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.

Примерный перечень оборудования робототехники в школе:

Набор базовый EV3
Набор ресурсный EV3
Микрокомпьютер EV3
Аккумуляторная батарея к микрокомпьютеру EV3
Сервомотор большой EV3
Сервомотор средний EV3
Датчик расстояния ультразвуковой EV3
Датчик гироскопический EV3
Датчик цвета EV3 (освещенности)
Датчик касания EV3
ИК-маяк EV3
ИК-датчик EV3
Зарядное устройство (NXT и EV3)
Комплект заданий "Инженерные проекты" EV3. Электронное издание.
Дополнительный набор «Космические проекты» EV3
Комплект заданий "Космические проекты" EV3. Электронное издание
Комплект заданий "Физические эксперименты" EV3. Электронное издание
Адаптер "Bluetooth-USB"
Поля для соревнований роботов NXT
Датчик температуры для микрокомпьютера NXT V4
Зарядное устройство (NXT и EV3)
Конструктор "Технология и физика"
Набор дополнительных элементов "Пневматика".
Набор дополнительных элементов "Возобновляемые источники энергии"
Дисплей ЛЕГО-мультиметра
Аккумулятор энергии ЛЕГО-мультиметра
ЛЕГО-мотор PF, средний/M
Е-мотор. LEGO
Батарейный блок PF
Батарея солнечная. LEGO
Кабель PF (50 см) дополнительный
Кабель PF (20 см) дополнительный
ЛЕГО-мотор PF, большой/XL
Аккумуляторная батарея PF
ЛЕГО-лампа PF
Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo
Набор базовый LEGO WeDo 2.0 (280 эл-тов)
ПервоРобот LEGO WeDo. ПО. Комплект интерактивных заданий. Книга/учит. Win&Mac. CD
ПервоРобот LEGO WeDo. ПО. Лицензия ПП/класс. Win&Mac
ПервоРобот LEGO WeDo. ПО. Комплект интерактивных заданий. Книга/уч. Лицензия на класс. Wi
Набор ресурсный для WeDo
Мотор средний WeDo 2.0
Аккумуляторная батарея WeDo 2.0
Датчик движения WeDo 2.0
Датчик наклона WeDo 2.0
СмартХаб WeDo 2.0
Комплект учебных проектов WeDo 8+. CD издание
Комплект учебных материалов LEGO WeDo 2.0. Электронное издание
Датчик наклона к WeDo
Датчик движения к WeDo
ЛЕГО-лампа PF
USB LEGO-Мультиплексор к WeDo
Декорации. LEGO
Конструктор "Первые конструкции". Книга для учителя
Конструктор "Первые механизмы "
Конструктор "Первые механизмы ". Книга для учителя
Конструктор "Простые механизмы"
Увлекательная математика. 1-2 класс. Базовый набор
Увлекательная математика. 1-2 класс. Учебные материалы
Cafe+. Базовый набор.
Моя первая история. Базовый набор.
Учись учиться. Базовый набор
Общественный и муниципальный транспорт. DUPLO
Большая ферма. DUPLO
Дикие животные. DUPLO
Детская площадка. DUPLO
Люди мира. DUPLO
Платы строительные большие. DUPLO
Гигантский набор. DUPLO
Город. DUPLO
Городские жители. DUPLO
Набор с трубками. DUPLO
Строительные кирпичи. DUPLO
Платы строительные большие. LEGO (1шт-38*38; 3 шт-25*25)
Космос и аэропорт.LEGO
Платы строительные маленькие. LEGO
Общественный и муниципальный транспорт.LEGO
Окна, двери и черепица для крыши. LEGO
Рабочие и служащие. LEGO
Сказочные и исторические персонажи. LEGO
Городская жизнь. LEGO
Декорации. LEGO
Строительные кирпичи. LEGO (1000 эл.тов)
Строительные машины. DUPLO
Колеса. LEGO
Комплект коробок для хранения деталей (6 в 1)
Разделитель кубиков.

Источник: https://nsportal.ru