Ученические проекты по технологии с применением робототехники. Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образования "центр профессиональной подготовки "знание". Обоснование социальной значимости

Вид работы (учебный проект, исследовательский проект, социальный проект, научно-исследовательская работа);	Исследовательский проект
Наименование направления (секции)	Социально-гуманитарное
Наименование темы работы	«Что такое робототехника?»
	Мельников Константин Александрович, 04.10.2004

Место учебы:	ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7»

Научный руководитель	Кучер Лариса Петровна, ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7», учитель начальных классов

Что такое робототехника?

Аннотация

Цель проекта:

Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.

Материально-техническое и информационное обеспечение: компьютер и программное обеспечение, конструктор LEGO Mindstorms (набор деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.

Время работы над проектом: сентябрь-декабрь 2014 года.

Полученные данные (результаты анкетирования): среди учащихся 4 «Б» класса было проведено анкетирование и получены следующие результаты: мало кто из моих ровесников знает о робототехнике, но большинство имеет представление о домашних роботах и хотели бы их иметь дома.

Выводы:

1. Введение …………………………………………………………… 4

2. Основная часть ……………………………………………………. 5-7

2.1. Анкетирование ………………………………………………… 5

2.2. Что такое робот и робототехника …………………………….. 5

2.3. Значение робототехники ………………………………………. 6

2.4. Всё для изучения основ робототехники ……………………… 6

2.5. Развитие робототехники в России …………………………….. 7

3. Заключение ………………………………………………………... 8

4. Список литературных источников ……………………………… 9

5. Приложение ………………………………………………………. 10

1.Введение

Актуальность темы: робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения. Её фундаментом были:

механика и вычислительная техника,

электроника и энергетика,

измерительная техника,

теория управления.

1975 год - 8 000 роботов,

1991 год - 300 000,

2000 год - 800 000.

Объект исследования: робототехника.

Предмет исследования: робот.

Цель проекта: создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят.

Задачи проекта:

Узнать, что такое робот.

Создание роботов.

Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.

Практическая значимость работы: определение значение роботов в жизни человека.

План исследования:

1. Сбор и изучение информации о робототехнике.

2. Анкетирование.

3. Практическая работа (создание роботов в кружке).

4. Оформление полученных результатов в виде презентации.

5. Защита проекта.

2. Основная часть

2.1. Анкетирование

Среди учащихся 4 «Б» класса было проведено анкетирование по таким вопросам:

встречали ли вы в своей жизни роботов;

знаете, где используются роботы в повседневной жизни;

хотели бы вы себе в помощь домашнего робота.

Были получены следующие результаты: мало кто из моих ровесников знает о робототехнике, но большинство имеет представление о домашних роботах и хотели бы их иметь дома.

2.2. Что такое робот и робототехника?

Робототехника – это естественное логическое продолжение техники как явления.

Робот – это техническая система, способная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач.

По последним данным, сегодня в мире работают 1,5 млн. самых различных роботов.

Робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения.

Её фундаментом были:

механика и вычислительная техника;

электроника и энергетика;

измерительная техника;

теория управления.

В начале XXI века происходит переворот в робототехнике, произведено:

1975 год - 8 000 роботов,

1991 год - 300 000,

2000 год - 800 000.

2.3. Значение робототехники

Робототехника применяется:

в промышленности;

в сельском хозяйстве;

в транспорте и машиностроении;

в медицине;

в исследовательских работах;

в космосе.

Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи человека:

тушить пожары,

выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий,

устранять аварии на атомных электростанциях,

в борьбе с терроризмом.

Последние новости в робототехнике: японские умельцы не перестают удивлять приятными новинками. Новый робот-медвежонок носит людей на руках.

2.4. Всё для изучения основ робототехники

На базе школы № 3 города Дудинки проводится кружок «Робототехника». Руководитель – Миронов Андрей Геннадьевич, куда я с удовольствием хожу. Мы изучаем основу робототехники и собираем разных роботов из конструктора LEGO Mindstorms. LEGO Mindstorms - это конструктор (набор деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.

Впервые он был представлен компанией LEGO в 1998 году.

2.5. Развитие робототехники в России

В России очень стремительно развивается робототехника, вот несколько недавно проведённых форумов:

31 октября 2014 года в Нижнем Новгороде проводился региональный учебно-тренировочный сбор по программе «Робототехника»;

01 ноября 2014 года в Москве состоялась городская открытая ярмарка роботов, как одно из направлений современных технологий. По результатам будут отбираться участники для открытой городской олимпиады «Состязание роботов 2015»;

29 ноября 2014 года в Норильске прошел форум социальных технологий, инноваций и развития, где я участвовал с показательными выступлениями своих роботов (Приложение). Участники показывали умение управлять роботом по маршруту с препятствиями.

3. Заключение

Цель проекта: создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят, достигнута.

Задачи проекта выполнены:

Узнать, что такое робот.

Создание роботов.

Где применяется робототехника?

Как робототехника помогает человеку?

Робототехника так стремительно вошла в нашу жизнь, что где бы мы ни были: дома, на улице, в транспорте, в космосе… везде присутствует хоть малая, но доля РОБОТОТЕХНИКИ.

С каждым годом робототехника совершенствуется и развивается, но все же искусственный интеллект не сравнится с человеческим.

В XXI веке производство роботов может стать крупнейшей отраслью промышленности.

Создание роботов из конструктора LEGO Mindstorms очень интересный и познавательный процесс, который развивает логическое и абстрактное мышление. Согласно вышеизложенного можно сказать, что роботы занимают определенную часть в нашей жизни и внесение в процесс образования курса «Робототехники» будет актуально и в будущем.

4. Список литературных источников:

Большая энциклопедия «Почемучек». – Москва: Дрофа, 2011.

Большая энциклопедия школьника. – Москва: АСТ-пресс, 2008.

Shkola27penza. ru.

5. Приложение

Вот таких роботов мы собираем

Мельников Константин Александрович

Руководитель проекта:

Кучер Лариса Петровна

Учреждение:

ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7»

В данном исследовательском проекте по робототехнике на тему "Что такое робототехника?" ученик 4 класса школы дает определение робототехнике и роботу, описывает их значение, а также излагает информацию о развитии робототехники в России.

Созданный учащимся проект на тему "Что такое робототехника?" направлен на реализацию поставленной цели создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним одноклассников своей школы. Исследовательская работа посвящена как теоретическому изучению машиностроения, так и практической деятельности.

Данная тема исследовательской работы "Что такое робототехника", выбранная автором, очень актуальна, так как робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения, а сегодня занимает ведущее место в науке и жизни современного человека.

Предложенный автором проект по робототехнике на тему "Что такое робототехника?" будет интересен для учеников 3, 4 и 5 класса школы, увлекающихся робототехникой и лего-конструированием, поможет выявить у них интерес к роботостроению, программированию и конструированию.

Введение
1. Анкетирование о роботах.
2. Что такое робот и робототехника?
3. Значение робототехники.
4. Всё для изучения основ робототехники.
5. Развитие робототехники в России.
Заключение
Список литературных источников
Приложение

Введение

Некоторые идеи, положенные позднее в основу робототехники , появились ещё в античную эпоху. Найдены остатки движущихся статуй, изготовленных в I веке до нашей эры. Примерно к 30-м годам XX века появились андроиды, реализующие элементарные движения и способные произносить по команде человека простейшие фразы.

Одной из первых таких разработок стала конструкция американского инженера Д. Уэксли, созданная для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году.В 50-х годах XX века появились механические манипуляторы для работы с радиоактивными материалами. Они были способны копировать движения рук оператора, который находился в безопасном месте.

К 1960-му году были проведены разработки дистанционно управляемых колёсных платформ с манипулятором, телекамерой и микрофоном для обследования и сбора проб в зонах повышенной радиоактивности.

Итак, робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения.

механика и вычислительная техника,
электроника и энергетика,
измерительная техника,
теория управления.

1975 год - 8 000 роботов;
1991 год - 300 000;
2000 год - 800 000.

Объект исследования:

Предмет исследования: робот.

Цель проекта : создать робота из конструктора LEGO Mindstorms и познакомить с ним ребят.

Задачи проекта:

Узнать, что такое робот.
Создание роботов.
Где применяется робототехника?
Как робототехника помогает человеку?

Методы исследования: наблюдение, анкетирование, эксперимент, сравнение, описание.

Практическая значимость работы: определение значение роботов в жизни человека.

План исследования:

Сбор и изучение информации о робототехнике.
Анкетирование.
Практическая работа (создание роботов в кружке).
Оформление полученных результатов в виде презентации.
Защита проекта.

Что такое робот и робототехника?

Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства.

Иными словами – это естественное логическое продолжение техники как явления.

Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, телемеханика, мехатроника, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, медицинскую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Слово «роботика» (или «роботехника», «robotics») было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941 году.

В основу слова «» легло слово «робот », придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом для научно-фантастической пьесы Карела Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921 г. и пользовавшейся успехом у зрителей. В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов, которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей.

Робот – это техническая система, способная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач.

Можно использовать несколько подходов к классификации роботов - например, по сфере применения, по назначению, по способу передвижения, и пр. По сфере основного применения можно выделить промышленных роботов, исследовательских роботов, роботов, используемых в обучении, специальных роботов.

Важнейшие классы роботов широкого назначения - манипуляционные и мобильные роботы.

Манипуляционный робот - автоматическая машина (стационарная или передвижная), состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления, которая служит для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.

Такие роботы производятся в напольном, подвесном и портальном исполнениях. Получили наибольшее распространение в машиностроительных и приборостроительных отраслях.

Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами. Такие роботы могут быть колёсными, шагающими и гусеничными (существуют также ползающие, плавающие и летающие мобильные робототехнические системы).

По последним данным, сегодня в мире работают 1,5 млн. самых различных роботов.

Значение робототехники

в промышленности;
в сельском хозяйстве;
в транспорте и машиностроении;
в медицине;
в исследовательских работах;
в космосе.

тушить пожары,
выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий,
устранять аварии на атомных электростанциях,
в борьбе с терроризмом.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

2. Введение

2.1. Что такое робототехника?

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Лего-робототехника - это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов - лего-роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

2.2. Что такое соревнования LEGO-роботов?

Всемирная олимпиада роботов — это соревнования для школьников в возрасте от 10 до 21 лет. Олимпиада представляет собой соревнования LEGO-роботов трёх разных категорий: основной, творческой и футбола роботов. Для основной категории задача заключается в сборке и программировании робота, который должен выполнить определенное задание; размеры робота стандартно ограничены: 25x25x25 см. Участники творческой категории готовят проект на заданную тему. Задания для основной и творческой категории каждый год разные, как правило, усложняются от года к году. Для участия в футболе роботов команда должна подготовить двух автономно работающих роботов: нападающего и вратаря, которые сразятся с роботами противника на специальном поле, используя специальный мяч с инфракрасным излучением.

3.Актуальность

В современном мире область применения робототехники в различных сферах деятельности человека очень широкая и не перестает расти. Применение роботов позволяет значительно снизить участие человека в тяжелой и опасной работе. Например, тушение пожаров без помощи оператора, выполнение спасательных операций или передвижение по заранее неизвестной местности. Постепенно роботы входят и в обычную жизнь человека. Использование мобильных роботов позволяет удовлетворять каждодневные потребности: роботы-сиделки, роботы - нянечки и так далее. В связи с этим современное общество очень нуждается в грамотных специалистах в этой области.

4. Цель и задачи.

Цель:

Сконструировать робота для участия в соревнованиях LEGO-роботов.

Задачи:

Приобрести навыки конструирования и моделирования роботов на базе конструктора LEGO EV3

Освоить программирование в EV3 PROGRAMMER

Сконструировать и запрограммировать несколько вариантов роботов

Выбрать наилучшую сконструированную модель робота для участия в соревнованиях

5. Ход работы

5.1. I этап:«Приобрести навыки конструирования и моделирования роботов на базе конструктора LEGOEV3»

Для обучения был использован базовый набор LEGO MINDSTORMS EDUCATION EV3. Базовый набор разработан для любознательных робототехников в возрасте от 10-ти лет. За основу взята фирменная база LEGO Techniс. В него входит: микрокомпьютер позволяющий программировать роботов, 2 больших и 1 маленький сервомоторы, которые приводят робота в движение. Приставка «серво» означает встроенный в моторы датчик вращения, который контролируется с компьютера. Так же в него входят: 1 гироскопический датчик, 2 датчика касания, 1 датчик цвета и 1 ультразвуковой. Все они позволяют роботу видеть слышать и чувствовать, подключаются и управляются они с микрокомпьютера. Ещё существует ресурсный набор, который позволяет создать более больших и сложных роботов.

5.2. II этап: «Освоить программирование в EV3 PROGRAMMER»

Программное обеспечение устанавливается на персональный планшет или компьютер. В процессе обучения, я познакомился с основами программирования EV3 и написал несколько простых программ. Позже я узнал, что есть разветвлённое программирование, которое позволяет роботу выполнять одновременно 2 и более функций. Разветвлённое программирование оказалось очень интересным но, более сложным.

5.3. III этап: «Сконструировать и запрограммировать несколько вариантов роботов»

Модель №1

Первый робот, которого я построил, мог обнаруживать препятствия. Я спроектировал его как робота-исследователя, но в нем была недоработка - не удавалось закрепить камеру в нужном положении.

Модель №2

Мой второй робот уже мог обнаруживать препятствия и даже объезжать их. Он был спроектирован как улучшенная модель первого робота.

Модель №3

Третий робот мог проходить лабиринт! В нём было важно правильно поставить датчик цвета, чтобы он успевал замечать границы лабиринта и вовремя поворачивать.

Модель №4

Четвертый робот мог держаться в пределах ринга и оказывать сопротивление сопернику! В этом роботе была важна устойчивость.

Модель №5

Пятый робот мог захватывать предмет и перемещать его! Он был сделан мной по принципу манипулятора. Он подходил для творческой категории

5.4. IV этап: «Выбрать наилучшую модель»

Каждый из роботов справился со своей задачей, но только способности моделей №3, №4 и №5 подходят для участия в соревнованиях!

6. Заключение

В результате знакомства с робототехникой, я смог достичь поставленной цели - сконструировать робота, способного принять участие в соревнованиях! И даже не одного! Теперь я готов к соревнованиям LEGO-роботов!

7. Список использованных источников

Корягин А.В. «Образовательная робототехника Lego WeDo. Сборник методических рекомендаций и практикумов» , 2016 г.

«Первый Робот LEGO WeDo. Книга для учителя»

«LEGO MINDSTORMS EV3 руководство пользователя»

«LEGO MINDSTORMS EV3 инструкция по сборке»

8. Приложение

Модель №1

Модель №2

Модель №3

Модель №4

I. Введение

«Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире»

Д.А. Медведев

Я выбрал тему творческого проекта «Робот «Бобби», потому что мне очень нравится конструировать различные модели, а с помощью конструктора Lego Mindstorms я могу не просто создавать модели, а ещё и оживлять их, воплощая в них свои творческие и изобретательские идеи.

Цель проекта: собрать Legoробота способного определить цвет предмета и перевозить его в определённое место.

Задачи:

Определить объекты, в которых возможно применить ресурсы робототехники.
Создать необходимую конструкцию.
Оборудовать робота датчиками.
Написать программу.

Робототехника в сегодняшнее время актуальна, поскольку использование роботов в выполнении ряда действий позволяет увеличить безопасность при работе, избежать утомляемости человека.

Лего Майндстормс (LEGO MINDSTORMS NXT) - этоособый конструктор, обладающий практически неограниченными возможностями. С его помощью можно создать настоящего Лего-робота, способного выполнять различные команды.

С помощью датчиковробот Mindstorms понимает окружающую среду: чувствует и реагирует на внешние раздражители, различает цвета и уровень освещенности, измеряет расстояние до объекта и реагирует на движение. Так, Lego Mindstorms способен выполнять заданные команды после прикосновения или хлопка, то есть робот может видеть, слышать и осязать. Mindstorms также может выполнять какую-либо работу, двигаясь в разные стороны, поворачиваясь и пятясь назад.

С помощью среды программирования Mindstorms NXT пишется программа путем перетаскивания блоков, которые описывают различные поведения, например, поворот двигателя. С использованием различных блоков можно контролировать двигатели, определять расстояние до объекта или изменение цвета, а так же воспроизвести звук и выполнить код в зависимости от состояния датчиков и т.д.

Я поставил перед собой задачу: используя конструктор Lego Mindstorms базовый набор (9797)и ресурсный набор (9695) собрать робота, оборудовать его датчиками и написать программу, позволяющее роботу выполнить следующие действия: двигаться вперед, поворачиваться, определять цвета (красный), выполнять захват мяча, говорить привет, пока, реагировать на препятствие.

II. Основная часть

2.1. Историческая справка

Прежде чем приступить к выполнению своего проекта я изучил историю возникновения роботов.

Слово «робот» вошло в речь с легкой руки чешского писателя Карела Чапека. В своей пьесе RUR («Россумские Универсальные Роботы»), опубликованной в 1920 г. Чапек описывает фабрику, производящую «искусственных людей» , которых и называет роботами.

Мне удалось узнать, что первые роботы появились еще в эллинскую эпоху – на маяке острова Форос были установлены фигуры, способные двигаться и издавать звуки, предупреждающие моряков. Конечно, этим простым механическим устройствам далеко до современных аналогов. Постепенно усложняясь и дополняясь, они стали незаменимыми помощниками практически во всех сферах человеческой деятельности.

В конце XIX века русский изобретатель Пафнутий Чебышев представил проект «стопохода» – человекоподобной машины повышенной проходимости. Примерно тогда же другой великий славянин – серб Никола Тесла испытал радиоуправляемое судно (1898), после чего, шествие роботов по миру было уже не остановить.

Среди многочисленных изобретений Леонардо нашлись также чертежи робота, который был запрограммирован имитировать человеческие движения (приподниматься и садиться, двигать руками и шеей) и имел анатомически правильное строение челюсти.

Существует множество легенд о Талосе, послуживших основой для фильма «Ясон и Аргонавты» с потрясающими зрелищными спецэффектами Рэя Харрихаусена. Среди легенд и мифов есть и такие, где бронзовый великан представлен первым известным в древности роботом.

С момента своего появления полвека назад роботы прошли путь от примитивных механизмов до сложных, эффективных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. В ближайшие десятилетия всё более совершенные роботы станут незаменимыми помощниками людей и смогут взять на себя обеспечение большей части потребностей цивилизации.

2.2. Описание и устройство робота

После того, как я познакомился с историей появления роботов, начал собирать своего робота, которому дал имя «Бобби».

Работа над проектом выполнялась поэтапно: сначала я собрал голову для своего робота, придумал причёску. Далее работа велась по созданию рук для робота, необходимо было продумать конструкцию, позволяющую роботу выполнять действие «захват мяча». После чего я приступил к сбору колёс, то есть с помощью чего мой робот будет передвигаться, я решил поставить его на гусеницы. И последним этапом моей работы было соединить все конструкции в одну. Туловищем робота послужил блок NXT. На выполнение моей модели ушло 242 детали, в том числе один блок NXT, три сервомотора, с помощью которых робот выполняет команды движения вперёд, поворачиваться и выполнять действие захват мяча.

Также я использовал датчик касания - с его помощью робот выполняет команду «Hello», при нажатии на датчик; с помощью датчика звука, мой робот реагирует на хлопок и выполняет команду «Goоdbyе»; с помощью датчика расстояния мне удалось реализовать следующее действие: робот видит препятствие и останавливается, датчик цвета я использовал для определения цвета мяча, если робот видит красный мяч, он произносит «Red», если же мяч другого цвета то молчит.

С помощью датчиков мне удалось реализовать все свои идеи.

При выполнении своей конструкции я использовал следующие детали:

Название деталей	Количество
Блок NXT	1 шт.
Сервомотор-тахометр NXT	3 шт.
Сенсор касания NXT	1 шт.
Сенсор расстояния NXT(ультразвуковой сенсор)	1 шт.
Сенсор звука NXT	1 шт.
Сенсор цвета NXT	1 шт.
Длинный штифт	20 шт.
Соединительный штифт	19 шт.
Соединительный штифт крестовой	12 шт.
Соединительный штифт 3-модульный, двойной	2 шт.
Втулка ½ модульная	15 шт.
Втулка	16 шт.
Фиксатор	5 шт.
Балка 3 модульная	6 шт.
Балка 5-модульная	4 шт.
Балка 7 модульная	7 шт.
Балка 9 модульная	12 шт.
Балка 13 модульная	2 шт.
Балка изогнутая 3х2	19 шт.
Зубчатое колесо 4 зубое	4 шт.
Зубчатое колесо 8 зубое	2 шт.
Зубчатое колесо 16 зубое	2 шт.
Ось 4 -модульная	8 шт.
Ось 8 модульная	7 шт.
Ось 5 1 / 2 -модульная	6 шт.
Ступица	4 шт.
Гусеница	2 шт.
Разное	60 шт.
*Всего:*	*242* *шт.*

2.3. Пошаговая инструкция сбора модели

Голова робота

Колеса робота

Правая рука робота

Левая рука робота

Спина робота

2.4. Программирование робота

После того, как робот был готов, я приступил к самой сложной части своего проекта – это программирование робота и настройка датчиков. Для этого я использовал среду программирования Lego Mindstorms NXT. С помощью специальных блоков я составил программу для своего робота.

III. Заключение

Сегодня наблюдаются стремительные изменения во всем обществе, которые требуют от человека новых качеств. Прежде всего, речь идет о способности к творческому мышлению, самостоятельности в принятии решений, инициативности.

Робототехника является одним из активно развивающихся направлений современного общества. В связи с этим в настоящее время робототехника - это одно из перспективных направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.

Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно передвигаться по заранее неизвестной, реальной пересеченной местности, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом.

Поэтому я считаю свою работу над проектом робот «Бобби» актуальной. По окончанию проекта мне удалось реализовать поставленные цели: я создал модель, которая способна передвигаться по заданной траектории, перевозит тяжёлый груз, определять красный цвет.

Вот что у меня получилось:

Конструкторы Лего Mindstorms - это неограниченные возможности для творчества!

IV. Список используемой литературы.

Энциклопедия ВикипедиЯ.
Д.Г. Копосов «Первый шаг в робототехнику» .
Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT.
Интерактивный учебник MS NXT, выпущенный компанией MindStorm.
Сайт http://www.prorobot.ru , посвященный лего-роботам (новости, инструкции по сборке, справочная информация)
Интернет ресурсы.

Ирина Иванова
Краткосрочный проект «Образовательная робототехника для дошкольников»

муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение

города Новосибирска

«Детский сад № 411 комбинированного вида» , Кировский район

630088, г. Новосибирск ул. Зорге, 23 тел. 342-26-93, 304-57-18 (факс)

E-mail: [email protected]

Краткосрочный проект

«Образовательная робототехника для дошкольников »

Выполнила воспитатель

первой квалификационной категории

Иванова И. С.

г. Новосибирск, 2017 г.

Актуальность

Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения . Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к современной технике. Технические объекты окружают нас повсеместно, в виде бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Детям с раннего возраста интересны двигательные игрушки. В дошкольном возрасте они пытаются понимать, как это устроено. Благодаря разработкам компании LEGO на современном этапе появилась возможность уже в дошкольном возрасте знакомить детей с основами строения технических объектов.

Конструкторы ЛЕГО серии Образование (LEGO Education) - это специально разработанные конструкторы, которые спроектированы таким образом , чтобы ребенок в процессе занимательной игры смог получить максимум информации о современной науке и технике и освоить ее. Некоторые наборы содержат простейшие механизмы, для изучения на практике законов физики, математики, информатики.

Робототехника сегодня - одна из самых динамично развивающихся областей промышленности. Сегодня невозможно представить жизнь в современном мире без механических машин, запрограммированных на создание и обработку продуктов питания , пошив одежды, сборку автомобилей, контроль сложных систем управления и т. д.

Робототехника показала высокую эффективность в образовательном процессе , она успешно решает проблему социальной адаптации детей практически всех возрастных групп. Актуальность введения легоконструирования и робототехники в образовательный процесс ДОУ обусловлена требованиями ФГОС ДО к формированию предметно-пространственной развивающей среде, востребованностью развития широкого кругозора старшего дошкольника и формирования предпосылок универсальных учебных действий.

Путь развития и совершенствования у каждого человека свой, исходя из условий. Задача образования при этом сводится к тому, чтобы создать эти условия и образовательную среду , облегчающие ребёнку раскрыть собственный потенциал, который позволит ему свободно действовать, познавать образовательную среду , а через неё и окружающий мир. Роль педагога состоит в том, чтобы грамотно организовать и умело оборудовать, а также использовать соответствующую образовательную среду , в которой правильно направить ребёнка к познанию.

Основными идеями проекта являются :

Конкретизация принципа интегрированного подхода в образовательной и воспитательной работе с детьми, что соответствует Федеральным государственным образовательным стандартам ;

Внесение новых элементов взаимодействия и сотрудничества между детским садом, школой и родителями;

Отражение принципиально новых идей, которые сводятся к тому, чтобы создать образовательную среду для ребенка , которая облегчит возможность раскрытия его собственного потенциала, и позволит свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир.

Конструктивная деятельность занимает значимое место в дошкольном воспитании и является сложным познавательным процессом, в результате которого происходит интеллектуальное развитие детей : ребенок овладевает практическими знаниями, учится выделять существенные признаки, устанавливать отношения и связи между деталями и предметами.

Внедрение лего-технологии в ДОУ происходит посредством интеграции во все образовательные области как в совместной организованной образовательной деятельности , так и в самостоятельной деятельности детей в течение дня. В процессе легоконструирования дошкольники развивают математические способности, пересчитывая детали, блоки, крепления, вычисляя необходимое количество деталей, их форму, цвет, длину. Дети знакомятся с такими пространственными показателями, как симметричность и асимметричность, ориентировкой в пространстве. Лего-конструирование развивает и речевые навыки : дети задают взрослым вопросы о различных явлениях или объектах, что формирует также коммуникативные навыки. На наш взгляд, одна из основных целей в лего-конструировании – научить детей эффективно работать вместе. Сегодня совместное освоение знаний и развитие умений, интерактивный характер взаимодействия востребованы как никогда раньше.

Легоконструирование – эффективное, воспитательное средство, которое помогает объединить усилия педагогов и семьи в решении вопроса воспитания и развития ребенка. В совместной игре с родителями ребенок становится более усидчивым, работоспособным, целеустремленным, эмоционально отзывчивым.

Цели и задачи проекта

Основная цель проекта - создание комплекса условий для развития технического творчества посредством использования легоконструкторов и .

Основные задачи реализации проекта :

1. Создание условий для внедрения легоконструирования и робототехники в образовательный процесс ДОО

2. Разработка системы педагогической работы, направленной на развитие конструктивной деятельности и технического творчества детей старшего дошкольного возраста в условиях дошкольного образовательного учреждения посредством использования образовательной робототехники и легоконструирования.

Механизм реализации проекта :

1 этап подготовительно-проектировочный (сентябрь – октябрь 2017г.)

Изучение технологии образовательного процесса оптимального для дошкольников при изучении основ робототехники и конструирования .

Разработка перспективного планирования и конспектов НОД по робототехнике и легоконструированию.

Создание взаимодействия между педагогами дошкольного образовательного учреждения , родителями, воспитанниками в рамках созданного проекта .

Проведение консультаций и обучение педагогов через обучающие семинары, курсы повышения квалификации по эффективному использованию ИКТ и образовательной робототехнике .

Выявление уровня подготовки детей старшей и подготовительной групп к школе, и намечены необходимые способы оказания помощи дошкольникам при внесении корректировки в образовательный процесс для достижения поставленной цели.

2 этап практический (октябрь 2017 г. – апрель 2018 г.)

Использование ИКТ - оборудования в образовательном процессе : совместной, досуговой, диагностической.

Установление взаимодействия с социальными партнерами

Проводение образовательная деятельность с детьми с использованием Лего-конструирования и роботехники .

Проводение соревнования, конкурсы, фестивали, выставки среди воспитанников старшей и подготовительной групп.

3 этап контрольно-аналитический (апрель – июнь 2018 г.)

Обобщение и распространение опыта внедрения и использования конструирования, робототехники в образовательном пространстве .

Диссеминация педагогического опыта через открытые занятия, мастер-классы между педагогами дошкольного учреждения .

Обобщение опыта работы в методических сборниках.

Для успешной работы по данному направлению необходимо учитывать ряд условий :

Наличие «Центра конструирования» , который должны содержать конструкторы различной модификации (от простых кубиков, до конструкторов с программным обеспечением) .

Организация занятий с обязательным включением различных форм организации обучения, по разработанному алгоритму работы с конструкторским материалом.

Проведение каждого занятия осуществляется строго по алгоритму.

Алгоритм работы с конструктором

Рассматривание образца , схемы, чертежа, рисунка, картинки.

Поиск-выбор необходимых деталей из общего набора.

Сборка частей модели.

Последовательное соединение всех собранных частей в одну целую модель.

Сравнение своей собранной модели с образцом , схемой, чертежом, рисунком, картинкой (или анализ собранной конструкции ) .

Занятия проводятся в соответствии с планированием, которое включает в себя формы организации обучения.

Методы оценки :

Оценка процесса;

Оценка результата;

Использование конструкторов LEGO и ИКТ непосредственно для конструктивно – игровых целей (сюжетно-ролевых играх, играх театрализациях, дидактических играх и упражнениях).

Решение поставленных в проекте задач позволит :

организовать в детском саду условия, способствующие организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO -конструирования и робототехники в образовательном процессе , что позволит заложить на этапе дошкольного детства начальные технические навыки. В результате, создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно- технической направленности;

сформировать выраженную активность родителей в совместной образовательной деятельность с детьми по приобщению к техническому творчеству;

Реализация работы по лего-конструированию и робототехнике в детском саду способствует :

реализации одного из приоритетных направлений образовательной политики ;

обеспечению работы в рамках ФГОС;

формированию имиджа дошкольной образовательной организации ;

удовлетворённости родителей в образовательных услугах детского сада;

повышению профессионального уровня педагогов.

В результате организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO-конструирования и робототехники создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки про ориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно-технической направленности.