INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT BUGET MUNICIPALEDUCAȚIE SUPLIMENTARE

CASA CREATIVITĂȚII COPIILOR

MUNICIPIUL

RAION CAUCASIY

Schița lecției

pe subiect: „Lecție introductivă în robotică”.

Participanti:

elevii asociaţiei „Robot”.

1 an de studii, 11-18 ani

Artă. Caucazian 2016

Ţintă: dezvoltarea interesului și dorinței copiilor de a se angaja în robotică

Sarcini:

• educativ:

Introduceți copiii în principalele domenii ale roboticii și producției robotice moderne;

Formarea cunoștințelor politehnice despre cele mai comune și promițătoare tehnologii în robotică;

Învață să-ți aplici cunoștințele și abilitățile în situații noi.

• educativ:

Cultivați acuratețea și răbdarea atunci când lucrați cu constructori;

Promovarea unei atitudini grijulii față de baza materială și tehnică a laboratorului de robotică;

Promovează o cultură a comunicării.

• dezvoltarea:

Dezvoltarea independenței și a capacității de a rezolva probleme creative, inventive;

- dezvoltarea abilităților de observare, capacitatea de a raționa, discuta, analiza și efectua lucrări pe baza de diagrame și hărți tehnologice;

Dezvoltați abilitățile de proiectare și tehnologice, concepte spațiale.

• salvarea sănătății:

Respectarea reglementărilor de siguranță.

Echipament: computer, prezentare multimedia, roboți gata de fabricație.

Materiale: diagrame de asamblare robot, piese de proiectant.

Instrumente: creion, riglă.

Concepte de bază folosite în lecție:Lego - roboți, construcție, programare.

Formarea UUD(activitati de invatare universala):

UUD personal:

1. Dezvoltați curiozitatea și inteligența atunci când efectuați o varietate de sarcini problematice.
2. Dezvoltați atenția, perseverența, determinarea și capacitatea de a depăși dificultățile.
3. Promovează simțul dreptății și al responsabilității.

UUD cognitiv:

1. Familiarizați-vă cu conceptele Lego - roboți ", " proiecta», « programare».
2. Selectați părți dintr-o formă dată pe robotul finit.
3. Analizați aranjarea pieselor în robot.
4. Construiește un robot din piese.
5. Determinați locul unei părți date în structură.
6. Comparați rezultatul obținut (intermediar, final) cu o condiție dată.
7. Analizați propus opțiuni posibile decizia corectă.
8. Modelați un robot din piese.
9. Efectuați acțiuni extinse de control și autocontrol: comparați robotul finit cu proba.
10. Cunoașteți regulile de bază ale lucrului cu constructorul.
11. Creați modele standard de robot din piese.

UUD comunicativ:

1. Dezvoltați capacitatea de a lucra individual și în grup.
2. Exprimă-ți părerea și ascultă părerile altora,

Completați opinia camarazilor, cooperați cu semenii.

1. Să fii capabil să pui întrebări.

UUD de reglementare:

1. Pentru a dezvolta capacitatea de a determina scopul activității în clasă.
2. Acceptați și salvați sarcina de învățare.
3. Efectuați controlul final și pas cu pas al rezultatelor.
4. Acceptați în mod adecvat evaluarea profesorului.
5. Pentru a dezvolta capacitatea de a efectua cognitive și personale

reflecţie.

Tehnologii pedagogice utilizate:

Orientat spre personalitate;

Tehnologia grupului;

Tehnologia activității creative colective;

Salvarea sănătății;

Antrenament individual.

Planul lecției:

1. Partea organizatorică a lecției. (2 minute)
2. Comunicați scopurile și obiectivele lecției (2 minute).
3. Postarea de material nou. (10 minute)
4. Planificarea activității.(3 minute)
5. Lucrări practice. (20 minute)
6. Rezumând munca. (3 minute)

Progresul lecției.

1. Partea organizatorică a lecției. Pregatirea locurilor de munca.

2. Comunicarea scopurilor și obiectivelor lecției.

Profesor: Băieți, astăzi vom face cunoștință cu principalele domenii ale roboticii și producției robotice moderne.

3. Mesaj de material nou:

Profesor: Robotica este o știință aplicată care se ocupă cu dezvoltarea sistemelor tehnice automatizate.

Robotica este primul pas în stăpânirea cunoștințelor tehnice în domeniul automatizării. Este direct legat de științe precum electronica, mecanica, informatica, ingineria radio și electronica.

Tipuri de robotică: construcții, industrială, aviație, casnică, extremă, militară, spațială, subacvatică.

Cuvântul „robot” a fost inventat în 1920 de scriitorul ceh Karel Capek în piesa sa științifico-fantastică. Roboții creați în ea lucrează fără odihnă, apoi se răzvrătesc și își distrug creatorii

Un robot este un dispozitiv automat creat pe principiul unui organism viu. Robotul funcționează conform unui program prestabilit. Robotul primește informații despre lumea exterioară de la senzori (analogii organelor senzoriale). În acest caz, robotul poate atât comunica cu operatorul (primi comenzi de la acesta), cât și poate acționa autonom.

Dezvoltarea sistemelor de robotică și inteligență artificială progresează cu un pas. Cu doar 10 ani în urmă, au fost dezvoltate doar manipulatoare controlate. Programele de inteligență artificială vizau o gamă restrânsă de probleme de rezolvat. Odată cu dezvoltarea TIC, a existat un salt calitativ în dezvoltarea roboticii.

Dezvoltarea roboților în viitor va putea schimba semnificativ modul de viață al oamenilor. Mașinile dotate cu inteligență vor putea fi folosite pentru o mare varietate de locuri de muncă, în primul rând cele care sunt nesigure pentru oameni.

Robotica industrială este una dintre domeniile cu cea mai mare dezvoltare. Există deja fabrici în care 30 de roboți asamblează mașini.

În prezent, o astfel de direcție precum crearea de proteze bionice se dezvoltă rapid. În sălile de operație ale viitorului, roboții vor deveni o extensie sau un înlocuitor pentru mâinile chirurgilor. Sunt mai precise și permit efectuarea operațiunilor în modul telecomandă.

Roboții vor fi înzestrați cu capacitatea de a „învăța pe cont propriu”, acumulând propria experiență și folosind-o în aceleași situații atunci când îndeplinesc alte meserii. Orice invenție poate fi folosită cu intenții bune sau cu intenții rele, așa că oamenii de știință trebuie să ia în considerare toate scenariile posibile și să anticipeze toate consecințele posibile ale descoperirilor lor.

Un Android este un robot umanoid.

Clase de roboți:

De manipulare,care la rândul lor se împart în staţionare şi mobile.

Roboții de manipulare sunt mașini automate formate dintr-un actuator sub forma unui manipulator cu mai multe grade de mobilitate și un dispozitiv de control al programului.

Mobil , care la rândul lor sunt împărțite în roți, mers pe jos și urmărite. Și, de asemenea, târât, înot, zbor.

Un robot mobil este o mașină automată care are un șasiu în mișcare cu unități controlate automat.

Componentele robotului: Actuatorii sunt „mușchii” roboților. În prezent, cele mai populare motoare în acţionări sunt electrice, dar sunt folosite şi altele care folosesc produse chimice sau aer comprimat.

4.Planificarea activității.

Profesor: Ați învățat despre roboți și robotică, iar acum vă sugerez să lucrați într-un birou de proiectare și să vă desenați propriile modele de roboți, să veniți cu scopul, scopul și echipamentul acestora. De exemplu: modelul controlează ordinea pe stradă.

5. Lucrări practice. Elevii lucrează la crearea unei schițe a robotului lor. Descrieți caracteristicile sale tehnice.

Introducere:

Scopul acestui curs este de a vă introduce în Lego mindstorms. Vă învață cum să asamblați modele de bază de roboți, să le programați pentru sarcini specifice și să vă ghidați prin soluții de bază pentru cele mai frecvente probleme de concurență.

Cursul este conceput pentru cei care fac primii pași în lumea roboticii folosind Lego mindstorms. Deși toate exemplele de roboți din acest curs sunt realizate folosind constructorul Lego mindstorms EV3, programarea robotului este explicată folosind exemplul mediului de dezvoltare Lego mindstorms EV3, totuși, proprietarii Lego mindstorms NXT se pot alătura studiului acestui curs și sperăm că vor găsi și ei ceva util...

Introducere:

În a doua lecție, ne vom familiariza mai mult cu mediul de programare și vom studia în detaliu comenzile care stabilesc mișcarea căruciorului nostru robot, asamblate în prima lecție. Deci, să lansăm mediul de programare Lego mindstorms EV3, să încărcăm proiectul lessons.ev3 creat mai devreme și să adăugăm un nou program la proiect - lecția-2-1. Puteți adăuga un program în două moduri:

• Selectați echipa „Fișier” - „Adăugați program” (Ctrl+N).
• Clic "+" pe fila de programe.

Introducere:

Vom dedica a treia noastră lecție studierii capacităților de calcul ale modulului EV3 și vom analiza exemple de soluții practice la problemele care implică calcularea traiectoriei de mișcare. Lansăm din nou mediul de programare Lego mindstorms EV3, încărcăm proiectul lessons.ev3 și adăugăm un nou program la proiect - lecția-3-4. Am învățat cum să adăugați un nou program la un proiect în lecția anterioară.

Introducere:

Setul de construcție Lego mindstorms EV3 include diverși senzori. Sarcina principală a senzorilor este de a prezenta informații din mediul extern către modulul EV3, iar sarcina programatorului este să învețe cum să primească și să proceseze aceste informații, dând comenzile necesare motoarelor robotului. Pe parcursul unei serii de lecții, ne vom familiariza treptat cu toți senzorii incluși atât în ​​trusele de acasă, cât și în seturile educaționale, vom învăța cum să interacționăm cu aceștia și vom rezolva cele mai comune sarcini de control al roboților.

Treptat in viata de zi cu zi include tehnologii înalte: „casa inteligentă”, expoziții de artă interactivă, roboți interlocutori. Nu este surprinzător faptul că ei încep să predea bazele programării și roboticii chiar înainte de școală. Centrele de robotică și cluburile de inginerie se deschid din ce în ce mai des. Potrivit diverselor surse, există aproximativ 400 de cercuri legate de robotică și IT în Rusia, nu există încă statistici oficiale; Și acest număr va crește doar.

De la cercul tinerilor ingineri și radioamatori până la secția Robotică

Robotica s-a integrat în procesul educațional în mod organic și aproape tăcut. În 2016, roboții clipesc LED-uri la toate nivelurile instituțiilor de învățământ: de la grădinițe la universități, dar mai ales în școli. Robotica este considerată un instrument pentru studiul aprofundat al disciplinelor precum informatica, fizica și tehnologia. Prin urmare, școlarii pot învăța începuturile roboticii nu numai în cluburi, ci și în școli și universități, unde roboții sunt introduși din ce în ce mai mult în procesul educațional.

Sistemul cerc de educație suplimentară este binecunoscut în special oamenilor din generația mai în vârstă din țările fostelor republici unionale ale URSS. Învățământul sovietic gratuit a fost completat cu generozitate de activități extracurriculare bazate în palate și case ale pionierilor (conform Wikipedia, în 1971 existau 4.400 de „palate” în funcțiune).

Gândirea spațială a fost dezvoltată în viitorii ingineri de către cluburi de modelare tehnică și proiectare și ateliere radio. Elevii au creat modele de mașini și avioane de la zero, au învățat să lucreze cu echipamente (strunguri, mașini de ardere, puzzle și pile) și s-au familiarizat cu principiile electricității.

Sistemul de învățământ sovietic pentru inginerie și specialități tehnice, din care „cercurile” făceau parte, a fost considerat unul dintre cele mai bune din lume. Astăzi, se obișnuiește să se vorbească mai mult despre dezavantajele educației în Rusia, iar instituțiile de învățământ americane și asiatice ocupă poziții de conducere în domeniul tehnologiei.

Odată cu prăbușirea URSS, a scăzut și cultura educației suplimentare și a cluburilor. Activitățile au devenit plătite, iar subiectele și-au pierdut din varietate: secțiile de sport, școlile de dans și artă au devenit populare. Impactul unei astfel de schimbări în meniul educațional al unei întregi generații de copii poate fi judecat acum. Absolvenți de facultate cu diplome educația artelor liberale nu găsesc de lucru, iar întreprinderile caută cu disperare personal de inginerie în timpul zilei.

În anii 2000, interesul pentru robotică în educație a devenit din ce în ce mai vizibil. Din 2002, în Rusia au loc competiții interne și internaționale de roboți. În același timp, a fost înființată Asociația Rusă de Robotică Educațională (RAER). Din 2008, Centrul Educațional și Metodologic pentru Robotică Educațională (VUMTSOR) funcționează pe baza RAOR - organizația furnizează manuale și oferă tuturor informații legale și recomandări pentru deschiderea unui club de robotică.

De asemenea, din 2008, Fundația Volnoye Delo a lui Oleg Deripaska a lansat programul Robotică, care sprijină proiecte educaționale și competitive.

În 2014, oamenii au început să vorbească despre roboți la nivel de stat. În ASI (Agenția pentru Inițiative Strategice, fondator – Guvern Federația Rusă) a anunţat Iniţiativa Tehnică Naţională. Ideea globală a NTI este de a aduce Rusia la un nivel competitiv pe piață până în 2035 tehnologie înaltă. Unul dintre domeniile programului a fost sprijinirea și popularizarea învățământului tehnic.

Odată cu popularizarea roboticii în mediul educațional, a apărut și conceptul de STEM (sau STEAM). Aceasta este direcția în lume proces educațional, se caracterizează printr-o abordare interdisciplinară a învățării. Disciplinele cheie sunt codificate în abrevieri: Știință, Tehnologie, Inginerie, Artă (nu întotdeauna), Matematică. Sistemul este conceput pentru a dezvolta viitori ingineri și robotiști.

Cu sprijinul guvernului, se deschid nu doar cluburi, ci și parcuri tehnologice întregi - centre pentru copii care unesc cluburi în diverse domenii tehnice. Nu există încă multe parcuri tehnologice. În luna mai, la Moscova s-a deschis primul centru pentru copii de la Mosgormash, iar parcul tehnologic Quantorium s-a deschis la sfârșitul lunii septembrie. Există, de asemenea, planuri de a deschide parcuri tehnologice în regiuni. Ar trebui să apară în 17 regiuni: Mordovia, Tatarstan, Chuvashia, Teritoriul Altai și altele.

De la designer la microcircuit

Deși roboții sunt incluși în activitățile pentru copiii cu vârsta preșcolară, rol principal Nu electronica joacă un rol în dezvoltarea celor mai mici viitori ingineri, ci creativitatea. În sistemul de învățământ STEM, libertatea de a gândi și de a crea este în prim-plan în clasele preșcolare. Prin urmare, în cercurile pentru copiii sub 6 ani, se folosesc în mod activ seturi și cuburi simple de construcție.

Cea mai mare parte a cluburilor de robotică se adresează copiilor de vârstă școlară primară și gimnazială.

„De regulă, programul unor astfel de cursuri pentru copii include o introducere în proiectarea circuitelor, elementele de bază ale programării și robotică. Diferența dintre cluburi este sarcina lor: copilul fie se distrează, fie învață. Pe baza acesteia, sunt selectate metodele și tehnologiile de predare. Scopul global al Clubului ROBBO este de a crește o generație de tineri inovatori care să fie competitivi nu numai pe piața rusă, ci și în lume. Prin urmare, cursul nostru este conceput pentru a lucra cu copii de diferite vârste: cu preșcolari creăm programe de animație și jocuri clasice de calculator (Pac-man, Arkanoid), programăm roboți pentru a îndeplini diverse sarcini, cu școlari ne angajăm în programare în limbaje „adulte”. , modelare 3D, design 3D și imprimare 3D. Așadar, un copil vine la noi doar cu abilități de citit și pleacă cu un robot imprimat pe o imprimantă 3D, asamblat și programat independent”, explică Pavel Frolov, producătorul proiectului de robotică pentru copii pentru educație „ROBBO”.

Robotica completează materialul abordat în lecțiile de tehnologie, fizică și matematică. Dmitry Spivak, directorul clubului de robotică pentru copii din Sankt Petersburg Robx, consideră că în cadrul orelor de club un copil poate aplica cunoștințele de mecanică și electrodinamică și se poate adânci în limbaje de programare bazate pe text (de exemplu, C). „În gimnaziu, elevii noștri încep să se familiarizeze cu Arduino, programe mai complexe de modelare 3D – OpenSCAD, modelare parametrică, în care copiii descriu forme cu cod”, spune Dmitry.

Robotica educațională începe de obicei cu Lego. Kiturile mențin un echilibru între design și programare. După ce copilul a stăpânit elementele de bază, el poate pătrunde într-una dintre domenii și poate studia programarea și designul mai profund. În clasele cu accent pe programare, elevii lucrează cu limbi diferiteși programe de programare, angajate în modelarea 3D. Cluburile de design pregătesc viitorii ingineri: aici copiii dezvoltă în mod independent forma și „umplerea” robotului.

Lego and Co.

Piața pentru trusele de construcție STEM și robotizate este destul de diversă. Majoritatea producătorilor acoperă toate grupele de vârstă, de la truse preșcolare la module quad-core pentru elevii de gimnaziu și liceu.

Liderul mondial și rus în domeniul roboticii educaționale este o subsidiară a holdingului LEGO Group - LEGO Education. Brandul danez deține nu numai seturi și evoluții metodologice, dar și o rețea de centre specializate pentru copii, precum și Academia LEGO, unde profesorii se pot pregăti. În prezent, 16 centre educaționale suplimentare sunt parteneri oficiali ai Programelor Lego Education Afterschool din Rusia.

Lego Education este în afaceri din 1980. Linia mărcii include seturi de construcție fără componentă electronică (Lego Simple Mechanisms, First Designs), seturi cu microprocesor și senzori pentru studiul roboticii în școala elementară (Lego WeDo) și seturi pentru demonstrarea principiilor științifice în liceu (Lego Technology and Physics) și setează legendara serie MINDSTORMS.

Similar cu Lego, dar mult mai puțin cunoscută, compania americană Pitsco a fost fondată în 1971 de trei profesori. Seturile STEM elementare pentru copiii mai mici sunt prezentate cu jucării educative generale mai creative - zmee zburătoare, rachete. Roboții sunt incluși în direcția Tetrix - seturi robotizate de construcții metalice, cunoscute pe scară largă în Rusia. Piese metalice făcând astfel de seturi universale, Tetrix este compatibil cu controlerul Lego MINDSTORMS. Roboții bazați pe Tetrix participă adesea la competiții, inclusiv la categoriile de studenți.

Platforma deschisă Arduino, spre deosebire de altele, este o placă unică cu un shell software. Acest lucru face din Arduino o bază universală pentru proiectele robotice de orice nivel educatia copiilor. Mai multe mărci de truse de construcție robotizate au fost create pe baza Arduino. Platforma poate fi achiziționată separat. Dezavantajul platformei este că designul este destul de complex și necesită ca un copil să lucreze cu un fier de lipit.

Trusele domestice sunt reprezentate de două mărci proeminente pe piață - TECHNOLAB și Amperka. Au fost elaborate manuale pentru TECHNOLAB cu sprijinul specialiștilor de la Facultatea de Robotică și Automatizare Complexă a Universității Tehnice de Stat N.E Bauman din Moscova. Produsele TECHNOLAB sunt module tematice și specifice vârstei. Fiecare modul conține mai multe kituri robotizate. Această abordare „en-gros” implică pret mare designeri: de la 93 de mii de ruble pe modul pentru copiii de 5-8 ani și până la 400 de mii de ruble pentru un modul de roboți aerieni.

Amperka este un startup din 2010 bazat pe platforma Arduino. Produsele Amperka sunt seturi sub numele jocurilor: „Matryoshka”, „Zmeură”, „Electronics for Dummies”, etc. De asemenea, puteți cumpăra componente individuale pe site-ul Amperka - plăci Arduino, senzori, comutatoare.

Brandul coreean Robotis oferă kituri de robotică pentru fiecare nivel. Aceștia sunt roboți din plastic pentru școală primară(Robotis Play, Robotis Dream) și roboți umanoizi bazați pe servomotoare Robotis Bioloid.

Producătorii coreeni HunaRobo și RoboRobo se concentrează pe jucării de construcție pentru copii mici și de vârstă mijlocie. Kiturile de la brandurile coreene includ elemente de bază: placa de bază, motor și cutie de viteze, receptor RC și panou de control.

VEX Robotics este o companie privată cu accent pe robotica mobilă, cu sediul în SUA. Marca este deținută de Innovation First, Inc., care dezvoltă electronice pentru roboți autonomi de sol. Brandul este împărțit în două direcții - seria VEX IQ pentru entry-level și VEX EDR - o platformă pentru studenții avansați. Roboții mobili cu telecomandă programabili VEX se concentrează pe competiție și abilități de programare.

În loc de concluzie

O gamă largă de platforme de învățare robotică, sprijinul guvernamental și moda pentru roboți integrează doar robotica în educație. Cluburile și cursurile de inginerie și robotică sunt mai degrabă o excepție, mai ales în regiuni. Cu toate acestea, astăzi sute de mii de copii au posibilitatea de a studia suplimentar în domeniile ingineriei și IT. Și acest număr va crește doar în viitorul apropiat - mass-media raportează despre noile parcuri și cercuri tehnologice, iar autoritățile raportează că sunt pregătite să susțină astfel de inițiative.

Aș dori să cred că integrarea sporită a învățământului tehnic suplimentar va da în cele din urmă un impuls formării mai multor specialiști tehnici de nivel înalt în viitor. Mișcarea cerc se străduiește să aibă o acoperire largă - programele de activități de robotică sunt concepute pentru a interesa orice copil. Legile și conceptele tehnice de bază devin din ce în ce mai accesibile. Cursurile de robotică, cel puțin, își lăresc orizonturile și, la maximum, vor oferi viitorului personal de inginerie și tehnică. Credem în maxim!

Victoria Fedoseenko

Voce, limbi straine, punct în cruce sau roboți? Pentru a ajuta părinții care se îndoiesc, experții Smartbabr oferă argumente în favoarea roboticii.

Cursurile de robotică ajută la dezvoltarea gândirii logice și sistematice, precum și a abilităților creative. Chiar dacă copilul dvs. nu devine inginer și nu are nevoie de capacitatea de a controla un robot, atunci înțelegerea modului în care funcționează un dispozitiv automat și experiența de proiectare va fi cu siguranță utilă în alte activități, indiferent de profesia pe care o alege copilul în viitor.

În zilele noastre, educația școlară este în mare parte formală. Nu permite unei persoane să-și construiască cu succes viața într-o lume tehnică complexă. Datorită roboticii, un copil ajunge să cunoască desenul, modelarea 3D, construcția în practică, înțelege percepția tridimensională a spațiului și multe altele. Într-un cuvânt, el învață să gândească nu numai cu „capul”, ci și cu „mâinile”. Și tot în același timp: atât cu capul, cât și cu mâinile.

În cluburile de robotică, elevii de liceu văd legile fizice în acțiune. Elevii din clasele 5-7 rezolvă probleme geometrice și matematice interesante. Copiii de grădiniță și școala elementară care fac robotică își dezvoltă abilitățile motorii, atenția și capacitatea de a lucra în grup.

Dacă robotica este adăugată la curriculumul de bază, chiar și ca materie de tehnologie, sensul ei va începe să se piardă. Astăzi, școlile cheltuiesc timp și resurse în mod selectiv. De exemplu, multe institutii de invatamant nu susțin copiii supradotați, deși există programe guvernamentale corespunzătoare și implementarea lor este responsabilitatea școlii. Și lecțiile de tehnologie nu se predau peste tot. Există posibilitatea ca ceva asemănător să se întâmple cu orele de robotică: în mod formal vor exista, dar dacă vor fi utile este o problemă discutabilă. Desigur, sunt posibile excepții și lucruri grozave și bune vor clipi undeva.

Dar, în orice caz, cănile sunt mai potrivite pentru copiii supradotați interesați să studieze robotica, deoarece îi ajută să aprofundeze. Prin urmare, chiar dacă robotica este introdusă în mainstream programa școlară, este imposibil să abandonezi mișcarea cercului.

Consider că practicarea roboticii dezvoltă foarte mult logica, mărește gândirea sistematică, iar toate acestea afectează și gradul de conștientizare în deciziile luate. Doar asamblarea roboților poate ajuta la dezvoltarea abilităților motorii fine. De asemenea, copiii dobândesc cunoștințe nu numai despre modul în care funcționează roboții, ci și despre modul în care funcționează sistemele existente. Această abilitate îi va ajuta pe viitor atunci când își proiectează propriile sisteme în orice industrie, deoarece există un set de reguli și restricții în orice tip de activitate.

Sunt sigur că poți începe să studiezi robotica, cel puțin în câteva exemple simple și ilustrative, de la vârsta de 5-6 ani. Un copil la această vârstă este deja pe deplin conștient de acțiunile sale și, de asemenea, are o gândire care nu a devenit încă „încărcată” de tipare. La această vârstă, copiii sunt foarte deschiși și pur și simplu plin de idei și creativitate. Aruncă o privire la desenele lor. Toate acestea pot contribui pe viitor la dezvoltarea unor sisteme noi calitativ, acești copii vor fi unici în felul lor.

Această disciplină ar trebui inclusă în programa școlară? Nu sunt sigur. La urma urmei, există un standard de stat și, fără participarea adecvată a statului, este destul de dificil să te adaptezi la el cu ceva inovator. Dar ca opțional, da. Cu toate acestea, acum există un deficit mare de astfel de specialiști care ar fi de acord să predea aceste discipline în școli. Cred că acest lucru depinde de instituțiile de învățământ superior tehnic, care își vor asuma această povară ca parte a activității lor de orientare în carieră.

Cursurile de robotică ajută la dezvoltarea gândirii logice și sistematice, precum și a abilităților creative. Acestea sunt calități foarte utile care cu siguranță vor fi utile unui copil în viitor, chiar dacă cariera lui nu este legată de științe tehnice. Dacă te aprofundezi în procesul de practicare a roboticii, poți înțelege că succesul în acest domeniu este imposibil fără cunoștințe de fizică, matematică, informatică și capacitatea de a le aplica atunci când rezolvi probleme nestandard. Adică robotica este o meta-disciplină, iar acei profesori care organizează deja cluburi pentru ca copiii lor să-și dezvolte abilitățile robotice vor primi cu siguranță dividende în viitor sub forma dezvoltării și hrănirii unei personalități erudite și interesate în elevii lor, care vor să fie capabil să analizeze și să raționeze logic folosind cunoștințe din diverse domenii și să lucreze la intersecția științelor, care vor fi cu siguranță solicitate în viitor.

În plus, nu numai școlarii adulți, ci și copiii preșcolari se pot angaja în robotică. Elementul de control al robotului pentru preșcolari este distractiv. Pentru elevii de școală elementară, orele de robotică dezvoltă gândirea logică, iar în această etapă au și nevoia de a crea lucruri noi. Elevii de liceu sunt interesați să creeze modele de roboți pentru a rezolva probleme și probleme reale. De regulă, în această etapă, studenții înțeleg deja de ce sunt angajați în robotică și, astfel, își dezvoltă nevoia de a studia discipline tehnice, de a desfășura activități de proiect și de a studia științe conexe menite să rezolve o anumită problemă.

Desigur, ar trebui să existe o oportunitate de a te angaja în robotică, cel puțin ca parte a unei activități de grup. Într-o măsură mai mare, robotica ca disciplină școlară poate avea ca scop explicarea și aplicarea cunoștințelor teoretice dobândite la clasă ca activitate de proiect aplicată interdisciplinară. Dacă vorbim despre disciplina „tehnologie”, aceasta vizează de obicei dobândirea abilității practice de a crea ceva, așa că robotica poate fi și ea un element al acesteia.

Aș împărți robotica în două componente mari: programare și electronică.

Deținerea separată a acestor componente transformă deja tinerii în specialiști căutați, iar posesia simultană a primului și a celui de-al doilea face ca un specialist să echivaleze cu doi.

Cred că robotica va aduce beneficii copiilor de toate vârstele, deoarece dezvoltă o înțelegere generală a modului în care funcționează orice tehnologie.

Ce beneficii le oferă copiilor învățarea structurii și controlului roboților? O intrebare foarte valabila. Relevanța sa va deveni deosebit de acută în 50 de ani, când puterea de calcul a computerelor va depăși capacitățile creierului uman. Suntem deja înconjurați de tehnologie. Înțelegerea interfeței om-mașină înseamnă controlul mașinilor. Copiii noștri trebuie să pună acum bazele interacțiunii om-calculator-robot, pentru a evita scenariile din filmul Terminator.

Dacă vorbim despre educația școlară, cred că este necesar să se includă cursurile de robotică ca opțiune în clasele cu studiu aprofundat al matematicii și fizicii pentru a conecta științe de bază să exerseze. Trebuie să începi din clasa a V-a și exclusiv pentru cei interesați.

Sarcina cu care se confruntă acum sistemul de învățământ rus este pregătirea inginerilor creativi care ar putea inventa și implementa noi tehnologii care nu au analogi în lume. Acum putem spune că în următorii cinci ani cele mai solicitate profesii vor fi ingineria. În consecință, acei copii care vor fi interesați acum de robotică și design sunt viitori ingineri inovatori care vor fi solicitați nu numai în Rusia, ci și pe piața internațională.

În primul rând, elementele de bază ale roboticii și programării îl învață pe copil să gândească logic, să construiască relații corecte cauză-efect, să efectueze operațiuni analitice și să tragă corect concluzii. În al doilea rând, copiii moderni care sunt familiarizați cu diverse dispozitive mobile (cum ar fi smartphone-urile și tabletele cu interfață tactilă) nu știu să scrie și să deseneze de mână părțile creierului lor responsabile de creativitate pur și simplu nu sunt activate; Astfel de copii nu sunt capabili să creeze, pot doar să recombine ceva sau pur și simplu să consume.

Pasiunea pentru robotică, programare, design încurajează copiii de orice vârstă la gândire și producție creativă produs unic. Aceasta este cheia unui viitor de succes nu numai pentru un copil individual, ci și pentru țară în ansamblu.

Copiii trebuie să înceapă să predea robotica cât mai devreme posibil, deoarece interesul pentru profesiile de inginerie se manifestă literalmente de la vârsta de 5 ani. Acest interes trebuie dezvoltat și promovat peste tot, nu numai în școli, ci și în grădinițe, cluburi private și cercuri.

Foto: russianrobotics.ru, din arhivele personale ale experților

iti sugerez rezumatul activităților educaționale ale copiilor 10-12 ani (elevi grupa mijlocie) pe tema „În jungla roboticii”. Această activitate va fi utilă atât pentru profesorii de școală, cât și pentru lucrătorii suplimentari din domeniul educației (liderii de club). Vă aducem în atenție, care are ca scop dezvoltarea curiozității în rândul școlarilor, precum și creșterea interesului acestora pentru domeniile tehnice, munca inginerilor și programatorilor. Mai multe detalii aici: https://repetitor.ru/repetitors/informatika, veți găsi o mulțime de lucruri interesante

Scop: de a dezvolta ideile copiilor despre ceea ce este robotică, care este istoria, scopul și locul ei în lumea modernă.

Material demonstrativ:

• Prezentare pe tema „Istoria roboticii și a constructorilor Lego”,
• videoclipul „Jungle”.

Fișă: seturi de construcție Lego Education 9580

Tehnici metodologice: conversație-dialog, situație de joc, vizionarea unei prezentări, conversație, sesiune tematică de educație fizică, experiment, activitate productivă a școlarilor, analiză, rezumare.

Rezumatul lecției „În jungla roboticii”

Profesor: „Bună, băieți!

În toate orele trecute, ne-am familiarizat cu constructorul Lego și cu programul Lego Education. Ați învățat cum să asamblați roboți folosind instrucțiuni gata făcute și să le programați singur acțiunile. Astăzi vom rezuma toate cunoștințele noastre în secțiunea „Animale amuzante”, și anume, vom construi patru modele. Departamentul 1:

• „Leul care răcnește”
• „Aligator înfometat”
• "Toboșarul maimuță"
• „Păsări care dansează”

Pentru a face asta, astăzi vom face o excursie în junglă, dar nu una obișnuită, ci o junglă robotică. Călătorii vor fi împărțiți în 4 grupuri. Fiecare departament trebuie să asambleze un robot într-un timp scurt, să creeze un program în mediul Lego Education și „să dea viață modelului”. Aflăm care grup este cel mai energic, cel mai prietenos și cel mai rapid în experimentele științifice observând viteza și corectitudinea asamblarii, precum și comportamentul robotului.

Elevii încep să se adune.

Profesor: „În timp ce designerii sunt ocupați cu munca, invităm specialiști în domeniul roboților Lego să vorbească despre istoria designerilor și roboților moderni.”

Elevi: „Robotica (de la roboți și tehnologie; robotica engleză) este o știință aplicată care se ocupă cu dezvoltarea sistemelor tehnice automatizate și este cea mai importantă bază tehnică pentru intensificarea producției.

Cele mai importante clase de roboți de uz general sunt roboții manipulativi și roboții mobili.

Robot de manipulare- o mașină automată (staționară sau mobilă), constând dintr-un actuator sub formă de manipulator cu mai multe grade de mobilitate, și un dispozitiv de control al programului, care servește la îndeplinirea funcțiilor motrice și de control în procesul de producție. Astfel de roboți sunt produși în versiuni montate pe podea, suspendate și portal. Acestea sunt cele mai răspândite în industria de construcție a mașinilor și a instrumentelor.

Robot mobil- o mașină automată care are un șasiu în mișcare cu acționări controlate automat. Astfel de roboți pot fi transportați pe roți, mers pe jos și urmăriți (există și sisteme robotice mobile de târăre, înot și zbor.

Sistemele robotizate sunt, de asemenea, populare în domeniul educației, ca instrumente moderne de cercetare de înaltă tehnologie în domeniul teoriei controlului automat și al mecatronicei. Utilizarea lor în diferite instituții de învățământ de învățământ secundar și superior învăţământul profesional vă permite să implementați conceptul de „învățare prin proiecte”, care formează baza unui program educațional comun atât de mare al Statelor Unite și al Uniunii Europene ca ILERT.

Utilizarea capacităților sistemelor robotice în educația inginerească face posibilă dezvoltarea simultană a abilităților profesionale în mai multe discipline conexe: mecanică, teoria controlului, proiectarea circuitelor, programare, teoria informației. Cererea de cunoștințe complexe contribuie la dezvoltarea conexiunilor între echipele de cercetare. În plus, deja în proces de pregătire de specialitate, studenții se confruntă cu nevoia de a rezolva probleme practice reale.

Sisteme robotizate existente pentru laboratoare educaționale:

• Kit de control mecatronic
• Festo Didactic
• LEGO Mindstorms
• fischertechnik.

Robotica se bazează pe discipline precum electronică, mecanică, informatică, precum și radio și inginerie electrică. Există robotică de construcții, industrială, casnică, aviatică și extremă (militară, spațială, subacvatică). Seria Lego a devenit un kit de construcție important pentru studiul roboților în școală.

LEGO(tradus din daneză ca „joacă bine”) - o serie de jucării, care sunt seturi de piese pentru asamblarea și modelarea diferitelor obiecte. Seturile LEGO sunt produse de LEGO Group, care are sediul în Danemarca. Aici, în Danemarca, pe peninsula Iutlanda, în micul oraș Billund, se află cel mai mare Legoland din lume - un oraș construit în întregime din constructori LEGO.

Produsul principal al companiei LEGO sunt cărămizile colorate din plastic, figurile mici etc. LEGO poate fi folosit pentru a construi obiecte precum vehicule, clădiri și roboți în mișcare. Tot ceea ce este construit poate fi apoi dezasamblat, iar piesele folosite pentru a crea alte obiecte. Compania LEGO a început să producă cărămizi de plastic în 1949. De atunci, LEGO și-a extins acoperirea pentru a include filme, jocuri, competiții și șapte parcuri tematice. Cu toate acestea, există multe clone și falsuri ale designerului.

Prezentarea „Istoria roboților și Lego” este în curs de desfășurare

Profesor: „Și acum tinerii cercetători își vor împărtăși cunoștințele despre junglă. Îți vor spune despre junglă.”

Elevi: „Ju?ngli sunt copaci și arbuști combinați cu ierburi înalte. Englezii care locuiau în India au împrumutat acest cuvânt din limba hindi.

Cele mai mari jungle există în bazinul Amazonului în cea mai mare parte a Americii Centrale (unde sunt numite „selvas”), în Africa ecuatorială, în multe zone din Asia de Sud-Est și în Australia. Copacii din junglă au mai multe caracteristici generale, care nu se observă la plantele cu climă mai puțin umedă: Baza trunchiului la multe specii are proeminențe largi, lemnoase.

Vârfurile copacilor sunt adesea foarte bine conectate între ele prin viță de vie. Alte caracteristici ale junglei includ scoarța neobișnuit de subțire (1-2 mm) a copacilor. În junglă există maimuțe cu nasul lat, o serie de familii de rozătoare, lilieci, lame, marsupiale, mai multe ordine de păsări, precum și unele reptile, amfibieni, pești și nevertebrate.

Multe animale cu cozi prensile trăiesc în copaci. Există o mulțime de insecte, în special fluturi, și o mulțime de pești. Două treimi din toate speciile de animale și plante de pe planetă trăiesc în junglă. Se estimează că milioane de specii de animale și plante rămân nedescrise.”

Se redă videoclipul Jungle.

Elevii folosesc Lego WeDo pentru a crea modele ale unui leu care răcnește, o maimuță toboșar, un aligator flămând și păsări dansătoare. Elevii asamblează roboți, programează și demonstrează modele. Responsabilii anunță rezultatele completării tabelului de analiză a scopurilor și obiectivelor stabilite într-o lecție deschisă.

Modele de robot

Grupa nr. 1.

Elevul nr. 1.1: „Am asamblat un model „maimuță-tobăr” și l-am programat. Energia este transferată de la laptop la motor, iar de la motor se rotește mai întâi roata dințată mică, apoi roată dințată. Aceasta, la rândul său, rotește axa. Pumnii ridică și coboară labele toboșarului nostru. Ne-am confruntat cu sarcina de a construi o maimuță care să bată diferite ritmuri și am reușit. Am încercat să creăm diferite mișcări ale maimuței prin schimbarea poziției camelor. Schimbarea poziției schimbă sunetul și momentul lovirii cu labele maimuței.”

Elevul nr. 1.2: „În ciuda aspectului său terifiant, această maimuță mare, înaltă de peste doi metri, este foarte prietenoasă; masculii din aceeasi turma de obicei nu intra in competitie intre ei, iar pentru ca conducatorul sa fie ascultat este suficient sa-si faca ochii mari si sa scoata un strigat potrivit, lovindu-se in piept cu degetele. Acest comportament este doar un act și nu este niciodată urmat de un atac.

Înainte de un atac adevărat, se uită în ochii inamicului mult timp și în tăcere. Privirea direct în ochi este o provocare nu numai la gorile, ci și la aproape toate mamiferele, inclusiv câini, pisici și chiar oameni. Puii de gorile stau cu mama lor aproape patru ani. Când se naște următorul, mama începe să-l înstrăineze pe cel mai mare, dar nu o face niciodată nepoliticos; ea pare să-l invite să-și încerce el însuși mâna la maturitate.

După ce s-au trezit, gorilele pleacă în căutarea hranei. Ei dedică timpul rămas odihnei și jocurilor. După masa de seară, fac un fel de așternut pe pământ, pe care adorm.”

Grupa nr. 2.

Elevul nr. 2.1: Am asamblat un model de „leu care răcnește”. Energia este transferată către motor, care primește energie de la computer. Aceasta antrenează angrenajul, care rotește roata coroană. Roata coroanei este conectată la aceeași axă pe care sunt atașate labele din față ale leului când axa se rotește, leul se așează sau se întinde; Să demonstrăm cum funcționează modelul.

Student #2.2:. „Leul este o specie de mamifer prădător, unul dintre cei patru reprezentanți ai genului panterelor. Este a doua pisică vie ca mărime după tigru - greutatea unor masculi poate ajunge la 250 kg. O trăsătură caracteristică a leului este coama groasă la masculi, care nu se găsește la alți reprezentanți ai familiei de pisici.

Preferă spațiile deschise, unde își găsește răcoarea la umbra copacilor rari. Pentru vânătoare, este mai bine să aveți o vedere largă pentru a observa de departe turmele de ierbivore care pășunat și pentru a dezvolta o strategie cu privire la modul cel mai bun de a le aborda neobservate. În exterior, este o fiară leneșă care moțește și stă în jur pentru o lungă perioadă de timp.

Numai atunci când leul este flămând și forțat să urmărească turmele de ierbivore sau când trebuie să-și apere teritoriul, iese din stupoare. Leii erau populari în cultură în antichitate și în Evul Mediu, s-au reflectat în sculptură, pictură, pe steaguri naționale, steme, în mituri, literatură și filme.”

Grupa nr. 3.

Elevul nr. 3.1: Am asamblat un model de „aligator flămând”. Energia este transferată de la computer la motor, care rotește inelul. Acest angrenaj este montat pe o axă cu un scripete. O curea este plasată pe un scripete mic, care transmite mișcarea unui scripete mare. Deschide și închide gura aligatorului. Să demonstrăm cum funcționează modelul: introduceți peștele - gura se închide, scoateți peștele - gura se deschide.

Studentul nr. 3.2: „Aligatorul este un gen care include doar două specii moderne: aligatorul american (sau Mississippi) și aligatorul chinezesc. Aligatorii mari au ochii roșii, în timp ce cei mai mici au ochii verzi. Pe baza acestei caracteristici, un aligator poate fi detectat noaptea. Cel mai mare aligator înregistrat vreodată în istorie a fost descoperit pe o insulă din statul american Louisiana - lungimea sa era de . Au fost cântărite mai multe exemplare gigantice, dintre care cel mai mare cântărea mai mult de o tonă.

Există doar două țări în lume în care trăiesc reprezentanți ai acestui gen - Statele Unite ale Americii și China. Aligatorul chinez este pe cale de dispariție. Aligatorul american trăiește pe coasta de est a Statelor Unite. Numai în Florida, numărul lor depășește 1 milion de persoane. Singurul loc de pe Pământ unde coexistă aligatorii și crocodilii este Florida.

Masculii mari duc un stil de viață solitar, lipindu-se de teritoriul lor. Masculii mai mici pot fi văzuți în grupuri mari, în imediata apropiere unul de celălalt. Indivizii mari (atât masculii, cât și femelele) își apără teritoriul aligatorii mici sunt mai toleranți cu indivizii de aceeași dimensiune.

Diferența dintre crocodil și aligator: Cea mai mare diferență este în dinții lor. Când fălcile crocodilului sunt închise, al patrulea dinte mare al maxilarului inferior este vizibil. La un aligator, maxilarul superior acoperă acești dinți. Se pot distinge și prin forma botului lor: un crocodil adevărat are botul ascuțit, în formă de V, în timp ce un aligator are botul tocit, în formă de U.”

Aligator

Grupa nr. 4.

Elevul nr. 4.1: „Am construit un model de „păsări care dansează”. Energia este transferată către motor, iar angrenajul se rotește de la computer. Se monteaza pe aceeasi axa cu un scripete, care se roteste si el. O pasăre este atașată la partea superioară a scripetei și o curea este pusă pe scripete. Când un scripete se rotește, cureaua se mișcă și rotește un alt scripete. Scopul nostru a fost să creăm o structură în care păsările să se rotească mai întâi într-o direcție și apoi în direcții diferite. Să demonstrăm cum funcționează modelul: schimbând treapta de viteză, puteți roti păsările în direcții diferite.”

---