Развитие научно-технического творчества учащихся с помощью образовательной робототехники
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 88 с углубленным изучением отдельных предметов
Процесс развития научно-технического творчества является важнейшей составляющей современной системы образования
В условиях нового времени уже обучаясь в школе, учащиеся должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в интенсивно развивающемся высокотехнологичном мире. Важнейшими качествами личности становятся инициативность, способность творчески мыслить, находить нестандартные решения, анализировать ситуацию, умение самостоятельно добывать знания. С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. В настоящее время одним из важнейших направлений инновационной деятельности является робототехника. Именно занятия робототехникой обеспечивают развитие технического мышления и познавательных способностей учащихся по конструкторским и инженерным направлениям. Важным результатом вовлечения в занятия научно-техническим творчеством является сознательное профессиональное самоопределение по профессиям технической сферы, что в современном мире приобретает всё большую актуальность и значимость. Реализация занятий по робототехнике осуществляется через учебную и внеурочную деятельность. Главной целью занятий является обучение школьников основам творческого труда, пробуждение интереса к активной исследовательской, рационализаторской и изобретательной деятельности. Помимо развития конструкторских способностей, учащиеся получают начальные знания в области объектно-ориентированного программирования. Внедрение Лего-технологий в образовательный процесс является одним из современных методов развития научно-технического мышления и творчества обучающихся. Робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к учебе. Ведь для создания роботов необходимы знания по физике, математике, программированию. В качестве основного оборудования при обучении детей робототехнике в школе используются конструкторы Lego Mindstorms EV3 и Lego Mindstorms NXT 2.0. Программируемые модули устройств позволяют подключать датчики и сервомоторы, с помощью которых учащиеся оживляют роботов и заставляют их выполнять различные задачи. Уже на первых занятиях ребята практично подошли к изучаемым наборам Lego и предложили создать «Робота-медработника». С технической стороны эта модель очень проста, но её можно использовать в реальной жизни. Учащиеся представили уникального медицинского работника, помогающего поддерживать микроклимат в больничных палатах, измерять температуру у больных и даже помогать проводить осмотр и ставить диагноз. Ребята выяснили, какие температура и освещение должны быть в больничной палате для скорого выздоровления больных. Специальные датчики света и температуры помогут быстро получить необходимые измерения, а датчик цвета дети предложили использовать для определения окраски кожных покровов. Также возникла идея создания робота-массажиста с применением сервомоторов, обеспечивающих движение модели. Возможно, небольшие открытия наших пятиклассников помогут сделать большой шаг для внедрения роботов в современную медицину. После изучения базовых деталей комплекта, сборки и программирования моделей по инструкциям, учащиеся представили разработки собственных проектов, одним из которых является «Робот-пограничник». Модель предназначена для сбора разведданных, выявления и уничтожения подвижных и стационарных объектов. За счёт дистанционного управления «Робот-пограничник» может вести боевые действия без непосредственного контакта с силами противника, участвовать в наступательных операциях. Для создания данной модели ученик использовал набор Lego Mindstorms EV3 и камеру CANON IXUS 12015. Дистанционное управление осуществляется с помощью мобильного телефона и специального программного продукта для Lego Mindstorms EV3. Подобные изобретения необходимы для российских Вооруженных сил, ведь роботы могут заменить людей в особенно опасных случаях, и тогда человеческих жертв станет намного меньше. Не осталась без внимания на занятиях по робототехнике и проблема космического мусора. Учащиеся выяснили, что с каждым годом на орбите Земли становится всё больше и больше мусора – это обломки спутников и ракетных ускорителей, а также вышедшие из строя космические аппараты. Скорость движения обломков может достигать 10км/с, и даже мельчайший обломок диаметром 1 мм может пробить обшивку космического корабля. Космический мусор уже признан основным опасным фактором при полётах в космос. Учащиеся подумали, как решить эту проблему, и, конечно же, без роботов здесь не обошлось. Ребята разработали модель робота, который будет захватывать мусор при помощи специального манипулятора и помещать в контейнер, после заполнения которого, он должен отправиться обратно на Землю и сгореть вместе с мусором в атмосфере. Роботы быстрыми темпами внедряются в нашу современную жизнь. Учёные и конструкторы создают устройства, которые могут без помощи человека тушить пожары, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций. По их примеру учащиеся создали «Робота-исследователя», который предназначен для передвижения по заранее неизвестной местности и её исследования. Такой робот может быть полезен при обследовании пещер, шахт, других объектов, представляющих угрозу для жизни человека. Ребёнок погружается в мир научно-технических открытий и экспериментов, разбирается в тонкостях механики и искусственного интеллекта. Включение робототехники в образовательный процесс очень значимо для приобретения учащимися образовательных результатов, необходимых для развития научно-технического творчества. В будущем страна получит выпускников, готовых осваивать наиболее востребованные современные профессии.
В условиях нового времени уже обучаясь в школе, учащиеся должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в интенсивно развивающемся высокотехнологичном мире. Важнейшими качествами личности становятся инициативность, способность творчески мыслить, находить нестандартные решения, анализировать ситуацию, умение самостоятельно добывать знания. С каждым годом повышаются требования к современным инженерам, техническим специалистам и к обычным пользователям в части их умений взаимодействовать с автоматизированными системами. В настоящее время одним из важнейших направлений инновационной деятельности является робототехника. Именно занятия робототехникой обеспечивают развитие технического мышления и познавательных способностей учащихся по конструкторским и инженерным направлениям. Важным результатом вовлечения в занятия научно-техническим творчеством является сознательное профессиональное самоопределение по профессиям технической сферы, что в современном мире приобретает всё большую актуальность и значимость. Реализация занятий по робототехнике осуществляется через учебную и внеурочную деятельность. Главной целью занятий является обучение школьников основам творческого труда, пробуждение интереса к активной исследовательской, рационализаторской и изобретательной деятельности. Помимо развития конструкторских способностей, учащиеся получают начальные знания в области объектно-ориентированного программирования. Внедрение Лего-технологий в образовательный процесс является одним из современных методов развития научно-технического мышления и творчества обучающихся. Робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к учебе. Ведь для создания роботов необходимы знания по физике, математике, программированию. В качестве основного оборудования при обучении детей робототехнике в школе используются конструкторы Lego Mindstorms EV3 и Lego Mindstorms NXT 2.0. Программируемые модули устройств позволяют подключать датчики и сервомоторы, с помощью которых учащиеся оживляют роботов и заставляют их выполнять различные задачи. Уже на первых занятиях ребята практично подошли к изучаемым наборам Lego и предложили создать «Робота-медработника». С технической стороны эта модель очень проста, но её можно использовать в реальной жизни. Учащиеся представили уникального медицинского работника, помогающего поддерживать микроклимат в больничных палатах, измерять температуру у больных и даже помогать проводить осмотр и ставить диагноз. Ребята выяснили, какие температура и освещение должны быть в больничной палате для скорого выздоровления больных. Специальные датчики света и температуры помогут быстро получить необходимые измерения, а датчик цвета дети предложили использовать для определения окраски кожных покровов. Также возникла идея создания робота-массажиста с применением сервомоторов, обеспечивающих движение модели. Возможно, небольшие открытия наших пятиклассников помогут сделать большой шаг для внедрения роботов в современную медицину. После изучения базовых деталей комплекта, сборки и программирования моделей по инструкциям, учащиеся представили разработки собственных проектов, одним из которых является «Робот-пограничник». Модель предназначена для сбора разведданных, выявления и уничтожения подвижных и стационарных объектов. За счёт дистанционного управления «Робот-пограничник» может вести боевые действия без непосредственного контакта с силами противника, участвовать в наступательных операциях. Для создания данной модели ученик использовал набор Lego Mindstorms EV3 и камеру CANON IXUS 12015. Дистанционное управление осуществляется с помощью мобильного телефона и специального программного продукта для Lego Mindstorms EV3. Подобные изобретения необходимы для российских Вооруженных сил, ведь роботы могут заменить людей в особенно опасных случаях, и тогда человеческих жертв станет намного меньше. Не осталась без внимания на занятиях по робототехнике и проблема космического мусора. Учащиеся выяснили, что с каждым годом на орбите Земли становится всё больше и больше мусора – это обломки спутников и ракетных ускорителей, а также вышедшие из строя космические аппараты. Скорость движения обломков может достигать 10км/с, и даже мельчайший обломок диаметром 1 мм может пробить обшивку космического корабля. Космический мусор уже признан основным опасным фактором при полётах в космос. Учащиеся подумали, как решить эту проблему, и, конечно же, без роботов здесь не обошлось. Ребята разработали модель робота, который будет захватывать мусор при помощи специального манипулятора и помещать в контейнер, после заполнения которого, он должен отправиться обратно на Землю и сгореть вместе с мусором в атмосфере. Роботы быстрыми темпами внедряются в нашу современную жизнь. Учёные и конструкторы создают устройства, которые могут без помощи человека тушить пожары, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций. По их примеру учащиеся создали «Робота-исследователя», который предназначен для передвижения по заранее неизвестной местности и её исследования. Такой робот может быть полезен при обследовании пещер, шахт, других объектов, представляющих угрозу для жизни человека. Ребёнок погружается в мир научно-технических открытий и экспериментов, разбирается в тонкостях механики и искусственного интеллекта. Включение робототехники в образовательный процесс очень значимо для приобретения учащимися образовательных результатов, необходимых для развития научно-технического творчества. В будущем страна получит выпускников, готовых осваивать наиболее востребованные современные профессии.
