Робототехника в детском саду и школе
Все более популярным в России становится STEAM-образование, основанное на междисциплинарном и практическом подходе к обучению, проектной деятельности, развитии навыков командной работы. STEAM (S – science, T – technology, E – engineering, A – art, M – mathematics) в переводе с английского – это синтез естественных наук, технологий, математики, инженерного искусства и творческой деятельности обучающихся. STEAM-технологии все чаще входят в жизнь не только отечественных дошкольных образовательных организаций и начальной школы, но и многих стран мира, в частности, Франции, Китая, Великобритании, Австралии, Израиля. Появляются новые образовательные программы. Парциальная образовательная программа для детей старшего дошкольного и младшего школьного возраста «НАУСТИМ – цифровая интерактивная среда» нацелена на создание «вдохновляющей» среды, позволяющей поддерживать у детей интерес к обучению. Представить интерактивную цифровую среду без робототехники в настоящее время просто невозможно.
В этой статье разговор пойдет о роботах, разработанных в известной российской компанией «Научные развлечения» и представленных в качестве образовательных модулей в программе «НАУСТИМ». Образовательные модули программы «НАУСТИМ – цифровая интерактивная среда» интегрируются в любую образовательную среду дошкольной организации, не зависимо от того, по какой программе она работает. Соавторами этого материала смело можно считать взрослых и детей, которые непосредственно «познакомились» с этими роботами (авторы статьи благодарят детей и педагогические коллективы дошкольных групп ГБОУ школа № 1502 «Энергия», ЧУОО «Морозко», ЧУОО «Татьянинская школа», ОАНО «Начальная школа – детский сад «Радуга»» г. Москвы и детского сада № 30 г. Подольска, принявших участие в интервьюировании).
Модуль «Азбука робототехники» состоит из двух разделов – «Конструирование роботов» и «Программирование роботов». Предназначен он для освоения основ конструирования и пиктограммного программирования на базе контроллера Studuino.
Пиктограммы – это схематичные изображения явлений и объектов – например, дорожные знаки или иконки компьютерных приложений. Вот как выглядят пиктограммы в среде разработки Studuino:
Можно интуитивно понять, какие действия обозначает каждая пиктограмма. Программа создается из последовательности пиктограмм, что дает возможность программировать детям, которые еще не умеют читать или делают это с большим трудом. При этом даже на таком простом, казалось бы, уровне программирования можно познакомить дошкольников с такими «сложными» понятиями, как цикл и подпрограмма – что пригодится им впоследствии и поможет на уроках информатики в школе.
Набор состоит из конструкционных блоков различной формы, моторов, светодиодов, зуммера, контроллера Studuino и вспомогательных элементов. Кроме того, в комплект входят пособия с пошаговыми интуитивно понятными инструкциями для проведения 30 занятий.
Конкретный результат каждого занятия – создание робота или механизма, выполняющего поставленную задачу.
Экспериментирование во время конструирования позволяет познавать и преобразовывать окружающий мир.
Задания рассчитаны на совместную партнерскую деятельность, а их выполнение увлекает и взрослых, и детей. В подтверждение этому приведем несколько высказываний о работе с «Азбукой робототехники» воспитателей детского сада и их воспитанников.
Здесь и далее сохранена авторская стилистика, прим. ред.
На робототехнике мне понравился конструктор, особенно детали, где можно всё присоединять, разбирать. Из этих деталей мне понравилось собирать робота-сумоиста. Я очень переживал потому, что сначала не получалось. А когда всё сложилось, мы устроили состязания: было весело, мы гордились своей постройкой.
Женя М, 6 лет 7 месяцев
Я люблю собирать не на свободную тему, а роботов.
Таня Т. 6 лет
Когда мы ходили на робототехнику, было здорово! Столько всяких деталей… У меня не получался мотоцикл, а потом мне помог друг Миша. Мы устроили гонки, наш мотоцикл победил. Мы все кричали «Ура». А еще мы научились собирать схемы.
Денис Д, 6 лет 6 месяцев
Как нам было страшно сначала! … Мы думали, что не справимся. Но наши дети нас успокоили, и многие сразу же успешно выполнили первое задание. Шаг за шагом вместе с детьми мы познавали, изучали, осваивали новые для себя технологии. Познавательно, интересно, поучительно, занимательно и увлекательно!!!
Воспитатели подготовительной к школе группы
Модуль «Основы программирования роботов» является логическим продолжением «Азбуки робототехники», помогает познакомиться с языком Scratch и способствует более глубокому пониманию работы с алгоритмами. Scratch был разработан специально для занятий с детьми младшего школьного возраста. В нем программы собираются из блоков, которые разделены по категориям и отмечены разными цветами (например, блоки, отвечающие за движение моторов – синие).
На самом деле цепочки блоков в Scratch почти аналогичны знакомым детям по урокам информатики блок-схемам, и позволяют описать алгоритмы любой сложности. В данном случае к основному функционалу языка добавлены элементы, позволяющие взаимодействовать с контроллером Studuino, а, следовательно, с электронными элементами набора.
Модуль сопровождается методическими материалами, в которых представлены конспекты занятий, построенные по принципу «от простого к сложному» и предназначен для работы с детьми старше 8 лет.
Еще одним образовательным модулем является «Цифровой робототехнический полигон для обучения программированию».
В состав комплекта входит несколько вариантов «Умной среды» для робота-тележки – это полигоны, собранные из кубиков. Предполагается, что дети будут программировать робота на выполнение конкретных задач для достижения поставленной цели. Сам полигон тоже можно программировать – создавать различные препятствия для робота и ставить задачи разного уровня сложности.
К набору прилагается созданная компанией «Научные развлечения» среда разработки, совмещающая черты пиктограммного и блочного программирования – программы в ней состоят из цепочки блоков, которые обозначены пиктограммой. Набор предназначен для работы с детьми, начиная со старшего дошкольного возраста, но все же наиболее эффективно использовать его в работе с детьми младшего школьного возраста.
Программирование помогает развивать не только мышление, но и вырабатывает привычку аккуратной и системной работы. Формируемое при этом алгоритмическое мышление ценно само по себе. Методы, которые дети освоят на занятиях программирования, обязательно будут использоваться позднее при решении самых различных «взрослых» жизненных и профессиональных задач, — Ретюнская Диана Александровна, педагог школы «Морозко».
Робот Наум – робот с голосовым управлением.
Видео лучших педагогических практик с роботом Наум:
Это уникальная разработка, которая сочетает в себе возможности применения в образовательной деятельности и в процессе активной социализации детей. Дети воспринимают этого робота как полноценного участника совместных игр, с удовольствием беседуют с ним, делятся новостями, могут наделить его любым словарным запасом с запрограммированным комплексом ответных реакций. Это создает уникальные возможности для ранней социализации детей в мире роботов – понятных, управляемых и дружелюбных.
Мы спросили детей 5–6 лет об их отношении к Науму, они отозвались так: «Он, как мой старший брат – он знает всё», «Наум не обижается, если я его учу правильно говорить», «Жалко, что он не может смеяться, только учится и учится», «А почему он никогда не устает?»
А вот, что по поводу использования этого робота в детском саду говорит Кудрявцев Владимир Товиевич, доктор психологических наук, профессор МГПУ и МГППУ: «Ребенка в дошкольном детстве крайне важно научить управлять собственным поведением. Напрямую это сделать невозможно. А вот, например, управляя роботами с их широким диапазоном «обратных связей», в отличие от обычных игрушек, вполне. Робототехника – прекрасная школа самоуправления, развития произвольности в дошкольном возрасте».
Наши наблюдения показывают, что занятия робототехникой и программированием не только увлекают и развлекают детей старшего дошкольного и младшего школьного возраста, но и пробуждают у них интерес к технике, стремление к новым знаниям, способствуют развитию логического мышления, воображения, учат их планировать свои действия, находить нестандартные решения при создании различных конструкций, сотрудничать.
В заключение хочется привести слова кандидата технических наук, лауреат премии Правительства РФ 2015 года в области образования, генерального директора ООО «Научные развлечения» Олега Александровича Поваляева: «Самое главное, что робототехника в детском саду и начальной школе не какая-нибудь механическая деятельность, а очень осмысленное действо. И тут мы должны научиться соответствовать этим ребятишкам. А это важная, интересная, но непростая задача…»
Видеопример занятия по парциальной программе НАУСТИМ:
Успехов, уважаемые коллеги!
Мусиенко Светлана Игоревна,
Мусиенко Никита Игоревич,
магистрант МГПУ, институт психологии и педагогики