Главная
АИ #11 (246)
Статьи журнала АИ #11 (246)
Применение конструктора Lego Mindstorms на уроках физики при изучении раздела «М...

Применение конструктора Lego Mindstorms на уроках физики при изучении раздела «Механика»

Рубрика

Технические науки

Ключевые слова

конструктор
физика
робототехника
обучающиеся
исследование

Аннотация статьи

В статье рассматривается вопрос возможности применения Lego наборов в процессе обучения физике раздела «Механика», с целью формирования исследовательских и конструкторских умений.

Текст статьи

Переход системы образования на новые федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОСы) определил более широкое использование инновационных педагогических и информационных технологий, следование идеям опережающего развития и системно-деятельностного подхода. Обучающихся необходимо знакомить с технологиями, востребованными в настоящее время, применяя их при реализации общеобразовательных программ естественнонаучной направленности.

Робототехника – прикладная наука и одноименное направление отрасли, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

На сегодняшний день наблюдается интенсивное внедрение новых технологий, в том числе и робототехники, в различные сферы человеческой деятельности. В частности, модернизация происходит и в среде образования: начиная школой, заканчивая высшим учебным заведением. Особую популярность приобрели Lego наборы [4], которые выступают на занятиях по робототехнике в качестве основного средства обучения, направленного на развитие конструкторских, исследовательских умений.

Возникает вопрос: «Можно ли использовать Lego наборы в школе на уроках физики?». Данный вопрос является актуальным, не только для учителей, методистов, ученых, но и для родителей и обучающихся, потому что открываются новые возможности использования Lego наборов в процессе обучения физике для формирования исследовательских и конструкторских умений. Поэтому целесообразно провести исследование, которое затрагивает вышеприведенный вопрос.

В первую очередь, мы определились с образовательной средой, в которой должен осуществляться учебный процесс с использованием Lego конструктора. Для упрощения терминологии ввели два новых понятия: лего задача и лего урок. Лего-задача – это учебная задача с использованием эксперимента на этапе получения начальных значений каких-либо физических величин или на этапе проверки получившегося значения, которое необходимо было найти. Лего-уроком будем называть занятие с использованием лего-задач. Как итог этой части исследования нами была составлена схема, иллюстрирующая логические связи между целью образования, уроком, методикой, содержанием и формой обучения (рис.).

image.png

Рис. Структура образовательной системы с использованием Lego Mindstorms (8547)

Исследовательская конструкторская методика – это собирательный образ группы методов в первую очередь исследовательских, практических, эмпирических. Данная методика содержит экспериментальный метод исследования, в ходе которого должны выполняться следующие требования:

  1. Сопровождение экспериментом решения учебных задач.
  2. Конструирование школьниками реальных физических объектов.
  3. Использование исследовательской деятельности как главного средства получения научного знания.

Использование лего задач позволяют осуществлять:

  1. Введение физических понятий через задачи.
  2. Позадачное структурирование темы.

При использовании лего задач следует обращать внимание на следующие аспекты, представленные в таблице.

Таблица

Аспект

Описание

Численность группы

10–15 школьников, работающих в группах по 2-3 чел., возможна индивидуальная работа с конструктором.

Диагностика

Необходимо провести две диагностики: первая направлена на выявление степени мотивации обучения физики, вторая выявление познавательных возможностей учеников.

Материальное обеспечение

Кабинет физики, компьютеры, конструктор Lego и др.

Ведущая деятельность

Выделяется три основных вида учебно-познавательной деятельности учащихся на лего уроке:

  1. Решение задач;
  2. Конструирование;
  3. Программирование.

Подход в обучении

Личностно-ориентированный

Для повышения уровня качества образования необходимо использовать межпредметные связи между такими дисциплинами, как информатика, робототехника и физика. Школьный набор Lego Mindstorms (8547) обеспечивает данную связь на уроках физики. При этом выделяется целый ряд преимуществ.

Список литературы

  1. Зуев П.В. Повышение уровня физического образования в процессе обучения школьников. Монография / Урал. гос. пед. ун-т / П.В. Зуев// – Екатеринбург, 2000.
  2. Каменецкий С.Л. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. / С.Л. Каменский // – М.: Издательский центр «Академия», 2000.
  3. Коровин В.А. Программы для общеобразоват. учреждений: Физика. Астрономия. 7–11 кл. / В.А. Коровин // – М.: Дрофа, 2002.
  4. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. / C.А. Филиппов // – Сп.: Наука, 2010.

Поделиться

129

Березовская Н. В., Маслобоев В. Е. Применение конструктора Lego Mindstorms на уроках физики при изучении раздела «Механика» // Актуальные исследования. 2025. №11 (246). Ч.I. С. 6-8. URL: https://apni.ru/article/11512-primenenie-konstruktora-lego-mindstorms-na-urokah-fiziki-pri-izuchenii-razdela-mehanika

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Актуальные исследования

#13 (248)

Прием материалов

29 марта - 4 апреля

осталось 3 дня

Размещение PDF-версии журнала

9 апреля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

23 апреля