close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Открыть - Центр детского творчества

код для вставкиСкачать
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНОАППАРАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ И
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКТОРОВ В
УРОЧНОЙ (ВНЕУРОЧНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В
УСЛОВИЯХ ВНЕДРЕНИЯ ФГОС
Каширин Дмитрий Алексеевич,
Руководитель Центра развития научно-технического
творчества
Программно-аппаратный комплекс
— это специализированное портативное электронновычислительное устройство, обладающее широкими
функциональными возможностями. Предназначено для
непосредственной автоматической цифровой обработки
сигналов в режиме реального времени.
Устройство позволяет осуществлять операции аналогового и
цифрового ввода-вывода сигналов с различных
измерительных устройств (датчиков) и обмен данными с
внешними устройствами. Может использоваться автономно
(без подключения к ПК) или как интерфейс для ПК.
Возможности использования ПАК
Урочная деятельность:
• Демонстрационные эксперименты
• Фронтальные лабораторные работы
• Экспериментальные задачи
• Предметные практикумы
Внеурочная деятельность:
• Проектная деятельность
• Учебно-исследовательская деятельность
• Игровая деятельность
Программно-аппаратные комплексы
• «Цифровые образовательные лаборатории»
• Образовательные конструкторы с «умным
кирпичиком»
Преимущества «цифровых лабораторий» перед
классическими измерительными приборами
• Система сбора данных ЦОЛ имеет лучшие
характеристики по точности измерения и
возможность подключения большего количества
датчиков, что позволяет проводить более сложные
опыты
• Программное обеспечение ЦОЛ имеет большие
возможности обработки и визуализации
информации, позволяет вывести на экран всю
необходимую информацию по подготовке,
проведению и интерпретации опытов
• ЦОЛ выполнен в современном дизайне, имеет
небольшие габариты и вес, надежную систему
подключения датчиков
Цифровые лаборатории
Образовательный конструктор с
«умным кирпичиком»
Проектная деятельность
Особенности проектной деятельности
• Цели и задачи этих видов деятельности учащихся
определяются как их личностными мотивами, так и
социальными.
• Проектная деятельность должна быть организована
таким образом, чтобы учащиеся смогли реализовать
свои потребности в общении со значимыми,
референтными группами одноклассников, учителей и
т.д.
• Организация проектных работ школьников
обеспечивает сочетание различных видов
познавательной деятельности.
Этапы работы над проектом
• Планирование
• Аналитический этап
- Уточнение и формулировка задач
- Поиск и сбор информации
- Обработка полученной информации
• Обобщение информации
• Представление полученных результатов работы
- Презентация
- Оформление проектной папки
Цели первичного обмена мнениями:
1. Стимулирование потока идей
Для наиболее успешной организации обсуждения учителю рекомендуется:
•
•
•
•
продумать ситуацию, которая могла бы дать толчок
дискуссии, определяющей направление
исследований;
продумать возможные способы мотивирования
учащихся к проектной деятельности;
продумать средства наглядности во время
дискуссии;
продумать вопросы, стимулирующие учащихся к
выдвижению интересных, но реально осуществимых
проектов.
Цели первичного обмена мнениями:
• акцентировать внимание учащихся на общей теме проекта, на
•
•
•
•
подтемах, на их взаимосвязи, ходе и сроках выполнения работы
над проектом;
подвести учащихся к проблеме или «втянуть в ситуацию»,
стимулирующую стремление к самостоятельному исследованию;
выявить склонности, интересы, возможности учащихся;
проявить внимание к высказанным учениками идеям,
воздерживаясь, по возможности, от собственных комментариев;
сгруппировать и обобщить вместе с учащимися высказанные
идеи в наиболее наглядной и понятной для них форме.
Цели первичного обмена мнениями:
2. Определение общего направления проектной работы
Когда определены все возможные направления исследований, учитель предлагает
учащимся высказывать своё отношение к каждому. Затем учитель:
•
•
•
•
выделяет наиболее удачные;
определяет сроки, необходимые для получения
конечных результатов;
помогает ученикам сформулировать 5 – 6 связанных
друг с другом подтем;
продумывает вариант объединения выделенных
подтем в единый проект.
Цели первичного обмена мнениями:
• изложить учащимся условия, необходимые для реализации
•
•
•
•
•
проекта (максимальное количество человек, разрабатывающих
одну тему, сроки выполнения отдельных задач и т. п.);
выделить несколько возможных направлений работы (особенно
при большом количестве участников);
определить поле деятельности для каждой группы и помочь
найти необходимую информацию;
завести журнал проекта (туда записываются: мероприятия, сроки,
возникшие трудности, примечания и т. д.);
подвести итоги первого этапа;
на протяжение всей работы на этапе планирования
предоставлять инициативу учащимся, выполняя роль
консультанта и помощника но не диктатора условий.
Аналитический этап
Этот этап самостоятельного проведения проекта, получения и
анализа информации, во время которого каждый ученик:
• Уточняет и формулирует собственную задачу, исходя из цели
проекта в целом и задачи своей группы в частности.
• Ищет и собирает информацию, учитывая:
- собственный опыт;
- результаты обмена информацией с другими учащимися,
учителями, родителями, консультантами и т. д.
- сведения, полученные из специальной литературы, Интернета
и т.д.;
- анализирует и интерпретирует полученные данные.
Уточнение и формулировка задач
• Во время работы над проектом необходимо, чтобы
каждая группа и каждый ее член четко понимали свою
собственную задачу, поэтому рекомендуется
оформить стенд, на котором были бы вывешены:
общая тема проекта, задачи каждой группы, списки
членов групп, консультантов, ответственных и т.д.
Такой стенд способствует также осознанию каждым
учащимся ответственности за выполняемую работу
перед остальными участниками проекта.
Поиск и сбор информации
На данном этапе учащиеся получают навыки поиска
информации, ее сравнения, классификации;
установления связей и проведения аналогий; анализа
и синтеза; работе в группе, координации разных точек
зрения посредством:
• личных наблюдений и экспериментирования;
• общения с другими людьми (встречи, опросы);
• работа с литературой (в том числе через Интернет).
Обработка полученной информации
• составить перечень возможных способов сбора и обработки
•
•
•
•
информации в соответствии с темой и особенностями проекта;
дать учащимся (если необходимо) алгоритмы способов работы с
информацией (например, алгоритм проведения эксперимента,
алгоритм поиска литературы в библиотеке, информации в сети
Интернет и т.д.);
составить список возможных источников информации, учитывая
предоставленное учащимся время, материальные возможности и
особенности проекта;
предложить учащимся план работы с информацией;
добиться того, чтобы каждая группа пришла к полному согласию
относительно формулировки стоящей перед ней задачи и
распределения работы между членами группы;
Обработка полученной информации
• акцентировать внимание учащихся на задачах каждой
•
•
•
•
группе с тем, чтобы они могли осознанно
обмениваться полученной информацией;
помочь учащимся оценить достоверность и
необходимость найденной информации;
постоянно напоминать учащимся о целях сбора и
необходимости анализа информации;
проводить, по мере необходимости, общее
обсуждение полученных результатов;
проводить подведение итогов аналитического этапа в
присутствии всех участников проекта.
Обобщение информации
Учащиеся:
• систематизируют полученные данные;
• объединяют в единое целое полученную каждой
группой информацию;
• выстраивают общую логическую схему выводов.
• собирают модель.
Обобщение информации
• Учитель:
• продумать возможные формы общения для совместного их
•
•
•
•
•
•
обсуждения с учащимися;
на совместном обсуждении составить список возможных форм
обобщения итогов проекта (конференция, День науки, презентация
в Интернете и т.д.);
добиться согласия всех участников проекта относительно
выбранной формы;
обратить внимание участников проекта на те или иные способности
каждого ученика, чтобы каждый осознал необходимость своего
участия в работе;
помочь группам обобщить полученные результаты, а также
поделиться с товарищами знаниями и умениями, приобретёнными
в процессе работы;
выступать при необходимости инициатором общих и групповых
сборов учащихся;
составить совместно с учащимися план презентации: согласовать
форму, определить участников, сроки, ответственного.
Представление полученных
результатов работы
Презентация:
• кратко, достаточно полно и лаконично (укладываясь в 10-12
минут) рассказать о постановке и решении задачи проекта;
• демонстрировать понимание проблемы проекта, собственную
формулировку цели и задач проекта, выбранный путь решения;
• анализировать ход поиска решения для аргументации выбора
способа решения;
• демонстрировать найденное решение;
• анализировать влияние различных факторов на ход работы над
проектом;
• проводить самоанализ успешности и результативности решения
проблемы, адекватности уровня постановки проблемы тем
средствам, с помощью которых отыскивалось решение.
Представление полученных
результатов работы
• Оформление проектной папки
позволяет:
• четко организовать работу каждого участника
•
•
•
•
проектной группы;
стать удобным коллектором информации и
справочником на протяжении работы над проектом;
объективно оценить ход работы над завершенным
проектом;
судить о личных достижениях и росте каждого
участника проекта на протяжении его выполнения;
сэкономить время для поиска информации при
проведении в дальнейшем других проектов, близких
по теме.
Представление полученных
результатов работы
• В состав проектной папки (портфолио) входят:
• 1) паспорт проекта;
• 2) планы выполнения проекта и отдельных его этапов;
• 3) промежуточные отчеты группы;
• 4) вся собранная информация по теме проекта, в том числе
•
•
•
•
•
•
•
необходимые ксерокопии, распечатки из Интернета;
5) результаты исследований и анализа;
6) записи всех идей, гипотез, решений;
7) отчеты о совещаниях группы, проведенных дискуссиях,
«мозговых штурмах» и т. д.
8) краткое описание всех проблем, с которыми приходится
сталкиваться, способов их преодоления.
9) эскизы, чертежи, наброски продукта;
10) материалы к презентации (сценарий);
11) другие рабочие материалы и черновики группы.
Учебно-исследовательская
деятельность
Алгоритм учебного исследования:
1) формулирование темы;
2) аргументирование актуальности исследования;
3) формулирование проблемы исследования;
4) формулирование цели исследования;
5) постановка исследовательских задач;
6) формулирование гипотезы исследования;
7) выделение объекта и предмета исследования;
8) разработка плана исследования;
9) реализация плана исследования;
10) подготовка отчета проведенного исследования.
Формулирование темы
Здесь нужно будет подумать, в рамках какого раздела
по предмету будет производиться исследование.
Если эта область достаточно широка, постарайтесь её
скорректировать. При этом тема должна быть
интересной, интригующей, захватывающей и значимой
для обучающегося.
Аргументирование актуальности
исследования
• Под актуальностью исследования понимается
объяснение важности, значимости результатов
данного исследования для получения конкретных
знаний, для развития исследовательских
способностей учащихся, для удовлетворения
любопытства, для подтверждения уже существующих
доказательств и др.
Формулирование проблемы
исследования
• Проблема (греч. problema - преграда, трудность,
задача) - это вопрос или целый комплекс вопросов,
возникший в ходе анализа ситуации, приведшей к
исследованию, или в ходе самого исследования. Это
противоречие, на которое направлено исследование.
Проблема формулируется как противоречие,
существующий барьер, неудобство из-за незнания,
трудность для понимания темы в целом.
Формулирование цели исследования
постановка исследовательских задач.
• Цель исследования - это понимание результата
исследования, проекция на получение
исследовательского продукта.
• Задачи - это способы деятельности (действия
исследователя) для достижения цели.
Формулирование гипотезы
исследования
• Гипотеза исследования (греч. hypothesis - основание,
научное предположение, версия) - краткое научное
обоснование прогнозируемого результата
исследователем. Гипотеза обычно заключается в
формулу: «Если.., то», «При применении... мы
получим...», «Чем..., тем...».
Выделение объекта и предмета
исследования
• Объект исследования - это «то», на что направлена
деятельность исследователя. Предмет исследования это конкретные характеристики, параметры, свойства,
проявления объекта, которыми заинтересовали
исследователя.
Разработка плана исследования,
реализация плана исследования
• План исследования опирается на задачи
исследования. В нём прописываются конкретные
действия. Например: в течение какого-либо времени
исследователь планирует собрать информацию по
теме (первый пункт плана), затем консультируется у
учителя (других учащихся) по поводу непонятной
информации (второй пункт плана), далее относится к
информации критически (третий пункт плана). Затем
он может произвести обобщение данных каких-либо
таблиц и схем по теме (четвёртый пункт плана) и т.д.
(производит расчёты, выполняет практические
задания, фиксирует обобщенные результаты) и т.п.
Число пунктов чаще всего соответствует числу
поставленных исследователем задач.
Подготовка отчета проведенного
исследования
• Любое исследование считается законченным, если его
автор не только реализовал предполагаемый план
исследования, но и, проанализировав полученные
результаты, обобщил их в форме отчета, доклада,
реферата, графика, диаграммы с выводами. Он может
быть дополнен презентациями, альбомами, стендами
и всем, что уместно для каждого конкретного случая.
Методы исследовательской
деятельности
• Эмпирические методы исследования:
• Наблюдение
• Описание объектов и явлений
• Опыт (эксперимент)
• Экспертиза
• Индукция
• Аналогия
• Измерение
Методы исследовательской
деятельности
• Теоретические методы исследования:
• Анализ
• Синтез
• Формализация
• Аксиоматика
• Дедукция
• Абстрагирование
Для осуществления учебно-исследовательской
деятельности обучающиеся должны овладеть
следующими действиями:
• постановкой проблемы и аргументированием её актуальности;
• формулировкой гипотезы исследования и раскрытием замысла
•
•
•
•
— сущности будущей деятельности;
планированием исследовательских работ и выбором
необходимого инструментария и методов исследования;
собственно проведением исследования с обязательным
поэтапным контролем и коррекцией результатов работ;
оформлением результатов учебно-исследовательской
деятельности как конечного продукта;
представлением результатов исследования широкому кругу
заинтересованных лиц для обсуждения и возможного
дальнейшего практического использования.
Игровая деятельность
• Игра - наиболее доступный для детей вид
деятельности, способ переработки полученных из
окружающего мира впечатлений. В игре ярко
проявляются особенности мышления и воображения
ребенка, его эмоциональность, активность,
развивающаяся потребность в общении.
Формы игры в робототехнике:
• одиночная игра – это деятельность одного игрока в системе
имитационных моделей с прямой и обратной связью от
результатов достижения поставленной или искомой цели
(пример, самостоятельное решение задач при программировании
робота и робототехнической системы по принципу шахматных
задач «мат в два хода», игра с роботом);
• парная игра – это игра одного человека с другим человеком, как
правило, в обстановке соревнования и соперничества (пример,
конструирование и программирование робота для гонок по
линии);
• групповая форма – есть игра двух (трех) и более соперников,
преследующих одну и туже цель для системы имитационных
моделей (пример, решение большинства задач осуществляется
группой (командой) обучающихся);
• коллективная форма – это групповая игра, в которой
соревнование между отдельными игроками, заменяют команды
соперников (пример, футбол роботов).
Содержание политехнической
компетенции обучающихся в школе
целостное осмысление физической картины мира;
понимание физики технических процессов и явлений природы;
осознание логики работы простых механизмов;
владение навыками практической деятельности в технической
сфере;
• умение выстраивать алгоритмы работы для решения
определенных задач;
• знание примеров экспериментальной деятельности;
• личная предрасположенность к дисциплинам политехнического
цикла самого обучающегося.
•
•
•
•
Электроника
Механика
Программирование
Курс «Робототехника»
Цель курса:
• Формирование политехнической компетенции
обучающихся на основе организации учебноисследовательской (игровой) деятельности с
использованием образовательных конструкторов при
создании роботов и робототехнических систем.
Задачи курса:
• Сформировать знания, умения и навыки в области
робототехники;
• Развить познавательный интерес обучающихся;
• Содействовать творческой самореализации обучающихся;
• Способствовать социализации обучающиеся путем
обогащения школьника обобщенным опытом
индивидуализации его личности.
Личностные результаты
•
•
•
•
•
•
•
формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих
способностей обучающихся;
формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному
уровню развития науки и технологий;
самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными
интересами и возможностями;
формирование и развитие технического мышления;
мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно
ориентированного подхода;
формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий
и изобретений, результатам обучения;
формирование коммуникативной компетентности в процессе проектной,
учебно-исследовательской, игровой деятельности.
Метапредметные результаты
•
•
•
•
•
•
•
овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности;
умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать
для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и
интересы своей познавательной деятельности;
овладение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и
осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы
для решения учебных и познавательных задач;
формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных
ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;
самостоятельная организация и выполнение различных творческих работ по
созданию технических изделий;
виртуальное и натурное моделирование технических объектов и технологических
процессов.
Предметные результаты
•
•
•
•
•
умение конструировать модели, использующие механические передачи,
редукторы;
умение конструировать мобильных роботов, используя различные системы
передвижения; умение программировать контролер NXT и сенсорные
системы; умение конструировать модели промышленных роботов с
различными геометрическими конфигурациями;
умение создавать и выполнять программы для решения несложных задач
в выбранной среде программирования (NXT-G, RobotC, LabVIEW);
владение формами учебно-исследовательской, проектной, игровой
деятельности;
планирование технологического процесса в процессе создания роботов и
робототехнических систем.
Три направления реализации курса:
• инженерно-техническое;
• естественнонаучное;
• спортивное.
Для системного освоения материала курс
включает
• Инвариантную часть содержания
• Вариативные части содержания
• Дополнительные части содержания
УМК «Основы робототехники»
Учебное пособие, рабочая тетрадь
СОДЕРЖАНИЕ:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Введение
Глава 1. Язык программирования NXT-G
Глава 2. Контроллер. Сенсорные системы.
Глава 3. Работа с данными различных типов в NXT-G.
Глава 4. Основы конструирования машин и
механизмов LEGO TECHNIC
Глава 5. Колесные системы передвижения роботов.
Глава 6. Шагающие системы передвижения роботов.
Глава 7. Манипуляционные системы.
Словарь терминов.
Список литературы.
Методические рекомендации
СОДЕРЖАНИЕ:
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС «РОБОТОТЕХНИКА»
• § 1. Общая характеристика курса «Робототехника».
• § 2. Описание курса «Робототехника» в учебном плане.
• § 3. Результаты освоения курса «Робототехника».
• § 4. Содержание инвариантной и вариативной части курса «Робототехника».
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В КУРСЕ «РОБОТОТЕХНИКА»
• § 5. Проектная деятельность.
• § 6. Учебно-исследовательская деятельность
• §7. Игровая деятельность.
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В ШКОЛЕ
• §8. Материально-техническая база для курса «Робототехника» на основе
использования образовательных конструкторов LEGO MINDSTORMS NXT.
• § 9. Обзор языков программирования для образовательного конструктора LEGO
MINDSTORMS NXT.
• §10. Организационное и учебно-методическое сопровождение занятий по
робототехнике в школе.
ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЙ «ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ»
Особенность УМК
«Основы робототехники»
• Учебное пособие построено по принципу
классического учебника в котором рассмотрена тема,
в конце темы даны вопросы для самоконтроля,
описаны задания для конструирования и
программирования роботов в виде практических работ
(56) и проектов (30).
Особенность УМК
«Основы робототехники»
• Рабочая тетрадь – средство, которое позволяет
проверить знания по усвоению языка
программирования NXT-G, предназначена для
выполнения практических работ и проектов.
• Разработаны авторская рабочая программа,
технологические карты, демонстрационное видео для
занятий
Центр развития научно-технического
творчества
• Каширин Дмитрий Алексеевич
. 8(961)753-00-51
эл.почта: CRNTT@mail.ru
kashirinda@inbox.ru
т
Документ
Категория
Презентации по физкультуре
Просмотров
57
Размер файла
2 278 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа