Робототехника



Pdf көрінісі
бет21/27
Дата16.12.2023
өлшемі5,11 Mb.
#140303
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   27
Байланысты:
Оқытудағы робототехника оқу құралы

 
 
 
 


99 
§ 5. Бастауыш мектепте робототехниканы оқыту әдістемесі 
 
Робототехниканы оқу процесіне және сабақтан тыс уақытта 
бастауыш мектептеріне енгізу мәселесі көптеген факторларға 
байланысты жүзеге асады. Бұл бала өсіп, дамып келе жатқан ортаны 
жоғары технологиялармен қамтамасыз ету, бұл еліміздегі STEM 
бағытындағы ғылыми-зерттеу жұмыстарын табысты ұйымдастыру 
үшін жалпы білім беретін мектептерде «Мектепке дейінгі, орта білім 
беру ұйымдарын, сондай-ақ арнайы білім беру ұйымдарын 
жабдықтармен және жиһазбен жарақтандыру нормаларын бекіту 
туралы» Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрінің 2016 
жылғы 22 қаңтардағы №70 бұйрығының орындалуын қадағалайды 
(бұдан әрі-Норма). Нормадағы тізімге енгізілген дүниетану, 
математика, физика, химия, биология пәндері кабинеттеріне арналған 
демонстрациялық және зертханалық құралдар мен бағдарламаланатын 
робототехникалық жиынтықтар және ғылыми зерттеулерге арналған 
оқу құралдары әр түрлі жастағы оқушыларға (мектепке дейінгі, 
бастауыш, негізгі және жалпы орта білім деңгейіндегі) түрлі пәндік 
салаларда оқу зерттеулерін жүргізуге мүмкіндік береді [55]. Ал Ресей 
Федерациясы Президентінің 2017 жылғы 9 мамырдағы № 203 
Жарлығымен бекітілген Ресей Федерациясында ақпараттық қоғамды 
дамытудың 2017 - 2030 жылдарға арналған стратегиясын іске асыру 
қажеттілігі, бұл осы жарлықты енгізу арқылы қазіргі заманғы әлемдік 
қоғамдастық пен Ресейдің даму ерекшеліктерімен негізделген білім 
берудің жаңа басымдықтары айқындалған ФГОС НОО негізгі 
ережелері болып табылады.
Осы жоғарыдағы аталған құжаттарға байланысты, бастауыш 
мектепте оқу процесіне және сабақтан тыс уақытта робототехниканы 
енгізу процесі жаңа педагогикалық технологияларды, оқыту 
нысандары мен құралдарын ескере отырып, осы бағыт бойынша оқыту 
әдістемесін әзірлеуді көздейді. Бұл кезеңде оқытудың пәндік 
нәтижелерін метапредметпен ұштастыру арқылы, сондай-ақ 
мемлекеттік білім беру стандартының талаптары аясында тұлғаның 
негізгі жақтарының бірі коммуникативтік, ал тыңдауды және 
қарсылық көрсете білуді дамытатын коммуникативтік әмбебап оқу 
әрекеттері (бұдан әрі ӘОӘ), сұхбаттасушының көзқарасын ескере 
отырып, өз пікірін білдіре және оны дәлелдей отырып, қарым-қатынас 
жасау және этикалық нормаларды сақтау, ынтымақтастық және т.б. 


100 
білім алушылардың әмбебап оқу іс-әрекеттерін меңгеруі аса өзекті 
тақырыптардың қатарына жатады. 
Бұдан басқа, робототехника негіздерін оқыту әдістемесін дұрыс 
таңдау негізінде білім беру процесі жүзеге асырылатын конструктор 
жиынтығының ерекшеліктеріне, сонымен қатар сабақтар қай уақытта 
өтетініне байланысты болады. 
Бұл аспектілерді реті бойынша қарастырайық. 
Қазіргі заманғы нарық робототехникалық жиынтықтарды 
таңдаудың кең мүмкіндігін ұсынады, бұл ретте әрбір осындай 
жиынтық тұтынушының әртүрлі мүдделерін ескере отырып жиналады, 
яғни белгілі бір жас санаты мен нақты дайындық деңгейіне есептелген. 
10 жастан бастап оқушылар үшін мұндай жинақтарда әдетте 
оқулықтар, жұмыс дәптерлері, глоссарийлер, мұғалімге тапсырылатын 
немесе т.б. үшін материалдар болса, бастауыш мектепте оқитындар 
үшін жинақтарда қосымша материалдар азырақ болып табылады. 
Дегенмен, олардың барлығы білім беру құралы болып табылады және 
олардың негізгі функционалдық мақсаты – оқыту, ал конструкордың 
аты айтып тұрғандай қосымша болып табылатын, бірақ өте 
маңыздысы – ойын ретінде үйретілетіні айдан анық. Бастауыш сынып 
оқушыларына арналған робототехникалық жинақтар физикалық 
заңдар мен жоғары технология программалауын терең зерделеуді 
қарастырмайды, бірақ дачиктермен және жиналатын механизмдермен 
жұмыс істеу барысында баланың өзіне қол жетімді ойын түрінде 
олардың негізгі принциптері мен идеяларын үйренуге мүмкіндігі бар. 
Мектепке дейінгі жастағы және мектепте (4-6 жас) білім алатын 
бірінші сыныптағы балалар үшін робототехника жиынтықтары 
конструкциялау процесін жеңілдету мақсатында және осы жас санаты 
бойынша қауіпсіздік талаптарын ескере отырып, айтарлықтай ірі 
бөлшектермен жинақталады. Конструктордың жарқын элементтері 
балалардың олармен жұмыс істеу кезінде алған көңіл-күйлеріне 
негізделе отырып, балалардың назарын тартуға және ұстап тұруға 
ықпал етеді және білім алушыларда жанды (керік, піл) және жансыз 
(машина, ұшақ) табиғат объектілері туралы алғашқы түсініктерді 
қалыптастыруға және сонымен қатар механизмдердің қарапайым 
құрылғыларымен, механикамен және қарапайым физикамен (Суреттер 
54, 55) әрекеттесуін жүзеге асырады. Мұндай конструктормен жұмыс 
істеу әдістемесі Жеке және топтық жұмыс түрлерін де болжайды, ол 
УУД-ны қалыптастырудың дидактикалық міндеттерін шешуге 
мүмкіндік береді: заттар мен олардың құрылысы туралы, механизмдер 


101 
мен механика туралы, қарапайым физиканы базалық білім ретінде 
меңгеру, топта жұмыс істей білу, қиялды, ойлауды, жадыны, логиканы, 
қолдың ұсақ қозғалтқышикасын, шыдамдылықты және т. б. дамыту 
секілді құбылыстарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. 
54-сурет. Жанды және жансыз табиғат объектілерінің мысалдары 


102 
55-сурет. Объектінің мысалы 
Бастауыш мектептің екінші, үшінші және төртінші сыныптарының 
(7-9 
жас) білім алушыларына арналған робототехникалық 
конструкторлар, әдетте, робототехника негіздерімен жұмыс істеуге 
арналған құралдардан тұрады және неғұрлым күрделі элементтермен 
жинақталады. Бұл жинақтар кішірек элементтерден тұрады, ал 
әмбебап оқу іс-әрекеттерін қалыптастыру мақсатында білім беру, 
дамыту және тәрбиелік міндеттерді шешу мүмкіндіктері, НОО ФГОС 
талаптарына сәйкес тапсырмалар әлдеқайда көбірек, өйткені бала 
ұсынылған элементтердің негізінде тек механикалық объектілерді ғана 
құру ғана емес, сонымен қатар дачиктердың жұмысының 
принциптерімен танысу, физикалық шамалар мен заңдылықтар сияқты 
ұғымдарды меңгеру және т.б. мүмкіндіктерге ие болады (Сурет 56). 


103 
56-сурет. Механикалық объектінің мысалы 
Робототехникалық жиынтықтардың жалпы сипаттамасынан жас 
ерекшеліктеріне сәйкес ресейлік білім беру ұйымдарында жиі 
қолданылатын нақты оқыту платформаларын қарауға көшеміз. 
Бастауыш мектепте келесі ең қажетті платформаларға тоқталайық: 
LEGO Education, Данияның LEGO Group консорциумының бір 
бөлігі, 1932 жылы Данияның негізгі офисінде құрылған. Бұл фирма екі 
түрлі конструкторлар жиынтығын ұсынады: LEGO Education WeDo 
және LEGO Mindstorms Education EV3. 
HUNA - Корей компаниясы, білім беретін роботтандырылған 
конструкторлар нарығында жақында пайда болған, бірақ қызықты 
және әлемді мойындата білген Huna Class full kit 3 платформасы. 
ROBOTIS - робототехникалық конструкторларды жасайтын 
танымал корей фирмасы. 


104 
Бұл үздіксіз білім беруді жүзеге асыру арқылы құрылған арнайы 
серия, бұл ойын түрінде балаларды ерте жастан бастап 
робототехникаға үйретуге және біртіндеп жоғары технологияларға, 
тіпті жоғары оқу орнындағы ғылыми-зерттеу жұмыстарына дейін 
үйретуге мүмкіндік береді (Сурет 57). 
57-сурет. Robotis робототехникалық конструкторланың жиынтығы 
FISHERTECHNIK GmbH-әртүрлі жас категорияларына арналған 
роботталған конструкторлардың бірнеше сериясын шығаратын неміс 
фирмасы. 
VEX Robotics - екі американдық инженер негізін қалаған, Далласта 
бас офисі бар және Ресейдің білім беру ұйымдарында Vex 
робототехникалық конструкторлар сериясымен танымал болған 
компания. 
RoboRobo-2000 жылы Сеул ұлттық университетінің ғалымдары 
құрған корей компаниясы, Азия аймағындағы мектептерде, Robo Kit 1-
6, Robo Kids, Electronic Kit, Animal Kit және UARO сияқты 
конструкторлары арқылы өте танымал болған компания. 


105 
Осы платформалардың әрқайсысына біраз толығырақ тоқталайық. 
LEGO конструкторлары бүгінгі күні робототехника бойынша 
мектеп бағдарламаларында және оның ішінде бастауыш мектеп 
бағдарламаларында жетекші орынға ие болуға себеп болған негізгі 
факторлар: 
- тұтынушының жасын, мүдделерін, дайындығын және басқа да 
сұраныстарын ескеретін робототехникалық жиынтықтардың көптеген 
түрлі нұсқаларының бар болуы ; 
- әр жиынтықта мұғалімдерге де, білім алушыларға да арналған 
әдістемелік материалдар мен оқу құралдарының міндетті түрде 
жинаққа енуі. 
Бұл осы өндірушінің жинақтарын сабақ барсында да, сабақтан тыс 
уақытта да қолдануға мүмкіндік береді. Мұндай конструктормен 
жұмыс істеу әдістемесі білім алушылармен топтық және жеке жұмыс 
түрлерін табысты үйлестіруді қамтамасыз етеді. Оқу құралдарындағы 
тапсырмалар «қарапайымнан күрделіге» қағидаты бойынша құрылған, 
бұл мұғалімге оқушылардың материалды кезең-кезеңмен меңгеруін 
ұйымдастыруға мүмкіндік береді. 
LEGO Education екі типті конструкторлар жиынтығының 
көмегімен робототехника негіздерін оқыту жүйесін ұсынады: LEGO 
Education 
WeDo 
және LEGO Mindstorms Education EV3. 
Құрастырушылар LEGO Education WeDo (Сурет 58) бастауыш мектеп 
оқушыларына арналған. 


106 
58-сурет. Lego Education We Do конструкторы 
Олар машина сияқты әртүрлі салынған модельдердің,яғни 
жануарлардың және т.б. мінез-құлқы мен әрекеттерін программалауға 
мүмкіндік алады (Сурет 59). Және де кеңістіктікті ойлауды дамытуға 
және дачиктермен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыруға, 
физикалық шамалар мен заңдылықтар сияқты ұғымдарды меңгеруге 
ықпал етеді. 


107 
59-сурет. Программалау моделі 
LEGO Mindstorms Education EV3 конструкторлары (Сурет 60) 
WEDO жетілдірілген нұсқасы. 
60-сурет. Lego Mindstorms Education EV3 конструкторы 
LEGO Mindstorms Education EV3 конструкторларының (Сурет 60) 
жинақтамасына көбірек бөлшектер мен электрондық компоненттер, 
сондай-ақ 
белгілі 
бір 
іс-әрекеттер 
жиынтығын 
орындауға 
программалауды жүзеге асыратын басқару блогы кіреді (61-сурет). 
Роботтың моделін смартфон немесе компьютердің көмегімен 


108 
WiFi,Bluetooth хаттамасы арқылы басқару мүмкіндігі маңызды 
шарттардың бірі болып табылады. Бұл конструкторлар бастауыш 
мектептің 3-4 сынып (8-9 жас) және одан үлкен балаларға арналған 
нұсқасы. 
61-сурет. Модельдің мысалы 
Huna Class full kit 3 
Бұл жиынтық кіші мектеп жасындағы балалармен жұмыс істеу 
үшін өте қолайлы. Мысалы, Fun&Bot (Сурет 62) бірінші сынып 
оқушыларымен Өрт сөндіру машинасын немесе танкіні жинауға және 
оларды қашықтан жұмыс істеткізу арқылы басқаруға мүмкіндік береді. 
62-сурет. FUN & BOT жиынтығы 


109 
Ал Huna Class full kit 3 конструкторымен екінші сыныптан бастап 
жұмыс істеуге болады (Сурет 63). 
63-сурет. Huna Class full kit 3 конструторы 
Бұл конструктордың әзірлеушілері 6 жағынан бекітілуі мүмкін 
элементтерді ұсынғандықтан, ол LEGO-дан өзгеше көбірек 
модельдерді жинауға мүмкіндік береді. Жиынтыққа нұсқауы бар диск 
және графикалық қабығы бар бағдарламалық қамтамасыз ету; 4 
сервоқозғалтқыш, 6 сенсорлық дачиктер, микрофон, дыбыс 
құрылғысы, жарық диодтар, қосқыш кабельдер, ДУ пульті және екі 
плата кіреді (Сурет 64). Контроллер ATmega 32 платасы негізінде 
құрылған. Сонымен қатар, әзірлеушілер Arduino контроллерімен 
жинақтау және оны ДК немесе смартфон көмегімен программалау 
мүмкіндігін қарастырады, және де Ardublock бойынша орыс тіліне 
аударылған нұсқаны ұсынады. 


110 
64-сурет. Конструктор жиынтығы 
ROBOTIS
Мектепке дейінгі жастағы балаларға арналған ROBOTIS IDEAS 
Конструкторы (Сурет 65). Білім алушылардың дайындық деңгейіне 
сүйене отырып, робототехникалық жиынтықтардың осы сериясынан 
бірінші сынып оқушыларына жұмыс істеуге әбден болады,өйткені 
электржетектің көмегімен қозғалысқа келтірілетін әртүрлі жануарлар 
мен механизмдердің жылжымалы үлгілерін құрастыруға мүмкіндік 
береді (Сурет 66). 
65-сурет. Robotis Ideas конструкторы 


111 
66-сурет. Қозғалатын модельдердің мысалдары 
Арнайы бастауыш мектеп үшін осы фирманың конструкторлары 
төрт деңгейден тұратын ROBOTS DREAM конструктор топтамасын 
әзірледі (Сурет 67) және робототехника арқылы инженерлік қызмет са-
ласында білім алушылардың ерте кәсіптік бағдарлануына бағытталған. 
67-сурет. Robotis Dream (бірінші деңгей) 
Кешен 
Li-ion 
аккумуляторымен және 
12 роботтық мысалы бар әдістемелік 
құралымыен толықтырылғын


112 
68-сурет. Robotis Dream (екінші деңгей) 
69-сурет. Robotis Dream (үшінші деңгей) 

Роботтардың он екі моделі

Он екі танымдық сабақтар

Роботтардың он екі түрлі моделі 

Үздіксіз
айналу диапозонымен екі 
сервомотор 


113 
70-сурет. Robotis Dream (төртінші деңгей) 
ROBOTS DREAM конструкторы әртүрлі дачиктердың, басқару 
және сымсыз байланыс құрылғыларының көмегімен іске қосылатын 
машиналар мен механизмдердің бағдарламаланатын жылжымалы 
үлгілерін жасауға арналған. Осы конструктормен жұмыс істеу 
әдістемесі білім алушыларды роботтарды құрастыру және оларды 
программалау негіздерімен таныстыруға, сондай-ақ жарыстық 
робототехниканың типтік міндеттерін орындауға бағытталған. 
Fischertechnik ROBOTICS 
Бұл неміс фирмасы өте кең көлемді конструктор түрлерін жасап 
шығарады, сондай-ақ жоғарыда аталған өндірушілер сияқты, онда 
мектеп жасына дейінгі балалар мен жоғары оқу орындарының сту-
денттері үшін әртүрлі жас категорияларына арналған жинақтар бар.
Конструктор 
бөлшектері 
пластмасса. 
Бастауыш 
мектеп 
мұғалімдері BASIC (7+) сериясының жиынтығын пайдаланады (71-
сурет), ADVANCED (7+) (72-сурет) және PROFI (8+) (73-сурет) 
балаларды қозғалтқышларды, күн батареяларын, қоректендіру 
блоктарын және т.б. жиынтықталатын машиналар мен механизмдерді 
жинауға үйретуге мүмкіндік береді. 

Роботтардың он екі моделі

Кешенге Bluetooth моделі және 
қашықтан басқару құрылғысы 
кірістірілген 


114 
71-сурет. BASIC (7+) жиынтығы 
72-сурет. ADVANCED(7+) жиынтығы 
73-сурет. PROFI (8+) жиынтығы 
Алайда, бастауыш сынып мұғалімдері үшін ROBOTICS (8+) 
сериялы жинақтары ең үлкен қызығушылық танытады, өйткені осы 
сериядан бастап жиналатын Роботтар бағдарламаланады. Конструктор 


115 
элементтерін бекіту осы серияның бірегей ерекшелігі болып табылады 
(блоктар 6 жағынан бекітіледі, бірақ әр түрлі қосылыспен). 
Конструкцияның беріктігі бөлшектердің ішінде бар болат қаңқаның 
есебінен қамтамасыз етіледі (Сурет 74). 
74-сурет. ROBOTICS (8+) жиынтығы 
VEX IQ 
Бастауыш мектепте бұл линейкадан Vex IQ Super Kit конструкто-
рын таңдайды (75-сурет). Бұл жиынтық қадамдық нұсқауды, джой-
стик, 850 құрылымдық және кинетикалық компоненттер, 4 ақылды 
қозғалтқыш, 7 дачик, контроллер түріндегі басқару пультін қамтиды. 
75-сурет.VEX IQ Super Kit конструкторы 


116 
76-сурет. Модельдер мысалдары 
Super Kit жиынтығымен жұмыс істеу жалпы білім беру 
міндеттерін шешуге ықпал ететін, мысалы, VEX IQ Challenge 
жарыстарына қатысу үшін жеке әдістемелерді қажет етеді.
Robokit RoboRobo 
Осы конструктордың көмегімен бастауыш мектеп оқушылары 
түрлі 
платалармен 
жұмыс 
істеуге 
дағдылануға, 
күрделі 
арифметикалық 
операцияларды 
орындауға 
және 
қызықты 
миссиялардың көмегімен қолданбалы міндеттерді шешуге мүмкіндік 
алады. Оқыту әдістемесі механизмдердің жұмысын, роботтарды 
құрастыруды және олардың басқару бағдарламаларын түсіну үшін 
шешілетін міндеттерге сәйкес таңдалады. Платформа ATMega 
бағдарламашысының негізінде салынған. Құрастырушының суретпен 
жұмыс істеуге негізделген графикалық редактормен БЖ бар. 
Бөлшектер текстолиттен жасалған. Құрамына қозғалтқышлар, сезіш 
құрылғылар, басқару пульті, кабельдер, бағдарламалық қамтамасыз 
ету кіреді (Сурет 77). Басқару Windows ОЖ базасында ДК жүреді. 


117 
77-сурет. RoboRobo-дан Robokit конструкторы 
Кемшілігі - орыс тілінде білім беру материалдарының болмауы. 
Бастауыш 
мектепте 
робототехниканы 
оқытуды 
тиімді 
ұйымдастыруға мүмкіндік беретін негізгі робототехникалық 
конструкторларды қарап, Бастауыш мектепте "Робототехника" пәнінің 
орнын анықтауға көшеміз. "Технология", "Математика және 
информатика", "Қоршаған орта". Аталған пән салалары шеңберіндегі 
сабақтардан басқа, ОҒҚ ФГОС сабақтардан тыс уақытта өзіндік 
жұмыстың айтарлықтай үлесін, сондай-ақ білім алушылардың осы 
бағытта дамуы мен жетілдіруіне бағытталған барлық мүмкін болатын 
конкурстарға, олимпиадаларға, жарыстарға және басқа да іс-
шараларға белсенді қатысуын көздейді. 
Осылайша, "Робототехника" пәні барлық бағыттар бойынша 
келесі қызмет түрлерін қарастырады:
Демонстрация; 
Алдыңғы зертханалық жұмыстар мен тәжірибелер; 
Жобалық зерттеу қызметі. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   27




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет