содержит в себе полезные, интересные ресурсы, но также встречается отрицательный контент, которого нужно стараться избегать. При работе в команде, использовании интернета в поиске новой информации на разных платформах у школьников появляется навык написания самых эффективных сообщений разного плана. На сегодняшний день робототехнические конструкторы применятся для экспериментов по химии, математике, физике, программированию. Каждый из этих пунктов знакомит школьника со всеми законами мира на практических занятиях. [2; С.123]
Рассмотрим формирование познавательного интереса к техническим видам творчества средствами робототехники на примере конструктора LEGO SPIKE PRIME.
Конструктор LEGO SPIKE Prime предназначен для обучающихся средней школы. Он включает в себя не только различные детали LEGO, программируемый хаб, который управляет датчиками и двигателями и приложение, в котором обучающиеся смогут научиться программировать свои модели на блочном языке программирования и языке программирования Micro Python. Также имеется большая библиотека методических материалов, а также планы уроков, которые рассчитаны на 45 минут.
Сборки относительно легкие, и их сборка занимает от 10 до 20 минут, поэтому обучающиеся смогут сосредоточиться на программировании и экспериментах, а не на сборке моделей. Планы уроков соответствуют методике обучения LEGO — 5E (вовлекать, исследовать, объяснять, разрабатывать, оценивать). Что еще более интересно, каждый из уроков имеет взаимосвязь, с математикой, предпринимательством, спортом, информатикой и изобразительным искусством. Все занятия разбиты на тематические блоки: «К соревнованиям готовы!», «Запускаем бизнес», «Полезные приспособления», «Отряд изобретателей». В блоке «К соревнованиям готовы!» обучающиеся знакомятся с миром соревновательной робототехники, где они постепенно изучают основы конструирования и программирования с использованием различных датчиков, который состоит из 9 уроков.
На первом уроке обучающиеся пробуют собрать тренировочную платформу, которую при помощи программного кода нужно заставить двигаться вперед, назад, осуществлять повороты и объезжать препятствия. На втором и третьем уроке они знакомятся с программированием различных датчиков, а также учатся двигаться по черной линии. На четвертом уроке обучающиеся знакомятся с миссией по управлению роботом на соревнованиях FIRST LEGO League, а на пятом уроке уже идет сборка продвинутой приводной платформы. Шестой и седьмой уроки направлены на решение более сложных задач по программированию. Восьмой урок направлен на отработку выполнения конкурсной миссии за максимально короткое время и в этом им помогут навыки, которые они получили на предыдущих уроках. Примечательно, что последний урок в данном блоке направлен на творческое решение логических задач, так как они помогают развивать навыки стратегического мышления и процесс инженерного проектирования для разработки творческого решения поставленной задачи.
Во втором блоке «Запускаем бизнес» обучающиеся знакомятся с моделями, которые можно использовать в различных сферах бизнеса. Например, сборка робота службы контроля качества, устройство двухкоординатного отслеживания, сейфовая ячейка и робот — помощник. Здесь упор также идет не на сборку моделей, а их программирование. Они научатся писать псевдокод для определения последовательности действий и устранять неполадки в готовых программных кодах. Также обучающиеся смогут развивать навыки работы в парах, навыки эффективного решения задач и навык публичных, так как в некоторых занятиях нужно представить свою модель, рассказать, как она работает и где ее можно применить.
В блоке «Полезные приспособления» обучающиеся изучат переменные, списки, а также будут выполнять базовые математические действия со значениями переменных. Также они смогут сделать облако данных полезным и надежным, научатся оптимизировать программы для создания оптимального решения задач, разрабатывать проекты, сочетающие в себе аппаратное и программное обеспечение для сбора данных и обмена ими. Например: создание псевдокода для создания программы танцевальных движений или разработка умного полива.
В блоке «Отряд изобретателей» идет фокусировка на процессах, связанных с инженерным проектированием. Обучающиеся смогут применить свои знания в области инженерного проектирования на каждом этапе процесса разработки: они научатся определять проблему и критерии успеха, разрабатывать различные прототипы, определять методики систематизированных испытаний, анализировать данные для улучшения своих решений и доказывать, почему их решение самое лучшее.
Заключение. Познавательная деятельность на занятиях робототехникой, создание условий для развития познавательного интереса у учащихся, активизирует все психические процессы личности, приносит интеллектуальное удовлетворение, положительное эмоциональное состояние. В результате обучения робототехнике дети приобретают множество полезных навыков: самостоятельное проектирование конструкций; понимание принципов работы различных механизмов; программирование; оптимизация процессов и поиск альтернативных решений; работа в составе команды и общей социализации и др. Робототехника становится все более популярной, во многих школах имеются кружки, куда ходит большое количество детей. Проводятся конкурсы и соревнования.
Литература:
- Галсанциренов Э. В. Робототехника как способ развития познавательного интереса // Инновационные технологии в технике и образовании. — 2019. — С. 17–20.
- Павлюкова М. Р. Повышение познавательного интереса к изучению информатики с помощью робототехники // Актуальные вопросы и тенденции развития предметной области «Технология». — 2022. — С. 122–124.
