Демиткина Ю. В.| ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ НА ЗАНЯТИЯХ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ

Магистрант ИППО ГАОУ ВО МГПУ

Г. Москва

E—mail: ydemitkina@bk.ru

В данной статье раскрыты возможности практического применения математических знаний на занятиях по робототехнике, приведены примеры заданий, рассмотрена робототехника как дополнительный способ выполнения требований ФГОС НОО к результатам освоения программы по математике.

ФГОС НОО содержит требования к результатам освоения основной образовательной программы начального общего образования. Рассмотрим, как занятия робототехникой позволяют выполнить данные требования к результатам освоения программы по математике.

По мнению одного из робо-экспертов, куратора екатеринбургского хакспейса MakeItLab, Олега Евсегнеева, поведение робота, его реакция на окружающие раздражители – это всё математика. В пример он приводит современные беспилотники, летающие благодаря фильтру Калмана – мощному математическому инструменту для уточнения данных о положении робота в пространстве. Робот Asimo умеет различать предметы благодаря нейронным сетям, и даже робот-пылесос использует сложную математику, чтобы построить маршрут по комнате. [2] Значит, робототехника только для тех, кто уже закончил школу, а может уже даже и вуз?

Илай Силк (Eli Silk) и Кристиан Шунн (Christian Schunn) провели исследование, как использование робототехники в школе позволяет изучать математику. Они проанализировали учебную программу по робототехнике и математике и обнаружили, что 86% заданий по робототехнике касаются по меньшей мере одной темы по математике. [1] Таким образом они доказали связь робототехники и математики, а также необходимость использования занятий по робототехнике как практического применения знаний по математике. Однако в условиях современного российского образования программы по робототехнике во внеурочной деятельности или дополнительном образовании не согласуются с учебной программой по математике. Мы предполагаем, что при согласовании рабочих программ этих двух предметов уровень знаний младших школьников по математике возрастёт.

Рассмотрим примеры заданий по робототехнике с применением математических знаний.

Большую часть содержания обучения математике в третьем-четвёртом классе составляют текстовые задачи. Часть из них является задачами на движение, представляющими трудность для большинства обучающихся.

При программировании моторов Lego Mindstorm NTX 2.0. используется блок Move. Он имеет настройки, позволяющие управлять поведением мотора. Среди этих настроек есть необходимые для решения типичных текстовых задач на движение: Power (скорость) и Duration (время). [3] Таким образом решение задачи на движение приобретает практический смысл. Возможно и желательно внести соревновательный эффект: чей робот подъедет ближе к назначенной точке. Таким образом реализуется системно-деятельностный подход, лежащий в основе ФГОС НОО, принципы сознательности и активности, упражнений и прочного овладения знаниями и навыками, а также принцип наглядности. [5]

Однако такой тип заданий подойдёт для третьего класса. Приведём пример задания для обучающихся младшего возраста. Для создания робота необходимо определённое количество различных деталей.  В начале курса робототехнике группе обучающихся предлагается готовая таблица с изображением нужных деталей и их количеством. Необходимо запомнить, какие детали и в каком количестве необходимы для конструирования робота, и набрать их в общий контейнер. При этом таблица остаётся на столе, а через определённое время брать детали запрещается. По мере прохождения курса это задание усложняется: необходимо просмотреть инструкцию-алгоритм и самостоятельно посчитать количество деталей. Следующим этапом усложнения этого задания будет определение нужных деталей по готовой модели-образцу без инструкции-алгоритма. Это задание предполагает использование начальных математических знаний для описания и объяснения окружающих предметов; овладением основами пространственного воображения, пересчёта, прикидки и оценки, наглядного представления данных; приобретение начального опыта применения математических знаний для решения учебно-практических задач; умение исследовать и распознавать геометрические фигуры и интерпретировать данные – а это и является требованиями к результатам освоения основной образовательной программы начального общего образования по математике. [4]

Таким образом, организация внеурочной деятельности в тесной связи с учебной программой по математике позволит выполнять требования ФГОС НОО к результатам освоения программы по математике и, возможно, повысит уровень знаний учащихся.

Литература

1. Eli Silk, Christian Schunn. Using Robotics to Teach Mathematics: Analysis of a Curriculum Designed and Implemented / Eli Silk, Christian Schunn // American Society for Engineering Education — 2007.
2. Евсегнеев О. 10 основных навыков, необходимых для робототехников [Электронный ресурс] / О. Евсегнеев // Robogeek.ru. – 2016. – 8 февраля. – Режим доступа: http://www.robogeek.ru/robo-obrazovanie/10-osnovnyh-navykov-neobhodimyh-dlya-robototehnikov
3. Дженжер В. О., Денисова Л. В. Введение в программирование LEGO-роботов на языке NTX-G. Учебное пособие / В. О. Дженжер, Л. В. Денисова – м.: Национальный открытый университет «ИНТУИТ», 2014. – 87 с.
4. Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования: [принят Министерством образования и науки Российской Федерации приказом от 6 октября 2009 г. №373: по состоянию на 03.06.2018 г.] – 29 с.
5. Питер Друкер. Бизнес и инновации — М.: «Вильямс», 2007 г. — с. 56-57.