Статья Лопатиной С. С., педагога дополнительного образования МАУ ДО «СЮТ» Моргаушского района Чувашской Республики

Статья Лопатиной С. С., педагога дополнительного образования  МАУ ДО «СЮТ» Моргаушского района Чувашской Республики


Интеграция общего и дополнительного образования на примере урока математики и кружка робототехники.
          Многие считают, что учить матемaтику - это скучно, а робототехникa в школе - это заоблачная технология. А я считаю, что мaтемaтикa и робототехникa отлично сочетаются! Более того, использование роботов приводит к новым, а иногда и неожидaнным, образовaтельным результатам и эффектам. А также способствует формированию универсальных учебных действий. Применение роботов на уроках намного эффективнее и нагляднее, чем привычные для многих презентации к урокам математики. Нынешние обучающиеся живут в условиях технологического прогресса и уже не представляют себе жизнь без информационно-коммуникационных технологий. А робототехника – это отличная отрасль, которая может помочь в образовательной деятельности.
        Хочется отметить, что интеграционные процессы в сфере дополнительного и общего образования за последние десятилетия существенно расширились в связи с внедрением Федеральных государственных образовательных стандартов общего образования (ФГОС). В Федеральном государственном образовательном стандарте отмечено, что при организации внеурочной деятельности обучающихся образовательным учреждением используются возможности образовательных учреждений дополнительного образования детей, организаций культуры и спорта (Приказ Министерства образования и науки РФ от 06.10.2009 г. № 373).
       Новые стандарты предъявляют более высокие требования к подготовленности выпускников, что требует интенсивного перехода на новый формат образования – компетентностный. Компетентностная парадигма образования в отличие от традиционной ориентирована на формирование предметных, метапредметных и личностных компетенций обучающихся, что сложно сделать без активного взаимодействия с системой дополнительного образования.
Внеурочная деятельность в рамках ФГОС имеет задачи, которые являются принципиальными ориентирами и для дополнительного образования детей – развитие индивидуальных способностей, обучающихся и детской одарённости, свобода выбора, вариативность образовательных программ и их практическая направленность.
Интеграция общего и дополнительного образования детей позволит создать условия для разработки новых форм воплощения в жизнь метапредметного и конвергентного подходов, являющихся сегодня ведущими средствами для создания единого пространства реализации ФГОС.
         Одна из особенностей данной формы интеграции заключается в том, что она не предполагает выхода за пределы образовательной организации или ее структурного подразделения: как правило, авторами программ внеурочной деятельности являются те же педагоги, которые ведут соответствующие предметы. Они же и ведут занятия. Такой формой легче управлять, и с точки зрения преемственности содержания программ она также выглядит позитивно.
Целью моих занятий является повышение качества образовательной деятельности:
- углубление и расширение предметного знания,
- развитие экспериментальных умений и навыков,
- совершенствование знаний в области программирования,
- формирование умений и навыков в сфере технического проектирования, моделирования и конструирования.
В настоящее время обществу необходима личность, способная самостоятельно ставить учебные цели, искать пути их реализации.  Ребенок  должен ориентироваться в постоянно меняющемся окружающем мире. Одной традиционной методики образовательной деятельности недостаточно. На уроках целесообразно задействовать специальное оборудование.
    Компьютерные презентации, электронные учебники, мобильные устройства и интерактивная доска все эти источники   конечно же  красочные, продуктивные, но виртуальные. В отличие от множества других инновационных методик  роботы не абстрактны. Они живут в реальном мире, что не только увеличивает мотивацию при изучении данного материала, но и вносит в него исследовательский компонент.
Использовать роботов VEX IQ на уроках математики в 5-9 классах можно по следующим темам:
· Решение задач на движение по прямой
· Длина окружности
· Координатная плоскость. Шкалы
· Масштаб
· Прямоугольный треугольник и его свойства
· Четырехугольники
· Выпуклый многоугольник
· Сложение и вычитание векторов
       Далее опишу фрагмент практической части урока «Длина окружности и площадь круга» с применением робота VEX IQ.
Однако, прежде чем применять роботов на уроке необходимо изначально познакомить  учащихся  роботами VEX IQ, ознакомиться с его элементами и деталями, датчиками, собирать простые роботы. Далее рассмотреть программное обеспечение RobotC, в котором учащиеся учатся программировать и  составлять простейшие программы для робота. (В процессе программирования можно написать программу по любой соответствующей теме).
Изучение новой темы «Длина окружности и площадь круга» на уроках математики в 5-6 классах возможно с применением роботов. При изучении новой темы дети делятся на команды. Каждая команда получает роботы с колесами различного диаметра и размера. Далее происходит знакомство учеников с роботами.
После обучения управлению роботами учитель раздает учащимся листы ватмана и краски. После чего учащиеся получают ряд заданий:
Задача № 1.
Сделать на колесе робота полоску краской, затем в программе задать число оборотов колеса, равное пяти, и запустить робота по листу ватмана.
(По завершении задания один обучающийся из каждой группы прикрепляет ватман магнитами на доску (на листе останется метка, повторяющаяся несколько раз)).
Выводы делают обучающиеся. (Диаметр у колес разный, поэтому следы, оставленные колесами роботов, будут разными по размеру). После завершения работы с роботами учитель предлагает обсудить полученные результаты и ответить на вопросы:
–  Что показывает расстояние от метки до метки?
–  Почему различаются результаты между командами?
– От чего зависит длина окружности (расстояние между метками)?
Таким образом, после ответов на вопросы ученики приходят к выводу: для того чтобы найти длину окружности, необходимо знать ее диаметр.
Далее знакомим детей с числом ПИ. А после необходимо вывести формулу длины окружности. Для этого выполнить следующее задание.
Задача № 2.
Измерить длину окружности и обозначить С, т. е. расстояние между метками; измерить диаметр (d) колеса своего робота и найти отношение длины окружности к ее диаметру (С: d). Анализировать результат.
(Обращается  внимание учащихся на результаты. Что интересного они заметили. На основании экспериментов делаются выводы, (возможно следующие варианты) что полученные отношения для окружностей различной длины — почти одинаковые. Это число называется π (далее дается  исторический экскурс о происхождении числа π).)
Задача № 3.
Необходимо запустить робот так, чтобы она проехала расстояние, равное 1 м, и определить с помощью секундомера время, которое она потратила на данный путь. Обучающиеся выполняют задание, засекают время, записывают результаты на доске (результаты у команд разные). Учитель после выполнения задания просит сравнить результаты команд и сделать вывод. Для этого предлагает ответить на следующие вопросы:
– Почему различаются результаты команд?
– Почему машины, которые прошли одинаковое расстояние и ехали с одинаковой скоростью, затратили на путь различное время?
– Как влияет длина окружности колеса на скорость транспортного средства?
Для закрепления изученной темы ребятам предлагается выполнить ряд заданий. Например следующее:
Задача № 4.
Написать программу, для робота таким образом, чтобы он проехал путь длиной 1,5 м. Поставить его на линию старта и запустить. Если подсчеты будут сделаны верно, то робот приедет в нужное место — значит, команда выполнит задание правильно.
 
Вывод.
Использовать роботов можно при проведении не только уроков математики разной направленности: при изучении нового материала, закреплении, на обобщающих уроках, при повторении пройденной темы или раздела, но и при проведении уроков физики и информатики.