Бұл мәселелерді кешенді шешудің басым бағыттарының бірі робототехникалық білім беруді қолдану болмақ, ол STEM принциптеріне: science (ғылым), technology (технология), engineering (инжиниринг) және » mathematics (математика) негізделген.
Робототехника бағыттарың бірі-STEM-білім беруді енгізу және дамыту, балалардың технологиялық мамандықтарына жаңа формациядағы жан-жақты дайындау қажет болады, әртүрлі білім саласы жаратылыстану ғылымдары, инженерия, технология, математикаға дайындауға мүмкіндік береді. Бұл процесс, өз кезегінде, мұғалімдердің кәсіби құзіреттілігін талап етеді, жаратылыстану, математика, информатика мен технологиялар негізінде пәнаралық және жобалау қызметін ұйымдастырады.
Робототехника мехатрондық модульдер базаларында құрылатын роботтар мен роботтандырылған жүйелер құруға бағытталған ғылым мен техниканың саласы болып табылады. Сонымен қатар, ол өзіне механика, электроника және бағдарламалау элементтерін қамтитын біріктірілген кешен.
Роботехниканы қолдана отырып оқушыларда STEM-дисциплиналарға байланысты практикалық есептерді шығаруды дамытып, математиканы оқуды қызықты көрнекі-тәжірибелік процесске айналдыруға болады. Сандар және формулалармен берілген күрделі физикалық ұғымдарды бейнелейтін модельдер арқылы оқушылар объектілердің жылдамдығын, ара қашықтығын, уақытын және салмағын өлшеп бағалай алады.
Робототехниканы информатикада қолдана отырып оқушылар роботтар және роботтандырылған жүйелерді модельдеу, құрастыру және бағдарламалау негіздерін үйренеді. Техникалық ғылымдар, технологиялар, технологиялардың айнала қоршаған орта мен адамдарға тигізетін әсері, қоғамдық кәсіпорындардың қызметі жайлы түсінік алады.
Робототехникалық есептеулер физика сабақтарында күрделі физикалық процесстерді меңгере отырып оқушыларға адам өмірінің сапасын жақсартуға арналған физикалық заңдарды қолданатын қызықты тәжірибелер өткізуге, заманауи технологиялық шешімдерді ұсынуға септігін тигізеді.
Робототехниканы оқуда оқушылардың шығармашылық қабілеттерін дамытатын жоба жұмыстары маңызды рөл атқарады. Бұл пән арқылы оқушылардың роботтандырылған жүйелерді жасау мен бағдарламалық қамтамасыз етуге қызығушылықтары артады. Бұл салада білікті мамандардың пайда болуы білім беру мекемелеріне ғана емес бүкіл елімізге де пайдасын тигізеді.
Аталған бағдарлама бойынша «Өрлеу» БАҰО» АҚ филиалы Шығыс Қазақстан облысы бойынша педагогикалық қызметкерлердің біліктілігін арттыру институтында 2017 жылдың қыркүйек айынан бастап орта білім беру мекемелерінің информатика, математика және физика мұғалімдеріне арналған курстар өткізілді. Қазіргі уақытта бұл курстарда 199 педагог біліктілігін арттырды.
Бағдарламаның мақсаты мұғалімдердің робот техникасы құралдарын қолдану саласында ақпараттық және техникалық сауаттылығын дамыту бойынша педагог кадрлардың кәсіби құзыреттілігін арттыру болып табылады.
Курс мазмұны LEGO MINDSTORMS EV3 конструкторы және ARDUINO UNO оқу платформасында робототехника негіздерін оқуға бағытталған.
LEGO MINDSTORMS EV3 конструкторын оқу барысында тыңдаушылар қарапайым инженерлік жүйелерді жобалау және бағдарламалау бойынша базалық білім алды. Конструктормен танысу барысында педагогтар «Білім роботы», «Робот күшік», «Робоқол», «Түс сұрыптау роботы» сияқты жобаларды жасап оларға бағдарлама құрды. Әрбір құрастырылған робот тыңдаушыларға конструктордың моторлары мен тетіктерінің жұмысын түсінуге әкеледі.
ARDUINO UNO микроконтроллерін оқу барысында тыңдаушылар Arduino (IDE Arduino) бағдарламалық ортасында қарапайым электронды құрылғыларды жобалау және бағдарламалау дағдысын қалыптастырады. Мысалы «Қозғалыс тетігі», «Ылғалдылық тетігі», «Сервомотор» және тағы да басқа робототехникалық жүйелерді жобалау және бағдарламалау кезінде тетіктерден алынған мәліметтерді өңдеп, құрылғыларды басқару мүмкіндіктерімен тәжірибе жүзінде танысады.
Біліктілікті артыру курсының нәтижесінде педагогтар:
— робототехникалық есептеулерді қолдану арқылы роботтарды құрастыру және басқару негіздерін меңгерді;
— түрлі тапсырмаларды орындау үшін LEGO MINDSTORMS EV3 және Arduino микроконтроллерін қолдана отырып, роботтарды модельдеу және бағдарламалау жұмыстарын, құрастыру дағдыларын меңгереді;
— робототехникалық есептеулерді қолдана отырып информатика, математика, физика сабақтарын интеграциялауды меңгерді.
Біліктілікті арттыру курсына келген мұғалімдердің қызығушылығы жоғары болды. Жалпы педагогикалық процесте робототехниканы қалай қолдану дағдыларын, АКТ қолдану дағдыларын және бала тұлғасын дамытудың әрбір сатысында білім беру сапасын қамтамасыз ету үшін дамушы басқа технологияларды қолдану дағдыларын қалай меңгеру керектігін үйренді.