ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА

НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ В ШКОЛЕ

Международная конференция по новым образовательным технологиям

12 сентября 2016 Москва, МИСиС

Андрей Сергеевич Гурьев Руководитель научно-методической лабораторий образовательной

робототехники ГАОУ ДПО Центр педагогического мастерства

Издание второе, дополненное и исправленное

Технология (от др.-греч. τέχνη — искусство, мастерство, умение; λόγος — «слово», «мысль», «смысл», «понятие») — совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Технология

Немного понятий

3 Производственные технологии3.1 Технология металлов3.2 Химическая технология3.3 Машиностроительные технологии3.4 Технология строительства3.5 Технологии, связанные с электричеством3.6 Акустические технологии3.7 Технологии электроники3.8 Нанотехнология3.9 Биотехнология4 Космические технологии5 Военные технологии6 Транспортные технологии7 Информационные технологии8 Социальные технологии9 Телекоммуникационные технологии

Виды технологий

Есть еще и такие технологии

Выс кие технол гии о́ о́ (англ. high technology, hi-tech) — очень сложные технологии, часто включающие в себя электронику и робототехнику, используемые в производстве и других процессах. В отличие от «низких технологий»(англ. low technology,)—простых технологий, используемых на протяжении веков, ограничивающихся производством предметов первой необходимости.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Высокие_технологии

Немного понятий

Flyer 1 of the Wright brothers - 1903

Самолет будущего

Ford Model T – 1908 «Автомобиль века» 

Mercedes Benz Biome – 2010 Concept

Взгляд на новые технологии

Взгляд на новые технологии

Ускорение развития технологий

ЭВОЛЮЦИЯ?

Эволюция?

Технологии будущего разрабатываются уже сейчас

Видео - http://www.youtube.com/watch?v=oIDF_60ok04

«Атлас» – это альманах перспективных отраслей и профессий на ближайшие 15–20 лет

http://www.asi.ru/upload/iblock/d69/Atlas.pdf

НАДПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ НАВЫКИ И УМЕНИЯ

Эти навыки являются универсальными и важны для специалистов самых разных отраслей. Овладение ими позволяет работнику повысить эффективность профессиональной деятельности в своей отрасли, а также дает возможность переходить между отраслями, сохраняя свою востребованность.

Устаревающие интеллектуальные профессиина горизонте 2013–2030 годов

Что забирает вашу работу?

Местное отделение

ПЕРВЫЙ НАПЕЧАТАННЫЙ ЦЕЛИКОМ В 3D АВТОМОБИЛЬ STRATI ОТ LOCAL MOTORS

Сентябрь 2014

Март 2015

Технологии будущегобыстро становятся привычными

Образовательная робототехника. В чем ее преимущества?

РАБОТАЮТ РУКАМИДумают головой

Делают руками, работают головой

Навыки коммуникации с миром технологии

нарабатываются с детства

Умение работать в коллективе, с группами и отдельными людьми

Умение распределять ресурсы в условиях высокой неопределенности и управлять своим временем

СИСТЕМНОЕ МЫШЛЕНИЕ

Умение определять сложные системы и работать с ними

УМЕНИЕ УПРАВЛЯТЬ ПРОЕКТАМИ И ПРОЦЕССАМИ

Навыки межотраслевой коммуникации (понимание процессов, технологий в

смежных отраслях)

МатематикаИнформатика и ИКТТехнологияФизикаЕстествознаниеПроектная деятельность

Межпредметные связи

Есть «робототехника», и предметы, нужные для изучения робототехники А.С.Гурьев

Жизненная аналогия

2014 – 2015 УЧЕБНЫЙ ГОД - ГОД ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ

РОБОТОТЕХНИКИ*

* По мнению руководителя НМЛОР ЦПМ А.С.Гурьева

2014 – 2015 УЧЕБНЫЙ ГОД - ГОД ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ*

Программа:• Конференция Министров• Фантастическая конференция: молодые

ученые представляют роботов, выступают фантасты

• Космический клуб• Сессия Партнеров• Клуб Инвесторов (инвестиции в

робототехнику)• Сессия визионеров: «Робототехника в

медицине», «Морская робототехника», «Стандартизация в робототехнике», «Методы проектирования робототехнических систем», «Перспективы развития робототехники. Государственная поддержка», «Заключительная аналитическая сессия», «Итоговая сессия Инновационного Форума по робототехнике 2014»

• Мастер-классы

Дата проведения:21-23.11.2014Количество участников: 750Продолжительность: ~10 часов в каждый из днейМесто проведения: конференц-залы «Адлер-Арены»

Старт года робототехники России

Видео - http://www.youtube.com/watch?v=oOJ5hwGtGvo

Дни робототехники в Сочи 21-23 ноября 2014г.

Минобрнауки РФ предлагает внедрить робототехнику в программу средних школ уже с 2015 года, внедрив ее в

текущий курс «технология», который изучают в 5-9 классах

Из выступления министра Дмитрия Ливанова перед учаcтниками WRO Russia 2014, Сочи

Развитию науки мешает неэффективная бюрократия (из речи В.В. Путина на Совете по науке и образованию при

Президенте РФ, С.-Петербург, 6 декабря)

В.В. Путин:

Без инженеров выжить не получится

Этот вопрос для России, для нашей экономики, для промышленности, для АПК – вопрос определяющий.

Россия здесь, конечно, не исключение. Развитие высокотехнологичных машин

отнесено в нашей стране к приоритетам

Д.А. Медведев на совещании по развитии робототехники, 17 сентября 2014 г.

КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ

УТВЕРЖДЕНА

распоряжением Правительства

Российской Федерации

от 4 сентября 2014 г. № 1726-р

Получили распространение такие инновационные организационные формы, как парки и музеи науки, эксплораториумы, детские компьютерно-мультипликационные студии, студии робототехники, 3-d моделирования и прототипирования и другие.

ДВА ЭТАПА РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ

2014 по 2017 год

• разработка комплекса мер по реализации концепции,

• создание механизмов её реализации, управления финансирования, информационного, научно-методического обеспечения

• разработка и практическая реализация пилотных проектов

2018 по 2020 год

• распространение результатов пилотных проектов по другим регионам России

• постоянный мониторинг реализации концепции и оценка её эффективности

• Дополнительными программами будет охвачено не менее 75% детей в возрасте от 5 до 18 лет, в настоящее время эта цифра составляет 62%.

Экспертный Совет по образовательной робототехнике г. Москвы

• Разработка и проведение конкурсов, соревнований и олимпиад по робототехнике.

• Методические разработки (типовые программы основного и дополнительного образования) с учетом межпредметных связей.

• Информационное пространство образовательной робототехники с разделением по территориальному признаку.

• Выстраивание последовательной образовательной системы «школа – вуз – предприятие»

• Внедрение спецкурса по робототехнике в педагогических вузах• Проведение робототехнических лагерей, семинаров и учебно-

тренировочных сборов для одаренных детей• Сформировать предложение по учету робототехнического портфолио

ученика при поступлении в технические вузы• Формирование кадрового резерва научно-технического направления• Внедрение робототехнических разработок на предприятиях и помощь

в организации высокотехнологических стартапов.

И многое другое, начиная с сентября 2014 года уже сейчас …

ОСН

ОВН

АЯ

ДОПО

ЛНИ

ТЕЛЬ

НАЯ

Методические материалы,

УЧЕБНИК

Курсы повышения квалификации

учителей

Робототехнические олимпиады,ВсОШ, МОШ

Студенты пед.вузов

Робототехнические соревнованиявсех уровней

Курсы повышения квалификации педагогов Д.О.

Модульная система доп.

образ. программ

Детский сад

шко

ла

ссузы, вузы

Предприятия

Студенты пед.вузов

Доска вакансий Кадровый резерв

портфолио ученика стажировки

Последовательная система образовательной робототехники

Расширенная образовательная программа

Базовая образовательная программа

Последовательная система образовательной робототехники

5 – 7 классы в рамках уроков технологии

1 – 11 классы в рамках уроков технологии, информатики, физики, химии, биологии

(робототехники)

Программы дополнительного образования

ПРОБЛЕМЫ ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ВНЕДРЕНИИ РОБОТОТЕХНИКИ В ОСНОВНУЮ СИСТЕМУ:

• Программа должна быть рассчитана на «среднего» ученика• Мальчики и девочки изучают робототехнику в обязательном порядке• Деление на подгруппы предполагает соответствующее количество

наборов и педагогов• Методические материалы (книги, рабочие тетради, рекомендации для

учителя)• Ученикам занимающимся робототехникой дополнительно в кружках,

может быть скучно на уроках.• Организация занятий в рамках уроков предполагает спаренные

занятия, что тяжело при нагрузке 34 урока в год.• Подготовка к урокам занимает больше времени (включая уборку

рабочих мест и подготовка оборудования к следующему уроку) + дежурство по этажу, столовой и т.д.

• Нехватка квалифицированных педагогов по робототехнике

ЧАСТЬ 2

ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ

РОБОТОТЕХНИКИ НА УРОКЕ

ТЕХНОЛОГИИ В ГБОУ СОШ №1270

ТЕХНОЛОГИЯ В ГБОУ СОШ №1270

Материальные

Технология РТ

Информационные

Технология ИКТ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО УРОВНЯМ

М-школа (подготовительная

группа)

1 – 3 классы

Основы конструирования

4 – 6 классы 7 – 8 (9) классы

10 – 11 классы

Основы робототехники

Технология и физикаЭлектроника и

автоматика

Робототехника и 3D моделирование

(профильные классы)

ШАГ ЗА ШАГОМ

• Название деталей• Правила соединения деталей• Основы конструирования• Виды конструкций• Характеристики конструкций• Простые механизмы• Движущиеся конструкции• Механические передачи• Сложные конструкции• Программируемые модели• Роботы

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

1 классПервые конструкции DUPLO9660

2 классПервые механизмы DUPLO9656

3 классПервые конструкции и механизмы 9689

4 класс «Lego WeDo» 9580 + 9585

5 классОсновы робототехники«Mindstorms»

NXT 9797 + 9695

EV3 45544 + 45560

6 класс

ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ

7 класс

Технология и физика 9686 (9632) + Пневматика 9641 +Возобновляемые источники энергии 9688

8 класс Основы электроникиМакетные платыArduino UNOРобототехника Arduino 9 класс

ТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКА, ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯРОБОТОТЕХНИКА С ДЕТСАДА ДО ВУЗА

ЧАСТЬ 3ОБОРУДОВАНИЕ

Оборудование в образовательной робототехнике

НЕ ПРОСТАЯ, НО АКТУАЛЬНАЯ ЗАДАЧА

http://robot.cpm77.ru/index.php/oborudovanie/55-analitikaort

ГДЕ НАЙТИ?

Аналитика состоит из двух файлов:

Технические характеристикив которой содержатся аналитические параметры робототехнических наборов, она может быть не полной и где-то неточной, будем рады если поможете исправить и дополнить.Сводная аналитика Таблица распределения конструкторов по уровням, краткое описание конструкторов, основное применение и особенности, а так же усредненная оценка. 

СОДЕРЖАНИЕ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО УРОВНЯМ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО УРОВНЯМ

1. Состав решения:Тип упаковки набораМатериал упаковки набораНаличие лотков для сортировки деталейМикрокомпьютер или иной контроллерМатериал элементов корпусов электроникиМатериал каркасных элементов конструирования (балки, пластины)Тип соединения каркасных деталей Материал элементов механики (шестеренки, оси)Тип соединения осей и колесВходящие в комплект колеса (размерность и количество)Наличие гусеничных траков и гусеницПерезаряжаемая батарея (в комплекте)Наличие пульта управленияСубъективная оценка качества материалаСубъективная оценка качества крепления деталейНаличие распечатанных по сборке методических материаловНаличие распечатанных инструкций по сборкеКоличество моделей из базового набора

2. Характеристики микрокомпьютера (контроллера)

Тип архитектуры ЦПУКоличество ядерНаличие математического сопрцессораЧастота ЦПУ, мегагерцВозможность последовательного соединения нескольких ЦПБИх количествоПоддержка беспроводной связи:Интерфейсы:Память системы:Автономное использование моделей/микрокомпьютера:Питание:

3. Двигатели:Моторы постоянного токаСерво двигатели с управлением по углуСерво двигатели с управлением по скорости (непрерывного вращения)

4. Датчики:Датчики в отдельном корпусеДатчики расстоянияПринцип измеренияДиапозон измеренияШаг измеренияДатчики цветаКоличество опрделяемых цветовДиапозон измерения

5. Програмное обеспечение:Поставляется вместе с наборомНазваниеПоддерживаемое ПОПоддержка операционных систем:Возможности программирования:Дополнительный функционал:Интерфейс:Методические материалы:Открытость платформы:

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ( ОКОЛО 170)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (НА 10 ЛИСТАХ)

Установление

взаимосвязей

Моделирование

КонструированиеРефлексия

Развитие

Проверенная методика

3D моделирование

Методические материалы

Подготовка и проведение курсов повышения квалификации педагогов.

Помощь в трудоустройстве (доска вакансий)

ГБОУ ЦПМ Курсы по системе МООС(Массовый открытый онлайн-курс)На платформе EdX

MIT & Harvard University

http://www.lektorium.tv/

Разработка заданий и проведение предметной олимпиады по Технологии в направлении робототехника всех уровней

Московская олимпиада школьников21 марта 2015г.

Всероссийская олимпиада школьниковШкольный тур – 6-10 октябряОкружной тур – 6 декабря 2014

(Инициация заявки на площадку проведения окружного этапа)

Оказание помощи робототехническим командам в участии всероссийских и международных состязаниях по робототехнике.

Робототехника

Робототехника

Московская олимпиада школьников

2013 2014 2015 20160

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Количество участников

Всего Практика Защита проектов

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!ВОПРОСЫ?

С вами был Андрей Сергеевич