ОПЫТ ИНТЕГРАЦИИ РОБОТОТЕХНИКИ С БИОЛОГИЕЙ НА ОСНОВЕ БИОМИМЕТИКИ

Аннотация

В данной статье проанализирован педагогический опыт, основанный на принципах биомиметики, как новый подход к интеграции обучения биологии и робототехники. В ходе исследования студенты изучали особенности движения, адаптации и морфологии живых организмов в природе и на основе полученных данных разрабатывали технические модели, реализуя проект «робот-паук». Проект был собран на базе платформы Arduino с использованием 12 сервомоторов, смоделирован в программе Fusion360 и напечатан на 3D-принтере Prusa mk2. Такой интегративный подход объединил теоретические и прикладные аспекты STEM-образования и повысил интерес обучающихся к естественным наукам.

В процессе исследования были интегрированы дисциплины биологии, информатики и робототехники, а инженерное мышление, навыки моделирования и программирования студентов оценивались экспериментальным путем. В качестве методов исследования использовались наблюдение, проектная деятельность, 3D-моделирование, прототипирование и программирование. Результаты исследования показали, что междисциплинарная интеграция способствует развитию инженерного мышления, алгоритмической деятельности и творческой активности студентов. У большинства участников было отмечено повышение учебной мотивации и улучшение способности применять биологические знания при решении практических задач.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что использование робототехники на основе биомиметики развивает инженерное и творческое мышление студентов, алгоритмические навыки, а также способности к исследованию и анализу. Кроме того, междисциплинарный проектный процесс усиливает взаимосвязь предметов биологии, информатики и физики, повышая функциональную грамотность обучающихся.

Внедрение робототехнических проектов, основанных на биомиметике, в систему образования является эффективным способом формирования научного мышления, экологического сознания и исследовательской культуры учащихся. Такой подход связывает содержание обучения с реальной жизнью и повышает мотивацию к обучению через практическую деятельность.