Обобщение на открит урок по курса „Образователна роботика. Мислете с ръцете си. Какви са ползите от практикуването на роботика? Организационен етап. Поставяне на целта и задачите на урока

Предлагам ви обобщение на образователните дейности на децата 10-12 години (ученици от средна група) по темата „В джунглата на роботиката“. Тази работа ще бъде полезна както за училищните учители, така и за работниците в допълнителното образование (ръководителите на клубове). Предлагаме на вашето внимание, което е насочено към развиване на любопитството сред учениците, както и към подхранване на интереса им към техническите области, работата на инженерите и програмистите. Повече подробности тук: https://repetitor.ru/repetitors/informatika, ще намерите много интересни неща

Цел: да се развият идеите на децата за това какво е роботика, каква е неговата история, предназначение и място в съвременния свят.

Демо материал:

• Презентация на тема „История на роботиката и конструкторите Lego“,
• видео "Джунгла".

Раздаване: Конструктори Lego Education 9580

Методически техники: разговор-диалог, игрова ситуация, гледане на презентация, разговор, тематично физическо възпитание, експеримент, продуктивна дейност на учениците, анализ, обобщаване.

Обобщение на урока „В джунглата на роботиката“

Учител: „Здравейте, момчета!

Във всички минали класове се запознахме с конструктора Lego и програмата Lego Education. Научихте как да сглобявате роботи с помощта на готови инструкции и сами да програмирате техните действия. Днес ще обобщим всичките си знания в раздела „Забавни животни“, а именно ще конструираме четири модела. 1-ви отдел:

• "Ревящ лъв"
• "Гладен алигатор"
• "Маймуна барабанист"
• "танцуващи птици"

За да направите това, днес ще предприемем пътуване до джунглата, но не обикновена, а джунгла на роботи. Пътуващите ще бъдат разделени на 4 групи. Всеки отдел трябва да сглоби робот за кратко време, да създаде програма в средата на Lego Education и да „оживи модела“. Откриваме коя група е най-енергична, най-дружелюбна и най-бърза в научните експерименти, като наблюдаваме скоростта и правилността на сглобяването, както и поведението на робота.

Учениците започват да се събират.

Учителят: „Докато конструкторите са заети с работа, ние каним експерти в областта на роботите Лего, за да говорим за историята на съвременните конструктори и роботи.“

Ученици: „Роботика (от robots и technology; англ. robotics) е приложна наука, която се занимава с разработването на автоматизирани технически системи и е най-важната техническа основа за интензификация на производството.

Най-важните класове роботи с общо предназначение са манипулативни и мобилни роботи.

Манипулационен робот- автоматична машина (стационарна или мобилна), състояща се от задвижващ механизъм под формата на манипулатор с няколко степени на мобилност и устройство за програмно управление, което служи за изпълнение на двигателни и контролни функции в производствения процес. Такива роботи се произвеждат в подови, окачени и портални версии. Те са най-разпространени в машиностроенето и уредостроенето.

Мобилен робот- автоматична машина с подвижно шаси с автоматично управлявани задвижвания. Такива роботи могат да се движат на колела, да се движат и да се проследяват (също така има пълзящи, плуващи и летящи мобилни роботизирани системи).

Роботизираните системи са популярни и в сферата на образованието като съвременни високотехнологични изследователски инструменти в областта на теорията на автоматичното управление и мехатрониката. Използването им в различни образователни институции за средно и висше професионално образование прави възможно прилагането на концепцията за „обучение, базирано на проекти“, която е в основата на такава голяма съвместна образователна програма на Съединените щати и Европейския съюз като ILERT.

Използването на възможностите на роботизираните системи в инженерното образование дава възможност за едновременно развиване на професионални умения в няколко свързани дисциплини: механика, теория на управлението, проектиране на схеми, програмиране, теория на информацията. Търсенето на комплексни знания допринася за развитието на връзки между изследователски екипи. Освен това още в процеса на специализираното обучение студентите са изправени пред необходимостта да решават реални практически проблеми.

Съществуващи роботизирани системи за учебни лаборатории:

• Комплект за управление на мехатроника
• Festo Didactic
• LEGO Mindstorms
• fischertechnik.

Роботиката се основава на дисциплини като електроника, механика, компютърни науки, както и радио и електротехника. Има строителна, индустриална, битова, авиационна и екстремна (военна, космическа, подводна) роботика. Серията Lego се превърна във важен строителен комплект за изучаване на роботи в училище.

LEGO(преведено от датски като „играйте добре“) - серия от играчки, които са комплекти от части за сглобяване и моделиране на различни предмети. LEGO комплектите се произвеждат от LEGO Group, чиято централа е в Дания. Тук, в Дания, на полуостров Ютланд, в малкото градче Билунд, се намира най-големият Леголенд в света - град, построен изцяло от конструктори LEGO.

Основният продукт на компанията LEGO са цветни пластмасови тухли, малки фигури и др. LEGO може да се използва за изграждане на обекти като превозни средства, сгради и движещи се роботи. След това всичко, което е построено, може да бъде разглобено и частите да се използват за създаване на други обекти. Компанията LEGO започва да произвежда пластмасови тухли през 1949 г. Оттогава LEGO разшири обхвата си, за да включи филми, игри, състезания и седем тематични парка. Въпреки това има много клонинги и фалшификати на дизайнера.

Предстои презентация „Историята на роботите и Лего”.

Учителят: „И сега младите изследователи ще споделят знанията си за джунглата. Те ще ви разкажат за джунглата."

Ученици: „Ju?ngli са дървета и храсти, комбинирани с високи треви. Англичаните, които са живели в Индия, са заимствали тази дума от езика хинди.

Най-големите джунгли съществуват в басейна на Амазонка в по-голямата част от Централна Америка (където се наричат ​​„селвас“), в екваториална Африка, в много райони на Югоизточна Азия и в Австралия. Дърветата в джунглата имат няколко общи характеристики, които не се наблюдават при растенията в по-малко влажен климат: Основата на ствола на много видове има широки, дървесни издатини.

Върховете на дърветата често са много добре свързани помежду си с лози. Други характеристики на джунглата включват необичайно тънката (1-2 мм) кора на дърветата. В джунглата има широконоси маймуни, редица семейства гризачи, прилепи, лами, торбести, няколко разреда птици, както и някои влечуги, земноводни, риби и безгръбначни.

Много животни с хващащи се опашки живеят по дърветата. Има много насекоми, особено пеперуди, и много риби. Две трети от всички животински и растителни видове на планетата живеят в джунглата. Изчислено е, че милиони животински и растителни видове остават неописани."

Възпроизвежда се видеото Jungle.

Учениците използват Lego WeDo, за да създават модели на ревящ лъв, маймуна барабанист, гладен алигатор и танцуващи птици. Учениците сглобяват роботи, програмират и демонстрират модели. Отговорниците обявяват резултатите от попълването на таблицата за анализ на поставените цели и задачи в открит урок.

Модели на роботи

Група №1.

Ученик № 1.1: „Сглобихме модел „маймуна барабанист“ и го програмирахме. Енергията се прехвърля от лаптопа към мотора, а от мотора първо се върти малкото зъбно колело, а след това венецът. Това от своя страна завърта оста. Юмруците повдигат и спускат лапите на нашия барабанист. Бяхме изправени пред задачата да изградим маймуна, която бие различни ритми, и успяхме. Опитахме се да създадем различни движения на маймуната, като променихме позицията на гърбиците. Промяната на позицията променя звука и времето на ударите с лапата на маймуната.

Ученик № 1.2: „Въпреки ужасяващия си вид, тази голяма маймуна, висока над два метра, е много дружелюбна; мъжките от едно стадо обикновено не се състезават помежду си и за да се подчини водачът, достатъчно е да отвори очи и да издаде подходящ вик, като се удря с пръсти по гърдите. Това поведение е просто действие и никога не е последвано от атака.

Преди истинска атака, той дълго и мълчаливо гледа в очите на врага. Гледането директно в очите е предизвикателство не само при горилите, но и при почти всички бозайници, включително кучета, котки и дори хора. Малките горили остават с майка си почти четири години. Когато се роди следващото, майката започва да отчуждава по-голямото, но никога не го прави грубо; тя сякаш го кани сам да опита силите си в зряла възраст.

След като се събудят, горилите тръгват да търсят храна. Останалото време посвещават на почивка и игри. След вечерята те подреждат нещо като постелка на земята, на която заспиват.”

Група №2.

Ученик № 2.1: Сглобихме модел „ревящ лъв“. Енергията се прехвърля към двигателя, който получава енергия от компютъра. Това задвижва зъбното колело, което завърта коронното колело. Коронното колело е свързано със същата ос, на която са фиксирани предните лапи на лъва; когато оста се върти, лъвът сяда или ляга. Нека демонстрираме как работи моделът.

Ученик #2.2:. „Лъвът е вид хищен бозайник, един от четирите представителя на рода пантери. Това е втората по големина жива котка след тигъра - теглото на някои мъжки може да достигне 250 кг. Характерна особеност на лъва е гъстата грива при мъжете, която не се среща при други представители на семейството на котките.

Предпочита открити пространства, където намира прохлада в сянката на редки дървета. За лов е по-добре да имате широк поглед, за да забележите отдалече стада пасящи тревопасни животни и да разработите стратегия как най-добре да ги приближите незабелязани. Външно това е мързелив звяр, който дреме и седи наоколо за дълго време.

Едва когато лъвът е гладен и е принуден да преследва стада тревопасни животни или когато трябва да защитава територията си, той излиза от ступора си. Лъвовете са били популярни в културата в древността и Средновековието, те са били отразени в скулптура, живопис, върху национални знамена, гербове, в митове, литература и филми.

Група №3.

Ученик № 3.1: Сглобихме модел на „гладен алигатор“. Енергията се прехвърля от компютъра към двигателя, който върти зъбния венец. Тази предавка е монтирана на една ос с макара. На малка шайба е поставен ремък, който предава движение на голяма шайба. Той отваря и затваря устата на алигатора. Нека демонстрираме как работи моделът: сложете риба - устата се затваря, извадете риба - устата се отваря.

Ученик № 3.2: „Алигаторът е род, който включва само два съвременни вида: американски (или мисисипски) алигатор и китайски алигатор. Големите алигатори имат червени очи, докато по-малките имат зелени очи. Въз основа на тази характеристика алигаторът може да бъде открит през нощта. Най-големият алигатор, регистриран някога в историята, беше открит на остров в американския щат Луизиана - дължината му беше . Бяха претеглени няколко гигантски екземпляра, най-големият от които тежеше повече от тон.

В света има само две страни, където живеят представители на този род - Съединените американски щати и Китай. Китайският алигатор е застрашен. Американският алигатор живее на източното крайбрежие на Съединените щати. Само във Флорида техният брой надхвърля 1 милион индивида. Единственото място на Земята, където съжителстват алигатори и крокодили, е Флорида.

Големите мъже водят самотен начин на живот, придържайки се към своята територия. По-малките мъжки могат да се видят в големи групи в непосредствена близост един до друг. Големите индивиди (както мъжки, така и женски) защитават своята територия; малките алигатори са по-толерантни към индивиди със същия размер.

Разлика между крокодил и алигатор: Най-голямата разлика е в техните зъби. Когато челюстите на крокодила са затворени, се вижда големият четвърти зъб на долната челюст. При алигатора горната челюст покрива тези зъби. Те могат да бъдат разпознати и по формата на муцуната си: истинският крокодил има остра V-образна муцуна, докато алигаторът има тъпа U-образна муцуна.

Алигатор

Група №4.

Ученик № 4.1: „Построихме модел на „танцуващи птици“. Енергията се прехвърля към двигателя, а предавката се върти от компютъра. Монтиран е на една ос с макара, която също се върти. Птица е прикрепена към върха на скрипеца и коланът е поставен върху скрипеца. Когато една шайба се върти, ремъкът се движи и завърта друга шайба. Целта ни беше да създадем структура, в която птиците да се въртят първо в една посока, а след това в различни посоки. Нека демонстрираме как работи моделът: като сменяте скоростите, можете да завъртите птиците в различни посоки.“

Постепенно високите технологии стават част от ежедневието: „умен дом“, интерактивни художествени изложби, разговорни ботове. Не е изненадващо, че те започват да преподават основите на програмирането и роботиката още преди училище. Все по-често се отварят центрове по роботика и инженерни клубове. Според различни източници в Русия има около 400 кръга, свързани с роботиката и ИТ; все още няма официална статистика. И този брой само ще расте.

От кръжока на младите инженери и радиолюбители до секция Роботика

Роботиката се интегрира органично и почти безшумно в образователния процес. През 2016 г. роботите мигат светодиоди на всички нива на образователните институции: от детските градини до университетите, но най-вече в училищата. Роботиката се счита за инструмент за задълбочено изучаване на дисциплини като компютърни науки, физика и технологии. Следователно учениците могат да научат началото на роботиката не само в клубове, но и в училища и университети, където роботите все повече се въвеждат в образователния процес.

Кръговата система на допълнително образование е особено добре позната на хората от по-старото поколение от страните от бившите съюзни републики на СССР. Безплатното съветско образование беше щедро допълнено от извънкласни дейности, базирани в дворци и домове на пионери (според Wikipedia през 1971 г. имаше 4400 „дворци“).

Пространственото мислене беше развито в бъдещите инженери чрез клубове по техническо моделиране и дизайн и радио работилници. Учениците създадоха модели на автомобили и самолети от нулата, научиха се да работят с оборудване (стругове, машини за изгаряне, прободни триони и пили) и се запознаха с принципите на електричеството.

Съветската образователна система за инженерни и технически специалности, част от която бяха „кръгове“, се смяташе за една от най-добрите в света. Днес е обичайно да се говори повече за недостатъците на образованието в Русия, а американските и азиатските образователни институции заемат водещи позиции в областта на технологиите.

С разпадането на СССР културата на допълнителното образование и кръжоците също запада. Дейностите станаха платени, а темите загубиха разнообразие: спортните секции, училищата по танци и изкуства станаха популярни. Въздействието на такава промяна в образователното меню на цяло поколение деца вече може да се прецени. Завършилите висше образование с хуманитарни дипломи не намират работа, а предприятията отчаяно търсят инженерен персонал през деня.

През 2000-те години интересът към роботиката в образованието става все по-забележим. От 2002 г. в Русия се провеждат вътрешни и международни състезания по роботи. По същото време е създадена Руската асоциация по образователна роботика (RAER). От 2008 г. на базата на RAOR функционира Всеруският образователен и методически център за образователна роботика (VUMTSOR) - организацията доставя ръководства и предоставя на всички правна информация и препоръки за откриване на клуб по роботика.

Освен това от 2008 г. фондацията на Олег Дерипаска „Волное дело“ стартира програмата „Роботика“, която подкрепя образователни и конкурентни проекти.

През 2014 г. започна да се говори за роботи на държавно ниво. ASI (Агенция за стратегически инициативи, основател - правителството на Руската федерация) обяви Националната техническа инициатива. Глобалната идея на NTI е да изведе Русия до конкурентно ниво на високотехнологичния пазар до 2035 г. Едно от направленията на програмата беше подкрепата и популяризирането на техническото образование.

Заедно с популяризирането на роботиката в образователната среда се появи концепцията STEM (или STEAM). Това направление в глобалния образователен процес се характеризира с интердисциплинарен подход към обучението. Ключовите дисциплини са кодирани в съкращения: Science, Technology, Engineering, Art (не винаги), Math. Системата е предназначена да развива бъдещи инженери и роботици.

С държавна подкрепа се откриват не само клубове, но и цели технологични паркове - детски центрове, които обединяват клубове в различни технически области. Все още няма много технологични паркове. През май в Москва отвори врати първият детски център в Мосгормаш, а в края на септември беше открит технологичният парк Quantorium. Има планове и за откриване на технологични паркове в регионите. Те трябва да се появят в 17 региона: Мордовия, Татарстан, Чувашия, Алтайски край и др.

От дизайнера до микросхемата

Въпреки факта, че роботите са включени в часовете за деца от предучилищна възраст, основната роля в развитието на най-малките бъдещи инженери играе не електрониката, а творчеството. В образователната система STEM свободата на мислене и създаване е на преден план в предучилищните класове. Ето защо в кръгове за деца под 6 години активно се използват прости строителни комплекти и кубчета.

По-голямата част от клубовете по роботика са насочени към деца от начална и средна училищна възраст.

„Като правило, програмата на такива детски курсове включва въведение в дизайна на схеми, основите на програмирането и роботиката. Разликата между клубовете е тяхната задача: детето или се забавлява, или учи. Въз основа на това се избират методи и технологии на обучение. Глобалната цел на ROBBO Club е да отгледа поколение от млади новатори, които да бъдат конкурентоспособни не само на руския пазар, но и в света. Ето защо нашият курс е предназначен да работи с деца от различни възрасти: с деца в предучилищна възраст създаваме анимационни програми и класически компютърни игри (Pac-man, Arkanoid), програмираме роботи за изпълнение на различни задачи, с ученици се занимаваме с програмиране на езици за „възрастни“ , 3D моделиране, 3D дизайн и 3D принтиране. Така едно дете идва при нас само с умения за четене, а си тръгва с робот, отпечатан на 3D принтер, сглобен и програмиран самостоятелно“, обяснява Павел Фролов, продуцент на проекта за детска роботика за образование „РОББО“.

Роботиката допълва учебния материал в часовете по технологии, физика и математика. Дмитрий Спивак, директор на клуба по роботика в Санкт Петербург за деца Robx, смята, че в клубните класове детето може да приложи знания по механика и електродинамика и да се задълбочи в текстови езици за програмиране (например C). „В средното училище нашите ученици започват да се запознават с Arduino, по-сложни програми за 3D моделиране - OpenSCAD, параметрично моделиране, където децата описват форми с код“, казва Дмитрий.

Образователната роботика обикновено започва с Лего. Комплектите поддържат баланс между дизайн и програмиране. След като детето усвои основите, то може да навлезе по-дълбоко в една от областите и да изучава по-задълбочено програмиране и дизайн. В часовете с акцент върху програмирането студентите работят с различни езици и програми за програмиране и се занимават с 3D моделиране. Дизайнерските клубове подготвят бъдещи инженери: тук децата самостоятелно развиват формата и „пълнежа“ на робота.

Лего и Ко.

Пазарът на STEM и роботизирани строителни комплекти е доста разнообразен. Повечето производители покриват всички възрастови категории, от комплекти за предучилищна възраст до четириядрени модули за ученици от средно и средно училище.

Световният и руски лидер в областта на образователната роботика е дъщерно дружество на холдинговата компания LEGO Group - LEGO Education. Датската марка притежава не само комплекти и методически разработки, но и мрежа от специализирани детски центрове, както и LEGO Academy, където учителите могат да преминат обучение. В момента 16 центъра за допълнително обучение са официални партньори на Lego Education Afterschool Programs в Русия.

Lego Education е в бизнеса от 1980 г. Линията на марката включва конструктори без електронен компонент (Lego Simple Mechanisms, First Designs), комплекти с микропроцесор и сензори за изучаване на роботика в началното училище (Lego WeDo) и комплекти за демонстриране на научни принципи в гимназията (Lego Technology and Physics) и поставя началото на легендарната серия MINDSTORMS.

Подобна на Lego, но много по-малко известна, американската компания Pitsco е основана през 1971 г. от трима учители. Комплектите Elementary STEM за по-малки деца са представени с по-креативни общообразователни играчки - летящи хвърчила, ракети. Роботите са включени в направлението Tetrix - роботизирани метални конструкции, широко известни в Русия. Металните части правят тези комплекти универсални, Tetrix е съвместим с контролера Lego MINDSTORMS. Роботите, базирани на Tetrix, често участват в състезания, включително в студентски категории.

Отворената платформа Arduino, за разлика от другите, е уникална платка със софтуерна обвивка. Това прави Arduino универсална основа за роботизирани проекти на всяко ниво в образованието на децата. Няколко марки роботизирани строителни комплекти са създадени на базата на Arduino. Платформата може да бъде закупена отделно. Недостатъкът на платформата е, че дизайнът е доста сложен и изисква дете да работи с поялник.

Домашните комплекти са представени от две известни марки на пазара - TECHNOLAB и Amperka. Ръководствата са разработени за TECHNOLAB с подкрепата на специалисти от Факултета по роботика и комплексна автоматизация на Московския държавен технически университет „Н. Е. Бауман“. Продуктите на TECHNOLAB са тематични и възрастови модули. Всеки модул съдържа няколко роботизирани комплекта. Този подход на „едро“ предполага висока цена за строителни комплекти: от 93 хиляди рубли на модул за деца на възраст 5-8 години и до 400 хиляди рубли за модул от въздушни роботи.

Amperka е стартираща компания от 2010 г., базирана на платформата Arduino. Продуктите на Amperka са комплекти с имена на игри: „Матрьошка“, „Малина“, „Електроника за манекени“ и др. От сайта на Amperka можете да закупите и отделни компоненти - Arduino платки, сензори, ключове.

Корейската марка Robotis предлага комплекти роботика за всяко ниво. Това са пластмасови роботи за начално училище (Robotis Play, Robotis Dream) и хуманоидни роботи, базирани на сервомотори Robotis Bioloid.

Корейските производители HunaRobo и RoboRobo се фокусират върху строителни играчки за малки и средни деца. Комплектите от корейски марки включват основни елементи: дънна платка, мотор и скоростна кутия, RC приемник и контролен панел.

VEX Robotics е частна компания с фокус върху мобилната роботика, базирана в САЩ. Марката е собственост на Innovation First, Inc., която разработва електроника за автономни наземни роботи. Марката е разделена на две направления - серия VEX IQ за начално ниво и VEX EDR - платформа за напреднали ученици. Мобилните програмируеми роботи за дистанционно управление VEX са фокусирани върху състезанието и уменията за програмиране.

Вместо заключение

Широка гама от роботизирани платформи за обучение, държавна подкрепа и мода за роботи само интегрират роботиката в образованието. По-скоро изключение правят клубовете и заниманията по инженерство и роботика, особено в регионите. Въпреки това днес стотици хиляди деца имат възможност да се обучават допълнително в инженерни и ИТ области. И този брой ще расте само в близко бъдеще - медиите съобщават за нови технологични паркове и кръгове, а властите съобщават за готовността си да подкрепят подобни инициативи.

Бих искал да вярвам, че повишената интеграция на допълнителното техническо образование в крайна сметка ще даде тласък на формирането на повече технически специалисти от високо ниво в бъдеще. Движението на кръжока се стреми към широк обхват – програмите за дейности по роботика са създадени така, че да заинтересуват всяко дете. Основните технически закони и понятия стават все по-достъпни. Класовете по роботика като минимум разширяват кръгозора и като максимум ще осигурят бъдещето с инженерни и технически кадри. Вярваме в максимума!

Вокал, чужди езици, кръстат бод или роботи? В помощ на съмняващите се родители експертите от Smartbabr дават аргументи в полза на роботиката.

Класовете по роботика спомагат за развитието на логическото и систематично мислене, както и на творческите способности. Дори ако детето ви не стане инженер и не се нуждае от способността да управлява робот, тогава разбирането за това как работи автоматичното устройство и опитът в дизайна определено ще бъдат полезни в други дейности, независимо каква професия детето избира в бъдеще.

В наши дни училищното обучение е предимно формално. Тя не позволява на човек успешно да изгради живота си в сложен технически свят. Благодарение на роботиката детето се запознава с рисуване, 3D моделиране, конструиране, разбира триизмерното възприемане на пространството и много други. С една дума, той се научава да мисли не само с „главата“, но и с „ръцете“. И също така едновременно: и с главата, и с ръцете.

В клубовете по роботика гимназистите виждат физичните закони в действие. Учениците от 5-7 клас решават интересни геометрични и математически задачи. Децата от детската градина и началното училище, занимаващи се с роботика, развиват двигателни умения, внимание и умение за работа в група.

Ако роботиката бъде добавена към основната учебна програма, дори като технологичен предмет, смисълът й ще започне да се губи. Днес училищата харчат време и ресурси избирателно. Например, много образователни институции не подкрепят талантливи деца, въпреки че има съответните държавни програми и тяхното изпълнение е отговорност на училището. А уроците по технологии не се преподават навсякъде. Има вероятност нещо подобно да се случи с часовете по роботика: формално те ще съществуват, но дали ще бъдат полезни е спорен въпрос. Разбира се, възможни са изключения и страхотни и добри неща ще проблеснат някъде.

Но във всеки случай чашите са по-подходящи за надарени деца, които се интересуват от изучаване на роботика, тъй като им помагат да навлязат по-дълбоко. Следователно, дори ако роботиката бъде въведена в основната училищна програма, движението в кръг не може да бъде изоставено.

Смятам, че правенето на роботика развива изключително много логиката, повишава системното мислене и всичко това се отразява и на степента на осъзнатост при вземането на решения. Самото сглобяване на роботи може да помогне за развитието на фини двигателни умения. Децата също получават знания не само за това как работят роботите, но и как функционират съществуващите системи. Това умение ще им помогне в бъдеще при проектирането на собствени системи във всяка индустрия, тъй като има набор от правила и ограничения във всеки вид дейност.

Сигурен съм, че можете да започнете да изучавате роботика, поне в някои прости и илюстративни примери, от 5-6-годишна възраст. Детето на тази възраст вече е напълно наясно с действията си и също така има мислене, което все още не е „обрасло“ с модели. На тази възраст децата са много отворени и просто кипят от идеи и креативност. Просто погледнете техните рисунки. Всичко това може да допринесе в бъдеще за развитието на качествено нови системи, тези деца ще бъдат уникални по рода си.

Трябва ли тази дисциплина да бъде включена в училищната програма? Не съм сигурен. В крайна сметка има държавен стандарт и без правилното участие на държавата е доста трудно да се адаптира към него с нещо иновативно. Но като избираем предмет, да. Сега обаче има голям недостиг на такива специалисти, които биха се съгласили да преподават тези предмети в училищата. Мисля, че това зависи от техническите висши учебни заведения, които ще поемат тази тежест като част от работата си по кариерно ориентиране.

Класовете по роботика спомагат за развитието на логическото и систематично мислене, както и на творческите способности. Това са много полезни качества, които определено ще бъдат полезни на детето в бъдеще, дори ако кариерата му не е свързана с техническите науки. Ако се задълбочите в процеса на практикуване на роботика, можете да разберете, че успехът в тази област е невъзможен без познания по физика, математика, компютърни науки и способността да ги прилагате при решаване на нестандартни проблеми. Тоест роботиката е метапредмет и тези учители, които вече организират клубове за децата си за развиване на роботизирани умения, определено ще получат дивиденти в бъдеще под формата на развитие и възпитаване на ерудирана и заинтересована личност у своите ученици, които ще да могат да анализират и разсъждават логически, използвайки знания от различни области и да работят в пресечната точка на науките, които определено ще бъдат търсени в бъдеще.

Освен това не само възрастни ученици, но и деца в предучилищна възраст могат да се занимават с роботика. Елементът за управление на робота за деца в предучилищна възраст е забавен. При учениците от начален етап часовете по роботика развиват логическото мислене, а на този етап имат и потребност да създават нови неща. Гимназистите се интересуват от създаването на модели на роботи за решаване на реални проблеми и проблеми. По правило на този етап учениците вече разбират защо се занимават с роботика и по този начин развиват необходимост от изучаване на технически дисциплини, провеждане на проектни дейности и изучаване на свързани науки, насочени към решаване на конкретен проблем.

Разбира се, трябва да има възможност за занимаване с роботика, поне като част от групова дейност. В по-голяма степен роботиката като учебен предмет може да бъде насочена към обяснение и прилагане на теоретични знания, придобити в класната стая като интердисциплинарна приложна проектна дейност. Ако говорим за дисциплината „технология“, тя обикновено е насочена към придобиване на практически умения за създаване на нещо, така че роботиката също може да бъде елемент от нея.

Бих разделил роботиката на два големи компонента: програмиране и електроника.

Притежаването на тези компоненти поотделно вече превръща младите хора в търсени специалисти, а едновременното притежаване на първия и втория прави един специалист равностоен на двама.

Вярвам, че роботиката ще бъде от полза за деца от всички възрасти, тъй като развива общо разбиране за това как работи всяка технология.

Какви ползи дава на децата изучаването на структурата и управлението на роботи? Много правилен въпрос. Актуалността му ще стане особено остра след 50 години, когато изчислителната мощ на компютрите ще надхвърли възможностите на човешкия мозък. Вече сме заобиколени от технологии. Разбирането на интерфейса човек-машина означава контролиране на машините. Нашите деца трябва да положат основите на взаимодействието човек-компютър-робот сега, за да избегнат сценариите от филма Терминатор.

Ако говорим за училищно образование, считам, че е необходимо да се включат часовете по роботика като избираеми в паралелките със задълбочено изучаване на математика и физика, за да се свържат фундаменталните науки с практиката. Трябва да започнете от 5 клас и изключително за тези, които се интересуват.

Задачата, пред която сега е изправена руската образователна система, е подготовката на креативни инженери, които биха могли да измислят и внедрят нови технологии, които нямат аналози в света. Сега можем да кажем, че през следващите пет години най-търсените професии ще бъдат инженерните. Съответно тези деца, които сега ще се интересуват от роботика и дизайн, са бъдещи инженери-иноватори, които ще бъдат търсени не само на руския, но и на международния пазар.

На първо място, основите на роботиката и програмирането учат детето да мисли логично, да изгражда правилни причинно-следствени връзки, да извършва аналитични операции и да прави правилни заключения. Второ, съвременните деца, които са запознати с различни мобилни устройства (като смартфони и таблети със сензорен интерфейс), не знаят как да пишат и рисуват на ръка, частите от мозъка им, отговорни за творчеството, просто не са активирани. Такива деца не са способни да създават, те могат само да комбинират нещо или просто да консумират.

Страстта към роботиката, програмирането и дизайна насърчава децата на всяка възраст да мислят креативно и да създават уникален продукт. Това е ключът към успешното бъдеще не само на отделно дете, но и на страната като цяло.

Децата трябва да започнат да преподават роботика възможно най-рано, тъй като интересът към инженерните професии се проявява буквално от 5-годишна възраст. Този интерес трябва да се развива и насърчава навсякъде, не само в училищата, но и в детските градини, частните клубове и кръжоци.

Снимка: russianrobotics.ru, от личните архиви на експерти

Една от най-обещаващите области в областта на ИТ технологиите е роботиката. Защо? Да, защото през следващите петнадесет години в света ще се появят дузина нови професии, които ще се основават на знания от областта на роботиката.

Говорим за такива специалности като:
дизайнер на индустриална роботика;
ергономист дизайнер;
композитен инженер;
оператор на многофункционални роботизирани системи;
дизайнер на детска роботика;
дизайнер на медицински роботи;
дизайнер на домашен робот;
дизайнер на невронни интерфейси за управление на роботи.

Устройствата за самоконтрол започват да се използват през втората половина на миналия век. Първоначално роботите работеха в областта на производството и научните изследвания, но след това успешно мигрираха в сектора на услугите. Разбира се, в момента роботите не са масово явление, но векторът е избран и е почти невъзможно да се промени. Ето защо можем да кажем, че в близко бъдеще ролята на човек като работник ще се промени драматично. Но как да подходим към роботиката? Откъде да започнете своето вълнуващо пътешествие? Нека се опитаме да отговорим на тези въпроси.

Роботика за деца

Най-добре е да започнете да изучавате основите на роботиката в ранна възраст, но това не означава, че пътят е затворен за възрастен. Факт е, че детето по-бързо усвоява нови умения, няма притеснения, които биха могли да попречат на любимото му хоби. В допълнение, роботиката за деца е насочена към изучаване на конкретен предмет, докато професионалната роботика се занимава с решаване на сложни проблеми. Например децата и любителите могат да разглобяват прости механизми, за да разберат как работят, но по-зрелите специалисти създават сложни индустриални манипулатори.

За да разберете дали едно дете има склонност към роботиката, достатъчно е да купите строителен комплект (за щастие днес роботите за деца не са дефицит) и да видите дали проявява интерес към процеса на сглобяването му. Ако да, тогава можете да намерите клуб по роботика, в който детето да развива въображение, логика, фина моторика, пространствено възприятие, търпение и концентрация.

Заслужава да се отбележи, че в роботиката има различни области: програмиране, електроника, дизайн. Ако детето ви обича да строи строителни комплекти, конструкцията вероятно е подходяща за него. Тези, които се интересуват да научат как работи това или онова нещо, трябва да изучават електроника. Програмирането ще заинтересува всеки млад математик.

На каква възраст започваш да учиш?

Идеалната възраст за започване на роботика е 8-12 години. По-рано детето може да има затруднения с разбирането на принципите на работа на определени механизми и е по-добре да не споменаваме желанието да научим математика (което е изключително необходимо за съставяне на алгоритми, проектиране на схеми и механизми) в ранна възраст. Е, кой от нас искаше да учи формули и теореми, когато навън времето беше страхотно и под телевизора имаше Sony PlayStation? Въпросът е риторичен.

Но на 8-9 години децата без никакви проблеми могат да разберат и запомнят какво е кондензатор, светодиод и резистор. На тази възраст те вече могат да усвояват понятия от училищната физика, значително изпреварваща учебната програма на нашите учебни заведения.

Ако детето не загуби интерес към хобито си до 14-15-годишна възраст, трябва да продължи да учи математика и да започне да учи програмиране. Извън кръговете го очакват много интересни неща: математическа основа, теория на механизмите и машините, внедряване на автоматични навигационни алгоритми, проектиране на електромеханично оборудване за роботизирано устройство, машинно обучение и алгоритми за компютърно зрение (нещо ме пренесе далеч).

Малко за избора на дизайнери

Всяка възрастова група има свои образователни платформи и конструктори, различни по степен на сложност. Днес на пазара са представени както чуждестранни, така и местни комплекти, чиято цена варира от 400 до 15 000 гривни.
За дете на 8-11 години, строителни комплекти от BitKit, Fischertechnik или (разбира се, тези производители имат и комплекти за възрастни деца в своя асортимент). Например, продуктите на BitKit са насочени към изучаване на електроника (тествах лично техния конструктор Omka и писах за него през зимата на 2016 г. -); Fischertechnik - доближава до реалното развитие на роботите, комплектите им имат щепсели, кабели и среда за визуално програмиране; Lego предлага много известни строителни комплекти с интересни и цветни детайли, подробни инструкции и големи възможности.

Стандарт в образователната роботика са Arduino модулите, както и едноплатковият компютър. За да работите с тях, ще ви трябват основни умения за програмиране, но в крайна сметка можете да научите как да създавате всички видове „умни“ устройства със собствените си ръце - от автоматична система за поливане до алармена система.


Къде да практикувате роботика?

Курсове по роботика за деца в Украйна се предлагат от следните организации:
Курс „Stem Fll“ от First Lego League;
Курс “Robo-3D Junior” от RoboUa;
Курс “Robo-3D” от Lego Mindstorms;
курсове, базирани на Arduino, Lego и Fischertechnik от Robot School;
курсове за деца от 4 години от студио MAN;
учебна програма от Boteon;
Курс „Подготовка за полет“ от Singularity Studio;
курсове от училище Smart IT.

Самостоятелно обучение: възможно ли е?

За самообучение има много безплатни онлайн курсове в Интернет. Но този формат е малко вероятно да е подходящ за дете, така че дистанционното обучение може да бъде привлекателно само за възрастен.

Що се отнася до детето, в допълнение към вълнуващите и полезни комплекти, книгите по роботика ще му бъдат полезни, а именно:

Брага Нютон, „Създаване на роботи у дома“;
Дъглас Уилямс, „Програмируем робот, управляван от PDA“;
Оуен Бишоп, „Наръчник на разработчиците на роботи“;
Вадим Мицкевич, „Занимателна анатомия на роботите“;
Владимир Гололобов, „Откъде започват роботите“.

Има много подобни произведения. За съжаление, роботиката се развива бързо и уместността на информацията в книгите става остаряла. Затова винаги трябва да имате под ръка тематични форуми и специализирани сайтове.

какъв е резултатът

В резултат на това получаваме много обещаваща посока, която не трябва да се пренебрегва при никакви обстоятелства. Ако имате деца, помислете за тяхното бъдеще и може би моята статия за Keddre ще се превърне в катализатор за намиране на подходящи клубове.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.