Робототехника в школе
статья по теме

Современное образование: робототехника в школе

Робототехника в школе – это отличный способ для подготовки детей к современной жизни, наполненной высокими технологиями. Это необходимо, так как наша жизнь просто изобилует различной высокотехнологичной техникой. Ее знание открывает перед подрастающим поколением массу возможностей и делает дальнейшее развитие технологий более стремительным. 

В нашей школе…

Еще в 1980 году Сеймур Пейпер, который является основоположником языка программирования, в своей книге предложил применять компьютеры для обучения детей. Пейпер в своем предложении основывался на естественной любознательности детей и средствах для ее удовлетворения. Ведь каждый ребенок – это архитектор, самостоятельно строящий структуру собственного интеллекта, а как вы уже догадались, любому архитектору необходим материал, при помощи которого все возводится. И именно окружающая среда и является тем самым материалом. И чем больше этих материалов, тем больше сможет достичь ребенок.

Зачем нужна робототехника детям?

Стоит обратить внимание на тот факт, что в повседневной жизни дома, в школе, в общественных учреждениях детей окружают самые разнообразные технические приспособления и устройства:

• Компьютер;
• Телевизор;
• Автоматическая стиральная машинка;
• Планшетные ПК;
• Смартфоны, телефоны и многое другое.

Для детей, как и для многих взрослых, все эти устройства являются абсолютно неизведанными объектами, то есть каждый знает для чего нужно то или иное устройство, а также как им пользоваться, но принцип работы известен лишь немногим. Отсюда выходит вопрос, а нужно ли это вообще знать? Ответ – конечно же, и в первую очередь для того, чтобы обезопасить себя, а также продлить срок действия используемого устройства.

Также у многих может возникнуть вопрос, а причем здесь робототехника? Для того чтобы получить ответ, стоит понять, что такое робот. Это автоматизированный механизм, который имеет программу для выполнения той или иной функции. Другими словами обычную стиральную машинку автомат можно назвать роботом, который запрограммирован для стирки, полоскания и выжимания белья, причем для этого предусмотрены различные режимы.

Программа робототехники в школе позволяет детям ближе узнать о принципах работы таких устройств. Это позволит сделать детей более мобильными, подготовленными к внедрению различных инноваций в повседневную жизнь. При этом они смогут быть технически более грамотными. В теоретическом аспекте данного вопроса детям помогают такие предметы как физика, математика, информатика, химия и биология. А вот синтезатором таких наук, который способен развивать технический уровень грамотности подрастающего поколения, путем научно-практических исследований и творческих проектов является рабочая программа по робототехнике в школе. 

Интерес детей к обучению

Стоит отметить, что благодаря любознательности детей курсы робототехники в школах вполне способны превратиться в наиболее интересный метод познания и изучения не только цифровых технологий и программирования, но также и всего окружающего мира, и даже самого себя.

При этом особенность данного предмета заключается в том, что дети постоянно сталкиваются с различной техникой не только в школе, но и дома, а также в повседневной жизни. Это существенно усиливает интерес к получению знаний и позволяет легче и быстрее усваивать информацию.

Основные проблемы программы робототехники в школе

При введении в школьную программу курсов робототехники в учебном процессе мы сталкиваемся с двумя главными проблемами:

• Недостаточный уровень методических материалов;
• Высокая стоимость одной единицы робототехнического конструктора. При этом стоит отметить, что в подавляющем большинстве случаев используются иностранные разработки.

На данный момент в программах робототехники в школе могут применяться различные специальные робототехнические комплексы, такие как Mechatronics Соntrol Kit, Festo Didасtiс, LEGO Мindstоrms и так далее. Однако можно выделить комплексы, пользующиеся наибольшим распространением в России. К ним относится следующее:

• LEGO Мindstоrms. Это специальный конструктор нового поколения, который был представлен компанией Лего в 2006 году. Мозгом робототехнического конструктора является микрокомпьютер Лего. К его портам подключаются различные датчики, а также исполнительные устройства (механизмы). В зависимости от фантазии конструктора робота можно собрать в виде человека, машины, животного и так далее. При этом построенный механизм способен выполнять различные функции. Для того чтобы задать роботу поведение необходимо написать программу. Сделать это можно как при помощи самого микрокомпьютера, на котором предусмотрены клавиши, либо по средствам специального программного обеспечения на ПК.
• Конструктор Fischertechnik. Данный конструктор является развивающим. Он подходит как для детей, так и для подростков и студентов. Такой конструктор позволяет создавать самых разнообразных роботов и задавать им программы при помощи компьютера.
• Scratch Board.
• Arduino.
• Конструкторы УМКИ. Такие модули оснащены микропроцессором, а также наборами датчиков.

Все эти модули имеют достаточно высокую стоимость, что делает их менее доступными. Однако при этом они способны активно развивать детей во всех направлениях связанных робототехникой – мышление, логика, алгоритмические и вычислительные способности, а также исследовательские навыки и, самое главное, техническую грамотность.

Образовательная робототехника в начальной школе

Учитывая вышеуказанные проблемы, на данный момент программа робототехники в школе доступна все еще не везде. Однако даже без использования специальной техники, конструкторов и настоящих роботов в школьных программах по информатике и ИКТ стоит начать изучение введения в робототехнику. Это позволит ближе познакомить учеников с предметом, а также поможет в дальнейших шагах в данной сфере знаний. При этом достаточно провести всего лишь два занятия, после чего дети смогут самостоятельно заниматься робототехникой.

Основы робототехники для детей в начальной школе позволит понять ученикам, что такое робот и принцип его работы. Также детям будет интересно знать, что понятие «робот» было придумано писателем фантастом Карелом Чапеком в далеком 1920 году. Это основы робототехники, позволяющие окунуться в мир полный удивительных изобретений и высоких технологий, которые моментально возбуждают в детях огромный интерес к данной науке.

Кроме этого, основы робототехники помогут детям, выбравшим путь изучения роботов, в дальнейшем обучении.

Технологии не стоят на месте, они постоянно развиваются, и вполне возможно, что именно ваш ребенок или ученик сконструирует наноробота, который сможет лечить сложнейшие заболевания. Программа робототехники в школе – это огромный шаг к технологиям будущего, к развитию и совершенству технологий.

http://www.youtube.com/watch?v=E7TibP-aAzk танцующий робот

Конкурс изобретательских идей

 «Позитронный мозг»

25 октября 2014 года в ГБОУ «Школа № 399» Восточного административного округа города Москвы впервые состоялся конкурс изобретательских идей «Позитронный мозг» для обучающихся 1–8-х классов, участников научного общества «Кассиопея».

Цель конкурса – пробудить интерес школьников к техническому творчеству, а задача состояла в том, чтобы в изобретении была видна самостоятельная, оригинальная мысль автора.

Юные конструкторы и инженеры при выполнении конкурсных работ использовали различные материалы и механизмы, воплощая свою идею в удивительные конструкции с необычными названиями.

Несомненно, такие работы необходимы для развития первичного интереса детей к техническому творчеству, однако цель конкурса состояла в том, чтобы в изобретении была видна самостоятельная, оригинальная мысль автора — как в постановке задачи разработки, так и в собственно решении этой задачи. Ребята справились с этим. Возможно, их изобретения будут использоваться в повседневной жизни, а может быть, в будущем у нас появится возможность напечатать поделки с помощью 3D принтеров.  

Особенно хочется отметить интересные работы:

Толстов Артём собрал «Лондонские часы», которые можно использовать как дидактический материал на уроках в начальной школе. Поделку «Лондонские часы» Артём сделал из бумаги и дерева, с использованием лакокрасочных материалов и часового механизма. В номинации «Квилинг» интересную работу «Космонавт» представила Калганова Ксения. Кошкаров Олег используя дерево и металл, а также механизмы от часов, выполнил работу в стиле «Стимпанк», назвав её «Корабль-часовой» и модель трансформер «Грузовик-Волк». Торопов Николай и Орешкин Григорий представили модель «Голодный аллигатор», разработав программу, с помощью которой ЛЕГО-крокодил открывает и закрывает пасть.      

В номинации «Роботы» победителем стал ученик 5А класса Шершнёв Влад.  Модель «Робота – BMO» была сделана из картона, возможно в будущем Влад станет изобретателем настоящего наноробота.

Методисты территориальной группы ВАО ГБОУ ГМЦ ДОгМ по направлению «Конкурсное и фестивальное движение» Брускова И.П., Елина Е. А. приняли участие в презентации выставочной экспозиции и пожелали юным творцам радости на увлекательном пути воплощения своих креативных идей, отметили практическую значимость представленных работ.

Конкурс изобретательских идей «Позитронный мозг» — ступенька на пути к серьёзному увлечению ребят инженерными науками.

Статья из электронного журнала «Юные изобретатели Москвы»

Первый выпуск ГБОУ «ИннАрт»:

«Многоуровневая модель продвижения проектов детей и молодежи в научно-технической сфере в системе дополнительного образования предполагает реализацию многозвенных процессов развития научно-технического творчества в цепочке «идея — модель — проект — малое инновационное предприятие».

Решая задачи многовекторного развития промышленности России в новом технологическом укладе, необходимо со школьной скамьи готовить кадры для инновационной экономики — прививая интерес детей к изобретательству,        инженерно-конструкторской        деятельности с использованием современных компьютерных технологий, к созданию пользующихся спросом товаров.

Педагоги, руководители проектов играют важнейшую роль в судьбе и проекта и его автора. Организуя проектную деятельность школьников, педагоги часто ставят перед ними не РЕАЛЬНЫЕ научные и технические задачи, которые детям было бы интересно решать, на которых можно было бы развивать свое творческое мышление, а надуманные «проблемы» или задачи 20-30 летней давности, касающихся таких объектов и технологий, которых в современной промышленности уже не существует. Это, естественно, резко ограничивает возможности дальнейшего продвижения проекта, поскольку «области коммерциализации» для него не существует в принципе. На проведенных специалистами МШИ семинарах «Возможности коммерциализации научно-технических разработок детей и молодежи до 18 лет в системе образования города Москвы», «Как педагогу выявить возможное изобретение в научно-технической разработке ребенка» педагоги дополнительного образования впервые задумались о роли постановки задачи, «названия проекта» в его дальнейшей судьбе. Даже небольшой тренинг по переформулированию тем проектов, которые были у их учеников, выявил психологическую проблему: педагоги не готовы были ВИДЕТЬ, что у проектов их учеников могут быть какие-либо перспективы вне рамок школы, т.е. реально занижали уровень, планку, которую дети могут «взять» своей творческой мыслью. Однако показанные перспективы реализации проектов заинтересовали педагогов, они показали свою готовность дальше развиваться, осваивать новые методы и методики обучения детей научно-техническому творчеству для повышения мотивации ребят — ведь перспектива увидеть свою разработку «в реальности» детям намного интереснее, чем просто выполнить очередной учебный проект «по плану».

Проблема десятка открывшихся в России центров прототипирования состоит в том, что они ждут авторов, студентов, заказчиков с идеями, но этот поток людей крайне мал, и дорогостоящее оборудование простаивает.

http://schv444.mskobr.ru/files/journal_young_inventors_1_2014.pdf