Zhrnutie otvorenej hodiny kurzu „Vzdelávacia robotika. Myslite rukami. Aké sú výhody praktizovania robotiky? Organizačná fáza. Stanovenie cieľa a cieľov lekcie

navrhujem ti súhrn výchovno-vzdelávacej činnosti detí 10-12 rokov (študenti strednej skupiny) na tému „V džungli robotiky“. Táto práca bude užitočná ako pre učiteľov škôl, tak aj pre pracovníkov doplnkového vzdelávania (vedúcich krúžkov). Dávame do pozornosti, ktorá je zameraná na rozvíjanie zvedavosti u školákov, ako aj na pestovanie ich záujmu o technické smery, prácu inžinierov a programátorov. Viac podrobností tu: https://repetitor.ru/repetitors/informatika, nájdete veľa zaujímavých vecí

Cieľ: rozvíjať predstavy detí o tom, čo to je robotické, aká je jej história, účel a miesto v modernom svete.

Demo materiál:

• Prezentácia na tému „História robotiky a konštruktérov Lego“,
• video „Džungle“.

Materiál: Stavebnice Lego Education 9580

Metodické techniky: rozhovor-dialóg, herná situácia, prezeranie prezentácie, rozhovor, tematická telesná výchova, experiment, produktívna činnosť školákov, analýza, zhrnutie.

Zhrnutie lekcie „V džungli robotiky“

Učiteľ: „Dobrý deň, chlapci!

Na všetkých uplynulých hodinách sme sa zoznámili s Lego konštruktérom a programom Lego Education. Naučili ste sa, ako zostaviť roboty pomocou hotových pokynov a sami naprogramovať ich akcie. Dnes zhrnieme všetky naše poznatky v časti „Funny Animals“, konkrétne postavíme štyri modely. 1. oddelenie:

• "Revúci lev"
• "Hladný aligátor"
• "Bubenícka opica"
• "tancujúce vtáky"

K tomu si dnes urobíme výlet do džungle, no nie obyčajnej, ale robotickej. Cestovatelia budú rozdelení do 4 skupín. Každé oddelenie musí v krátkom čase zostaviť robota, vytvoriť program v prostredí Lego Education a „uviesť model k životu“. Ktorá skupina je najenergickejšia, najpriateľskejšia a najrýchlejšia vo vedeckých experimentoch zistíme pozorovaním rýchlosti a správnosti montáže, ako aj správania robota.

Študenti sa začínajú zhromažďovať.

Učiteľ: „Kým sú dizajnéri zaneprázdnení v práci, pozývame odborníkov v oblasti robotov Lego, aby hovorili o histórii moderných dizajnérov a robotov.“

Študenti: „Robotika (z roboty a technika; angl. robotics) je aplikovaná veda, ktorá sa zaoberá vývojom automatizovaných technických systémov a je najdôležitejším technickým základom pre intenzifikáciu výroby.

Najdôležitejšie triedy univerzálnych robotov sú manipulačné a mobilné roboty.

Manipulačný robot- automatický stroj (stacionárny alebo mobilný), pozostávajúci z aktuátora vo forme manipulátora s niekoľkými stupňami pohyblivosti a programového riadiaceho zariadenia, ktoré slúži na vykonávanie motorických a riadiacich funkcií vo výrobnom procese. Takéto roboty sa vyrábajú v podlahových, závesných a portálových verziách. Najrozšírenejšie sú v strojárskom a prístrojovom priemysle.

Mobilný robot- automatický stroj, ktorý má pohyblivý podvozok s automaticky riadenými pohonmi. Takíto roboti môžu jazdiť na kolesách, chodiť a sledovať (existujú aj mobilné robotické systémy na plazenie, plávanie a lietanie.

Robotické systémy sú obľúbené aj v oblasti vzdelávania ako moderné high-tech výskumné nástroje v oblasti teórie automatického riadenia a mechatroniky. Ich využitie v rôznych vzdelávacích inštitúciách stredného a vyššieho odborného vzdelávania umožňuje realizovať koncept „projektového učenia“, ktorý tvorí základ takého veľkého spoločného vzdelávacieho programu USA a Európskej únie, akým je ILERT.

Využitie schopností robotických systémov v inžinierskom vzdelávaní umožňuje súbežne rozvíjať odborné zručnosti vo viacerých príbuzných odboroch: mechanika, teória riadenia, návrh obvodov, programovanie, teória informácie. Dopyt po komplexných poznatkoch prispieva k rozvoju prepojení medzi výskumnými tímami. Navyše, už v procese špecializovanej prípravy sa študenti stretávajú s potrebou riešiť reálne praktické problémy.

Existujúce robotické systémy pre vzdelávacie laboratóriá:

• Súprava na ovládanie mechatroniky
• Festo Didactic
• LEGO Mindstorms
• fischertechnik.

Robotika čerpá z odborov ako elektronika, mechanika, informatika, ale aj rádio a elektrotechnika. Existuje stavebná, priemyselná, domáca, letecká a extrémna (vojenská, vesmírna, podvodná) robotika. Séria Lego sa stala dôležitou stavebnicou pre štúdium robotov v škole.

LEGO(v preklade z dánčiny „hraj sa dobre“) - séria hračiek, čo sú sady dielov na skladanie a modelovanie rôznych predmetov. Stavebnice LEGO vyrába spoločnosť LEGO Group so sídlom v Dánsku. Tu, v Dánsku, na Jutskom polostrove, v malom mestečku Billund, sa nachádza najväčší Legoland na svete – mesto postavené výlučne z konštruktérov LEGO.

Hlavným produktom spoločnosti LEGO sú farebné plastové kocky, malé figúrky atď. Z LEGO je možné stavať predmety ako vozidlá, budovy a pohyblivé roboty. Všetko, čo je postavené, sa potom dá rozložiť a z častí vytvoriť ďalšie objekty. Spoločnosť LEGO začala vyrábať plastové kocky v roku 1949. Odvtedy LEGO rozšírilo svoj dosah o filmy, hry, súťaže a sedem zábavných parkov. Existuje však veľa klonov a falzifikátov dizajnéra.

Je tu prezentácia na tému „História robotov a Lega“

Učiteľ: „A teraz sa mladí výskumníci podelia o svoje poznatky o džungli. Povedia vám o džungli."

Žiaci: „Ju?ngli sú stromy a kríky kombinované s vysokými trávami. Angličania, ktorí žili v Indii, si toto slovo požičali z hindčiny.

Najväčšie džungle existujú v povodí Amazonky vo väčšine Strednej Ameriky (kde sa nazývajú „selvas“), v rovníkovej Afrike, v mnohých oblastiach juhovýchodnej Ázie a v Austrálii. Džungľové stromy majú niekoľko spoločných charakteristík, ktoré nie sú viditeľné u rastlín v menej vlhkých klimatických podmienkach: Základňa kmeňa u mnohých druhov má široké, drevnaté výbežky.

Koruny stromov sú často veľmi dobre navzájom prepojené viničom. Medzi ďalšie charakteristiky džungle patrí nezvyčajne tenká (1-2 mm) kôra stromov. V džungli žijú širokonosé opice, množstvo čeľadí hlodavcov, netopiere, lamy, vačnatce, niekoľko rádov vtákov, ako aj niektoré plazy, obojživelníky, ryby a bezstavovce.

Mnoho zvierat s chápavým chvostom žije na stromoch. Je tu veľa hmyzu, najmä motýľov, a veľa rýb. Dve tretiny všetkých živočíšnych a rastlinných druhov na planéte žijú v džungli. Odhaduje sa, že milióny živočíšnych a rastlinných druhov zostávajú nepopísané.“

Prehráva sa video z džungle.

Žiaci pomocou Lego WeDo vytvárajú modely revúceho leva, opice bubeníka, hladného aligátora a tancujúcich vtákov. Žiaci zostavujú roboty, programujú a predvádzajú modely. Zodpovední oznamujú výsledky vyplnenia analytickej tabuľky cieľov a zámerov stanovených v otvorenej lekcii.

Modely robotov

Skupina č.1.

Študent č. 1.1: „Zostavili sme model „opice-bubeníka“ a naprogramovali sme ho. Energia sa prenáša z notebooku do motora a z motora sa najprv otáča malé ozubené koleso, potom ozubené koleso. To zase otáča osou. Pästi zdvíhajú a spúšťajú labky nášho bubeníka. Stáli sme pred úlohou postaviť opicu, ktorá bude vybíjať rôzne rytmy, a to sa nám podarilo. Zmenou polohy vačiek sme skúšali vytvárať rôzne pohyby opice. Zmena polohy mení zvuk a načasovanie úderov opičej labky."

Študent č. 1.2: „Napriek svojmu desivému vzhľadu je táto veľká opica vysoká viac ako dva metre veľmi priateľská; samce z toho istého kŕdľa medzi sebou väčšinou nesúperia a na to, aby bol vodca poslúchnutý, stačí vyvaliť oči a vydať primeraný výkrik, pričom sa udrie prstami do hrude. Toto správanie je len aktom a nikdy po ňom nenasleduje útok.

Pred skutočným útokom sa dlho a ticho pozerá do očí nepriateľa. Pohľad priamo do očí je náročný nielen u goríl, ale takmer u všetkých cicavcov, vrátane psov, mačiek a dokonca aj ľudí. Gorilie mláďatá zostávajú so svojou matkou takmer štyri roky. Keď sa narodí ďalší, matka začne staršiemu odcudzovať, ale nikdy to nerobí hrubo; Zdá sa, že ho pozýva, aby si sám vyskúšal dospelosť.

Po prebudení idú gorily hľadať jedlo. Zvyšný čas venujú oddychu a hrám. Po večeri si na zem poukladajú akúsi podstielku, na ktorej zaspia.“

Skupina č.2.

Študent č. 2.1: Zložili sme model „reviaceho leva“. Energia sa prenáša do motora, ktorý prijíma energiu z počítača. To poháňa ozubené koleso, ktoré otáča korunové koleso. Korunové koleso je spojené s tou istou nápravou, na ktorej sú pripevnené predné laby leva, keď sa náprava otáča, lev si sadne alebo ľahne; Poďme si ukázať, ako model funguje.

Študent #2.2:. „Lev je druh dravého cicavca, jeden zo štyroch predstaviteľov rodu panter. Je to druhá najväčšia žijúca mačka po tigrovi - hmotnosť niektorých samcov môže dosiahnuť 250 kg. Charakteristickým znakom leva je hustá hriva u mužov, ktorá sa nenachádza u iných predstaviteľov rodiny mačiek.

Uprednostňuje otvorené priestranstvá, kde nachádza chládok v tieni vzácnych stromov. Pre lov je lepšie mať široký rozhľad, aby ste si stáda pasúcich sa bylinožravcov všimli už z diaľky a vypracovali stratégiu, ako sa k nim čo najlepšie nepozorovane priblížiť. Navonok je to lenivá šelma, ktorá drieme a dlho sedí.

Len keď je lev hladný a nútený prenasledovať stáda bylinožravcov alebo keď musí brániť svoje územie, dostane sa zo strnulosti. Levy boli populárne v kultúre v staroveku a stredoveku, odrážali sa v sochárstve, maľbe, na štátnych vlajkách, erboch, v mýtoch, literatúre a filmoch.“

Skupina č.3.

Študent č. 3.1: Zostavili sme model „hladného aligátora“. Energia sa prenáša z počítača do motora, ktorý otáča ozubené koleso. Toto ozubené koleso je namontované na jednej osi s remenicou. Na malej kladke je umiestnený pás, ktorý prenáša pohyb na veľkú kladku. Otvára a zatvára tlamu aligátora. Ukážme si, ako model funguje: vložte rybu - ústa sa zatvoria, vytiahnite rybu - ústa sa otvoria.

Študent č. 3.2: „Aligátor je rod, ktorý zahŕňa iba dva moderné druhy: aligátora amerického (alebo Mississippi) a aligátora čínskeho. Veľké aligátory majú červené oči, zatiaľ čo menšie majú zelené oči. Podľa tohto znamenia možno v noci odhaliť aligátora. Najväčší aligátor, aký bol kedy zaznamenaný v histórii, bol objavený na ostrove v americkom štáte Louisiana – jeho dĺžka bola . Odvážilo sa niekoľko obrích exemplárov, z ktorých najväčší vážil viac ako tonu.

Na svete sú len dve krajiny, kde žijú zástupcovia tohto rodu – Spojené štáty americké a Čína. Aligátor čínsky je ohrozený. Aligátor americký žije na východnom pobreží Spojených štátov amerických. Len na Floride ich počet presahuje 1 milión jedincov. Jediným miestom na Zemi, kde koexistujú aligátory a krokodíly, je Florida.

Veľké samce vedú osamelý životný štýl a pridržiavajú sa svojho územia. Menšie samce možno vidieť vo veľkých skupinách v tesnej blízkosti seba. Veľké jedince (samce aj samice) si bránia svoje územie, malé aligátory sú tolerantnejšie k jedincom rovnakej veľkosti.

Rozdiel medzi krokodílom a aligátorom: Najväčší rozdiel je v ich zuboch. Keď sú čeľuste krokodíla zatvorené, je viditeľný veľký štvrtý zub spodnej čeľuste. U aligátora tieto zuby pokrýva horná čeľusť. Rozlišujú sa aj podľa tvaru papule: skutočný krokodíl má ostrú papuľu v tvare V, zatiaľ čo aligátor má tupú papuľu v tvare U.“

Aligátor

Skupina č.4.

Študent č. 4.1: „Postavili sme model „tancujúcich vtákov“. Energia sa prenáša do motora a prevod sa otáča z počítača. Je namontovaný na rovnakej osi s kladkou, ktorá sa tiež otáča. Na hornú časť kladky je pripevnený vták a na kladku je nasadený remeň. Keď sa remenica otáča, remeň sa pohybuje a otáča ďalšiu remenicu. Naším cieľom bolo vytvoriť štruktúru, v ktorej by sa vtáky otáčali najskôr jedným smerom a potom rôznymi smermi. Ukážme si, ako model funguje: zmenou prevodových stupňov môžete vtáky otáčať rôznymi smermi.“

Postupne sa špičkové technológie stávajú súčasťou každodenného života: „inteligentný dom“, interaktívne umelecké výstavy, konverzačné roboty. Nie je prekvapujúce, že základy programovania a robotiky začínajú vyučovať ešte pred školou. Čoraz častejšie sa otvárajú robotické centrá a strojárske kluby. Podľa rôznych zdrojov je v Rusku asi 400 klubov súvisiacich s robotikou a IT, zatiaľ neexistujú žiadne oficiálne štatistiky. A toto číslo bude len rásť.

Od krúžku mladých inžinierov a rádioamatérov až po sekciu Robotika

Robotika sa integrovala do vzdelávacieho procesu organicky a takmer potichu. V roku 2016 roboty blikajú LED diódami na všetkých úrovniach vzdelávacích inštitúcií: od materských škôl po univerzity, ale predovšetkým v školách. Robotika sa považuje za nástroj na hĺbkové štúdium odborov, akými sú informatika, fyzika a technika. Začiatky robotiky sa preto môžu školáci priučiť nielen na krúžkoch, ale aj na školách a univerzitách, kde sa roboty čoraz viac zavádzajú do vzdelávacieho procesu.

Kruhový systém doplnkového vzdelávania poznajú najmä ľudia staršej generácie z krajín bývalých zväzových republík ZSSR. Bezplatné sovietske vzdelávanie bolo veľkoryso doplnené o mimoškolské aktivity v palácoch a domoch priekopníkov (podľa Wikipédie bolo v roku 1971 v prevádzke 4 400 „palácov“).

Priestorové myslenie rozvíjali v budúcich inžinieroch kluby technického modelovania a dizajnu a rozhlasové dielne. Školáci od základov vytvárali modely áut a lietadiel, učili sa pracovať so zariadeniami (sústruhy, vypaľovacie stroje, skladačky a pilníky), zoznámili sa s princípmi elektriny.

Sovietsky vzdelávací systém pre inžinierske a technické odbory, ktorého súčasťou boli „kruhy“, bol považovaný za jeden z najlepších na svete. Dnes je zvykom hovoriť viac o nevýhodách vzdelávania v Rusku a americké a ázijské vzdelávacie inštitúcie zaujímajú popredné miesta v oblasti technológií.

Spolu s rozpadom ZSSR upadala aj kultúra doplnkového vzdelávania a krúžkov. Aktivity sa stali platenými a témy stratili na pestrosti: obľúbené sa stali športové sekcie, tanečné a umelecké školy. Vplyv takejto zmeny na výchovný jedálny lístok celej generácie detí možno posúdiť už teraz. Absolventi univerzít s diplomom v humanitných vedách nenachádzajú prácu a podniky cez deň zúfalo hľadajú inžinierov.

V roku 2000 bol záujem o robotiku vo vzdelávaní čoraz zreteľnejší. Od roku 2002 sa v Rusku konajú domáce a medzinárodné súťaže robotov. Zároveň vznikla Ruská asociácia vzdelávacej robotiky (RAER). Od roku 2008 funguje Celoruské vzdelávacie a metodické centrum pre vzdelávaciu robotiku (VUMTSOR) na báze RAOR - organizácia dodáva manuály a poskytuje všetkým právne informácie a odporúčania na otvorenie klubu robotiky.

Od roku 2008 tiež Nadácia Volnoye Delo Olega Deripasku spustila program Robotika, ktorý podporuje vzdelávacie a súťažné projekty.

V roku 2014 sa začalo hovoriť o robotoch na štátnej úrovni. ASI (Agentúra pre strategické iniciatívy, zriaďovateľ – vláda Ruskej federácie) vyhlásila národnú technickú iniciatívu. Globálnou myšlienkou NTI je posunúť Rusko na konkurencieschopnú úroveň na trhu špičkových technológií do roku 2035. Jednou z oblastí programu bola podpora a popularizácia technického vzdelávania.

Spolu s popularizáciou robotiky vo vzdelávacom prostredí sa objavil koncept STEM (alebo STEAM). Tento smer v globálnom vzdelávacom procese charakterizuje interdisciplinárny prístup k učeniu. Kľúčové disciplíny sú zakódované v skratkách: Science, Technology, Engineering, Art (nie vždy), Math. Systém je navrhnutý tak, aby rozvíjal budúcich inžinierov a robotikov.

S podporou vlády sa otvárajú nielen kluby, ale aj celé technologické parky – detské centrá, ktoré združujú kluby v rôznych technických oblastiach. Technologických parkov zatiaľ nie je veľa. V máji sa v Moskve otvorilo prvé detské centrum v Mosgormaši a koncom septembra sa otvoril technologický park Quantorium. V regiónoch sa plánuje aj otvorenie technologických parkov. Mali by sa objaviť v 17 regiónoch: Mordovia, Tatarstan, Chuvashia, Altajské územie a ďalšie.

Od dizajnéra po mikroobvod

Napriek tomu, že roboty sú zaradené do tried pre deti od predškolského veku, hlavnú úlohu vo vývoji najmladších budúcich inžinierov nehrá elektronika, ale kreativita. Vo vzdelávacom systéme STEM je v predškolských triedach v popredí sloboda myslenia a tvorby. Preto sa v krúžkoch pre deti do 6 rokov aktívne využívajú jednoduché stavebnice a kocky.

Prevažná časť robotických krúžkov je zameraná na deti vo veku základných a stredných škôl.

„V programe takýchto detských kurzov je spravidla úvod do návrhu obvodov, základov programovania a robotiky. Rozdiel medzi krúžkami je ich úlohou: dieťa sa buď zabáva, alebo učí. Na základe toho sa vyberajú vyučovacie metódy a technológie. Globálnym cieľom ROBBO klubu je vychovať generáciu mladých inovátorov, ktorí by boli konkurencieschopní nielen na ruskom trhu, ale aj vo svete. Náš kurz je preto určený na prácu s deťmi rôzneho veku: s predškolákmi tvoríme animačné programy a klasické počítačové hry (Pac-man, Arkanoid), programujeme roboty na vykonávanie rôznych úloh, so školákmi sa venujeme programovaniu v „dospeláckych“ jazykoch. , 3D modelovanie, 3D dizajn a 3D tlač. Dieťa k nám teda prichádza len s čítaním a odchádza s robotom vytlačeným na 3D tlačiarni, samostatne zostaveným a naprogramovaným,“ vysvetľuje Pavel Frolov, producent detského robotického projektu pre vzdelávanie „ROBBO“.

Robotika dopĺňa látku preberanú na hodinách techniky, fyziky a matematiky. Dmitrij Spivak, riaditeľ petrohradského robotického klubu pre deti Robx, verí, že práve v klubových triedach môže dieťa uplatniť vedomosti z mechaniky a elektrodynamiky a ponoriť sa do textových programovacích jazykov (napríklad C). „Na strednej škole sa naši študenti začínajú zoznamovať s Arduino, zložitejšími programami na 3D modelovanie – OpenSCAD, parametrické modelovanie, kde deti opisujú tvary pomocou kódu,“ hovorí Dmitry.

Vzdelávacia robotika zvyčajne začína Legom. Súpravy zachovávajú rovnováhu medzi dizajnom a programovaním. Potom, čo dieťa zvládne základy, môže ísť hlbšie do jednej z oblastí a študovať programovanie a dizajn hlbšie. V triedach s dôrazom na programovanie študenti pracujú s rôznymi jazykmi a programovacími programami a venujú sa 3D modelovaniu. Dizajnérske kluby pripravujú budúcich inžinierov: deti tu samostatne rozvíjajú tvar a „náplň“ robota.

Lego a spol.

Trh so stavebnicami STEM a robotickými stavebnicami je pomerne rôznorodý. Väčšina výrobcov pokrýva všetky vekové kategórie, od predškolských súprav až po štvorjadrové moduly pre študentov stredných a vysokých škôl.

Svetový a ruský líder v oblasti vzdelávacej robotiky je dcérskou spoločnosťou holdingu LEGO Group - LEGO Education. Dánska značka vlastní nielen stavebnice a metodický vývoj, ale aj sieť špecializovaných detských centier, ako aj LEGO Academy, kde môžu učitelia absolvovať školenia. V súčasnosti je 16 ďalších vzdelávacích centier oficiálnymi partnermi Lego Education Afterschool Programs v Rusku.

Lego Education je na trhu od roku 1980. V rade značky sú stavebnice bez elektronickej súčiastky (Lego Simple Mechanisms, First Designs), súpravy s mikroprocesorom a senzormi pre štúdium robotiky na základnej škole (Lego WeDo) a súpravy na demonštráciu vedeckých princípov na strednej škole (Lego Technology and Physics) a nastavuje legendárnu sériu MINDSTORMS.

Podobne ako Lego, no oveľa menej známej, americkú spoločnosť Pitsco založili v roku 1971 traja učitelia. Súpravy Elementary STEM pre mladšie deti predstavujú kreatívnejšie všeobecné vzdelávacie hračky - púšťanie šarkanov, rakety. Roboty sú zahrnuté v smere Tetrix - robotické kovové stavebnice, široko známe v Rusku. Kovové diely robia tieto súpravy univerzálnymi, Tetrix je kompatibilný s ovládačom Lego MINDSTORMS. Roboty založené na Tetrixe sa často zúčastňujú súťaží, a to aj v študentských kategóriách.

Otvorená platforma Arduino je na rozdiel od iných unikátna doska so softvérovým shellom. Vďaka tomu je Arduino univerzálnym základom pre robotické návrhy na akejkoľvek úrovni vzdelávania detí. Na základe Arduina bolo vytvorených niekoľko značiek robotických stavebníc. Platformu je možné zakúpiť samostatne. Nevýhodou platformy je, že dizajn je pomerne zložitý a vyžaduje, aby dieťa pracovalo s spájkovačkou.

Domáce stavebnice zastupujú dve významné značky na trhu - TECHNOLAB a Amperka. Manuály boli vyvinuté pre TECHNOLAB s podporou špecialistov z Fakulty robotiky a komplexnej automatizácie Moskovskej štátnej technickej univerzity N.E. Produkty TECHNOLAB sú tematické a vekovo špecifické moduly. Každý modul obsahuje niekoľko robotických súprav. Tento „veľkoobchodný“ prístup znamená vysokú cenu stavebných súprav: od 93 000 rubľov za modul pre deti vo veku 5 až 8 rokov a až 400 000 rubľov za modul leteckých robotov.

Amperka je startup z roku 2010 založený na platforme Arduino. Produkty Amperka sú sady pod názvami hier: „Matryoshka“, „Malina“, „Electronics for Dummies“ atď. Na stránke Amperky si môžete zakúpiť aj jednotlivé komponenty - dosky Arduino, snímače, spínače.

Kórejská značka Robotis ponúka robotické súpravy pre každú úroveň. Ide o plastových robotov pre základné školy (Robotis Play, Robotis Dream) a humanoidných robotov na báze servomotorov Robotis Bioloid.

Kórejskí výrobcovia HunaRobo a RoboRobo sa zameriavajú na stavebné hračky pre deti malého a stredného veku. Stavebnice kórejských značiek obsahujú základné prvky: základná doska, motor a prevodovka, RC prijímač a ovládací panel.

VEX Robotics je súkromná spoločnosť so zameraním na mobilnú robotiku so sídlom v USA. Značku vlastní spoločnosť Innovation First, Inc., ktorá vyvíja elektroniku pre autonómne pozemné roboty. Značka sa delí na dva smery – séria VEX IQ pre entry-level a VEX EDR – platforma pre pokročilých študentov. Mobilné programovateľné roboty na diaľkové ovládanie VEX sú zamerané na súťaživosť a programátorské zručnosti.

Namiesto záveru

Široká škála platforiem pre robotické vzdelávanie, vládna podpora a móda pre roboty iba integrujú robotiku do vzdelávania. Strojárske a robotické krúžky a triedy sú najmä v regiónoch skôr výnimkou. Státisíce detí však dnes majú možnosť študovať dodatočne v inžinierskych a IT odboroch. A toto číslo bude v blízkej budúcnosti len rásť – médiá informujú o nových technologických parkoch a kruhoch a úrady hlásia svoju pripravenosť takéto iniciatívy podporovať.

Chcel by som veriť, že zvýšená integrácia dodatočného technického vzdelania bude v konečnom dôsledku impulzom pre formovanie ďalších špičkových technických špecialistov v budúcnosti. Kruhový pohyb sa snaží o široké pokrytie – programy robotických aktivít sú navrhnuté tak, aby zaujali každé dieťa. Základné technické zákony a pojmy sú čoraz dostupnejšie. Hodiny robotiky prinajmenšom rozširujú obzory a nanajvýš poskytnú budúcnosti inžiniersky a technický personál. Veríme v maximum!

Vokály, cudzie jazyky, krížikový steh alebo roboty? Aby pomohli pochybujúcim rodičom, experti Smartbabr uvádzajú argumenty v prospech robotiky.

Hodiny robotiky pomáhajú rozvíjať logické a systematické myslenie, ako aj tvorivé schopnosti. Aj keď sa z vášho dieťaťa nestane inžinier a nepotrebuje schopnosť ovládať robota, potom pochopenie fungovania automatického zariadenia a skúsenosti s dizajnom sa vám určite zídu v iných činnostiach, bez ohľadu na to, aké povolanie si dieťa vyberie. budúcnosti.

V súčasnosti je školstvo väčšinou formálne. Nedovoľuje človeku úspešne budovať svoj život v zložitom technickom svete. Vďaka robotike dieťa v praxi spoznáva kreslenie, 3D modelovanie, konštrukciu, chápe trojrozmerné vnímanie priestoru a mnoho ďalšieho. Jedným slovom sa učí myslieť nielen „hlavou“, ale aj „rukami“. A tiež súčasne: ako s hlavou, tak s rukami.

V robotických krúžkoch stredoškoláci vidia fyzikálne zákony v činnosti. Žiaci 5. – 7. ročníka riešia zaujímavé geometrické a matematické úlohy. Deti z materských a základných škôl, ktoré robia robotiku, si rozvíjajú motorické zručnosti, pozornosť a schopnosť pracovať v skupine.

Ak sa do základného učiva zaradí robotika, hoci aj ako technologický predmet, jej zmysel sa začne strácať. Dnes školy míňajú čas a prostriedky selektívne. Napríklad mnohé vzdelávacie inštitúcie nepodporujú nadané deti, hoci existujú zodpovedajúce vládne programy a za ich realizáciu zodpovedá škola. A hodiny techniky sa neučia všade. Existuje možnosť, že niečo podobné sa stane s triedami robotiky: formálne budú existovať, ale či budú užitočné, je otázne. Samozrejme, sú možné výnimky a niekde sa mihnú skvelé a dobré veci.

Ale v každom prípade sú hrnčeky vhodnejšie pre nadané deti so záujmom o štúdium robotiky, keďže im pomáhajú ísť hlbšie. Preto aj keď sa robotika zavedie do hlavných školských osnov, nemožno upustiť od krúžkového pohybu.

Verím, že praktizovanie robotiky vo veľkej miere rozvíja logiku, zvyšuje systematické myslenie a to všetko ovplyvňuje aj mieru uvedomelosti pri prijímaných rozhodnutiach. Už len skladanie robotov môže pomôcť rozvíjať jemnú motoriku. Deti tiež získajú vedomosti nielen o tom, ako fungujú roboty, ale aj o tom, ako fungujú existujúce systémy. Táto zručnosť im v budúcnosti pomôže pri navrhovaní vlastných systémov v akomkoľvek odvetví, pretože v každom type činnosti existuje súbor pravidiel a obmedzení.

Som si istý, že so štúdiom robotiky môžete začať aspoň v niektorých jednoduchých a názorných príkladoch už od 5-6 rokov. Dieťa v tomto veku si už celkom dobre uvedomuje svoje činy a má aj myslenie, ktoré ešte nie je „zarastené“ vzormi. V tomto veku sú deti veľmi otvorené a jednoducho sršia nápadmi a kreativitou. Stačí sa pozrieť na ich kresby. To všetko môže v budúcnosti prispieť k rozvoju kvalitatívne nových systémov, tieto deti budú jedinečné svojho druhu.

Mala by byť táto disciplína zaradená do školských osnov? Nie som si istý. Existuje predsa štátna norma a bez náležitej účasti štátu je dosť ťažké sa jej niečím inovatívnym prispôsobiť. Ale ako voliteľné áno. Teraz je však veľký nedostatok takých odborníkov, ktorí by súhlasili s vyučovaním týchto predmetov na školách. Myslím si, že je to na technických vysokých školách, ktoré túto záťaž prevezmú v rámci svojej práce kariérového poradenstva.

Hodiny robotiky pomáhajú rozvíjať logické a systematické myslenie, ako aj tvorivé schopnosti. Sú to veľmi užitočné vlastnosti, ktoré sa dieťaťu v budúcnosti určite budú hodiť, aj keď jeho kariéra nesúvisí s technickými vedami. Ak sa hlbšie ponoríte do procesu praktizovania robotiky, pochopíte, že úspech v tejto oblasti nie je možný bez znalostí fyziky, matematiky, informatiky a schopnosti ich aplikovať pri riešení neštandardných problémov. To znamená, že robotika je metapredmet a tí učitelia, ktorí už teraz organizujú pre svoje deti krúžky na rozvoj robotických zručností, sa v budúcnosti určite zúročia v podobe rozvíjania a výchovy erudovanej a zainteresovanej osobnosti u svojich žiakov, ktorí budú vedieť analyzovať a logicky uvažovať s využitím poznatkov z rôznych oblastí a pracovať na priesečníku vied, čo bude v budúcnosti určite žiadané.

Okrem toho sa robotike môžu venovať nielen dospelí školáci, ale aj deti predškolského veku. Ovládací prvok robota pre predškolákov je zábavný. U žiakov základných škôl sa na hodinách robotiky rozvíja logické myslenie a v tejto fáze majú aj potrebu vytvárať nové veci. Stredoškolákov zaujíma tvorba modelov robotov na riešenie skutočných problémov a problémov. Študenti už v tejto fáze spravidla chápu, prečo sa robotike venujú, a tak vzniká u nich potreba študovať technické odbory, realizovať projektovú činnosť a študovať príbuzné vedy zamerané na riešenie konkrétneho problému.

Samozrejmosťou by mala byť možnosť venovať sa robotike aspoň v rámci skupinovej aktivity. Robotika ako školský predmet môže byť vo väčšej miere zameraná na vysvetlenie a aplikáciu teoretických poznatkov získaných na vyučovacích hodinách ako interdisciplinárnu aplikovanú projektovú činnosť. Ak hovoríme o disciplíne „technológia“, tá je väčšinou zameraná na získanie praktickej zručnosti niečo vytvárať, takže jej prvkom môže byť aj robotika.

Robotiku by som rozdelil na dve veľké zložky: programovanie a elektroniku.

Samostatné vlastníctvo týchto komponentov už robí z mladých ľudí vyhľadávaných špecialistov a súčasné vlastníctvo prvého aj druhého robí z jedného špecialistu ekvivalent dvoch.

Verím, že robotika bude prínosom pre deti všetkých vekových kategórií, pretože rozvíja všeobecné chápanie fungovania akejkoľvek technológie.

Aké výhody prináša deťom učenie sa štruktúry a ovládania robotov? Veľmi správna otázka. Jeho význam sa stane obzvlášť akútnym o 50 rokov, keď výpočtový výkon počítačov presiahne možnosti ľudského mozgu. Už sme obklopení technológiami. Pochopiť rozhranie človek-stroj znamená ovládať stroje. Naše deti musia teraz položiť základy interakcie človek-počítač-robot, aby sa vyhli scenárom z filmu Terminátor.

Ak hovoríme o školskom vzdelávaní, domnievam sa, že je potrebné zaradiť hodiny robotiky ako voliteľný do tried s hĺbkovým štúdiom matematiky a fyziky, aby sa základné vedy prepojili s praxou. Treba začať od 5. ročníka a výhradne pre záujemcov.

Úlohou, ktorá teraz stojí pred ruským vzdelávacím systémom, je príprava kreatívnych inžinierov, ktorí by dokázali vynájsť a implementovať nové technológie, ktoré nemajú vo svete obdobu. Teraz môžeme povedať, že v najbližších piatich rokoch budú najžiadanejšie profesie strojárske. V súlade s tým sú tie deti, ktoré sa budú teraz zaujímať o robotiku a dizajn, budúcimi inovatívnymi inžiniermi, ktorí budú žiadaní nielen na ruskom, ale aj na medzinárodnom trhu.

V prvom rade základy robotiky a programovania učia dieťa myslieť logicky, budovať správne vzťahy príčina-následok, vykonávať analytické operácie a správne vyvodzovať závery. Po druhé, moderné deti, ktoré poznajú rôzne mobilné zariadenia (napríklad smartfóny a tablety s dotykovým rozhraním), nevedia písať a kresliť ručne, časti ich mozgu zodpovedné za kreativitu jednoducho nie sú aktivované. Takéto deti nie sú schopné tvoriť, vedia len niečo prekombinovať alebo jednoducho konzumovať.

Vášeň pre robotiku, programovanie a dizajn povzbudzuje deti každého veku, aby kreatívne mysleli a vyrábali jedinečný produkt. To je kľúčom k úspešnej budúcnosti nielen pre jednotlivé dieťa, ale aj pre krajinu ako celok.

Deti musia začať učiť robotiku čo najskôr, pretože záujem o inžinierske profesie sa prejavuje doslova od 5 rokov. Tento záujem je potrebné rozvíjať a presadzovať všade, nielen v školách, ale aj v škôlkach, súkromných krúžkoch a krúžkoch.

Foto: russianrobotics.ru, z osobných archívov odborníkov

Jednou z najperspektívnejších oblastí v oblasti IT technológií je robotika. prečo? Áno, pretože v priebehu nasledujúcich pätnástich rokov pribudne vo svete tucet nových profesií, ktoré budú založené na poznatkoch z robotickej oblasti.

Hovoríme o špecialitách ako:
dizajnér priemyselnej robotiky;
ergonóm dizajnér;
kompozitný inžinier;
operátor multifunkčných robotických systémov;
dizajnér detskej robotiky;
dizajnér lekárskych robotov;
dizajnér domácich robotov;
dizajnér neurónových rozhraní pre riadenie robotov.

Samoovládacie zariadenia sa začali používať v druhej polovici minulého storočia. Roboty spočiatku pracovali v oblasti výroby a výskumu, ale potom úspešne migrovali do sektora služieb. Samozrejme, roboty v súčasnosti nie sú masovým fenoménom, ale vektor je zvolený a je takmer nemožné ho zmeniť. Preto môžeme povedať, že v blízkej budúcnosti sa úloha človeka ako pracovníka dramaticky zmení. Ako však pristupovať k robotike? Kde začať svoju vzrušujúcu cestu? Pokúsme sa odpovedať na tieto otázky.

Robotika pre deti

Najlepšie je začať so základmi robotiky už v ranom veku, no neznamená to, že pre dospelého je cesta uzavretá. Dieťa sa totiž rýchlejšie učí novým zručnostiam, nemá žiadne starosti, ktoré by mu mohli prekážať pri jeho obľúbenom koníčku. Okrem toho je robotika pre deti zameraná na štúdium konkrétneho predmetu, zatiaľ čo profesionálna robotika sa zaoberá riešením zložitých problémov. Napríklad deti a fanúšikovia dokážu rozobrať jednoduché mechanizmy, aby pochopili, ako fungujú, ale zrelší špecialisti vytvárajú zložité priemyselné manipulátory.

Aby ste pochopili, či má dieťa záľubu v robotike, stačí kúpiť stavebnicu (o detských robotoch dnes našťastie nie je núdza) a zistiť, či prejaví záujem o jej skladanie. Ak áno, potom môžete nájsť krúžok robotiky, v ktorom si dieťa môže rozvíjať fantáziu, logiku, jemnú motoriku, priestorové vnímanie, trpezlivosť a koncentráciu.

Stojí za zmienku, že v robotike existujú rôzne oblasti: programovanie, elektronika, dizajn. Ak vaše dieťa rado stavia stavebnice, stavba je preň pravdepodobne vhodná. Tí, ktorí majú záujem dozvedieť sa, ako to alebo ono funguje, by mali študovať elektroniku. Programovanie zaujme každého mladého matematika.

V akom veku sa začínaš učiť?

Ideálny vek na začatie robotiky je 8-12 rokov. Skôr môže mať dieťa ťažkosti s pochopením princípov fungovania určitých mechanizmov a je lepšie nehovoriť o túžbe učiť sa matematiku (ktorá je mimoriadne potrebná na zostavovanie algoritmov, navrhovanie obvodov a mechanizmov) v ranom veku. No a kto z nás chcel študovať vzorce a vety, keď vonku bolo skvelé počasie a pod televízorom bol Sony PlayStation? Otázka je rečnícka.

Ale vo veku 8-9 rokov môžu deti bez problémov pochopiť a zapamätať si, čo je kondenzátor, LED a rezistor. V tomto veku už ovládajú pojmy zo školskej fyziky, výrazne predbiehajú osnovy našich vzdelávacích inštitúcií.

Ak dieťa do 14-15 rokov nestratí záujem o svoju záľubu, malo by pokračovať v štúdiu matematiky a začať sa učiť programovať. Mimo krúžkov ho čaká veľa zaujímavého: matematický základ, teória mechanizmov a strojov, implementácia automatických navigačných algoritmov, návrh elektromechanického vybavenia pre robotické zariadenie, strojové učenie a algoritmy počítačového videnia (niečo ma nieslo preč).

Trochu o výbere dizajnérov

Každá veková skupina má svoje vlastné vzdelávacie platformy a konštruktérov, ktoré sa líšia stupňom zložitosti. Dnes sú na trhu prezentované zahraničné aj domáce súpravy, ktorých cena sa pohybuje od 400 do 15 000 hrivien.
Pre 8-11 ročné dieťa stavebnice BitKit, Fischertechnik alebo (samozrejme títo výrobcovia majú v sortimente aj sady pre dospelé deti). Napríklad produkty BitKit sú zamerané na štúdium elektroniky (osobne som testoval ich konštruktor Omka a písal som o ňom v zime 2016 -); Fischertechnik - približuje skutočný vývoj robotov, ich súpravy majú zástrčky, vodiče a vizuálne programovacie prostredie; Lego ponúka veľmi známe stavebnice so zaujímavými a farebnými detailmi, podrobným návodom a skvelými možnosťami.

Štandardom vo vzdelávacej robotike sú moduly Arduino, ako aj jednodoskový počítač. Na prácu s nimi budete potrebovať základné programovacie zručnosti, ale nakoniec sa môžete naučiť, ako vytvoriť všetky druhy „inteligentných“ zariadení vlastnými rukami - od automatického zavlažovacieho systému až po poplašný systém.


Kde cvičiť robotiku?

Kurzy robotiky pre deti na Ukrajine ponúkajú tieto organizácie:
Kurz „Stem Fll“ z First Lego League;
Kurz „Robo-3D Junior“ od RoboUa;
Kurz „Robo-3D“ od Lego Mindstorms;
kurzy založené na Arduino, Lego a Fischertechnik od Robot School;
kurzy pre deti od 4 rokov od štúdia MAN;
učebné osnovy z Boteonu;
Kurz „Príprava na let“ od Singularity Studio;
kurzy zo Smart IT školy.

Učenie vlastným tempom: je to možné?

Pre samoukov je na internete veľa bezplatných online kurzov. Tento formát však pravdepodobne nebude vhodný pre dieťa, takže dištančné vzdelávanie môže byť atraktívne len pre dospelých.

Pokiaľ ide o dieťa, okrem vzrušujúcich a užitočných súprav mu budú užitočné aj knihy o robotike, a to:

Braga Newton, „Vytváranie robotov doma“;
Douglas Williams, „Programovateľný robot ovládaný z PDA“;
Owen Bishop, „Príručka vývojára robotov“;
Vadim Mitskevich, „Zábavná anatómia robotov“;
Vladimir Gololobov, "Tam, kde začínajú roboty."

Podobných diel je veľa. Bohužiaľ, robotika sa rýchlo rozvíja a relevantnosť informácií v knihách je zastaraná. Preto by ste mali mať vždy po ruke tematické fóra a špecializované stránky.

Aký je výsledok?

Výsledkom je veľmi sľubný smer, ktorý by sa nemal za žiadnych okolností ignorovať. Ak máte deti, myslite na ich budúcnosť a možno sa môj článok na Keddre stane katalyzátorom hľadania vhodných klubov.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.