Сборник статьей по технологии. Сборник статей, докладов и материалов xxvi международной научнопрактической конференции, 23 и 24 ноября 2020 года
 Скачать 6.7 Mb.
|
|
Раздел 1 содержит задания, направленные на формирование понятий: последовательное и параллельное соединение резисторов. Раздел 2 содержит задания, направленные на формирование представлений о смешенном соединении элементов электрической цепи. Раздел 3 состоит из заданий, связанных не только с соединениями сопротивлений, но и с определением их номиналов по внешнему виду реальных резисторов, применяемых в практике разработки электронных устройств. Разделы 4-7 содержат задания, связанные с расчетом эквивалентного сопротивления сложного участка электрической цепи. Сложность заданий возрастает с увеличением номером раздела. Раздел 8 содержит задания по расчету силы тока в цепях с резистивной нагрузкой. После того, как пользователь нашел необходимый раздел тренажера, ему следует скопировать проект в свой личный кабинет и приступить к выполнению заданий (Рис. 3). 174 Рис. 3. Копирование проекта в личный кабинет пользователя и работа с тренажером Каждый раздел тренажера, по сути, представляет собой один проект Tinkercad, в котором содержится от 3 до 8 заданий. Задания записаны в окнах «Комментарии» и располагаются рядом со схемой электрической цепи. Задания разработаны с учетом изучаемой темы, но также направлены на развитие внимания, воображения и смекалки. Например, в разделе 6 одно из заданий звучит следующим образом: «Включите в цепь пять данных резисторов (каждый по 5 кОм) так, чтобы эквивалентное сопротивление было равно 10 кОм» (Рис. 4). При этом на схеме расставлены резисторы определенным образом, и изменять их местоположение по условию задания нельзя. Рис. 4. Тренажер «Силициум», раздел 6, задание 6.6 175 При выполнении заданий необходимо помнить одно общее правило для всего тренажера: нельзя перемещать компоненты и вращать их. В связи с этим правилом некоторые задания превращаются в квизы или головоломки, например, задание из раздела 3 (Рис. 5). Рис. 5. Тренажер «Силициум» раздел 4 Некоторые задания предполагают расчеты. Например, в задании из раздела 8 рассчитанные значения силы тока учащиеся вписывают в специальные окошки слева от цепи (Рис. 6). После чего учащийся может проверить правильность своего ответа, включив режим моделирования электрической цепи. Рис. 6. Тренажер «Силициум», раздел 8 Все работы обучающегося автоматически сохраняются в его личном кабинете. Учитель может проверить выполнение заданий в аккаунте учащегося из списка своего класса. 176 Таким образом, описанный инструмент может применяться для выработки навыка быстрых расчетов, быстрого подбора элементов при сборке электрических цепей у учащихся. А так как основа тренажера – on- line сервис Tinkercad, то тренажер можно применять при дистанционном обучении, переход к которому в условиях сложной эпидемиологической обстановки и мотивировал авторов для его разработки. Практика внедрения тренажера в условиях московской школы № 2116 «Зябликово» показала, что использование тренажера вызывает интерес у обучающихся в инженерных классах. Это объясняется тем, что школьникам для выполнения заданий приходится осваивать современную платформу моделирования, освоение которой важно не только для выполнения текущих требований педагога, но и для выполнения творческих проектов на более поздних этапах изучения электроники. Описанный подход к использованию среды Tinkercad (раздел Circuits) наши коллеги могут использовать для разработки собственных общедоступных тренажеров. Таким образом, коллективными усилиями мы могли бы создать и пополнять библиотеку образовательных ресурсов, полезную преподавателям электроники и электротехники в профильных классах академического или инженерного направлений. При этом стоит помнить, о том, что каждая работа такого рода (проект в среде Tinkercad) должна иметь уникальное название, чтобы не затеряться во множестве других проектов. На платформе Tinkercad ежедневно публикуется не один десяток проектов! Авторы использовали слово «Силициум», что позволило отфильтровать тысячи проектов и оставить только задания указанного тренажера. «Силициум» с латинского – это кремний, очень важный химический элемент для современной электроники. Литература 1. Интернет-тренажеры в сфере образования [Электронный ресурс] // http://training.i-exam.ru/ (дата обращения 19.10.2020) 2. Интерактивные тренажеры для начальной школы. [Электронный ресурс] // https://pedsovet.su/load/720-1-12 (дата обращения 19.10.2020) 3. Лучшие и бесплатные Andriod приложения для электроники и электротехники. http://radioschema.ru/el-komponenty/raznoe/luchshie-i- besplatnyie-android-prilozheniya-dlya-elektroniki-i-elektrotehniki.html 4. Android софт по электронике. http://radioschema.ru/el- komponenty/raznoe/luchshie-i-besplatnyie-android-prilozheniya-dlya- elektroniki-i-elektrotehniki.html. 5. Самоучитель Tinkercad. https://www.tinkercad.com/learn/circuits 177 Шакуро Ю.С., МБОУ СОШ № 26 им. Героя России А.И. Палатиди, г. Новороссийск СОЗДАНИЕ МАШИНЫ ГОЛДБЕРГА КАК РЕАЛИЗАЦИЯ ЭВРИСТИЧЕСКОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО КЕЙСА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ Аннотация. В статье говорится об использовании метода эвристического научно-исследовательского кейса «Машина Голдберга» в образовательной робототехнике. Рассматриваются этапы создания Машины с точки зрения робототехники. Ключевые слова: Машина Голдберга, образовательная робототехника, кейс-метод. Yulia Shakuro, School № 26 named hero of the Russian Federation Palatidi A.I., Novorossiysk GOLDBERG MACHINE CONSTRUCTION AS A METHOD OF HEURISTIC RESEARCH CASE IN EDUCATIONAL ROBOTICS Abstract. The article discusses the use of the method of heuristic research case "Goldberg Machine" in educational robotics. The stages of creating the Machine are considered from the point of view of robotics. Keywords: Goldberg Machine, educational robotics, case study method. В течение многих столетий главной целью образования считалось сообщение фактических знаний, используя которые можно было спокойно прожить всю жизнь. На современном этапе обучения этот принцип передачи знаний уже неэффективен. Главным, чему следует учить, становится умение осваивать и использовать новую информацию для решения стоящих перед человеком проблем. Для достижения новых результатов образования и получения метапредметных умений необходимо использовать новые эффективные методы, один из них – это кейс – метод, который может быть использован в образовательной робототехнике [1, с. 4-7]. Одной из тем эвристического научно-исследовательского кейса в робототехнике является разработка модели «Машина Голдберга». В основе принципа работы машины Голдберга лежит простое действие, выполненное посредством сложной цепной реакции, где каждый компонент цепи является критически важным элементом, без которого вся цепь перестает работать в случае его отказа. В зависимости от творческого 178 замысла элементами такой машины могут являться любые предметы и механизмы. Робототехнические конструкторы оснащены широким спектром различных элементов и деталей, которые предоставляют ребятам простор для реализации своих творческих идей. В ходе работы над таким механизмом учащиеся отрабатывают технологические навыки конструирования и проектирования, обновляют знания о работе робототехнических устройств, программировании роботов с учетом показаний разнообразных датчиков, отладке программ путем уточнения и установки численных параметров [2, с. 53-56]. Высокая эффективность кейс-метода способствует развитию навыков структурирования информации, актуализирует критическое оценивание накопленного опыта в практике принятия решений, разрушает стереотипы и штампы в организации поиска верного решения; стимулирует инновации за счет синергетики знаний, повышает мотивацию на расширение базы теоретического знания для решения прикладных задач. Достоинством кейс-технологий является их гибкость, вариативность, что способствует развитию креативности Работа над Машиной предполагает групповую деятельность – совместными усилиями учащиеся на каждом этапе работы решают определенный круг задач, выполнение которых невозможно без эффективной коммуникации. У ребят развивается умение слушать и понимать других людей, работать в команде (Рис. 1). Первый этап – разработка концепции Машины Голдберга. Ребята определяются с идей и тематикой, просчитывают возможности одноразового или многоразового запуска Машины, создают схемы отдельных участков, подбирают необходимые детали и прорабатывают финальную стадию – какой вау- эффект будет достигнут в результате цепной реакции. Учитель может выступать здесь в роли модератора, а в качестве экспертов можно пригласить учителей технических специальностей – физики, математики, робототехники, информатики, которые могут указать на «слабые места» и подскажут варианты более эффективных решений [3, с. 6-7]. Наряду с актуализацией знаний, учащиеся получают возможность их творческой переработки для создания схемы элементов Машины Голдберга в части применения элементов робототехники и Рис. 1. Командная работа над Машиной Голдберга 179 конструирования машин, а также развивают творческую инициативу и самостоятельность. В жизни ребятам пригодится умение логически мыслить, формулировать вопрос, аргументировать ответ, делать собственные выводы, отстаивать свое мнение. Второй этап включает в себя постройку Машины Голдберга. Помимо элементарных деталей на различных участках робототехнической Машины присутствуют датчики, шестерни, оси, моторы и, конечно, микропроцессоры. Это позволяет говорить о передаче механической энергии посредством программируемых узлов. При этом достаточно использовать линейные алгоритмы. Такой подход позволяет заинтересовать детей даже начальной школы или включить в работу над кейсом разновозрастные группы. Постройка Машины подразумевает многократный запуск. Каждый участок должен быть проверен в действии. Слаженность общего механизма зависит от проработки каждого элемента и количества повторов проведенных операций на этапе конструирования и отладки. Ребята закрепляют основные приемы сборки и программирования робототехнических систем и их интеграцию в общую модель Машины (Рис. 2). Финальным этапом работы является демонстрация успешного запуска Машины и ее презентация другим учащимся. Это позволяет вовлечь в творческий процесс новых участников, а самим авторам побыть в ситуации успеха. На каждом этапе работы происходит повышение мотивации учения и развитие интеллектуальных навыков у учащихся, которые будут ими востребованы при дальнейшем обучении. Формируются психофизиологические качества учащихся (память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном). Создание машины Голдберга способствует развитию у учащихся мотивированного предметного интереса к фундаментальным и прикладным научным исследованиям, программированию, раскрытие их творческого потенциала. Возможность креативно подойти к созданию авторских конструкций, макетов и действующих моделей открывает перед Рис. 2. Демонтаж участка цепи 180 детьми перспективу реализации собственных идей, развивает навыки проектной композиции, моделирования и конструирования. С точки зрения науки создание таких машин позволяет детям применить полученные знания на практике, при сборке тех или иных конструкций, а также повышает их уровень понимания научных закономерностей. С точки зрения технологии помогает учащимся понять способы использования энергетических технологий, транспортной логистики, а также информационных технологий, учит школьников применять различные технологии на практике. С точки зрения инженерной мысли создание различных моделей Машины Голдберга дает детям возможность самостоятельно построить работающий механизм и изыскать решения по обеспечению бесперебойной, стабильной работы конструкции. Математика требует от учащихся умения применять математические формулы, понимания законов пропорции и симметрии, которые помогут им создать стабильные и сбалансированные модели [4, с. 76-78]. Образовательная робототехника – это междисциплинарное направление, где дети получают знания из информатики, механики, физики, математики и геометрии. Создание Машины Голдберга – это прекрасная возможность продемонстрировать эти знания на практике. Причем каждая из создаваемых Машин будет уникальна по своему замыслу и воплощению, демонстрируя творческий потенциал авторов и безграничный полет инженерной мысли. Литература 1. Конова, В.В., Маланчик, Г.А. «Инновационные педагогические технологии. Метод проектов в образовательном процессе». Методические рекомендации. – Красноярский краевой Дворец пионеров и школьников. Красноярск, 2009. – 78 с. 2. Соловьева, Н.Д. Кейс-метод – активный метод обучения. Образовательная социальная сеть nsportal.ru [Электронный ресурс] URL: https://nsportal.ru/nachalnaya- shkola/obshchepedagogicheskietekhnologii/2012/09/09/keys-metod-aktivnyy- metod-obucheniya (дата обращения: 20.10.2020). 3. Машина Голдберга. Тимбилдинг – цепная реакция [Электронный ресурс] URL: https://teamevent.ru/programmy/mashina-goldberga-timbilding- cepnaya-reakciya (дата обращения: 22.10.2020). 4. Горковенко, Р.В. Машина Голдберга для демонстрации превращений механической энергии / Р.В. Горковенко, Е.М. Савельева. – Текст: непосредственный // Юный ученый. – 2018. – № 3 (17). – С. 76-78. – URL: https://moluch.ru/young/archive/17/1251/ (дата обращения: 26.10.2020). 181 Слободенюк Н.А., МДОУ «Детский сад «Золотая рыбка», г. Ульяновск РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ «ТЕХНОЛОГИЯ» Аннотация. В статье рассматриваются разработанные практические методы обучения учащихся на уроках «Технология», что позволяет сделать процесс обучения предмета более продуктивным. Ключевые слова: Предмет «Технология», практические методы, учащиеся, практическая деятельность, навык, методы обучения. Slobodenyuk N.A., Kindergarten «Gold small fish», Ulyanovsk DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF PRACTICAL METHODS FOR TEACHING STUDENTS IN TECHNOLOGY LESSON Abstract.The article discusses the developed practical methods of teaching students "Technology" lesson, which makes the learning process of the subject more productive. Keywords: subject technology, practical method, student, practical activity, skill, teaching method. В настоящее время весьма актуальной является проблема повышения качества обучения школьников предмету «Технология». Педагогикой был накоплен богатый арсенал методов обучения. Правильный выбор и применение этих методов является решающим для обеспечения эффективности учебного процесса. Современные технологии в образовании рассматриваются как средство реализации нового образовательного шаблона. Развитие образовательных технологий напрямую связано с гуманизацией образования, которая способствует самоактуализации и самореализации личности. Основным содержанием процесса технологического обучения является формирование у обучающихся необходимых умений и навыков. Поэтому наиболее важными на уроках технологии являются практические методы обучения, так как усвоить необходимые знания, умения и навыки по этому предмету можно только в процессе практического выполнения конкретных учебных заданий. Педагогическая технология определяется как совокупность приемов, форм, методов и средств передачи социального опыта и его технического 182 оснащения. Это – совокупность способов организации учебно- познавательного процесса или последовательность действий, операций, которые связаны с деятельностью педагога, направленной на достижение поставленных целей. Педагогические технологии взаимосвязаны и представляют собой определенную дидактическую систему, направленную на воспитание открытости, честности, доброжелательности, взаимопомощи и обеспечивающую образовательные потребности каждого обучающегося в соответствии с его особенностями. Предметная область «Технология» является основной образовательной областью в школе, которая формирует навыки и умения практической проектной работы, столь необходимые для всех современных профессий творческого труда. [8] Практические методы обучения основаны на практической деятельности учащихся и формируют их практические умения и навыки. Источником знания выступает практическая деятельность учащихся. Практическая деятельность – это реализация учащихся на уроке практических методов обучения. К практическим методам обучения технологии относят: упражнения, решение технологических задач, практические и лабораторные работы [5]. Под умением понимается способность человека к сознательному выполнению данного действия, приобретенная на основе знаний и элементарного личного опыта. Навык – это закрепленное упражнениями и в значительной степени автоматизированное умение выполнять определенные действия. В процессе повторения практических действий у учащегося образуется рабочий динамический стереотип или система временных связей в коре больших полушарий головного мозга, что является психофизиологической основой умений и навыков. Всесторонний анализ содержания и структуры учебного материала, а также видов деятельности учителя и учащихся в учебном процессе служит основой для определения состава комплекса средств реализации практических методов обучения на каждом уроке [5; 6; 7]. Основное место в практических методах обучения технологии занимают практические работы учащихся. Они представляют собой практическую деятельность по изготовлению изделий, созданию других продуктов труда, в процессе которой ученики закрепляют и расширяют технические знания и приобретают технологические умения и навыки. Практические работы учащихся при обучении технологии очень разнообразны. Это разнообразие зависит от того, какую конкретную технологию они изучают, какие технологические операции осваивают. Изучая материал раздела, учащиеся формируют представления о текстильном материаловедении: узнают о том, как создается ткань на производстве, знакомятся с натуральными волокнами растительного происхождения и тканями из них [3]. Учащиеся учатся делать выкройки швейных изделий, выполнять 183 ручные и машинные работы, раскрой и пошив проектного швейного изделия. Также в каждой теме раздела учащиеся выполняют лабораторные работы, в которых проходят инструктажи. В ходе заключительного инструктажа педагогу важно объявить об окончании работы и предложить учащимся озвучить сделанные ими выводы по выполнению работы. Педагог рекомендует выполнить ряд домашних заданий по изученным материалам: просмотр видеоматериала, заполнение таблицы, подготовка сообщения. Например: изучение темы «Конструирование швейных изделий» в 5 классе, где рассматриваются вопросы снятия мерок, изготовление выкройки и раскрой проектного изделия. В ходе уроков по этой теме учащиеся выполняют практические работы (п/р): № 1 – «Снятие мерок для изготовления выкройки проектного изделия», № 2 – «Построение чертежа выкройки проектного изделия», № 3 – «Подготовка выкройки проектного изделия к раскрою». Для выполнения п/р № 1 – в ходе вводного инструктажа необходимо объяснить и показать правильность снятия мерок, необходимых для изготовления швейного изделия. Во время текущего инструктажа очень важно, чтобы учитель обязательно показал приемы снятия мерок на примере одной из учениц и лично проверил все снятые мерки учащихся, чтобы предотвратить дефекты изделия. В ходе заключительного инструктажа считаю нужным обсудить критерии оценки выполненной работы. Выполнить д/з – принести таблицу с индивидуальными мерками и предложить учащимся выбрать фасон фартука. Для выполнения п/р № 2 – в ходе вводного инструктажа очень важно и необходимо напомнить учащимся о том, что чертеж проектного изделия строится в натуральную величину на большом листе миллиметровой бумаги, предварительно выполнив необходимые расчеты. В ходе текущего инструктажа, по моему мнению, учитель должен обязательно проверить правильность построения чертежа у каждого обучающегося и разрешить готовить выкройку к раскрою. В ходе заключительного инструктажа необходимо объявить об окончании работы и предложить учащимся привести в порядок рабочие места. Советую выполнить д/з – найти в интернете историю фартука, принести готовую выкройку фартука и ответить на вопросы теста «Изготовление выкроек». Для выполнения п/р № 3 – в ходе вводного инструктажа, по моему мнению, учитель должен сообщить тему, цели и задачи выполнения работы, напомнить учащимся о правилах безопасного труда, правильном обращении с булавками и ножницами, предупредить о возможных 184 ошибках. В ходе текущего инструктажа очень важно обсудить последовательность подготовки ткани к раскрою и приемы выкраивания деталей проектного изделия из ткани, особенно обратить внимание на последовательность выполнения работы при выкраивании изделия по линии припуска на швы, по которым будет осуществляться выкройка ткани. В ходе заключительного инструктажа необходимо объявить об окончании работы, напомнить учащимся о необходимости собрать инструменты и привести в порядок рабочее место. Рекомендую выполнить д/з – ответить на вопросы теста «Раскрой швейного изделия». В конце изучения раздела предусмотрено время на выполнение творческого проекта и подготовки доклада для защиты проекта. Таким образом, реализация методов практической работы, применяемых на уроках технологии, позволят сделать процесс обучения предмету более продуктивным, ускорить приобретение учащимися основных трудовых навыков и развить их творческий потенциал, сделать предмет технологии более интересным для них. Именно повышение интереса молодежи к трудовым специальностям является важным аспектом для развития современной экономики, так как в настоящий момент в стране существует проблема нехватки рабочих кадров. |