221madou.ru

Мама и Я
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Психологические основы реализации робототехники

Роботы и человеческая психология

Сейчас роботы занимают немалую часть жизни общества. Они работают на производствах, помогают в быту, но, несмотря на это, они не слишком распространены. Бездушные машины, как их долгое время называют люди, никогда не станут друзьями человека. Это лишь временные помощники. Учитывая возрастающее количество людей, роботы будут востребованы лишь в специализированных целях и то — до тех пор, пока человек сам не получит возможность выполнять эти задачи. И вот почему.

1. Бездушные машины

В процессе работы человеку нужно общение, нужен источник персонализированной информации с одновременным анализом. Человеку приятно обсуждать и сопереживать. Живой человек способен меняться под воздействием внешних факторов. Как было сказано в фильме «Я робот», человечность роботам придают случайные ошибки в коде, которые, накладываясь друг на друга, продуцируют непрогнозируемые изменения.

Случайные сегменты кода, которые, скомпоновавшись вместе, образуют непредвиденные протоколы.

Ошибки в коде появляются в процессе написания его человеком. Когда человек пытается изменить созданный алгоритм на основе полученной извне информации, он желает упростить, облегчить и улучшить заложенный алгоритм, нарушая правила. Именно это и является основой творчества. В каждом человеке с детства заложен некоторый свод правил, заложенных родителями и средой, которых стоит придерживаться. У каждого он разный, для каждого разная степень важности и критерии оценки. Если для одного человека обмануть контролера в метро недопустимо, то другой спокойно может пойти на массовое убийство. Всем известно выражение «Сколько людей — столько и мнений». А код будут писать ограниченное количество людей и чтобы сделать робота подобным по поведению на человека, нужно будет заложить возможность самостоятельной трансформации и изменения по воздействинем внешней среды. В тот момент, когда кто-то первый заложит в код подобную возможность, то сразу возникнет громадная волна негодования общественности. Люди просто напросто испугаются вероятности возможного самовоспроизводства воинственно настроенной орды электромеханоидов и проект заблокируют. Как в свое время заблокировали клонирование человека.

2. Помощники в опасных условиях

Много роботов используется на производстве, в добывающей промышленности, в быту и медицине. Причина проста и банальна: в силу своих физических ограничений человек вынужден передавать выполнение работы машинам. Роботы-сварщики могут работать круглые сутки, четко слажено и без ошибок, у них нет своего профсоюза, им не надо выплачивать зарплату, страховку или компенсации по инвалидности и пенсии. Роботы-сапёры используются довольно широко, так как дешевы и при ошибке в работе пострадает только железка. Оператор же, находясь далеко и имеющий высокую квалификацию, потративший свою жизнь на совершенствование навыков, останется в безопасности и извлечет жизненный опыт без бессмысленного членовредительства.

3. Замена ручного труда

Роботы смогут заменять ручной труд лишь частично. Даже не смотря на положительный экономический эффект внедрения роботов на производство, хоть и отверточное, на первых этапах требуются большие капитальные вложения. Молодая фирма в большинстве случаев ограничена в средствах и ей на первых этапах проще привлечь живого человека, выплатив заплату через месяц, тогда как в случае с роботом надо либо заплатить сразу, либо влезать в долги и просить больше денег для старта.

4. Креативный класс

Как бы хорошо ни развилась робототехника в мире, они всегда останутся инструментом. Даже если инженер разрабатывает робота, который может рисовать портреты, то он закладывает в него определенный алгоритм, который придумал сам. И, по сути, даже такой «креативный» робот остается лишь инструментом. А истинным креативщиком является инженер.

Из всего написаного можно сделать вывод, что с каждым годом у людей появляется все больше инструментов для самовыражения, в то время как скучные и рутинные операции отдаются на аутсорс машинам. Революции роботов не будет.

Ой, у вас баннер убежал!

  • Скопировать ссылку
  • Facebook
  • Twitter
  • ВКонтакте
  • Telegram
  • Pocket

Похожие публикации

  • 28 февраля 2018 в 19:47

Землю унаследуют роботы?

Итальянская забастовка роботов

Роботы будущего будут обучаться благодаря любопытству и самостоятельному определению целей

Заказы

AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Комментарии 16

Как бы хорошо ни развилась робототехника в мире, они всегда останутся инструментом. Даже если инженер разрабатывает робота, который может рисовать портреты, то он закладывает в него определенный алгоритм, который придумал сам. И, по сути, даже такой «креативный» робот остается лишь инструментом. А истинным креативщиком является инженер.

Одно слово. Нейросети.

Каждый раз, когда вижу подобные сообщения хочется вспоминать слова скептиков прошлого о том, что автомобили слишком неповоротливы и медлительны, чтобы заменить лошадей, самолеты слишком тяжелые, и останутся навсегда только игрушками, но не массовым транспортом, а компьютеры будут нужны только в лабораториях и штабах из-за своих огромных размеров и бесполезности в быту.

«социум никогда не позволит роботам рулить обстановкой»

Как то это, поверхностно что ли. Ну, примерно, как фраза: «социум никогда не позволить диктаторам рулить обстановкой».

«Человек не допустит даже гипотетической возможности развития подобного сценария.»

Это какая же вера должна быть в людей, что бы утверждать подобное. Пускай человек хотя бы ОС без багов напишет, ну или не расплавит ядро ядерного реактора при проведении испытаний. Сейчас на планете нет ни одного человека, который полностью понимал как устроена та же Windows, а вы хотите что то запретить потенциально более сильному разуму?

— до тех пор, пока человек сам не получит возможность выполнять эти задачи. И вот почему.

Ну вообще, изначально был ручной труд, в целях облегчения были разработаны подобного рода роботы, манипуляторы или просто усиливающие силу мышц человека. Я не верю, что человечество сможет снова вернуться к ручному труду в больших масштабах (где сейчас используются роботы), если, конечно, не экологическая катастрофа и прочие «техногенности», где просто ничего работать-то не будет, но со временем каких-то элементарных роботов даже в таком случае всё равно умельцы смастерят.

А вообще всё остальное так вообще очевидные вещи.

… чтобы сделать робота подобным по поведению на человека, нужно будет заложить возможность самостоятельной трансформации и изменения по воздействинем внешней среды. В тот момент, когда кто-то первый заложит в код подобную возможность, то сразу возникнет громадная волна негодования общественности

Подобная возможность уже давно есть в роботах.
Так, например, выпущенный 15 лет назад робот-пёс SONY AIBO умел самообучаться, подстраивая своё поведение под конкретного хозяина, окружающую обстановку и т.д.
Стоит ли говорить, что AIBO не спровоцировал волну негодования, а напротив, имел существенную популярность.

Даже если инженер разрабатывает робота, который может рисовать портреты, то он закладывает в него определенный алгоритм, который придумал сам. И, по сути, даже такой «креативный» робот остается лишь инструментом. А истинным креативщиком является инженер.

Если это жёсткий чёткий алгоритм — да.
А вот если инженер закладывает лишь систему самообучения, а затем робот тренируется, постепенно оттачивая навык рисования (см. выше: это не что-то нереальное), то тут уже он никакой не инструмент, а самый настоящий творец.

Какие-то сплошные заблуждения.

1. «Бездушные» машины способны эволюционировать — как в плане развития их интеллекта, так и в плане эмоционального восприятия людьми. Выше уже упомянули Aibo, и с каждым годом таких «питомцев» и прочих социальных роботов, используемых для обучения, реабилитации или развлекательных целей. становится все больше. По мере развития нейронауки интеллект роботов будет все больше приближаться к интеллекту людей, и здесь в принципе нет никакой конкретной грани, за которой можно было бы строго отличить гуманный интеллект от негуманного или способный к самоапгрейду от неспособного. То есть люди и роботы будут эволюционировать совместно, а «бездушность» — это скорее ярлык человеческого восприятия, чем какое-то принципиальное ограничение железа.

2. Замена ручного труда.

Никаких фундаментальных экономических ограничений на замену ручного труда робототехникой не существует. Экономическая выгода робототехники в том, что основные затраты на нее приходятся на этап начальной разработки, а затем достаточно просто тиражировать и апгрейдить, потому стоимость эксплуатации роботов, даже если изначально довольно высока, со временем снижается, а для человека наоборот, и его так просто тиражировать нельзя. Даже если приобрести робота пока дорого, а бизнес небольшой, его можно арендовать — и это обойдется дешевле, чем арендовать человеческий ресурс со всеми ограничениями и расходами. Это всё вопрос времени.

Сохраняющаяся сегодня человеческая занятость во многих профессиях типа «человек-человек» может также диктоваться субъективными психологическими предпочтениями. Например, чтобы выпить кофе в современном городе, можно воспользоваться автоматом, подойти к кофемобилю или киоску, усесться в кафе/ресторане в ожидании официанта, или приготовить кофе самому, располагая соответствующим оборудованием (от лоутечного до хайтечного). Все это по сути разные комплексные услуги на основе базового продукта, показательный пример постиндустриализма. Роботизация в этой сфере может создать новые варианты услуг (типа кафе с официантами-роботами), а также изменить конъюнктуру по существующим (к примеру, сделать человеческий труд дороже); однако чтобы полностью вытеснить человека из такой сферы, где ценность имеет не только результат, но и процесс, нужно, чтобы конъюнктура изменилась настолько сильно, чтобы вызвать масштабный культурный сдвиг, когда ценность процесса исчезнет или станет отрицательной. В индустриальном же производстве она изначально отсутствует, там важен исключительно результат с максимальным эффективным качеством, в чем роботы заведомо опережают человека.

3. Креативный класс роботов.

Если сегодняшние роботы-«художники» и «музыканты», типа программы, написанной почти 50 лет назад Курцвейлом, воспринимаются прежде всего как объект технического творчества, а не субъект художественного, то по мере усложнения их интеллекта и опыта творчество таких машин начнет все больше поднимать философские вопросы насчет того, кто кого творит и т. д. Сначала они начнут занимать некую отдельную нишу квазиискусства (типа «творчества» животных), а затем, когда их интеллект подойдет достаточно близко к человеческому, а сами роботы займут заметную роль в человеческом обществе, — изменят вообще многие сложившиеся представления и о творчестве, и о разуме, и о человеке. Это уже никак не будет «всего лишь инструмент», да и даже сегодняшнего уровня техника — для человека отнюдь не только утилитарное средство реализации своих потребностей, но и часть цивилизации, культуры, человечества как такового. А в случае с разумными роботами именно этот аспект выйдет на передний план, т. е. цивилизация должна будет обратиться к самой сути таких понятий, как разум, человечность, творчество, переосмыслить их. чтобы развиваться дальше. Что же это, как не революция роботов?

Читать еще:  Психолого педагогическая характеристика детей 3 4 лет

Ну а насчет вот этого вообще не понял, что имел в виду автор:

Это лишь временные помощники. Учитывая возрастающее количество людей, роботы будут востребованы лишь в специализированных целях и то — до тех пор, пока человек сам не получит возможность выполнять эти задачи.

Причем здесь возрастающее (с замедляющимися темпами, которые скорее всего не будут увеличиваться до существенного прорыва в освоении энергетических и других ресурсов, например заселения внеземного пространства и других планет, или виртуализации человеческих личностей) количество людей? Оно что — отменяет прогресс в робототехнике? Скорее даже наоборот, чем больше людей живет на планете, тем быстрее они будут учить роботов все большему количеству операций, которые сами не хотят выполнять, и сколько бы после этого не появилось новых людей, роботы все равно будут эффективнее в производительности труда. Почему это роботы — «временные помощники» и какие такие специализированные задачи человек якобы должен у них отобрать? Исследование Марса и других экстремальных космических сред? Так это мизерная часть всех применений робототехники, и к тому времени, как человек физически ступит на Марс, возможно — будучи слегка модифицированным для адаптации к планете, можно будет отправить роботов в еще более труднодоступные и опасные среды типа ближних окрестностей Солнца или дальнего космоса. А микро-, нанороботы, способные исследовать и модифицировать объекты, которые человеку невооруженным глазом и не разглядеть? И дело даже не в том, что потенциально человек мог бы сконструировать такого наноробота, который передавал бы ему картинку в реальном времени и позволял собой манипулировать напрямую, а в том, что для многих операций таких нанороботов понадобятся миллионы и миллиарды. Может ли человек, без очень радикальной модификации своего мозга, одновременно вручную чистить миллиардом нанороботов миллиарды клеток своего организма? И зачем ему такой микроменеджмент, если можно запрограммировать рой роботов на более высоком уровне абстракции, а дальше они будут действовать автономно, как любой более-менее продвинутый софт? А если говорить о макромасштабных промышленных роботах, назначение которых — производить какую-то материальную продукцию, то зачем с ними в этом конкурировать человеку? Ну да, человек в принципе может себя заапгрейдить так, что сможет работать где-нибудь на Венере при +500. Но зачем, если только не из исследовательских, первопроходческих побуждений? Если там нужно тупо добывать ископаемые, то человека в это запрягать незачем — для этого и разрабатывают роботов.

В общем, рекомендую почитать, например, того же Курцвейла Age of Intelligent Machines, Age of Spiritual Machines, The Singularity Is Near (до How To Create A Mind еще не добрался, но она по идее тоже имеет отношение к теме).

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Психологические основы реализации робототехники

Формирование мотивации развития обучения дошкольников, а также творческой, познавательной деятельности – вот главные задачи которые стоят сегодня перед педагогом в рамках ФГОС. Эти непростые задачи в первую очередь требуют создание особых условий в учении, в связи с этим огромное значение отведено – конструированию.

Век компьютерной техники предоставляет новые возможности и направления в работе с детьми. Реализация ФГОС дошкольного образования требует создания инновационной образовательной среды для развития логического мышления детей, их интеллектуального, умственного, творческого развития. В последние годы получает развитие использование роботехники и в детском саду, и в школе. Проблема развития логического мышления детей дошкольного возраста средствами робототехники определяет возможности решения задач образовательной области «Познание» с помощью организации игрового обучения конструкторами «LEGO».

Робототехника – это научная и техническая база для проектирования, производства и применения роботов. Слово «Робот» впервые использовал чешский драматург Карл Чапек в 1921 году. В написанной им книге «Универсальные роботы Россума» говорилось об искусственно созданных человекоподобных [3].

Научно-технический прогресс влечет за собой современных детей, которые шагают в ногу со временем и стремятся не отставая идти вслед за ним. Ребенок нового времени – это исследователь и изобретатель.

В настоящее время, когда миром правит техника, существует огромное количество возможностей развития детей. Компанией «LEGO» созданы образовательные конструкторы с возможностью программирования с помощью компьютера, ориентированные и на детей дошкольного возраста. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью, его использование направлено на составление управляющих алгоритмов собранной модели. Ребенок получает представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов.

Актуальность LEGO-технологии и робототехники значима в свете внедрения и реализации ФГОС ДО, так как является великолепным средством для интеллектуального развития дошкольников. При работе с конструкторскими моделями затрагивается проблема развития мышления детей. Мышление – это психический процесс, с помощью которого человек решает поставленную задачу. С помощью мышления мы получаем знания, поэтому очень важно его развивать уже с детства. Высшей стадией развития мышления является формирование логического мышления, оно зависит от создания условий, которые стимулируют его практическую, игровую и познавательную деятельность.

Конструирование и робототехника полностью отвечают условиям развития логического мышления детей, их интересам, способностям и возможностям, поскольку является исключительно детской деятельностью. Влияние конструктивной деятельности на умственное развитие детей изучал А.Р. Лурия. Он сделал вывод о том, что упражнения в конструировании оказывают существенное влияние на развитие ребенка, радикально изменяя характер познавательной деятельности.

Работа с образовательными конструкторами дает ребенку возможность через познавательную игру легко овладевать способами и методами конструирования, сопоставления, проектирования. При этом у ребенка развиваются личностные качества: любознательность, активность, самостоятельность, ответственность и воспитанность, что считается в настоящее время результатом образовательной деятельности в ДОО [4].

В результате работы с детьми с помощью конструкторов нового поколения «LEGO», ребенок учится наблюдать, сравнивать, выделять существенные признаки, классифицировать, аргументировать свою точку зрения, устанавливать причинно-следственные связи, делать простейшие выводы и обобщать – что являются основными главными критериями развития логического мышления. У них развивается техническое мышление и техническая изобретательность.

Опытно-экспериментальная работа проводилась в МБДОУ детский сад №2 «Василёк» ГО «Жатай». В эксперименте участвовали две группы детей старшего дошкольного возраста по 10 человек: экспериментальная и контрольная.

На констатирующем этапе исследования был выявлен средний уровень развития логического мышления детей. На формирующем этапе исследования была разработана и апробирована программа «Робототехника». Цель программы «Робототехника»: создание условий для интеллектуального развития ребенка через формирование пространственного и логического мышления.

Каждое занятие состоит из двух частей – теоретической и практической. Теоретическую часть педагог планирует с учётом возрастных, психологических и индивидуальных особенностей обучающихся.

Практическая часть состоит из двух видов деятельности:

1. Практические задания и занимательные упражнения для развития пространственного и логического мышления.

2. Работа по теме занятия с конструктором «Перворобот Lego Wedo (начальный уровень) второй год обучения». Выполнение проекта Lego Wedo+ Scratch.

Ожидаемый результат: Развитие логического мышления, умение правильно выражать свою мысль, решение проблем различными путями, развитие моторики рук, введение в робототехнику, умение программирования.

Виды и формы образовательной деятельности по направлению основы робототехники:

• методы поискового и исследовательского характера, стимулирующие познавательную активность воспитанников;

• экспериментальные исследования, проектно-исследовательская деятельность, развивающая творческую инициативу воспитанников;

• деятельностные виды практических заданий, подразумевающие творческий подход к созданию интерактивных элементов моделей;

• предусмотрена как индивидуальная форма конструктивной деятельности воспитанников, так и подгрупповая, представленная в детских проектах.

В процессе работы кружка мы проводили разные формы организации обучения:

1. Конструирование по образцу.

Это показ приемов конструирования игрушки-робота (или конструкции). Сначала дети рассматривают игрушку, выделяют основные части. Затем вместе с воспитателем отбирают нужные детали конструктора по величине, форме, цвету и только после этого собирают все детали вместе. Все действия сопровождаются разъяснениями и комментариями взрослого. Например, педагог объясняет, как соединить между собой отдельные части робота (конструкции).

2. Конструирование по модели.

В данной модели многие составляющие элементы скрыты. Ребенок должен определить самостоятельно, из каких частей нужно собрать робота (конструкцию). В качестве модели можно предложить фигуру (конструкцию) из картона или представить ее на картинке. При конструировании по модели активизируется аналитическое и образное мышление.

3. Конструирование по заданным условиям.

Ребенку предлагается комплекс условий, которые он должен выполнить без показа приемов работы. То есть, способов конструирования педагог не дает, а только говорит о практическом применении робота. Дети продолжают учиться анализировать образцы готовых поделок, выделять в них существенные признаки, группировать их по сходству основных признаков, понимать, что различия основных признаков по форме и размеру зависят от назначения (заданных условий) конструкции. В данном случае развиваются творческие способности дошкольника.

4. Конструирование по простейшим чертежам и наглядным схемам.

На начальном этапе конструирования схемы должны быть достаточно просты и подробно расписаны в рисунках. При помощи схем у детей формируется умение не только строить, но и выбирать верную последовательность действий. Впоследствии ребенок может не только конструировать по схеме, но и, наоборот, – по наглядной конструкции (представленной игрушке-роботу) рисовать схему. То есть, дошкольники учатся самостоятельно определять этапы будущей постройки и анализировать ее.

5. Конструирование по замыслу.

Освоив предыдущие приемы робототехники, ребята могут конструировать по собственному замыслу. Теперь они сами определяют тему конструкции, требования, которым она должна соответствовать, и находят способы её создания. В конструировании по замыслу творчески используются знания и умения, полученные ранее. Развивается не только мышление детей, но и познавательная самостоятельность, творческая активность. Дети свободно экспериментируют со строительным материалом. Постройки (роботы) становятся более разнообразными и динамичными.

Как правило, конструирование по робототехнике завершается игровой деятельностью. Дети используют роботов в сюжетно-ролевых играх, в играх-театрализациях.

Заниматься робототехникой в детском саду можно уже со 2 младшей группы, дифференцируя задания и виды занятий в соответствии с возрастными особенностями.

ЛЕГО-конструирование – это вид моделирующей творческо-продуктивной деятельности. С его помощью трудные учебные задачи можно решить при помощи увлекательной созидательной игры, в которой не будет проигравших, так как каждый ребенок и педагог могут с ней справиться.

Читать еще:  Психология ребенка 4 5 лет девочке

Конструирование в детском саду было всегда, но если раньше приоритеты ставились на конструктивное мышление и развитие мелкой моторики, то теперь в соответствии с новыми стандартами необходим новый подход. Конструирование в детском саду проводиться с детьми всех возрастов, в доступной игровой форме, от простого к сложному. Конструктор побуждает работать в равной степени и голову и руки, при этом работают два полушария головного мозга, что сказывается на всестороннем развитии ребенка. Ребенок не замечает, что он осваивает устный счет, состав числа, производит простые арифметические действия, каждый раз непроизвольно создаются ситуации, при которых ребенок рассказывает о том, что он так увлеченно строил, он же хочет чтобы все узнали про его сокровище – не это ли развитие речи и умение выступать на публике легко и непринужденно.

От простых кубиков ребенок постепенно переходит на конструкторы состоящие из простых геометрических фигур, затем появляются первые механизмы и программируемые конструкторы программирование происходит не только благодаря компьютеру, но и созданным специальным программам.

Очень важным представляется тренировка работы в коллективе: умение брать на себя роли, распределять обязанности и четко выполнять правила поведения. Каждый ребенок может поучаствовать в разных ролях, сегодня собачка, а завтра дрессировщик. С использованием образовательных конструкторов дети самостоятельно приобретают знания при решении практических задач или проблем, требующих интеграции знаний из различных предметных областей. Как следствие, проектная деятельность дает возможность воспитывать деятеля, а не исполнителя. Развивать волевые качества личности и навыки партнерского взаимодействия.

Игры – исследования с образовательными конструкторами стимулируют интерес и любознательность, развивают способность к решению проблемных ситуаций, умение исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идею, планировать решение и реализовывать их, расширять технические и математические словари ребенка.

Что такое образовательный конструктор?

Во-первых, конструктор должен стремиться к бесконечности, т. е. предлагать такое количество вариантов конструирования, которое только способен придумать педагог и ребенок, он не должен ограничивать воображение.

Во-вторых, в конструкторе должна быть заложена идея усложнения, которая как правило обеспечивается составляющими элементами, деталями конструктора, которые делают конструирование разнообразным и в перспективе сложным.

В-третьих, набор для конструирования должен входить в линейку конструкторов обеспечивающих возможность последовательной работы с каждым набором, в зависимости от возраста детей и задач конструирования.

В четвертых, нести полноценно смысловую нагрузку и знания, которые выражаются в осмысленном создании и воспроизведении детьми моделей объектов реальности из деталей конструктора.

В результате конструирования дети демонстрируют степень освоенности ими знания и предметно-чувственного опыта.

Отвечающий этим критериям конструктор способен выполнить серьезную задачу по развитию логического мышления, умственных способностей и творчества.

При этом важно, что, с одной стороны, ребенок увлечен творческо-познавательной игрой, с другой применение новой формы игры, способствует всестороннему развитию в соответствии с ФГОС.

Таким образом, используя конструкторы «LEGO», мы ставим перед детьми простые, понятные и привлекательные для них задачи, решая которые они, сами того не замечая, обучаются.

У детей с хорошо развитыми навыками в конструировании быстрее развивается речь, так как тонкая моторика рук связана с центрами речи. Ловкие, точные движения рук дают ребенку возможность быстрее и лучше овладеть техникой письма. Кроме того, у детей развиваются познавательные способности, мотивация и интерес к решению различных задач. Дети учатся принимать решения в многочисленных ситуациях. Большая роль отводится проектной работе.

Целенаправленное систематическое обучение детей дошкольного возраста конструированию играет большую роль при подготовке к школе, оно способствует формированию умения учиться, добиваться результатов, получать новые знания в окружающем мире, закладывают первые предпосылки учебной деятельности. Важно, что эта работа не заканчивается в детском саду, а имеет продолжение в школе.

Развитие технического творчества у детей дошкольного возраста по средствам образовательной робототехники.

Романовская Елена Викторовна

В психолого-педагогических исследованиях и в концепции программы «ТЕМП» установлено, что в организации усвоения дошкольниками знаний о пространстве, в обучении их началам математики и грамоты и в других видах обучения, особо эффективным становится использование наглядных моделей. Действуя с наглядными моделями, дети легко понимают отношения вещей и явлений, которые они не в состоянии усвоить ни на основе словесных объяснений, ни при действии с реальными предметами. Главное в техническом творчестве — решение конкретных, выдвигаемых производством задач и целей с помощью технических средств, для достижения наиболее эффективного и качественного результата. При этом рационализация, изобретение и открытие как результаты научно-технического творчества порождают качественно новые результаты в области науки и техники и отличаются оригинальностью и уникальностью.

Техническое творчество проявляет себя как научно-теоретическое. Важнейшее значение в формировании этого качества играют математические дисциплины: формирование элементарных математических представлений и информатика. Реализация ТРИЗ- технологии, палочки Кюизенера, логические блоки Дьенеша, кубики Никитина, «Сказочные лабиринты-игры» Воскобовича, Танграм, математические планшеты. Все это позволяет перевести практические, внешние действия во внутренний план, создавать полное, отчетливое и в то же время достаточно обобщенное представление о творчестве.

Весь процесс развития технического творчества можно разделить на 3 этапа. На первом этапе ребенок исследует образцы продукта, у него формируется восприятие формы, размеров объекта, пространства. Юный исследователь, активно используя опорные схемы, различные символы и знаки, носящие образный характер, пробует установить, на что похож предмет и чем он отличается от других. Ребенок учится представлять образец в различных пространственных положениях, активно используя наглядное моделирование.

На втором этапе ребенок свой продукт делает уникальным, креативным, пытается усовершенствовать его. Инициативность, творческий потенциал и воображение помогают ребенку найти положительные свойства предметов, применение которых улучшат, преобразуют продукт, сделают его находкой конструкторской мысли. Особое значение данный этап имеет для совершенствования знаний, умений и навыков, получить знания о части целого, свойствах предмета, о понятиях синтеза и анализа.

На третьем этапе ребенок реализует поделку, выбирая необходимый материал (природный, бросовый, конструктор, бумага и т.д.). Ребенок-изобретатель творит, что способствует самовыражению, развитию самостоятельной творческой активности, стремлению к свободе выбора. Весь путь ребенка должен сопровождать компетентный, творческий педагог, который способен сам продуктивно творить и уметь это качественно преподнести ребенку. Позиция педагога направлена как на стимулирование познавательной активности детей, так и на поддержку собственной активности ребенка.

Использование в работе конструкторов LEGO при организации образовательного процесса, дает возможность познакомить детей с техническим творчеством, что способствует формированию у детей задатков инженерно-технического мышления, а также дает возможность проявлять детям инициативу и самостоятельность, способность к постановке целей и познавательным действиям, что является приоритетным в свете введения ФГОС ДО и полностью соответствует задачам развивающего обучения. Способствует развитию внимания, воображения, памяти, мышления, коммуникативных навыков, формированию связной речи, умение общаться со сверстниками, обогащению словарного запаса.

В процессе освоения робототехники, которое объединяет в себе элементы игры и экспериментирования, дошкольники познают основы современной робототехники, что способствует развитию технического творчества и формированию творческого мышления у детей. Робототехника объединяет: «Познавательное развитие» и «Художественно-эстетическое развитие», что дает возможность построения процесса с интеграцией образовательных областей:

— развитию и совершенствованию высших психических функций (памяти, внимания, мышления, делается упор на развитие таких мыслительных процессов, как анализ, синтез, классификация, обобщение);

— способствуют развитию у детей сенсорных представлений, поскольку используются детали разной формы, окрашенные в основные цвета;

— позволяют педагогу сочетать образование, воспитание и развитие дошкольников в режиме игры (учиться и обучаться в игре);

— является великолепным средством для интеллектуального развития дошкольников, обеспечивающих интеграцию образовательных областей (речевое, познавательное и социально-коммуникативное развитие);

— формируют познавательную активность, способствует воспитанию социально-активной личности, формирует навыки общения и сотворчества;

— сплочению детского коллектива, формированию чувства симпатии друг к другу, т.к. дети учатся совместно решать задачи, распределять роли, объяснять друг другу важность данного конструктивного решения;

— объединяют игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью, предоставляют ребенку возможность экспериментировать и созидать свой собственный мир, проявлять инициативу и самостоятельность.

Освоение робототехники в дошкольной образовательной организации — это организация взаимодействия, где дети собирают конструкции и создают программы на ПК, которые приводят модели в действие. Работа с «WeDo» существенно упрощает освоение нового конструктора. Он дает элементарные умения пользования компьютером при программировании уже с Дети, знакомясь с различными способами конструирования и программирования, получают представление о возможности делить общую задачу на более мелкие составляющие, выдвигать гипотезы и проверять их, а также объяснять неожиданный результат. У детей появляется масса возможностей получить представления о механизмах и управлять ими в процессе планирования и создания конструкции.

Конструктор — первый робот LEGO WeDo предназначается для учащихся начальной школы, но задания были адаптированы для детей старшего дошкольного возраста.

Изначально занятия строились таким образом, что руководящая роль была у педагога, а затем, постепенно, по мере изучения технических терминов, ведущая роль передавалась воспитанникам. Опыт показал, что на первом этапе работы с LEGO, в каждой группе должен быть «сильный» ребенок.

Проводили маленькие эксперименты с мощностью мотора с различными звуками, со временем ожидания, которые возможно вставить в программу (хруст, который производит крокодил при пережевывании пищи, рычание льва). Главное в этом способе работы — настроить детей на дальнейшее экспериментирование. Данный способ позволяет уделять больше количества времени возможностям конструктора, чтобы в дальнейшем пробудить интерес к созданию своих моделей и программ к ним.

Интерактивный конструктор не желательно рассматривать очень узко, например, только как конструирование, т.к. данное оборудование универсально: например, изучая животных в образовательной области «Познавательное развитие» дети знакомятся со строением тела, повадками, голосами животных и создание моделей животных с помощью конструктора поможет детям закрепить полученные ранее знания.

Использование робототехники в обучении открывает педагогам новые возможности для развития коммуникативных умений и навыков у детей дошкольного возраста. Современные интерактивные и коммуникативные средства эффективно интегрируются в различные образовательные области дошкольного образования и обеспечивают, при правильном использовании, развитие:

— развитие творческого мышления;

— способности к планированию;

— способности к оценке. Ребенок сравнивает свою модель с моделями других детей, а значит, может оценить уровень сложности, внешние эстетические качества, ребенок может сделать вывод о своих знаниях и умениях;

Читать еще:  Психология развития ребенка дошкольного возраста учебник

— мелкой моторики рук.

Можно предположить, что применение в образовательной деятельности конструкторов Lego поможет развить у детей дошкольного возраста интерес к техническому творчеству, у детей появится больше возможностей проявлять свой творческий потенциал, за счет выполнения различных технических заданий, проектов.

Таким образом, робототехническое конструирование, как новое, инновационное направление — это отличная возможность для проявления ребенком своих конструктивных и творческих способностей, а также возможность приобщить как можно больше детей дошкольного возраста к техническому творчеству. Включение базовых знаний из робототехники в образование детей является частью общего образования, что позволит дошкольному образовательному учреждению реализовать требования федерального государственного образовательного стандарта, а так же реализовать задачи современной программы «ТЕМП». Включение в образовательный процесс конструкторов нового поколения может служить основой не только для развития моторики, но и достаточно высоким фактором мотивации для занятий интеллектуальной деятельностью, экспериментированием, конструированием, техническим творчеством, что является стимулом для познавательного развития ребёнка, начиная уже с раннего дошкольного возраста.

«Основы робототехники»

Рабочая общеразвивающая программа «Основы робототехники» составлена на основе разработок компании LEGO System A/S, Aastvej 1, DK-7190 Billund, Дания; авторизованный перевод – Институт новых технологий г. Москва. (http://int-edu.ru) в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.

В настоящее время автоматизация достигла такого уровня, при котором технические объекты выполняют не только функции по обработке материальных предметов, но и начинают выполнять обслуживание и планирование. Человекоподобные роботы уже выполняют функции секретарей и гидов. Робототехника уже выделена в отдельную отрасль.

Робототехника – это проектирование, конструирование и программирование всевозможных интеллектуальных механизмов – роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Сегодня человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда роботы будут использоваться во всех сферах жизнедеятельности. Поэтому курсы робототехники и компьютерного программирования необходимо вводить в образовательные учреждения.

Изучение робототехники позволяет решить следующие задачи, которые стоят перед информатикой как учебным предметом. А именно, рассмотрение линии алгоритмизация и программирование, исполнитель, основы логики и логические основы компьютера.

Также изучение робототехники возможно в курсе математики (реализация основных математических операций, конструирование роботов), технологии (конструирование роботов, как по стандартным сборкам, так и произвольно), физики (сборка деталей конструктора, необходимых для движения робота-шасси).

Педагоги

Руис Максим Мариович

Содержание программы

Тема
Элементы содержания
Предметные результаты
Универсальные учебные действия

Раздел 1. Вводный курс (3 часа)

Тема 1. Техника безопасности

Роботы вокруг нас.
Правила работы.

Сборочный конвейер. Проект «Валли». Культура производства.

. Передовые направления в

робототехнике. Программа для управления роботом.

Как выполнять несколько дел одновременно.

Параллельное программирование.
— правилам работы на занятиях по

Работать в команде.

Называть детали конструктора Lego Mindstorms NXT. Совместно обучаться и работать в рамках одной группы.

Называть детали конструктора Lego Mindstorms NXT, точно дифференцировать их по форме, размеру и цвету
ЛУУД

— формировать отношение к школе, учению и поведение в процессе учебной деятельности,

— проговаривать последовательность действий;

— ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного с помощью учителя;

— учиться выполнять различные роли в группе (лидера, исполнителя, критика);

Тема 2. Конструкция. Основные свойства конструкции при ее построении.

Тема 3. Урок по теме «Конструкция«.

Раздел 2. Программная среда и управление NXT (10 часов)

Тема 1. Программа Lego Mindstorm NXT-G.

Блок «Экран». Блок «Звук». Проект «Встреча». Конкурентная

разведка. Блок «Ожидание». Проект «Разминирование»
Уметь правильно пользоваться сборкой основных деталей модели;

Знать элементарные приемы жёсткости конструкции

Классифицировать материал для создания модели, работать по предложенным инструкциям.

Называть детали конструктора Lego,ализировать ситуации из жизни;

— выполнять инструкции по изготовлению модели;

— отбирать информацию для выполнения собственного проекта;

— осуществлять организацию и планирование собственной деятельности;

— применять приёмы фантазирования для конструирования отдельных моделей.

Творчески подходить к решению задачи, работать по предложенным инструкциям

Самостоятельно изготавливать по образцу изделие спецтранспорта;

-преобразовывать постройки по разным параметрам, комбинировать детали по цвету, форме, величине.

Уметь самостоятельно изготавливать по образцу модель;

— осуществлять организацию и планирование собственной деятельности;

Знать и уметь совмещать некоторые нюансы программирования с характерными особенностями конструкции.
ЛУУД

— формировать у детей мотивацию к обучению, о помощи им в самоорганизации и саморазвитии;

— развивать познавательные навыки учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания,

— учиться высказывать своё предположение (версию) на основе работы с иллюстрацией рабочей тетради;

— делать предварительный отбор источников информации

— умение координировать свои усилия с усилиями других;

— формулировать собственное мнение и позицию;

— договариваться и приходить к общему решению в совме­стной деятельности, в том числе в ситуации столкновения инте­ресов;

Тема 2. Микропроцессор NXT и правила работы с ним.

Тема 3. Понятие команды, программы и программирования.

Тема 4. Управление 1

Тема 5. Управление 2

Тема 6. Управление 3. Использование Датчика Касания в команде. Жди.

Тема 7. Создание программы

Тема 8. Микропроцессор NXT.

Тема 9. Управление 4. Использование Датчика Освещенности в команде. Жди

Тема 10. Соревнование «Траектория«

Раздел 3. Исследование и управление (5 часов)

Тема 1. Исследование. Управление 1

Датчика Освещенности
Имитация. Роботы-симуляторы. Алгоритм и композиция.

Свойства алгоритма. Система команд исполнителя.

блока «Движение» для поворотов. Кольцевые автогонки.

Плотность автомобильного парка.

Проблема парковки в мегаполисе. Проект «Парковка»

Анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Название деталей конструктора Lego,

Уметь излагать мысли в четкой логической последовательности, пользоваться новыми терминами в области программирования и инженерного строительства.
ЛУУД

— формировать у детей мотивацию к обучению, о помощи им в самоорганизации и саморазвитии;

— учиться отличать верно выполненное задание от неверного;

— перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса;

— допускать возможность существования у людей различных точек зрения, в том числе не совпадающих с его собственной

Цели программы

Создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робота Lego Mindstorms NXT, развития научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования и основ робототехники.

Результат программы

Для успешного продвижения ребёнка в его развитии важна как оценка качества его деятельности на занятии, так и оценка, отражающая его творческие поиски. Оцениваются освоенные предметные знания и умения, а также универсальные учебные действия.

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения программы:

Личностными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих умений:

· оценивать жизненные ситуации (поступки, явления, события) с точки зрения собственных ощущений (явления, события), в предложенных ситуациях отмечать конкретные поступки, которые можно оценить как хорошие или плохие;

· называть и объяснять свои чувства и ощущения, объяснять свое отношение к поступкам с позиции общечеловеческих нравственных ценностей;

· самостоятельно и творчески реализовывать собственные замыслы

Метапредметными результатами изучения курса «Робототехника» является формирование следующих универсальных учебных действий (УУД):

· определять, различать и называть детали конструктора,

· конструировать по условиям, заданным взрослым, по образцу, по чертежу, по заданной схеме и самостоятельно строить схему.

· ориентироваться в своей системе знаний: отличать новое от уже известного.

· перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы всего класса, сравнивать и группировать предметы и их образы;

· уметь работать по предложенным инструкциям.

· умение излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

· определять и формулировать цель деятельности на занятии с помощью учителя;

· уметь работать в паре и в коллективе; уметь рассказывать о постройке.

· уметь работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Предметными результатами реализации программы «Робототехника» является формирование следующих знаний и умений:

· простейшие основы механики;

· виды конструкций однодетальные и многодетальные, неподвижное соединение деталей;

· технологическую последовательность изготовления несложных конструкций.

· с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу, осуществлять контроль качества результатов собственной практической деятельности;

· самостоятельно определять количество деталей в конструкции моделей;

· реализовывать творческий замысел.

Результаты освоения курса «Робототехника» относятся к первому и второму уровню результатов – приобретению школьниками социальных знаний, получения опыта решения простейших инженерных и технических задач, а также первичные навыки выполнения проектных работ.

Развить познавательные умения и навыки учащихся;

Уметь ориентироваться в информационном пространстве;

Уметь самостоятельно конструировать свои знания;

Уметь критически мыслить.

Участие в лего- конкурсах

В результате освоения курса учащиеся научатся:

· соблюдать правила безопасной работы;

· основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;

· конструктивные особенности различных роботов;

· как передавать программы в RCX;

· как использовать созданные программы;

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

· создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме

· создавать программы на компьютере для различных роботов;

· корректировать программы при необходимости;

· демонстрировать технические возможности роботов;

· работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания

· создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

· создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;

· передавать (загружать) программы в RСX;

· корректировать программы при необходимости;

· демонстрировать технические возможности роботов.

Материально-техническая база

Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, – 87 с., илл.

Наборы образовательных Лего-конструкторов:

Индустрия развлечений. ПервоРобот. В наборе: 216 ЛЕГО-элементов, включая RCX-блок и ИК передатчик, датчик освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

Автоматизированные устройства. ПервоРобот. В наборе: 828 ЛЕГО-элементов, включая Лего-компьютер RCX, инфракрасный передатчик, 2 датчика освещенности, 2 датчика касания, 2 мотора 9 В.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector