Из опыта работы в кружке робототехники
Роботостроение сегодня – довольно развитая отрасль промышленности: огромное количество роботов выполняют работу на различных предприятиях, изучение космического пространства или подводных глубин уже не обходится без использования робототехнических манипуляторов подводных или летательных аппаратов с высоким уровнем интеллекта. Робототехника развивается благодаря высоким технологиям в качественно иной информационной среде, для функционирования которой необходимо заниматься вопросами подготовки профессионалов в области робототехники, через процессы обучения, дообучения, переобучения участников всех образовательных уровней. Робототехника увлекательное и полезное занятие.
Занимаясь робототехникой в нашем кружке ребята решают задачи из разных учебных предметов, таких как информатика, а именно, рассмотрение линии алгоритмизация и программирование, исполнитель, основы логики и логические основы компьютера, также математики (реализация основных математических операций, конструирование роботов), технологии (конструирование роботов, как по стандартным сборкам, так и произвольно), физики (сборка деталей конструктора, необходимых для движения робота-шасси). Также ребята касаются истории, запоминая, в каком году было сделано то или иное открытие. Робототехника как дополнительное внеурочное занятие мотивирует ребят на основную учебную деятельность, безусловно расширяет кругозор учащихся, дает им новые знания, умения и навыки. Но по опыту преподавателей, ни один родитель не может точно сформулировать, что же он ожидает от ребенка занимающегося робототехникой.
Цель детского кружка робототехники заключается не в том, чтобы вырастить тысячи робототехников в стране, и не в том, чтобы реализовать амбиции родителя, а в развитии максимального количества полезных навыков и мышления с помощью робототехники как инструмента, который, в силу своей комплексности, является настоящей кладовой навыков.
Изменения в ребенке происходят на каждом занятии. Как в игре, они накапливают очки опытаXP, чтобы перейти на следующий уровень и получить новый статус. И даже градация накапливаемых навыков у каждого ребенка индивидуальная. Кто-то боялся делать не по инструкции, у кого-то не получалось работать в команде, кто-то первый раз собирает конструктор, у большинства — неуверенность во время публичной защиты проекта.
При редких посещениях занятий видимый результат приходится ждать долго. Например, один ребенок впервые за 1,5 года смог сделать презентацию проекта, а до этого сильно замыкался во время защиты. Были предприняты десятки попыток сделать презентацию, и в определенный момент количество перешло в качество. И родители, и мы вздохнули с радостью — дождались!
Можно выделить несколько неформальных точек для оценки изменений в первые 6-8 месяцев занятий. Дальше ориентироваться на них.
Критерии оценки.
1. Свободная сборка по инструкции и без нее
Удивительно, но некоторые дети действительно боятся собирать не по инструкции. Поэтому прогресс для такого ребенка — это постепенный уход от инструкций к самостоятельным проектам. Есть и другие — те, кто не собирает по инструкции, только свое. В этом случае не формируются кирпичики опыта и понимания устройства механизмов. Изобретение придумал, а не работает, как сделать рабочим — не понятно, опыта нет. Другая особенность — неумение «читать» инструкцию, видеть, как собирать модель в реальности. Казалось бы, что опасного? Однако простая ошибка в понимании схемы настольной лампы при бытовом ремонте грозит серьезными последствиями. Мы оцениваем как результат, когда ребенок, видя схему сборки, может корректировать ее, исходя из имеющихся у него деталей. Например, при сборке по инструкции в Legomindstorms у нас не оказалось нужных шестеренок, тогда ребята в группе начали экспериментировать с имеющимися. Результат — изобретение работает, конструкция скорректирована, исходя из имеющихся ресурсов.
2. Самостоятельность выполнения поставленной задачи
Почти все дети приходят с опытом конструирования ЛЕГО, но справиться с поставленной задачей, особенно когда конструктор не ЛЕГО, с первого раза могут далеко не все. С некоторыми буквально приходится сидеть, чтобы к концу занятия получился робот.
3. Самостоятельность и безошибочность написания программы.
С первых занятий ребята занимаются на конструкторе с визуальным языком программирования. Базовая среда программирования EV3 создана на основе графического языка LabVIEW и позволяет задавать алгоритмы для робота визуально: команды представлены в виде блоков, которые можно перетаскивать и соединять. Ребенок может написать простейшую программу для движения робота.
4. Логичность и законченность созданных самостоятельных проектов
Сборки по инструкции позволяют сформировать опыт и понимание возможностей конструктора. Это кирпичики, из которых ребенок строит свой проект. Умение воспользоваться опытом и создать логичную, законченную конструкцию без лишних наворотов — вот задача самостоятельного творчества.
5. Отсутствие зависимости от какого-либо конструктора или платформы
То есть, способность создать проект из любых деталей. Кажется, что это умеют все дети. На практике видно, что ребенок — профессионал легосборки, но собрать модель из другого конструктора даже по инструкции не может. Более того, он нервничает: «дурацкий конструктор», «вот если бы это было ЛЕГО, я бы быстро собрал», «из него невозможно собрать». Верхом мастерства считается создание механизма с использованием нескольких конструкторов. Например, в одном кружке, ребята вместе с наставником соединили Engino и ROBOTIS и, используя сильные стороны каждого конструктора, создали единый механизм для автоматизированного подъема бутылки весом в 1 литр. По отдельности ни тот, ни другой конструктор не дал бы достичь нужного результата.
6. Умение работать в команде и индивидуально
Работа в команде — сложный навык. Более сильный ребенок перетягивает инициативу на себя и подавляет другого. Некоторые выбирают работу в команде, чтобы создавать видимость работы. Кому-то просто лень искать общий язык с другим ребенком, поэтому он всегда предпочитает работать индивидуально. Однако, каким бы гением не был ребенок, если он не научится социализироваться, его ждут в будущем проблемы в рабочем коллективе. Поэтому мы корректируем и направляем ребят в конструктивное русло при работе в командах и оцениваем, как они изменили свой подход после рекомендаций.
7. Умение работать в условиях ограничений
Привыкший использовать дома все детали ребенок впервые сталкивается с условиями, когда нельзя взять все моторы, самые красивые детали могут забрать другие, а по времени ты ограничен двумя учебными часами. Привычка укладываться в имеющиеся ресурсы стимулирует развитие смекалки, умение «чувствовать время», искать компромиссы и многие другие полезные навыки.
8. Навык презентации проекта
Успех проекта на 80 % зависит от его презентации. Поэтому на занятиях и внутренних конкурсах ребята проходят подготовку к презентациям. Результат прост — на первой презентации ребенок не мог и слова сказать, а на 5-ой — впервые рассказывает о проекте.
Соревнования помогают раскрыть способности ребенка. Часто после участия в конкурсе ученики еще больше увлекаются и начинают осознанно совершенствовать свои навыки готовясь к следующему соревновательному сезону. Участие и победы в робототехнических конкурсах также являются оценкой работы ребят.
Список интернет ресурсов
ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ Учебное пособие для студентов вузов https://repo.nspu.ru/bitstream/nspu/3630/1/osnovy-robototehniki-uchebnoe-po.pdf
https://neuronus.com/theory/robo/631-osnovy-robototekhniki.
Кружок робототехники: завышенные ожидания родителей. https://edurobots.org/2017/01/kruzhok-robototexniki-ozhidaniya-roditelej/?ysclid=lhhed4iz68814538085
https://rosuchebnik.ru/material/robototekhnika-v-shkole-5-plyusov/
