Микроконтроллер Arduino при использовании игровой технологии в условиях реализации ФГОС

Чиркин Юрий Алексеевич,
МБОУ СОШ №19 г. Мичуринска Тамбовской области

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования коренным образом меняет цели и процесс обучения в основной школе.

Стандарт базируется на принципах системно–деятельностного подхода и предполагает построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся, организацию обучения на основе активной учебно–познавательной деятельности. Акцент переносится с усвоения системы знаний на формирование компетентной личности, способной овладевать знаниями и умениями и применять их для решения учебных познавательных задач и проблем повседневной жизни.

Системно-деятельностный подход предполагает такую организацию учебного процесса, в котором главное место отводится активной и разносторонней, в максимальной степени самостоятельной познавательной деятельности школьника.

Исходя из этого, учителям необходимо использовать технологии, которые смогут организовать такую деятельность школьников. Одной из таких технологий является игровая.

 Игра наряду с трудом и ученьем - один из основных видов деятельности человека, удивительный феномен нашего существования. По определению, игра - это вид деятельности в условиях ситуаций, направленных на воссоздание и усвоение общественного опыта, в котором складывается и совершенствуется самоуправление поведением.

Игровая форма занятий создается на уроках при помощи игровых приемов и ситуаций, которые выступают как средство побуждения, стимулирования учащихся к учебной деятельности.

Постепенное возрастание трудности задач в играх позволяет ребенку идти вперед и совершенствоваться самостоятельно, т.е. развивать свои творческие способности, в отличие от традиционного обучения, где все объясняется и где формируются, в основном, только исполнительские черты в ребенке.

В развивающих играх - в этом и заключается их главная особенность - удалось объединить один из основных принципов обучения «от простого к сложному» с очень важным принципом творческой деятельности «самостоятельно по способностям», когда ребенок может подняться до «потолка» своих возможностей.

Нередко при использовании игровых технологий присутствует соревновательный момент: кто первым даст ответ, найдёт ошибку, решит задачу и т. п.

Выявление лидера в таких заданиях нередко является сложной задачей и может вызвать спорные ситуации. Помочь в разрешении этой проблемы способны компьютерные технологии. Проанализировав всё многообразие игровых заданий и широту программного обеспечения, которое может быть использовано при этом, мы пришли к выводу, что необходима универсальная оболочка, которая не будет привязана к программному обеспечению, используемому при реализации игровой технологии.

Поэтому в качестве основы для реализации данной оболочки был выбран микроконтроллер Arduino. Arduino и его клоны представляют собой наборы, состоящие из готового электронного блока и программного обеспечения. Электронный блок — это печатная плата с установленным микроконтроллером и минимумом элементов, необходимых для его работы. Фактически электронный блок Arduino является аналогом материнской платы современного компьютера. На нем имеются разъемы для подключения внешних устройств, а также разъем для связи с компьютером, по которому и осуществляется программирование микроконтроллера. Особенности используемых микроконтроллеров ATmega фирмы Atmel позволяют производить программирование без применения специальных программаторов. Все, что нужно для создания нового электронного устройства, — это плата Arduino, кабель связи и компьютер. Второй частью проекта Arduino является программное обеспечение для создания управляющих программ. Оно объединило в себе простейшую среду разработки и язык программирования, представляющий собой вариант языка С/С++ для микроконтроллеров. В него добавлены элементы, позволяющие создавать программы без изучения аппаратной части. Так что для работы с Arduino практически достаточно знания только основ программирования на С/С++. Создано для Arduino и множество библиотек, содержащих код, работающий с различными устройствами.

Для реализации устройства, способного выявить лидера, использован контроллер Arduino Uno.

Рисунок. Плата Arduino Uno

Программа для контроллера составлена учеником 11 класса МБОУ СОШ №19 г. Мичуринска. Программа контролирует работу 2 кнопок команд и кнопки ведущего. Если сигнал с кнопки ведущего не поступил, то нажатие на кнопку команды вызовет звуковой сигнал «фальстарт», при поступлении сигнала с кнопки ведущего нажатие на кнопку команды приводит к появлению на экране графической индикации и готовности команды к ответу и звукового сигнала. Кнопка второй команды при этом блокируется, позволяя однозначно выявить лидера в соревновании. Программа работает поверх любого приложения, поэтому является универсальной и имеет множество применений при реализации игровой технологии на уроке и во внеурочное время.

Данная разработка несомненно поможет обеспечить использование в образовательном процессе современных образовательных технологий деятельностного типа при реализации основной образовательной программы основного общего образования.

Литература

1.  Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. – М.: Народное образование, 1998. – 256 с.
2.  Петин В. А. Проекты с использованием контроллера Arduino. — СПб.: Издательство БХВ-Петербург, 2014. — 400 с.