“Лунная Одиссея” российских школьников

В детстве у меня было много самых разных конструкторов – из металла, пластика, дерева. Из них можно было создать что угодно – от простейшей тележки до навороченного автомобиля. А в некоторых коробках даже был моторчик, благодаря которому можно было разработать модель, способную передвигаться! Эх, если бы я знал, какие конструкторы будут предложены нашим детям спустя годы!.. Именно об этом я в очередной раз подумал, побывав на форуме “Город образования” (ВДНХ, павильон №75) и посетив экспозицию компании LEGO Education.

– А какие же задачи, если не секрет?

– Освоение Луны – часть Федеральной космической программы на 2016-2025 годы. И если мы хотим освоить спутник Земли, создать на нем колонию, чтобы добывать полезные ископаемые, запускать оттуда космические аппараты на другие планеты, нужно решить массу вопросов. Например, необходимо понять, как доставлять грузы и членов экспедиции на лунную поверхность, как обеспечить их связью и безопасными средствами передвижения и так далее.

– Неужели комплект “Лунная Одиссея” действительно может помочь со всем этим справиться?

– Работа с комплектом предполагает проведение целого ряда комплексных исследований, в процессе которых можно погрузиться в проблему, понять некоторые аспекты. Например, как организовать навигацию на поверхности спутника, какие ретрансляторы и в каком количестве необходимо установить. Тут не обойтись без знаний из области математики, физики, астрономии, даже истории и других наук. Конкретные робототехнические задачи наложены на совершенно реальные условия. Детям важно понять: роботы нужны не для того, чтобы выполнять наши прихоти и капризы, а чтобы помочь человеку справиться с той или иной миссией в суровых условиях космоса. В ходе работы над проектами ребята учатся создавать алгоритмы, по которым будут двигаться роботы, совершая те или иные манипуляции, – и всё это потребует знаний не только из области информатики, конструирования, но и из физики и геометрии.

Набор разработан на базе платформы LEGO MINDSTORMS Education EV3 для учеников 5-9-х классов. Решение EV3 ориентировано прежде всего на новичков в образовательной робототехнике. С помощью набора школьники смогут развивать и совершенствовать компетенции, полученные на уроках технологии, физики и информатики, и решать задачи, с которыми ежедневно сталкиваются специалисты космической отрасли.

– По сути, комплект помогает реализовать всё то, что заложено в ФГОС, верно?

– Да, абсолютно верно. Решая задачи, дети учатся нестандартно мыслить, а это крайне важно для развития всего человечества. Для успешного решения той или иной проблемы, которая возникает в ходе работы над проектом, необходимо не только высказать какую-либо неординарную идею, нужно довести её до практической реализации. А сделать это можно лишь при условии, что ты умеешь работать в команде. Это и есть навыки XXI века. Работая с комплектом, дети начинают лучше понимать, зачем им необходимы те или иные знания, полученные на уроках. Это уже иной уровень мотивации к обучению. Кроме того, появляется ещё одна дополнительная возможность для выращивания молодых талантов.

– Эта одиссея названа лунной. А с Марсом, наверное, другая история, там нужен другой конструктор?

– Без освоения Луны Марс мы никогда не освоим. В целом, конечно же, проблемы весьма схожи, и не важно, попал в расщелину марсоход или луноход. В любом случае нужно знать, какую программу следует заложить в его мозг, чтобы он сумел выбраться, а еще лучше – чтобы он туда не попал. На самом деле внештатные ситуации возникают всегда и везде, и нужно уметь их решать. Работая с программируемыми аппаратами, дети учатся просчитывать действия на несколько шагов вперед, прогнозировать, анализировать. Это требует множества метапредметных компетенций на базе межпредметных знаний. И новый образовательный комплект позволяет развивать нелинейное мышление, творчество, учит не бояться сложных задач, решения которых пока не знает никто.

– Этот набор был разработан в сотрудничестве с Роскосмосом. Значит ли это, что и совместно с другими ведомствами вы будете разрабатывать комплекты под соответствующие задачи?

– Да, конечно! Для каждой конкретной отрасли или области знаний имеет смысл создавать свои робототехнические образовательные комплекты. Для любых абстрактных знаний всегда нужно искать свою сферу применения. Практико-ориентированное конструирование – это не просто полет буйной фантазии, а очень серьёзное действие, направленное на решение вполне реальных задач. Например, после поездки в Кемеровскую область, где много шахт и карьеров, возникла идея разработать аналогичный робототехнический комплект по майнингу (добыче полезных ископаемых). Ведь чтобы мотивировать школьников к овладению профессиями, связанными с горным делом, нужно с детства прививать им навыки нестандартного решения проблем в данной отрасли. Это связано с безопасностью, экологичностью, энергоэффективностью процесса извлечения угля на поверхность и так далее. Точно так же можно создать и комплект, направленный на освоение морских глубин и пространства Мирового океана. Можно сделать упор на экономическом аспекте, взяв любое из существующих производств и попытавшись с помощью робототехники сделать его высококонкурентным. То есть спектр возможностей здесь безграничен.

Миссии повторяют реальный план лунной программы:

• подготовка и запуск ракеты-носителя «Ангара А5»;

• вывод пилотируемого корабля «Федерация» на орбиту Земли;

• стыковка ПТК на орбите Луны с лунным модулем;

• высадка лунного модуля;

• обеспечение связи на поверхности;

• создание станции;

• исследование поверхности;

• исследование недр (буровая установка);

• создание лунной станции

– Нас, россиян, часто обвиняют в том, что мы слишком часто уделяем чрезмерное внимание каким-то заоблачным проектам, оторванным от реальной жизни и проблем рядовых граждан, в то время как надо бы больше следить за удобствами на местах. То есть запускаем спутники в космос, а у многих дома с протекающими крышами.

– На самом деле, такие понятия, как интернет вещей, умный дом, и им подобные уже давно вошли в наш лексикон, огромное количество людей занимается как раз тем, чтобы облегчить жизнь каждого рядового гражданина. Это и энергосбережение, и альтернативная энергетика, и безопасность дома, и роботы-пылесосы, и всевозможные датчики… Мы тоже работаем над данными проблемами, ведь если школьник научится программировать робота, это значит, что он сможет поручить ему любую задачу, в том числе и призванную сделать наш быт более удобным. И вообще, нет области, где нельзя было бы прямо или косвенно использовать роботов. Неудивительно, что соответствующие компетенции теперь есть и в соревнованиях JuniorSkills, где у нас, кстати, наблюдается очень серьёзный прогресс. Мы поддерживаем российские стартапы, причём не только в области технологий умного дома, но и тех, что касаются нейротехнологий, о чем свидетельствует совместный проект LEGO Education и молодой команды разработчиков BiTronics Lab. Это суперсовременное направление, за которым будущее.

Осенью 2017 года робототехнический комплект «Лунная Одиссея» начал распространяться в федеральной сети детских технопарков «Кванториум» и стал доступен для внедрения в учебный процесс образовательных учреждений России.

А вот что говорят по поводу “Лунной Одиссеи” те, кто имеет к ней самое непосредственное отношение.

Дмитрий ШИШКИН, директор департамента инфраструктурных проектов госкорпорации «Роскосмос»:

– Наша задача – вовлечь детей и молодёжь в инженерное образование, сделав его интересным и увлекательным ещё со школьной скамьи. Это наш первый шаг в сотрудничестве с LEGO Education, для нас он очень важен в плане популяризации аэрокосмической темы и ранней профориентации. Нам хотелось бы, чтобы через робототехнический комплект “Лунная Одиссея” в российских школах были реализованы программы аэрокосмического образования. Те знания и компетенции, которые дети получат, работая с комплектом, в будущем пригодятся им, например, когда они придут поступать в профильные вузы и будут устраиваться к нам. Работы хватит всем!

Лидия КОБЦЕВА, учитель информатики школы №2086 Москвы, руководитель робототехнического направления в проекте «Школа инженерной культуры»:

– Я горжусь тем, что участвовала в разработке этого комплекта. Но могу сказать, что и другие педагоги Москвы приняли самое непосредственное участие в обсуждении идеи данного проекта. Так замечательно совпало, что благодаря компании LEGO Education и ОРКК «Роскосмос» мы в рамках мероприятий городского образовательного проекта «Школа инженерной культуры» осваиваем азы профессий, связанных с космической отраслью. И мы как раз предложили обратить внимание на “лунный” проект, потому что к 2025 году наши ребята уже будут выпускниками вузов, молодыми специалистами. Потому что они уже сейчас должны понять, насколько это важно и интересно.

Максим ВАСИЛЬЕВ, руководитель инженерной проектной группы разработчиков комплекта “Лунная Одиссея”, сертифицированный тренер LEGO Education Academy, президент Российский ассоциации образовательной робототехники, председатель национального совета Всемирной робототехнической олимпиады, главный тренер сборной по олимпиадной робототехнике Москвы:

– Этот комплект не просто робототехнический, он ещё и учебно-методический, то есть составлен таким образом, что его вполне можно эффективно внедрить в школьный предмет “Технология”. При этом он может быть очень легко использован и в рамках дополнительного образования. Занимаясь с комплектом, дети выполняют ряд проектов, каждый из которых посвящён той или иной теме. Здесь очень много информации из области истории космонавтики, связанной с различными искусственными спутниками Земли, станцией МИР, луноходом и пр. Можно последовательно освоить азы робототехники, поскольку комплект рассчитан как раз на детей, которые никогда не занимались программированием. Каждая миссия содержит целый комплект учебных материалов, которые педагог может эффективно использовать, – презентации, рекомендации по включению курса в учебный план, ответы на возможные вопросы школьников, рабочие карточки для учащихся, видеоролики и так далее. Всё это будет передаваться педагогу в основном в электронном виде. Пошагово, последовательно дети учатся программированию, моделированию, управлению роботами. Проигрывая миссии, они готовятся к выполнению вполне конкретных задач. Напомню, что в подавляющем большинстве случаев, какой бы сферы деятельности роботов это ни касалось, от программируемых устройств требуется “умение” делать ряд довольно стандартных действий – двигаться по заранее определённому маршруту или траектории, захватывать объект, поднимать или опускать его на определённую высоту, перемещать в определённую точку пространства и тому подобное. Также мы опираемся на опыт педагогов, которые уже давно занимаются соревновательный робототехникой, решающей задачи очень высокого уровня. Именно поэтому в процессе создания комплекта мы постарались заложить в него те задания, которые нередко встречаются на олимпиадах по программированию и робототехнике. Напомню, что в олимпиаде роботов у нас есть немало весьма серьёзных достижений, так что нам есть чем гордиться и есть что предложить образовательному сообществу.