РЕАЛИЗАЦИЯ КУРСА РОБОТОТЕХНИКИ ВОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
Технологии и робототехника переходятиз специализированной области инженерии в ситуацию, когда они полностьюинтегрированы в повседневную жизнь общества. Многие школьные программы миратеперь отражают эту реальность и такие предметы, как информатика ипрограммирование начинают появляться снова, предъявляя повышенные требования кучителям на всех уровнях от начального образования до старших классов среднейшколы и выше.
Робототехника для школ сравниваетпередовой опыт, внедрение и планирование технологий и робототехники в школах идает обзор состояния дел в мире. На данном этапе становления и развитияобщества разрабатывается большое количество учебных проектов и материалов длявсех возрастных категорий школьного образования. Посредством семинаров, лекцийи учебных занятий каждый ученик может обучаться робототехнике, начиная отсамого нулевого уровня, заканчивая экспертным.
Необходимость внедрения робототехникив образовательный процесс объясняется результатами, которых можно достигнуть впроцессе обучения:
1. Обогащается профессиональный портфельучителя, который соединяет школу с окружающим миром.
2. Продвигаются технологии и робототехника вшколах как сквозной компонент школьной программы.
3. Происходит внедрение инноваций в школах иколледжах с помощью ООР и инструментов активной методологии обучения.
4. Повышается уровень осведомленностиучащихся об использовании чувствительности и контроля в обществе.
5. Приобретаются знания, технические навыки икомпетенции по использованию технических инструментов, которые сегодня востребованыв мире.
6. Продвигаются существующие методологииробототехники в школах на национальном и европейском уровне.
7. Ученики приобретают навык дебатов и умениявыступать публично в процессе соревновательной робототехники и различныхконкурсов.
Паперт в своих трудах рассматривалконструкционизм как метод обучения, предполагающий «обучение на практике»,учитывающий предыдущие знания и опыт учащегося, что позволяет детям учитьсялучше. Это объяснялось тем, что в процессе работы с реальными материалами, детиусваивают навыки проектирования в реальной жизни. Практическое обучениерассматривается как наиболее эффективный способ изучения окружающего нас мира.
Данная теория непосредственно касаетсяработы с такими инструментами, как роботы. Теория конструкционизмапредполагает, что дети активно развивают интеллект и приобретают когнитивныенавыки в процессе образовательной робототехники.
Такой вид образовательного обученияпозволяет экспериментировать с вычислительными методами, которые способствуютрешению проблем, поэтому активные процессы становятся все более необходимыми вобразовательном процессе. Робототехника позволяет развивать навыки логическогомышления, проектирования систем и понимания всех возможностей, которыепреподносит мир цифровых технологий.
В последние годы спрос на роботоврастет благодаря новым разработкам в области автоматизации и вычислений. Этотрост спроса сопровождался растущим распространением робототехническогообразования в школах (Anwar et al., 2019). Робототехника рассматривается каксредство, с помощью которого учащиеся могут активно участвовать в изученииконцепций из разных дисциплин. Более того, учащиеся могут развивать навыкиадаптации, саморегуляции, обучения в среде цифровых технологий и другие навыки,которые жизненно необходимы для обучения в эпоху пандемии COVID-19.
Обучение робототехники позволяетповышать уровень вовлеченности учеников в образовательный процесс. Вовлеченностьво многом определяет взаимодействие ученика и учителя, атмосферу в классе ирезультаты обучения. В робототехнике есть много путей, которые могут привлечь учащихсяс разными интересами и опытом.
Если же необходимость преподаванияробототехники и ее преимущества от внедрения очевидны, то открытым остаетсявопрос, как лучше преподавать робототехнику в рамках школьной дисциплины. Этообусловлено тем, что в отличие от профессионально-ориентированных наробототехнику высших учебных заведений, специализация и финансирование которыхпозволяет приобретать все необходимое оборудование, то в рамках школьнойдисциплины существуют определенные ограничения и трудности. Так, рассмотримсуществующие методы преподавания робототехники в школе.
Первое, чему необходимо обучитьшкольников – программирование. Это те азы, база, которая необходима длядальнейшего изучения особенностям робототехники. Без знания языкапрограммирования, того, как это устроено, невозможно будет в дальнейшем изучатьробототехнику. Если не рассматривать существующие языки программирования,которые не всегда могут быть понятны школьникам младшей, средней школы,существуют более простые приложения и веб-сайты, которые обучают основампрограммирования:
1. Code.org: это основной веб-сайт для любогокласса STEM, который может познакомить учащихся с программированием. Наплатформе существуют простые уроки «Час кода», а также полные курсы длясамостоятельного изучения для всех классов.
2. Scratch. Еще один сайт бесплатногопрограммирования, платформа популярна тем, что позволяет учащимся создаватьинтерактивные истории и игры с помощью блочного кодирования. Данный сайт лучшевсего подойдет для детей школьного возраста.
3. «Кодовый бой: сражайтесь с монстрами спомощью программирования!». В этой приключенческой игре учащиеся пишутнастоящий код, замаскированный под эпическое приключение.
4. LightBot. Приложение, в котором учащиесярешают головоломки с помощью программирования.
5. Kodable: идеально подходит для учениковначальной школы, эта платформа использует программирование перетаскиванием, азатем переходит к программированию на JavaScript и Swift с различными играми.
Прежде чем перейти к рассмотрениюдругих инструментов и оборудования, которые позволяют обучать школьниковробототехнике, стоит отметить достаточную вовлеченность материальнойсоставляющей – денег. Класс робототехники подразумевает большое вливаниеденежных средств в образовательный процесс ввиду достаточной дороговизнытребуемого оборудования. Однако если теоретическую базу можно получить за счетонлайн-курсов, учебников и др. материала, то практическую часть осваиватьнеобходимо только при помощи специализированного оборудования. Среди такогооборудования можно выделить следующие:
· NAO Robot: робот-гуманоид NAO являетсяидеальной платформой для обучения концепциям науки, технологий, инженерии иматематики на всех уровнях. Он предлагает практический опыт, связывая теорию спрактикой, чтобы открыть для себя широкий спектр областей, связанных сробототехникой, таких как информатика, механика, электроника или управление.
· Дроны. Они необходимы для того, чтобыпозволить ученикам осваивать основы программирования путем «написания»определенных команд. Дронов можно заставить делать все, что угодно: следоватьза вами, участвовать в лазерных сражениях, проходить лабиринты и многое другое.Это позволит не только пополнить багаж знаний и навыков, но и получитьнастоящее удовольствие от процесса.
· Dobot Роботизированная рука: DobotMagician V3 — это передовая роботизированная рука, доступная для обученияробототехнике. Школьники могут запрограммировать на любое действие: поднятьвещь, передвинуть, соединить с другими элементами.
· Различные конструкторы, например, LEGO.Несмотря на то, что многие воспринимают конструкторы, как обычные игрушки длядетей, развивающие мелкую моторику, компании выпускают определенный рядконструкторов, относящихся к робототехнике. Например, это могут быть различныемикросхемы, элементы для микросхем, которые при правильном соединении будутобразовывать различные инструменты. Также в комплект может входить уже готовыйробот, разбор которого позволит ученикам изучить более детально все элементы,которые в совокупности превращаются в готового робота.
В робототехнике замечательно то, что школьникидействительно получают удовольствие от обучения. Например, учащимся нравитсяработать с кубиками LEGO Education, потому что они уже знакомы с компонентами,которые будут использовать, и автоматически предполагают, что им будет весело.
В рамках учебной программы поробототехнике учащиеся придумывают собственные идеи решения проблем,совершенствуют их и работают вместе в группах или парах, чтобы решитьпоставленную задачу. Чем сложнее задача, тем веселее и тем больше навыковприобретается в процессе.
Интересные и эффективные способыобучения с помощью робототехники, – вот почему эти инструменты в классе могутбыть такими полезными и побуждают детей учиться важным навыкам. Даже еслиребенок учится в начальной школе, этот опыт и уроки позволят ему лучшеподготовиться к будущему и, в конечном итоге, к завтрашнему рынку труда.
Помимо этого, образовательнаяробототехника является идеальным решением для учителей и учеников, чтобыприблизиться к концепциям STEM (наука, технологии, инженерия и математика) иначать их осваивать, создав или управляя роботом.
Роботы всегда были увлекательнойтехнологией, которую можно программировать, таким образом, чтобы те двигались, издавалишум, загорались и следовали инструкциям в соответствии с указаниями. Нет ничегоболее увлекательного и познавательного, чем создание собственного робота и егоучастие в гонке, занятии или испытании. В школе роботы поощряют решениепроблем, творческое мышление и здоровое чувство конкуренции, котороестимулирует новаторское мышление учащихся.
Библиографический список
1. Баранова, В.И. Система работы по развитиютворческих способностей обучающихся средствами цифрового прототипирования иробототехники / В. И. Баранова // Методист. 2016. — № 4. — С. 18–20.
2. Злаказов А.С. Уроки Лего-конструирования вшколе: методическое пособие / А.С. Злаказов, А.Г. Горшков, С.Г. Шевалдина. — М:БИНОМ. Лаборатория знаний. — 2011. — 120 с.
3. Корягин, А.В. Образовательнаяробототехника Lego WeDo. Сборник методических рекомендаций и практикумов / А.В.Корягин. — М.: ДМК Пресс, 2016. — 254 c.
4. Мирошина, Т.Ф. Образовательнаяробототехника в начальной школе: учебно-методическое пособие / Т.Ф. Мирошина,Л.Е. Соловьева, А.Ю. Могилева, Л.П. Перфильева; под рук.В.Н. Халамова. — М: Челябинск: Взгляд, 2011. — 152 с.
4.
