Новый школьный предмет — робототехника!

Новости

О том, что робототехника должно быть в школе в качестве школьного предмета ни у кого уже не вызывает сомнений. Более того, многие школ находят возможности внедрять робототехнику в качестве регулярных уроков.

Но все же, какой же должна быть школьная робототехника?

Попробую изложить свои мысли в этой статье.

Я выделяю 5 основных направлений робототехники. Разделение достаточно условно. Названия направлений исключительно авторские.

Начинаем.

First robotics / Начальная робототехника (3-6 лет)

Итак, начинать робототехнику стоит еще с детского сада и образовательные решения для этого есть в достаточном количестве. Концепт First Bot (первый робот) полностью раскрывает особенности робототехники для этого возраста. Этот уровень призван впервые познакомить детей с роботами. Знакомство с этими работами можно делать начиная уже с 3 лет. Также, следует отметить, что на данном этапе конструирования роботов или отсутствует или сведено к минимуму, однако идет активное развитие логического, алгоритмического и структурного мышления. Занятия помогут малышам получить начальные представления о таких вещах, как последовательности, циклы и алоритмы, освоить азы программирования. Интересной чертой робототехнических решений для дошкольников является отсутствие работы с ПК, ноутбуками и гаджетами.

В младшей школе обычно робототехника разделяется на два направления: Классическая робототехника и Базово-модельная робототехника.

Classic robotics / Классическая робототехника.

Для объяснения этого направления стоит вспомнить одно из определений робототехники. Робототехника — это комплексная наука, изучающая весь процесс создания робота: от идеи до реализации, обязательно должен включать в себя: постановку задачи, которую должен выполнить робот, генерирование идеи, моделирование, конструирование, программирование, тестирование и совершенствование работа.

Исходя из этого в классической робототехнике каждое занятие обязательно должно включать в себя:

1) Идею и мотивацию создания конкретного работа, техническое задание;

2) Моделирование работа (на первых шагах происходит детальный осмотр будущей модели, а со временем дети самостоятельно делать эскизы и создавать модели в 3D-дизайнерах)

3) Конструирование работа (из готовых конструкторов, сбора из подручных материалов, 3D-Принтинг), знакомство с основами построения различных конструкций, сборка простых и сложных механизмов и механических передач;

4) Знакомство с микроэлектроникой (изучение принципов работы электронных компонентов работа: моторы, сенсоры, платы и т.д.);

5) Составление алгоритма работы и программирования работа по идеи технического задания;

6) Тестирование работа (совершенствование конструкции и программы, если в этом есть необходимость).

Возможно именно при такой структуре состоится полноценное обучение детей робототехнике. Это очень важно в начале формирования робототехнических знаний и для того, чтобы дети понимали, что робот — это сложная электромеханическая система.

В основе такого направления лежат применения робототехнических наборов из которых можно собрать большое количество моделей.

Base-model robotics / Базово-модельная робототехника

Предусматривает использование одной или нескольких базовых моделей работа в течение всего курса обучения. На таких курсах ребёнок получает навыки по основам программирования и начальной микроэлектроники, иногда добавляется 3D моделирование и совершенствование роботов различными подручными материалами. Направление позволяет усовершенствовать навыки графического программирования, ведь робот выступает мощным инструментом для простого и понятного объяснения сложных вещей в программировании, что так необходимо в начале формирования робототехнических умений.

Важно! Поскольку используется одна модель в течение курса необходимо построить курс так, чтобы сохранить мотивацию детей.

Робототехнику средней и старшей школы кроме предыдущих направлений дополняют Open Source робототехника и Проектная робототехника.

Open Source robotics / Open Source робототехника

Данное направление имеет целью познакомить учащихся с электронными компонентами и основами создания каркасов и механических узлов. В процессе обучения учащиеся знакомятся с различными платами, учатся программировать и работать с интегрированными и периферийными устройствами (моторы, сенсоры). Важно включить в направление основы микроэлектроники и пайки. Это направление является одним из базовых потому что охватывает следующие темы: основы электричества и микроэлектроники (работа с мультиметром и прокладки электропроводки), аналоговые и цифровые сигналы и работа с ними, протоколы, основы программирования (некоторые из плат можно прогрмуваты на 3-4 языках) тому подобное. Сюда стоит добавить 3D-моделирования и 3D-печать, работа с металлами, деревом, акрилом, оргстеклом, пластиком, картоном и т. При работе с каркасными материалами необходимо познакомить учащихся с основами сверления и монтажно-фиксационная элементами (болты, гайки, шайбы, саморезы, стяжки, клеи и термоклеи и т.д.). Эти знания являются основой для мейкерства, DIY (Do It Yourself — «сделай это сам»), IOT (Internet of Things — Интернет вещей), Smart House (Умный дом) и др.

Project Robotics / Проектная робототехника

В основе этого направления лежит постоянная работа с одной моделью (или проектом), которая разработана для подготовки к различным соревнованиям, олимпиад, фестивалей, научных выставок и тому подобное.

К этому направлению часто относятся разработки стартапов, создание дронов, бытовых и промышленных роботов. Стоит отметить, что до этого концепта принадлежит создание роботов где в качестве каркаса используются не только технические детали наборов, а различные материалы — фанера, металлы, пластик, картон, оргстекло и акрил и т.д., а также разработаны и напечатаны на 3D-принтере собственные детали.

Направление предусматривает постоянную работу лишь с одной моделью, постоянно тестируя и совершенствуя ее. Часто направление базируется на Open Source робототехнике. Ориентирован на старшие классы.

Самое главное после этой статьи — понять идеи направлений и создать курсы робототехники в школе в зависимости от возраста детей, уровня восприятия, предпочтений учителя, материального обеспечения и избранных робототехнических решений.

Продолжение следует 🙂

Все, что я предлагаю, мысли, решения и тд так или иначе были протестированы лично мной начиная с 2006 года.

Если вы другое мнение, что подсказывает ваш длительный опыт работы в образовательной робототехники — пишите комментарии.

Автор: Анатолий Василюк.

Копирование и использование материалов без личного согласия автора — запрещено!

#RoboHouston

# робозалежни

Post a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*