עובדות קוגניטיביות על הכל / השכלה: / מהי רובוטיקה לילדי בית הספר?

מהי רובוטיקה לתלמידי תיכון?

כיום שיעורי הרובוטיקה הופכים להיות מאודפופולרי. שיעורים כאלה עוזרים לתלמידי בית הספר לגבש ולפתח חשיבה ביקורתית, ללמוד כיצד לגשת באופן יצירתי לתהליך של פתרון בעיות ברמות שונות של מורכבות, כמו גם להשיג מיומנויות בעבודת צוות.

דור חדש

החינוך המודרני עובר לרמה חדשההתפתחותו. מורים והורים רבים מחפשים הזדמנות לעניין ילדים במדע, להשרות אהבה ללמוד ולהטעין אותם ברצון ליצור ולחשוב באופן יוצא דופן. הצורות המסורתיות של הצגת החומר איבדו מזמן את הרלוונטיות שלהן. הדור החדש אינו דומה לאבותיו. הם רוצים ללמוד בצורה ערה, מעניינת ואינטראקטיבית. דור זה יכול לנווט בקלות בטכנולוגיות מודרניות. ילדים רוצים להתפתח בצורה שלא רק שתעמוד בקצב הטכנולוגיות המתפתחות במהירות, אלא גם ישתתפו ישירות בתהליך זה.

רבים מהם מתעניינים ב: "מהי רובוטיקה? איפה אתה יכול ללמוד את זה? "

חינוך ורובוטים

תחום אקדמי זה כולל את הדברים הבאיםמקצועות כמו עיצוב, תכנות, אלגוריתמים, מתמטיקה, פיזיקה ותחומים אחרים הקשורים להנדסה. אולימפיאדת הרובוטיקה העולמית (אולימפיאדת העולם לרובוטיקה - WRO) מתקיימת מדי שנה. בתחום החינוכי זו תחרות מאסיבית המאפשרת ללמוד טוב יותר מהי רובוטיקה למי שנתקל לראשונה בנושא דומה. זה נותן הזדמנות לנסות את כוחם אצל משתתפים ביותר מ -50 מדינות. התחרות מושכת אליה כ -20 אלף קבוצות, הכוללות ילדים מגיל 7 עד 18.

המטרה העיקרית של ה- WRO:פיתוח ופופולריות של NTT (יצירתיות מדעית וטכנית) ורובוטיקה בקרב בני נוער וילדים. אולימפיאדות כאלה הן כלי חינוכי מודרני של המאה העשרים ואחת.

תכונות חדשות

כדי שילדים יבינו טוב יותר מה זהבתחרויות משתמשים ברובוטיקה, מיומנויות תיאורטיות ומעשיות המתקבלות בכיתה במסגרת עבודת המועדונים ותכנית הלימודים בבית הספר ללימודי מדעי הטבע ומדעים מדויקים. התשוקה לדיסציפלינת הרובוטיקה מתפתחת בהדרגה לרצון ללמוד יותר לעומק מדעים כמו מתמטיקה, פיזיקה, מדעי המחשב וטכנולוגיה.

WRO היא הזדמנות ייחודית עבורההמשתתפים והמתבוננים לא רק לומדים יותר לעומק מהי רובוטיקה, אלא גם מפתחים את כישורי היצירתיות והחשיבה הביקורתית הנחוצים כל כך במאה ה -21.

הדרכה

עניין במשמעת חינוכיתהכיוון הרובוטי גדל מדי יום. בסיס החומר משתפר ומתפתח כל הזמן, רעיונות רבים שנותרו לאחרונה הם חלום הם המציאות כיום. לימוד הנושא "יסודות הרובוטיקה" התאפשר למספר רב של ילדים. בכיתה ילדים לומדים לפתור בעיות במשאבים מוגבלים, לעבד ולהטמיע מידע ולהשתמש בו בצורה נכונה.

ילדים לומדים בקלות.הדור הצעיר המודרני, שגדל על גאדג'טים שונים, ככלל, אינו מתקשה לשלוט בדיסציפלינה "יסודות הרובוטיקה", בתנאי שיש רצון ותשוקה לידע חדש.

יש לקבוע שאפילו מבוגריםלאנשים קשה יותר להכשיר מאשר ללמד מוחות ילדים טהורים אך צמאים. מגמה חיובית היא תשומת הלב האדירה לפופולריזציה של הרובוטיקה בקרב בני הנוער מצד הגופים הממשלתיים ברוסיה. וזה מובן מאחר והמשימה של מודרניזציה של החינוך ההנדסי ומשיכת מומחים צעירים היא עניין של תחרות המדינה בזירה הבינלאומית.

חשיבות הנושא

היום הנושא האקטואלי של המשרדחינוך ראוי להכניס רובוטיקה חינוכית במגוון תחומי בית הספר. זה נחשב לתחום חשוב בפיתוח. בשיעורי טכנולוגיה ילדים צריכים לקבל מושג על התחום המודרני של פיתוח הטכנולוגיה והעיצוב, שנותן להם את האפשרות להמציא ולבנות לבד. זה לא הכרחי שכל התלמידים יהפכו למהנדסים, אבל לכולם צריכה להיות ההזדמנות.

באופן כללי, שיעורי רובוטיקה מעניינים ביותר.יְלָדִים. חשוב להבין זאת לכולם - גם למורים וגם להורים. שיעורים כאלה מספקים הזדמנות לראות דיסציפלינות אחרות באור אחר, להבין את משמעות לימודם. אבל המשמעות, ההבנה מדוע זה נחוץ, היא שמניעה את דעתם של החבר'ה. היעדרותו מבטלת את כל מאמצי המורים וההורים.

גורם חשוב הוא אימוןרובוטיקה - תהליך שאינו מלחיץ וקולט ילדים לחלוטין. זו לא רק התפתחות אישיותו של התלמיד, אלא גם ההזדמנות להתרחק מהרחוב, לתנאים לא נוחים, לבילוי סרק ולהשלכות הכרוכות בכך.

מוצא

עצם השם של הרובוטיקה מקורורובוטיקה אנגלית מקבילה. זהו מדע יישומי המפתח מערכות אוטומטיות טכניות. בייצור, זהו אחד הבסיסים הטכניים העיקריים להתעצמות.

כל חוקי הרובוטיקה, כמו המדע עצמו, נמצאים מקרובהקשורים לאלקטרוניקה, מכניקה, טלמכניקה, מכטרוניקה, מדעי המחשב, הנדסת רדיו, הנדסת חשמל. הרובוטיקה עצמה מחולקת לתעשייה, בנייה, רפואה, חלל, צבא, תת ימי, תעופה ובית.

המושג "רובוטיקה" שימש לראשונה בסיפוריו על ידי סופר המדע הבדיוני אייזיק אסימוב. זה היה בשנת 1941 (הסיפור "השקרן").

עצם המילה "רובוט" הומצאה בשנת 1920 על ידי צ'כיההסופרים קארל צ'אפק ואחיו יוזף. הוא נכלל במחזה המדע הבדיוני "Rossum Universal Robots", שהועלה בשנת 1921 וזכה להצלחה רבה בקהל. כיום תוכלו לראות כיצד הקו המתואר בהצגה פותח באופן נרחב לאור צילום מדע בדיוני. מהות העלילה: בעל המפעל עוסק בפיתוח והתאמה של שחרור מספר גדול של אנדרואידים המסוגלים לעבוד ללא מנוחה. אבל בסופו של דבר הרובוטים האלה מורדים ביוצריהם.

דוגמאות היסטוריות

מעניין שראשוני הרובוטיקה הופיעואפילו בימי קדם. עדות לכך היא שרידי פסלים נעים אשר נוצרו במאה ה -1 לפני הספירה. הומר כתב באיליאדה על משרתות עשויות זהב המסוגלות לדבר ולחשוב. כיום, המודיעין שרובוטים ניחן בו נקרא בינה מלאכותית. בנוסף, מהנדס המכונות היווני העתיק אדריכל מטארנטום זוכה לפיתוח ויצירת יונה מעופפת מכנית. אירוע זה מתחיל בסביבות 400 לפני הספירה.

יש הרבה דוגמאות כאלה.הם נחשפים היטב בספרו של אי.אם. מקרוב. ו- Topcheeva Y.I. "רובוטיקה: היסטוריה וסיכויים". הוא מספר בצורה פופולרית על מקורות הרובוטים המודרניים, כמו גם מתאר את הרובוטיקה של העתיד ואת ההתפתחות המקבילה של הציוויליזציה האנושית.

סוגי רובוטים

בשלב הנוכחי, השיעורים החשובים ביותר של רובוטים למטרות כלליות הם רובוטים ניידים ומניפולציות.

מובייל היא מכונה אוטומטית עם שלדה נעה וכוננים מבוקרים. הרובוטים האלה יכולים להיות הליכה, גלגלים, זוחלים, זוחלים, צפים, עפים.

מניפולציה היא נייחת אוטומטיתאו מכונה ניידת, המורכבת ממניפולטור עם מספר דרגות ניידות ושליטה מתוכנתת, המבצעת פונקציות מנוע ובקרה בייצור. רובוטים כאלה זמינים בצורת רצפה, גנטרי או תלויה. הם נמצאים בשימוש נרחב ביותר בענפי ייצור מכשירים ובניית מכונות.

שיטות תנועה

גלגלים ורובוטים במעקב. העברת רובוט מהלך מהווה אתגר דינמי. לרובוטים כאלה עדיין לא יכולה להיות תנועה יציבה הטמונה בבני אדם.

לגבי רובוטים מעופפים, אנו יכולים לומר זאתרוב המטוסים המודרניים הם בדיוק זה, אך הם מונסים. במקביל, הטייס האוטומטי יכול לשלוט בטיסה בכל השלבים. הרובוטים המעופפים כוללים כלי טיס בלתי מאוישים (מל"טים) ותת המעמד שלהם - טילי שיוט. מכשירים כאלה קלים ומבצעים משימות מסוכנות, עד וכולל ירי בפקודת המפעיל. בנוסף, ישנם מכשירי עיצוב המסוגלים לירות עצמי.

ישנם רובוטים מעופפים בשיטותתנועות המשמשות פינגווינים, מדוזות וסטינגרי. ניתן לראות שיטת תנועה זו ברובוטים Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. הם מיוצרים על ידי Festo. אבל הרובוטים של RoboBee משתמשים בטכניקות של טיסת חרקים.

בקרב רובוטים זוחלים יש מספר התפתחויות,דומה בתנועה לתולעים, נחשים ושבלולים. בכך הרובוט משתמש בכוחות חיכוך על משטח מחוספס או עקמומיות פני השטח. תנועה זו שימושית למקומות צרים. יש צורך ברובוטים כאלה כדי לחפש אנשים מתחת להריסות הבניינים ההרוסים. רובוטים דמויי נחש מסוגלים לנוע במים (כמו ה- ACM-R5 המיוצר ביפן).

רובוטים הנעים על משטח אנכי משתמשים בגישות הבאות:

כמו אדם המטפס על קיר מדף (רובוט סטנפורד קפוצ'ין);
כמו שממיות המצוידות בכוסות יניקה ואקום (וולבוט וסטיקיבוט).

בין הרובוטים הצפים, ישנם רביםהתפתחויות הנעות על פי עקרון חיקוי הדגים. היעילות של תנועה זו גבוהה ב 80% מזו של המדחף. לעיצובים כאלה רמת רעש נמוכה ויכולת תמרון גבוהה. כתוצאה מכך, הם מעניינים מאוד את חוקרי המרחב התת-ימי. רובוטים אלה כוללים את אוניברסיטת אסקס דגים וטונה רובוטיים, שפותחו על ידי מכון הרובוטיקה השדה. הם מעוצבים לאחר תנועת טונה. בין הרובוטים המדמים את תנועת המדרון ידועה התפתחותו של פסטו: אקווה ריי. והרובוט שנע כמו מדוזה הוא אקווה ג'לי מאותו מפתח.

עבודת מעגל

רוב מועדוני הרובוטיקההתמקדה בבית הספר היסודי והתיכון. אך ילדים בגיל הגן אינם מונעים תשומת לב. את התפקיד העיקרי כאן ממלא פיתוח היצירתיות. ילדים בגיל הרך צריכים ללמוד לחשוב בחופשיות ולתרגם את הרעיונות שלהם ליצירתיות. לכן שיעורי רובוטיקה במעגלים לילדים מתחת לגיל 6 מכוונים לשימוש פעיל בבלוקים ובונים פשוטים.

תוכנית הלימודים בבית הספר בהחלט הולכת ומסבכת.זה נותן לך את האפשרות להכיר סוגים שונים של רובוטים, לנסות את עצמך בפועל ולהתעמק במדע. דיסציפלינות חדשות חושפות את פוטנציאל הילד להשגת מיומנויות וידע מקצועיים בתחום ההנדסה הנבחר.

מתחמים רובוטיים

ההתפתחות המודרנית של הרובוטיקה נמצאת בשלב כזה שנראה כי קפיצת מדרגה חזקה ברובוטיקה עומדת להתרחש. זה אותו הדבר כמו בשיחות וידאו וגאדג'טים ניידים. עד לאחרונה כל זה נראה בלתי נגיש לצריכה המונית. והיום זו שגרה שהפסיקה להדהים. אך כל תערוכת רובוטיקה מראה לנו פרויקטים פנטסטיים הלוכדים את רוחו של האדם מעצם המחשבה על יישומם בחברה.

במערכת החינוך דווקא התקנות מורכבות של רובוטים מאפשרות ליישם תוכנית באמצעות פעילויות פרוייקט, ביניהן פופולריות: