Дидактическая разработка задания для занятий по робототехнике: «Разработать робота-помощника для учителя»

Автор: Брувель Станислав Геннадьевич

Организация: ДДЮТ г. Белоярский

Населенный пункт: ХМАО, г.Белоярский

Автор: Козлов Эльдар Владимирович

Организация: ДДЮТ г. Белоярский

Населенный пункт: ХМАО, г.Белоярский

Автор: Панюков Юрий Геннадьевич

Организация: ДДЮТ г. Белоярский

Населенный пункт: ХМАО, г.Белоярский

Автор: Брувель Юлия Геннадьевна

Организация: ДДЮТ г. Белоярский

Населенный пункт: ХМАО, г.Белоярский

Цель: развитие навыков проектирования в сфере робототехники у обучающихся 9–10 лет для конкретной жизненной ситуации. (Вновь про функциональную грамотность)

Задачи:

1. Развить умения оценивать объект для проектирования.

2. Развить умения конструировать механизмы на основе робототехники для конкретной жизненной ситуации.

3. Развить у обучающихся умения применять в жизни знания по робототехнике.

4. Развить умения работать с информацией, обрабатывать и анализировать информацию, взаимодействовать в команде, высказывать собственное мнение, обосновывать собственную позицию.

5. Развить умения составлять схемы и использовать условные обозначения.

6. Закрепить робототехнические понятия «угол», «оборот», также понятия «расстояние» и «поворот» т. д.

Возраст обучающихся – 9–10 лет. Занятие рассчитано на детей, у которых сформированы базовые представления об основах робототехники.

Открытая образовательная задача (задача ставится детям): спроектировать робота-помощника (грузовой механизм) для учителя.

Подзадачи для детей:

1. Оценить и измерить учебный кабинет, для которого будет разработан грузовой механизм.

2. Спроектировать движение робота по кабинету, который будет перевозить предметы для детей от педагога. Разработать грузовой механизм. (Разработку самого перевозного устройства можно выделить в отдельный модуль).

3. Запрограммировать робота в соответствии с разработанным проектом (планом) и схемой.

4. Провести опытно-экспериментальную работу в кабинете.

Характеристика «открытости» задачи:

Ребята проектируют и программируют робота для неизвестного объекта. Способ проектирования и программирования известен, а результат может быть разный.

Задачу можно усложнить, представив обучающимся выбор средств программирования и проектирования, включив использование различных датчиков.

Также можно поставить учебную задачу в целях изучения работы того или иного механизма робототехники, где дети сначала изучают, например, тот или иной датчик, а затем пробуют использовать его для проектирования в конкретной жизненной ситуации.

Педагогическая технология: технология открытого образования доктора философских наук Александра Попова.

 

Примерный план этапа для основных этапов

 

Деятельность	Субъекты деятельности
Постановка подзадачи	Педагогобъясняет подзадачу.
Самостоятельная работа по подзадаче	Обучающиеся решают подзадачу, педагог может консультировать и направлять. (Но не выполняет за детей их работу, не доминирует собственным мнением)
Презентация результата работы	Обучающиеся показывают, как решили подзадачу. Педагог задает вопросы и корректирует работу детей как эксперт

 

 

Этапы реализации

1 этап. Оценить объект. Самостоятельная работа. От 10 до 20 минут.

Для педагога. Обучающиеся учатся оценивать конкретную жизненную ситуацию. В данном случае – учебный кабинет, который измеряют посредством робототехнических средств. Закрепляют знания о понятиях «обороты», «расстояние», «углы», «повороты».

Действия детей. Работа этапа направлена на изучение объекта проектирования. Обучающиеся оценивают, где будет использован робот-помощник, измеряют расстояние в оборотах, определяют, сколько поворотов и под каким углом.

Отвечают на следующие вопрос:

Сколько предметов в кабинете? Какие предметы? Сколько парт или столов? Как они расположены? Какое расстояние между партами в оборотах? Какое расстояние от стола учителя до парт в оборотах? Есть ли какие препятствия? Сколько поворотов, под каким углом совершит робот поворот?

По окончании этапа каждая из команд презентует результаты оценки кабинета.

Педагог дополнительно задает вопросы, если анализ не представлен полностью.

 

2 этап. Проектирование движения робота. Составление план-проекта движения робота-помощника по кабинету. Самостоятельная работа. От 10 до 20 минут.

 

Для педагога. Работа направлена на развитие навыков составления плана кабинета и схем проекта.

 

Действия детей. Обучающиеся составляют план кабинета, учатся использовать условные обозначения, определяют, по какому пути будет двигаться робот-помощник, к каким объектам будет подъезжать робот-помощник, чертят схему движения робота в плане кабинета. Обязательно в схеме должны быть отображены измерения, которые проводили в прошлом этапе.

По окончании этапа каждая из команд презентует схему движения робота вместе со схемой перемещения. В проекте должны быть отображены измерения, сделанные детьми в прошлом этапе.

 

Педагог комментирует результат, корректирует схемы передвижения роботов.

 

3 этап. Программирование. Программирование робота-помощника по составленной схеме и в соответствии с планом кабинета. Самостоятельная работа. От 10 до 20 минут.

Цель этапа (для педагога) – развить у обучающихся умение программировать робота для конкретных целей, под определённую задачу, исходя из конкретной жизненной ситуации.

Используя составленную ранее схему и план кабинета с условными обозначениями и всеми измерениями, обучающиеся программируют робота-помощника в оболочке LEGO. На этом этапе могут спроектировать грузовой механизм к роботу.

 

4 этап. Опытно-экспериментальная работа с роботами. Коррекция программирования, схемы движения. Самостоятельная работа. От 10 до 20 минут.

Для педагога. Цель этапа – в процессе экспериментальной работы развить умения анализировать результат, находить ошибки в проектировании и исправлять их.

Действия обучающихся.

Дети проводят экспериментальную работу с роботом-помощником, запускают его в кабинете и оценивают результат, проводят коррекцию в программировании.

 

5 этап. Рефлексия. 5 до 10 минут. Формат беседы.

Для педагога. Цель этапа – дать возможность обучающимся осознать проделанную работу и выявить пользу от учебного занятия.

Педагог задает вопросы обучающимся. Дети могут написать ответы в форме эссе.

Что нового узнали на занятии? Чему научились? Что понравилось на занятии? Что не понравилось?

 

Ожидаемые результаты:

Компетентностные результаты:

АНАЛИТИЧЕСКИЕ

 

1 уровень	Чувственное участие	Может выделить сущностные особенности объекта (на уровне внешних качеств)
2 уровень	Воспроизводство образца	Может подробно описать объект в его основных чертах и компонентах и выделить их связь с его функцией
3 уровень	Реконструкция способа действия	Может выделить свойства и составные части объекта, системные связи между ними, их связь с функцией объекта, но без объемлющего системного контекста
4 уровень	«Импровизация»: ситуативное создание и реализация нового способа действия	Может объяснить причинно-следственные связи конкретных событий, происходящих с объектом
5 уровень	Целенаправленное создание нового образца, имеющего значимость за пределами конкретной ситуации	Может выстроить аналитическую модель объекта и его существования в объемлющих системах

 

Функциональная грамотность/креативность:

– умеет осуществлять поиск способа решения задачи;

– умеет выдвигать разнообразные и креативные идеи;

– умеет оценивать выдвигаемые решения и оценивать их уникальность;

– умения оценивать сильные и слабые стороны выдвигаемых решений.

 

Метапредметные результаты:

– умеет работать с информацией: отбирать, анализировать и синтезировать необходимую информацию;

– умеет взаимодействовать в команде, высказывать собственное мнение, выслушивать мнение других;

– умеет видеть проблему и находить пути ее решения, предлагать способы решения, находить и использовать ресурсы, предвидеть результат.

 

Диагностика результатов:

Компетентностных результаты	«Оценка компетентностных результатов и достижений» А.А. Попов, С.В. Ермаков, И.М. Реморенко
Метапредметные результаты:	Г.Б. Голуб, О.В. Чуракова «Технология портфолио в системе педагогической диагностики»
Функциональная грамотность/креативность	Критерии для оценивания «малой креативности»: В процессе решения задачи обучающиеся – выдвигают более одной идеи – обсуждают идеи с разных позиций – оценивают разные идеи – сравнивают с другими решениями и выделяют оригинальные идеи – дорабатывают идеи

Список литературы (для педагога):

1. А. А. Попов Открытое образование: философия и технология. М: ЛЕНАНД, 2016. – 256 с.
2. А. А. Попов. Образовательные программы и элективные курсы компетентностного подхода. М: ЛЕНАНД, 2015.– 256 с.

1. file0.docx.. 28,6 КБ

Опубликовано: 05.10.2023