Занятие XXI века. Робототехника в начальной школе

​Конструктор для робототехнических занятий – это не просто детский набор для игры. Это полноценный образовательный материал. Уже начиная с самого раннего возраста каждому ребенку родители покупают конструктор, ведь он развивает мелкую моторику, логическое мышление, творческую составляющую. Но мы говорим не о простом конструкторе, «Лего» – посыл для творчества, для развития моторики, интеллекта и коммуникации. Для учеников начальной школы наборы относительно простые, но они тоже представляют собой не просто игрушки, а соответствующие возрастной категории образовательные материалы. Поэтому в кружок «Робототехника» принимаются ребята со 2‑го класса.

С одной стороны, ребенок играет, он конструирует забавного робота, которого можно научить чему-то и задать ему определенные функции, а с другой – идет интенсивный процесс обучения на практике: математика, черчение, физика, механика, информатика и программирование становятся ближе и понятнее для ребенка. А это значит, что робототехнику можно считать кружком конвергентного образования, ведь она соединяет в себе столько наук и предметов одновременно!Для начинающих наборы более простые, они дают основы механики, логики, учат ребенка собирать отдельные элементы сложного. Для более продвинутых пользователей наборы больше и разнообразнее, они позволяют не просто собрать механизм, но и задать ему модель поведения и определенные функции.Мы в Курчатовской школе занимаемся с наборами конструктора Lego WeDo (1‑й и 2‑й год обучения). Такой конструктор позволяет собрать и запрограммировать при помощи компьютера множество базовых моделей по инструкции, а также придумывать свои. В наборе детали, совместимые со стандартными кирпичиками Lego.Состав набора Lego Education WeDo: 158 строительных элементов, USB Lego-коммутатор, мотор, датчик наклона, датчик движения.Через коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo. Через разъемы коммутатора подается питание на моторы и осуществляется обмен данными между датчиками и компьютером.Сейчас мы занимаемся (3‑й год обучения) с LEGO® BOOST – новейшая разработка инженеров и дизайнеров LEGO®. 5 различных киберконструкторов в одной коробке и бесконечное множество роботов, которых мы можем построить с его помощью! LEGO® BOOST – это «умная» игрушка для детей, конструктор нового поколения с модулем управления. Набор включает в себя двигатель, датчик угла наклона, датчик расстояния, сенсоры, два порта, кнопку питания и меняющую цвет подсветку, а также 843 кирпичика. Из деталей набора можно собрать своего персонажа или одну из 5 моделей по инструкции и «научить» ее выполнять команды. Робот Верни танцует, поет и стреляет, котенок Фрэнки мурлыкает и виляет хвостом, а автосборочная машина штампует роботов из мини-кирпичиков. С помощью специального детского приложения, установленного на планшет, можно программировать модели и придумывать новые алгоритмы и функции.LEGO Education в начале 2016 года выпустила новую версию образовательного конструктора робототехники для детей WeDo 2.0. В состав базового набора Lego WeDo 2.0 входят новые версии коммутатора, датчиков наклона и движения, двигателя. К сожалению, новый конструктор несовместим с моторами и датчиками Lego WeDo предыдущей версии, так как его микропроцессор (СмартХаб) имеет другие разъемы подключения. СмартХаб WeDo 2.0 подключается к компьютеру или планшету по протоколу Bluetooth 4.0.«Лего» – отличный выбор и для воспитанников детских садов. Наборы «Простые механизмы» и «Первые механизмы», предназначенные для дошкольников, в игровой доступной форме поведают малышам о роли зубчатых колесиков, рычагов, маятников, пружин.Опробовать все это можно в деле, собрав собственную поделку, которая будет двигаться за счет колесиков и рычагов.Наборы от «Лего» WeDo и WeDo 2.0 предназначены для детей от 8 до 10 лет. Они более сложны и интересны уже как минимум тем, что ребенок сможет сам, без посторонней помощи собрать собственного робота, оснащенного датчиками света, движения, наклона, разворота и т. д. Полученный робот способен удивить: его можно научить ездить по определенным линиям, преодолевать препятствия, проходить лабиринты.Для детей от 9 до 13 лет будут интересны наборы, дающие возможность собирать робота, который может не только существовать сам по себе, но и взаимодействует с другими роботами от «Лего». Это интересно, если в семье двое и более детей-роботостроителей либо ранее ребенок собирал модели роботов от этого производителя. Теперь старые роботы получат вторую жизнь. К таким наборам относят Mindstorms Education EV3.Выбирая конструктор от «Лего», мамы и папы должны помнить, что все конструкторы для робототехники от этого производителя делятся на основные, дополнительные и ресурсные. Основные – это базовый набор деталей. Ресурсные – это наборы дополнительных деталей, которые позволяют собирать из старых элементов совершенно новые поделки.Дополнительные наборы являются приятным дополнением к базовым наборам, расширяющим их стандартные возможности. Все комплекты созданы по принципу следования от простого к сложному. Ученики начального звена могут создавать роботов, которые будут оснащены звуковыми сигналами, моторчиками, а также простыми датчиками, которые могут определить расстояние или цвет. По сути, получается отличная игрушка. Но от купленной машинки собранная самостоятельно отличается разительно уже тем, что ее ребенок значительно больше любит и ценит.Инструкции довольно понятны, проиллюстрированы, но вот без присмотра ребенка с таким набором лучше не оставлять: некоторые детали явно мелковаты. А вот преимущество конструктора заключается в том, что любой элемент можно закрепить с другим с любой стороны, детали универсальны. Это дает возможность воплотить в реальность любые фантазии вашего сына или дочки.Для многих очень важен вопрос: робототехника – это работа в команде или индивидуальная?Конечно, это в первую очередь командная работа, умение договориться, заранее обсудить план сборки и возможность в процессе корректировать план. Также всей группе на занятии можно предложить собрать «Веселый зоопарк» или «Парк аттракционов» и заставить животных двигаться или же сконструировать настоящий маленький город с домами, фабриками, магистралями, автомобилями и даже пешеходами.Заниматься робототехникой можно не только в школе на занятиях, но и дома. Главное, родители должны помнить общие правила выбора:- соблюдайте возрастной ценз – желание купить пятилетнему ребенку набор, который позволяет создать человекоподобного робота, играющего в футбол или отчаянно дерущегося на ринге, может привести к тому, что малышу быстро наскучит непонятный и трудный процесс его сборки. Вряд ли потом у вас получится заманить такого ребенка в кружок робототехники;- помните хотя бы о самом ближайшем будущем. Небольшие и недорогие наборы очень быстро исчерпают свои возможности в глазах маленького конструктора и будут пылиться на полке;- если нет возможности время от времени менять наборы для роботоконструирования согласно возрасту, купите что-то вроде набора «14 в 1». Такой набор позволит собрать из одного комплекта деталей 14 разных роботов, которые будут питаться энергией от лампочки или солнечного света;- убедитесь в безопасности. Детали и крепежи не должны быть сделаны из непонятного пластика, токсичных материалов. От них не должно исходить резкого химического запаха. Чтобы не купить подделку, не стесняйтесь спрашивать у продавца сертификат соответствия и сертификат безопасности на приглянувшийся набор;- доверьте выбор ребенку. Ваш ребенок лучше знает, что ему на самом деле интересно. Если он мечтает участвовать в поединках роботов на очередном РобоФесте, не навязывайте ему наборы для сборки механических моделей. Если чадо хочет создать робота, который с ним будет танцевать брейк-данс, не заставляйте его «оживлять» бульдозеры и тракторы. Польза будет только там, где есть личная заинтересованность.Предоставив возможность ребенку работать с конструктором дома, надо понимать, что это потребует от родителей определенных усилий и хотя бы небольшой предварительной подготовки. То есть не получится просто выдать игрушку ребенку и оставить его на пару часов. Впрочем, покупая Lego WeDo домой, вы, конечно, особо ничем не рискуете – вряд ли набор останется не при делах. В крайнем случае ребенок будет использовать его просто для лего-конструирования, а не для начальных шагов в робототехнику и программирование. А в Курчатовской школе мы всех ждем на занятиях!Нина СВЕТУХИНА,учитель начальных классов Курчатовской школы