Түсіндірме сөздік
Робототехника бойынша білім беру процесін ұйымдасты-рудың жеке тәсілдері (педагогикалық тәжірибе)
жүктеу/скачать 7,86 Mb.
|
| Робототехника бойынша білім беру процесін ұйымдасты-рудың жеке тәсілдері (педагогикалық тәжірибе)
4.1 Бастауыш мектепте Vex IQ конструкторын қолдану арқылы сабақ өткізудің әдістемелік аспектілері Робот - бұл тапсырмаларды орындауға және адам тарапынан көмексіз сыртқы ортамен өзара әрекеттесуге, яғни автономды болуға қабілетті бағдарламаланатын механикалық құрылғы. Робототехника - роботтарды жобалау, өндіру және қолдану үшін ғылым және техникалық база. Қазіргі уақытта автоматтандыру робототехникалық объектілер өңдеу бойынша функцияларды ғана емес, сонымен қатар қызмет көрсету және жоспарланған функцияларды орындай бастаған деңгейге жетті. Адам тәрізді функциялар хатшы мен гидтер функцияларын орындайды. Робототехника қазірдің өзінде жеке салаға саналады. Роботтар адамзат өмірдің барлық салаларында қолданылатын болады. Сондықтан да мектептерде робототехникаға байланысты пәндер пайда болды. Робототехниканы оқытудың негізгі мақсаты-қоғамның әлеуметтік тапсырысы, яғни оқушылардың шығармашылық қабілеттері мен логикалық ойлауын дамыту, өз алдына мақсат қоя білу және оларды жүзеге асыра білу, міндеттерді шешуге шығармашылықпен қарау, әртүрлі ақпарат көздерімен жұмыс істеу, ойды нақты логикалық реттілікпен баяндау, өз көзқарасын қорғау, жағдайды талдау және логикалық пайымдау арқылы сұрақтарға өз бетінше жауап табуға үйрету. Робототехниканы оқытудың тиімділігі келесі әдістерді қолдана отырып, өткізілетін сабақтарды ұйымдастыруға байланысты: * Сөздік әдіс-қысқа мерзімде оқушылардың алдына мәселелерді қоюға және оларды шешу жолдарын көрсетуге мүмкіндік береді. Қиял, жадыны дамытады. Сөздік әдіс мынадай түрлерге бөлінеді: әңгіме, түсіндіру, әңгіме, пікірталас, дәріс, кітаппен жұмыс. * Кейс-әдіс-жағдай қойылады (нақты немесе шындыққа жақын). Оқушылар жағдайды зерттеп, шешім нұсқаларын ұсынып, мүмкін болатын шешімдердің ең жақсысын таңдау керек. * Проблемалық әдіс – мәселені (жағдайды, мәселені) қоюды және осындай жағдайларды (мәселелерді, құбылыстарды) талдау арқылы осы проблеманы шешуді іздестіруді көздейді. * Эвристикалық әдіс-конкурстар, іскерлік рөлдік ойындар, жарыстар, зерттеулер түрінде әртүрлі ойын тәсілдерін біріктіреді. * Зерттеу әдісі - проблемалық оқыту әдісімен қиылысады. Тек мұнда мұғалім мәселені өзі тұжырымдайды. Оқушылардың міндеті проблеманы зерттеу бойынша зерттеу жұмыстарын ұйымдастыру. * Иллюстрация әдісі-оқушыларға плакаттар, кестелер, суреттер, тақтадағы суреттер және т.б. суреттелген құралдарды көрсетуді көздейді. * Көрсету әдісі - аспаптарды, техникалық қондырғыларды, кинофильмдерді және т. б. көрсетуге байланысты. * Жобалар әдісі-берілген жағдайды өз бетінше талдауды және мәселені шеше алуды көздейді. Жобалық әдіс зерттеу, іздеу, шығармашылық әдістерді біріктіреді. * Практикалық оқыту әдісі - оқушының практикалық қызметіне негізделген. Бұл әдіс практикалық білік пен дағды қалыптасады. Практикалық әдістерге жаттығулар, зертханалық және практикалық жұмыстар жатады. Робототехниканы оқыту үшін жоғарыда аталған барлық әдістер қолданылады. Бірақ робот дегеніміз не және оның қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін ең маңызды-бұл практикалық әдіс және проблемалық әдіс. Бұл біздің алға қойған міндеттерді іске асыру үшін екі басты әдіс болып табылады. Практикалық әдіс. Жаттығулар-сапаны меңгеру немесе арттыру мақсатында ақыл-ой немесе практикалық әрекетті қайталап (бірнеше рет) орындау. Жаттығу барлық пәндерді оқу кезінде және оқу процесінің әр түрлі кезеңдерінде қолданылады. Жаттығулар ауызша, жазбаша, оқу-еңбек және графикалық болып бөлінеді. Олардың әрқайсысын орындау кезінде оқушылар ақыл-ой және практикалық жұмыс жасайды. Жаттығулар білімді бекіту үшін (ойнату жаттығулары) және жаңа жағдайларда білімді қолдану үшін (жаттығу жаттығулары) қажет. Жаттығуларды қолдану ерекшеліктерін қарастырайық. Ауызша жаттығулар оқушылардың логикалық ойлау, есте сақтау, сөйлеу және зейінін дамытады. Жазбаша жаттығулар білімді бекіту және алған білімдерін қолдана білуді дамыту үшін қолданылады. Жазбаша жаттығуларды қолдану логикалық ойлауды, жазбаша сөйлеу мәдениетін, жұмыстағы дербестікті дамытуға ықпал етеді. Оқу-еңбек жаттығуларына оқушылардың практикалық жұмыстары жатады. Бұл жаттығулардың мақсаты теориялық білімді қолдану және практикалық дағдыларды дамыту болып табылады. Алдымен оқу материалын есте сақтау бойынша жаттығулар, содан кейін бұрын меңгерілген материалды қайталау және қолдану, оқыған материалды стандартты емес жағдайларға көшіру, шығармашылық қолдану, оның көмегімен жаңа материалды меңгерілген білім, білік және дағды жүйесіне қосу қамтамасыз етіледі. Оқушылардың ойлау және түйсікке қабілетін қалыптастыратын проблемалық-іздестіру жаттығулары да қажет. Практикалық жұмыстар бөлімді, тақырыптарды зерделегеннен кейін жүргізіледі және оқыту сипатында болады. Проблемалық әдіс. Проблемалы жағдайларды жасауды, яғни оқушылардың белсенді ойлау, танымдық дербестігі процестерінің қажеттілігі, тапсырманы орындаудың тағы да жаңа белгісіз тәсілдері мен тәсілдерін табу, танылмаған құбылыстарды, оқиғаларды, процестерді түсіндіру сияқты жағдайлар мен жағдайды болжайды. Оқушылардың танымдық дербестігінің деңгейіне, проблемалық жағдайлардың күрделілік дәрежесіне және оларды шешуге байланысты проблемалық оқытудың келесі әдістерін ажыратады. Проблемалық элементтермен хабарлайтын мазмұндама - бұл әдіс күрделілігі шамалы жалғыз проблемалық жағдайды жасауды білдіреді. Мұғалім оқушылардың оқылатын сұраққа қызығушылығын туғызу, өз сөздері мен әрекеттеріне назар аудару үшін сабақтың белгілі бір кезеңдерінде ғана проблемалық жағдай жасайды. Танымдық проблемалық баяндау. Бұл әдістің басты мақсаты-мұғалім проблемалық жағдайларды жасай отырып, нақты оқу-танымдық мәселелерді қояды және материалды баяндау процесінде өзі осы проблеманың көрнекі шешімін жүзеге асырады. Мұнда мұғалім өз мысалында оқушыларға қандай амалдармен және мәселені қандай логикалық реттілікпен шешу керектігін көрсетеді. Осындай сабақта мұғалім әдістемелік тәсілдердің кең ауқымын пайдаланады – оқу-танымдық мәселені шешу және проблемалық қойылымды құру: түсіндіру, әңгіме, техникалық құралдар мен көрнекі оқу құралдарын қолдану сияқты әдістер жатады. Диалогтық проблемалық мазмұндама-мұғалім проблемалық жағдай жасайды. Мәселені шешу мұғалім мен оқушылардың бірлескен күш-жігерімен жүріп жатыр. Бұл әдіс оқушылардың белсенді шығармашылық, өзіндік, танымдық іс-әрекеттері үшін кең мүмкіндіктер туғызады, оқытуда тығыз кері байланыс жасайды, оқушы өз пікірін дауыстап айтуға, оларды дәлелдеуге және қорғауға үйренеді. Бұл оның өмірлік позициясының белсенділігін тәрбиелейді. Эвристикалық немесе ішінара-іздеу әдісі - мұғалім оқушыларды мәселелерді дербес шешу элементтерімен үйретуді мақсат еткен кезде қолданылады. Мұғалім сабақ басында оқушылардың алдына мәселені сөз түрінде немесе тәжірибені көрсету арқылы немесе тапсырма түрінде қояды, ол алынған ақпарат негізінде оқушылар өз бетінше қорытынды жасап, белгілі бір жалпылауға келіп, себеп-салдарлық байланыстар мен заңдылықтарды, елеулі айырмашылықтар мен қағидаттық ұқсастықтарды анықтайды. Зерттеу әдісі эвристикалық әдістен айырмашылығы аз. Олар екеуі де құрылымы мен мазмұны бірдей. Алайда ең басты ерекшелігі-зерттеу әдістерінде сұрақтар оқушылардың оқу-танымдық проблемасын шешкеннен кейін қойылады және оларды қою оқушылар үшін өз тұжырымдары мен түсініктерінің, алған білімдерінің дұрыстығын бақылау және өзін-өзі тексеру құралы болып табылады. Зерттеу әдісі күрделі болып табылады және оқушының өзіндік шығармашылық ізденісінің жоғары деңгейімен сипатталады. Робототехниканы оқыту кезінде проблемалық әдіс пен практикалық әдіс барлық тәрбиелік дидактикалық мүмкіндіктерді пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл әдістер біз үшін мынадай функцияларды ашады: 1) Өз бетінше ойлау мен өз бетімен әрекет етуге үйрену. 2) Оқушылардың жеке және топтық жұмысы оқушылардың әлеуметтенуі үшін маңызды болып табылады. 3) Терең білім алу және жалпы ой-өрісін кеңейту. Топтық оқыту процесінде тұлғаның маңызды әлеуметтік қасиеттері дамиды, олар: ұжымда жұмыс істеу, бір-біріне көмек көрсету, бір мақсатқа жету үшін бір-бірімен өзара іс-қимыл жасау, қарым-қатынас, қойылған міндеттерді талқылау. Робототехниканы оқыту курсы бастауыш мектеп оқушыларының техника, механизмдер, құрылғылар мен машиналар әлемі туралы түсініктің тұтастығын, олардың қоршаған әлемдегі орны мен мақсатын қалыптастыруға бастау алуға арналған. Бұл курсты жүзеге асыру қызығушылық пен қызығушылықты ынталандыруға, проблемалы жағдайларды шешу қабілетін дамытуға және проблеманы зерттеуге, идеяларды ұсынуға, келіп түсетін міндеттерді шешуді талдауға және жоспарлауға мүмкіндік береді. Робототехниканы оқыту курсы құрастырудан тұрады. Модель-дерді құрастыру Vex IQ конструкторымен орындалады (Сурет 36). Vex IQ конструкторының сипаттамасы. 36-сурет. VEX IQ конструктор жинағы Электр қозғалтқышы (қозғалтқыш) (Сурет 37) роботтың қозғалысы үшін маңызды бөлшектердің бірі. Қозғалтқыш роботтың жүріс бөлігі үшін де, роботтың көтергіш элементі үшін де қолданылуы мүмкін. 37-сурет.VEX IQ жинағында электр қозғалтқышы Түс дачигі (Сурет 38). Бұл дачигі кәдімгі түстерді (жасыл, көк, қызыл) және осы түстердің реңктерін анықтай алады, дачик 256-ға жуық түстерді таниды. 38-сурет.Түс дачигі (RGB) Қашықтық сенсорлары (Сурет 39). Дачиктің жұмысы жоғары жиіліктерде жүреді. Адам естуінен жоғары жиіліктегі дыбыстық толқынды ұстай отырып. Бұл әдіс-шарлау үшін ұшатын тышқан. Артқа қарай секіру үшін дыбыс қажет уақытты дәл өлшеу жүргізіледі. Дыбыс жылдамдығы мен өту уақытын біле отырып, қашықтықты есептеуге болады. 39-сурет. VEX IQ жиынтығындағы жоғары жиілікті қашықтық дачигі Гироскопиялық дачик (Сурет 40). Навигациялық дачик дәл бұрылысты орындауға арналған. 40-сурет. Vex IQ конструкторының гироскопиялық дачигі Роботтың негізгі құрамдас бөліктерінің бірі –«RobotBrain» микроконтроллері (Сурет 41). Бұл роботтың ми жұмысының орталығы, кірістірілген Бағдарламаны басқару осы жерде жүзеге асады. Барлық деректерді дачиктерден өңдеу, бұл бағдарлама кодында жазылғандықтан, жұмысты дәл орындауға мүмкіндік береді. 41-сурет. VEX IQ жиынтығынан «RobotBrain» микроконтроллері Сабақтың ұзақтығы модельдердің күрделілігіне, нәтижені талқылау уақытына, жиналған үлгіге талдау жүргізуге, экспериментталдауға, жобаны тексеруге және т.б. байланысты. Бірінші, кіріспе сабақта оқушыларды конструктор элементтерімен және олардың мақсаттарымен таныстыру керек. Оқушылар егжей-тегжейлі қарап, барлық түсіндірулерден кейін олардың қалауы бойынша күрделі емес үлгілерді құрастыруға уақыт беруі тиіс. Содан кейін оқушылар оларды одан әрі жұмыс істеу үшін қораптарға бөлуі тиіс. Әр жиын оқушыға бекітіледі, бұл оқушыларға жауапкершілік сезімін ұялатады. Келесі сабақтарда базалық модельдерді жинаймыз. Құрастыру бойынша кеңестерді пайдаланыңыз. Оқушылар құрастыру кезінде өз іс-әрекеттерін айтып, конструктор элементтерін сауатты атағаны, модельдердің қозғалысы үшін қолданылатын процестерді түсіндіре білгені жөн. Базалық модельдерді жасау кезінде төменгі сынып оқушылары механиканың базалық принциптерімен танысады, тірек нүктесі, айналу өсі, тепе-теңдік, үйкеліс деген не екенін біледі, әртүрлі берілістерді және олар қайда қолданылатынын, иінтіректер мен т.б. біледі. VEX IQ конструкторы баланың шығармашылық әлеуетін дамытады, практикалық тапсырмаларды шешу үшін математика, информатика және жаратылыстану ғылымдары саласында алған білімдерін пайдаланады. Сіз оқушының қиялын және қиялын кеңейте отырып, неғұрлым күрделі механизмдер салуға баулисыз. Бұдан әрі біз курсты жоспарлауды қарастырамыз. жүктеу/скачать 7,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|