Архив Галактики

ScratchDuino - учителю. Рабочая программа по внеурочной деятельности в 5 классе.

scar169 / 23.06.2015

Добрый день! Успешность внедрения того или иного оборудования в школу часто определяется простым фактором - есть ли для данного оборудования уже готовые рабочие программы, по которым можно начинать работать? Ну а поскольку нам такие программы писать пришлось и апробацию они прошли в самых боевых условиях, то решил поделиться наработками, заодно может кто из коллег какие правки предложит (ох уж мне эти новомодные регулятивные, познавательные, метапредметные.... Ну да ладно, не об этом)))
Итак, далее - некоторые размышления о курсах роботехники в школе и, как вариант - готовая рабочая программа организации внеурочной деятельности в 5 классе на основе набора ScratchDuino. Впоследствии, надеюсь, дополним этот материал сборником проектных работ.



Введение в действие образовательных стандартов нового поколения, основанных на использовании активно-деятельностного подхода к образованию, повлекло за собой не только перестройку самой базовой основы используемых в школе технологий обучения, но и открыло перспективы появления в школьной программе принципиально новых предметов, таких как образовательная роботехника. И это выглядит крайне логичным – ведь в этом новом предмете великолепно сочетаются интеграция учебных знаний из различных образовательных областей, возможности организации исследовательской, проектной работы, использование соревновательных элементов. Сейчас можно спорить о том, в каком именно виде роботехника придет в школу, будет это внеурочная деятельность, отдельный предмет или какая-то область технологии, будет она введена с 1-2 или с 5-6 классов, но то, что широкое внедрение курса произойдет уже в ближайшем будущем - представляется бесспорным. Причем мы говорим не о роботехнике в рамках кружковой деятельности или элективного курса, а о возможности введении нового предмета базового изучения. Время такое. Нас окружают разнообразные электронные устройства, практически у каждого школьника есть смартфон или планшет, а роботехника позволяет понять и осуществить переход из виртуального экранного мира в реальный мир физических объектов, зримо представить структуру команд устройства, понять алгоритмы управления и использовать их для выполнения требуемых действий. Ну, а если вспомнить, что современное производство вообще немыслимо без роботов, а в наших домах уже работают роботы-пылесосы, оконные мойщики и другие роботизированные системы, то понятно – современный человек должен иметь представление о том, как все это работает.

При внедрении образовательных курсов по роботехнике важное место занимает выбор аппаратной основы курса, робоплатформы. В настоящее время существует несколько решений в данной области, мы же предлагаем использовать в качестве такой основы платформу ScratchDuino. И, в первую очередь, это связано с возможностью на базе данной платформы организовать курс пропедевтики, не только закладывающий основы для изучения информатики, организации проектной деятельности в различных предметных областях, но и подготавливающий учащихся к работе со схемами Arduino, все более распространенными в средней школе. Отметим особо, что все программные решения в данном случае основаны на использовании свободного программного обеспечения, что соответствует Распоряжению Правительства РФ от 17 декабря 2010 г. № 2299-р "О плане перехода федеральных органов исполнительной власти и федеральных бюджетных учреждений на использование свободного программного обеспечения ( 2011 - 2015 годы )" и другим нормативным документам, предусматривающим ориентирование образовательных учреждений на использование СПО в учебном процессе.

С учебной точки зрения платформа обладает следующими преимуществами:

1. Конструктив и компоновка. Все датчики и платы находятся в крепких и безопасных пластиковых модулях, сборка осуществляется простым соединением, контакты датчиков – магниты.

2. В качестве ПО используется популярнейшая свободная среда программирования Scratch, давно используемая в начальной и основной школе при обучении азам программирования. При этом сохраняется возможность использования для программирования робоплатформы более «взрослых» сред программирования.

3. Возможность использования для программирования платформы стандартного плагина Arduino ArduBlock позволяет сделать очень важный учебный шаг от визуального объектно-ориентированного программирования в среде, похожей на Scratch, к настоящему коду Arduino. Таким образом получается отличная учебная траектория Scratch – ArduBlock – Код. Использование ArduBlock и кода Arduino добавляет и возможность автономного использования робоплатформы, что делает возможным написание программ для участия в распространенных видах соревнований по роботехнике. А если добавить, что сейчас идут эксперименты разработчиков с возможностью работы с другими языками, тем же Python, то возможности платформы расширяются уже и на курсы углубленного изучения предмета информатики, роботехники.

4. Дополнительные блоки-заготовки для самостоятельного создания датчиков и внешних индикаторов позволяют использовать не только аналоговые входы, но и цифровые входы-выходы устройства, что значительно расширяет область учебного, а особенно проектного применения платформ, создавая предпосылки для перехода уже непосредственно к изучению схемотехники Arduino.

5. В случае комплексного оснащения курса к возможностям робоплатформы добавляется использование цифровых измерительных лабораторий, основанных на том же основном блоке ScratchDuino, что дает возможность продемонстрировать универсальность использования процессорных схем для решения разнообразных практических задач и существенно расширяет проектное и исследовательское использование платформы.

В настоящее время видится следующая структура использования платформы ScratchDuino в образовательной системе (на уровне внеурочной деятельности в соответствии с требованиями ФГОС, или в рамках предметной области технология, если будет предоставлена такая возможность):

1. 5 класс. Вводный курс роботехники. Освоение системы, изучение датчиков, создание простых программ управления роботом в среде Scratch. Предусматривает выполнение учащимися ряда проектных работ, решение создаваемых на занятии проблемных учебных ситуаций. Интеграция в рамках проектной деятельности с учебными курсами: математика, биология, изобразительное искусство, технология. Пропедевтика изучения информатики.

2. 6 класс. Продолжение изучения работы с платформой ScratchDuino, освоение работы с плагином ArduBlock для создания программ автономного управления робоплатформой, создание программной основы для использования робоплатформы на соревнованиях вида «Кегельринг». Курс предусматривает выполнение учащимися ряда проектных работ, решение создаваемых на занятии проблемных учебных ситуаций. Интеграция в рамках проектной деятельности с изучаемыми на данной ступени учебными курсами. Пропедевтика изучения информатики.

3. 7 класс. Создание новых датчиков и внешних индикаторов в ходе проектных работ, переход с использования ArduBlock к коду Arduino для создания программ автономного управления робоплатформой. Курс предусматривает выполнение учащимися ряда проектных работ, решение создаваемых на занятии проблемных учебных ситуаций. Интеграция в рамках проектной деятельности с изучаемыми на данной ступени учебными курсами. Пропедевтика изучения информатики, схемотехники Arduino.

Далее (в аттаче) предлагается примерная программа для курса внеурочной деятельности в 5 классе по общеинтеллектуальному направлению «Робототехника». Программа рассчитана на использование в качестве аппаратной основы только наборов ScratchDuino. Робоплатформа, но может использоваться и при дополнительном наличии цифровой измерительной лаборатории ScratchDuino.Лаборатория при соответствующей адаптации.

В приложении - примеры заданий и проектных работ для учащихся.

 prog_5_scratchDuino.pdf ( 436.32 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2262