Дипломная работа по информатике Методика обучения детей робототехнике с использованием конструкторов III поколения LEGO Education MINDSTROMS EV3

ВВЕДЕНИЕ

Наш век – век высоких технологий, и робототехника является одной из самой перспективной и популярной областью науки.
Робототехника – область науки и техники, связанная с изучением, созданием и использованием принципиально нового технического средства комплексной автоматизации производственных процессов – робототехнических систем.
Робототехника нашла широкое применение в медицине, в космонавтике, на производстве, в кинематографии и во многом другом. Мне же интересна робототехника в образовании. На данный момент времени, робототехника как учебная дисциплина в образовательных учреждениях носит характер дополнительного образования, но в некоторых регионах нашей страны робототехнику хотят ввести как отдельную, обязательную для изучения, дисциплину, в пилотном режиме эту дисциплину уже добавили в список основных в некоторых школах.
Для изучения робототехники в школах существует множество робототехнических наборов, таких как «Технология и физика», «Пневматика», «Возобновляемые источники энергии» и др., представленные компанией LEGO. И совсем недавно компания LEGO представила новое, уже третье, поколение роботов LEGO Education MINDSTROMS EV3, применяемых для образовательных целей.
Применение LEGO Education Mindstorms EV3 и других робототехнических комплектов в образовательном процессе делает решение сложных задач увлекательным исследовательским процессом, позволяя усвоить не только знания по изучаемой теме, но и освоить инструмент для изучения любых других тем. Платформы подобные EV3 задуманы как уникальный инструмент для поиска творческих альтернативных решений, способствующих развитию навыков работы в команде, совместной реализации идей и проектной деятельности.
Актуальность данного исследования, проявляется в необходимости адаптации и разработки новых учебных материалов и долгосрочного планирования для внедрения дисциплины робототехника в старших классах.
Целью разработать дополнительную общеобразовательную программу по курсу «Робототехника» для детей старшего школьного возрастов с использованием конструкторов III поколения LEGO Education MINDSTROMS EV3.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
 найти необходимый теоретический материал и выделить главное;
 проанализировать полученную информацию;
 составить дополнительную общеобразовательную программу по курсу «Робототехника» с использованием конструкторов III поколения LEGO Education MINDSTROMS EV3 для школьников старшего возраста.
Объектом исследования является процесс внедрения дисциплины робототехника в старших классах.
Предметом исследования является разработка и тестирование учебного материала и долгосрочных планов по робототехнике в старших классах.
Методы исследования:
 сравнительный анализ;
 наблюдение;
 эксперимент.
Научная новизна состоит в систематизации информации о учебных материалах и долгосрочных планах в рамках внедрения дисциплины робототехника в старших классах и разработке уникальных долгосрочных календарных планов по данной дисциплине.
Практической значимостью данной дипломной работы является применение полученных результатов, а именно разработанных учебных материалов в образовательном процессе в рамках внедрения дисциплины робототехника в старших классах. Результаты дипломной работы прилагаются (Приложение А).
Апробация результатов Результаты исследований были использованы для проведения уроков робототехники в старших классах.
Основные положения, выносимые автором на защиту:
 особенности внедрения дисциплины робототехника в старших классах;
 разработка комплекса долгосрочного календарного планирования по робототехнике для старших классов;
 педагогический эксперимент.
Структура и объем дипломной работы.
Дипломная работа состоит из 3 глав. В первой главе представлена информация об объекте исследования. Во второй главе приведен детальный разбор системы оценивания. В третьей главе рассмотрен пример разработки краткосрочного плана и результаты проведения педагогического эксперимента. В заключении подводятся итоги исследования, формируются окончательные выводы по рассматриваемой теме.
Объем дипломной работы составляет 72 страниц ы. Количество рисунков – 11. Количество таблиц – 22.
При написании пояснительной записки к дипломной работе были использованы: методические указания по оформлению письменных работ.
 

ВВЕДЕНИЕ 2
1.1 Робототехника в процессе обучения 4
1.2.LEGO Education MINDSTROMS EV3 – новая платформа для занятий робототехникой 9
1.3 Дополнительная общеобразовательная программа «Робототехника» 19
1.4.Анализ существующих учебных программ и учебных материалов по робототехнике 28
1.5 Методы обучения используемые в процессе преподавания робототехники 32
2 ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ РОБОТОТЕХНИКИ В СТАРШИХ КЛАССАХ 35
2.1 Программирование робототехники в старших классах 35
2.1.1 Управление процессом внедрения курса 36
2.2 Процесс интеграции робототехники в образовательный процесс 40
2.3 Робототехника в современной школе 47
2.4 Робототехника в старших классах 49
3 РАЗРАБОТКА КАЛЕНДАРНО ТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ДЛЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В СТАРШИХ КЛАССАХ 51
3.1.Календарно тематическое планирование по робототехнике для старших классов 51
3.2.Разработка учебной программы по робототехнике 54
3.3 Разработка календарного планирования по робототехнике для 7-11 классов общеобразовательных школ 59
3.4 Программа курса 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 72

В данной работе исследуется процесс разработки и создания методического обеспечения по робототехнике для старших классов, а именно календарного и поурочного планирования.
Актуальность темы данного исследования, проявляется в необходимости адаптации и разработки новых учебных материалов и долгосрочного планирования для внедрения дисциплины робототехника в старших классах.
Новизна дипломной работы состоит в систематизации информации о учебных материалах и долгосрочных планах в рамках внедрения дисциплины робототехника в старших классах и разработке уникальных долгосрочных календарных планов по данной дисциплине.
Практическая значимость данного дипломного проекта является применение полученных результатов, а именно разработанных учебных материалов в образовательном процессе в рамках внедрения дисциплины робототехника в старших классах.
Список используемых источников в работе содержит более 30 наименований. Дипломной работа была оформлена по требованиям предъявляемыми к оформлению дипломных работ.

Приложение к диплому высылаю бесплатно после покупки.

1. Конышева Н.М. Проектная деятельность младших школьников на уроках технологии: Книга для учителя начальных классов. – Смоленск: Ассоциация 21 век, 2006.
2. Круглова О.С. Технология проектного обучения//Завуч. – 1999.- №6
3. Крюкова Е.А. Введение в социально-педагогическое проектирование. – Волгоград, 1998.
4. Крючков Ю.А. Теория и методы социального проектирования. – М., 1992.
5. Матяш Н.В. Психология проектной деятельности школьников в условиях
6. технологического образования/ Под ред. В. В. Рубцова. – Мозырь: РИФ
7. Матяш Н.В. Хохлова М.В, Творческие проекты в младшей школе. /Под ред. Симоненко В. Д. -. Брянск, 1999.
8. Методология учебного проекта. Материалы городского методического семинара. М., 2001.
9. В.В. Игнатьев и М.В, Крупенина На путях к методу проектов / Сборник 1930.
10. Новиков А.М., Новиков Д.А. Образовательный проект: методология образовательной деятельности. – М.,2004.
11. Пахомова Н.Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении: Пособие для учителей и студентов педагогических вузов. – М.: АРКТИ,2003.
12. Пахомова Н.Ю. Метод проектов. /Информатика и образование. Международны специальный журнал: Технологическое образование. 1996.
13. Пахомова Н.Ю. Методика использования учебных проектов для изучения отдельной темы или крупного блока содержания. /Глобальные телекоммуникации в образовании» сб. докладов научно-практической конференции. М., 1996.
14. Пахомова Н.Ю. Методология учебного проекта. /Учитель №1, 2000г.
15. Педагогические основы проектирования образовательных систем нового вида. – С.-Петербург, 1995.
16. Познание и проектирование (Материалы «круглого стола») //Вопросы философии. – 1985 – №6.
17. Полат Е.С. Типология телекомму6никационных проектов//Наука и школа. – 1997. – №4.
18. Полат Е.С. Метод проектов на уроках иностранного языка//Иностранные языки в школе. – 2000. – №1.
19. Полат Е.С., М.Ю. Бухаркина, М.В.Моисеева, А.Е. Петрова «
20. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования». М., 2004.
21. Радионов В.Е. Нетрадиционное педагогическое проектирование. – с.-Петербург, 1996.
22. Раппопорт А.Г. Границы проектирования /Вопросы методологии, №1. 1991.
23. Ивановский А.В. Начала робототехники: материал технической информации для подготовки методических пособий . Минск: Вышэйш. шк., 1988. – 219 с.
24. Интеллектуальные роботы: учеб. пособие по направлению «Мехатроника и робототехника» И.А. Каляев [и др.]; под общ. ред.Е.И. Юревича. М.: Машиностроение, 2007. – 360 с.
25. Соловьёв, А.В. Когнитивная психология и искусственный интеллект: науч. аналит. обзор А.В. Соловьев; Рос. акад. наук, Ин-т науч. информ. по обществ. наукам. М.: [б. и.], 1992. – 77 с.
26. Конюх, В.Л. Основы робототехники: учеб. пособие для вузов по направлениям подготовки 220300 «Автоматизация технол. процессов и пр-в» и 220400 «Мехатроника и робототехника» н/Д: Феникс, 2008. – 282 с.
27. Афонин, В.Л. Интеллектуальные робототехнические системы [Текст]: курс лекций / В.Л. Афонин, В.А. Макушкин. – М.: Интернет-Ун-т Информ. Технологий, 2009. – 199 c.
28. Григорченков, Н.И. Состояние и перспективы развития робототехники на Барнаульском заводе механических прессов [Текст] / Н.И. Григорченков // Кузнеч. – штамповоч. пр-во. 1992. – N 11/12. – С.89.
29. Гилмор, Ч. Введение в микропроцессорную технику [Текст] / Ч. Гилмор. – М.: Мир, 1984. – 314 с.
30. Ивановский, Александр Владимирович. Начала робототехники: материал технической информации [Текст] / А.В. Ивановский. Минск: Вышэйш. шк., 1988. – 219 с.
31. Интеллектуальные роботы: учеб. пособие по направлению «Мехатроника и робототехника» [Текст] / И.А. Каляев [и др.]; под общ. ред.Е.И. Юревича. М.: Машиностроение, 2007. – 360 с.
32. Соловьёв, А.В. Когнитивная психология и искусственный интеллект: науч. аналит. обзор [Текст] / А.В. Соловьев; Рос. акад. наук, Ин-т науч. информ. по обществам. наукам. М.: [б. и.], 1992. – 77 с.
33. Конюх, Владимир Леонидович. Основы робототехники: учеб. пособие для вузов по направлениям подготовки 220300 «Автоматизация технол. процессов и пр-в» и 220400 «Мехатроника и робототехника» [Текст] / В.Л. Конюх – Ростов н/Д: Феникс, 2008. – 282 с.
34. Педагогический энциклопедический словарь / гл. ред. Б.М. Бим-Бад. – М. : Большая рос. энцикл., 2002. – 528 с. ;
35. Сластенин В.А. и др. Педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 576 с.
36. Макаренко А. С. Сочинения: В 7 т. – М., 1957- 1958. – Т. 5. – С. 117.
37. LEGO Mindstorms Education EV3 – базовый набор // Образование в кубе // [Сайт] – Режим доступа: https://www.educube.ru/products/bazovyy-nabor-lego-mindstorms-education-ev3/
38. Lego Mindstorms Языки программирования // Энциклопедия роботов // [Сайт] – Режим доступа: http://robofoot.ru
39. Сергеев И.В. Экономика предприятия: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Финансы и статистика, 2000. [Сайт] – Режим доступа: http://bibliotekar.ru/economika-predpriyatiya-5/62.htm