Программирование и конструирование школьниками при помощи робота LEGO Wedo

В настоящее время образовательная робототехника достигла мировых масштабов. В начале 2000-х годов в несколько десятков российских школ было внезапно закуплено много конструкторов Лего. Стоимость комплекта на школу составляла  около  миллиона  рублей.  В  большинстве  своем  эти  комплекты числятся на балансе, но не используются, а вот в некоторых школах им нашли применение. Работая во внеурочное время ребята многих школ учатся моделировать, программировать, фантазировать, строят действующие модели реальных механизмов, живых организмов и\или машин, проводят естественнонаучные эксперименты, осваивают основы информатики, алгоритмики и робототехники, попутно укрепляя свои знания по математике и физике,  а также  приобретают  навыки  работы  в  творческом коллективе.  [1]. Свои достижения ребята проявляют на различных конкурсах, выставках и фестивалях. Более подробно о результатах проявленных в этом направлении можно найти на робототехнических порталах и сайтах. [2] На них можно найти наиболее полную и качественную коллекцию ссылок на сайты, посвященные робототехнике.

Так же, в интернете, можно найти много материала, начиная с исторических данных возникновения робототехники, классификации роботов, применением в современном производстве и всевозможных проектов посвященных этой теме. [2]

Основоположником образовательной робототехники в Алтайском крае является Ушаков Алексей Александрович, учитель гимназии №42, города Барнаул. Целью его работы в этом направлении является разработка комплекта
дидактических и методических материалов по использованию робототехники в начальной и средней школе в классах без политехнического профиля.[3] Так же в развитии робототехники в Алтайском крае принимают участие: кафедра теоретических основ информатики АлтГПА (Елена Викторовна Пузырная); МБОУ "Гимназия № 42" г.Барнаула (Антонина Валерьевна Миллер).

Добавляя к выше сказанному в школы Алтайского края, как и в ряд других школ по всей России, были завезены конструкторы Lego Wedo, которые по мнению самого изготовителя и «Министерства образования и науки РФ», представляют хорошую платформу для развития детей, начиная с первого класса.[4]

Но, как всякая новая отрасль, робототехника в образовании имеет свои недостатки, которые включают следующие составляющие: методическое сопровождение, финансирование.

Проблема методического сопровождения существует в связи с нехваткой учебных и методических пособий по данному направлению. Поэтому существует необходимость в разработке новых методик, удовлетворяющих условиям учебного плана.

В рамках нашего проекта была проведена работа по созданию и внедрению методического пособия, целевой аудиторией которого станут не  только учителя, но и ученики Алтайского края.

На базе АлтГПА с 10 октября 2011 года действует дистанционный курс «Основы робототехники. Конструктор Wedo», который позволяет учащимся и их преподавателям получить необходимую информацию об учебном конструкторе    LEGO    Wedo,    научиться    управлять    им,    решать    задачи практического характера. Ребятам, данный конструктор предоставляет огромные возможности для развития творческого потенциала.

На  сегодняшний  день  участниками  нашего  курса  являются  более  20 человек, из разных уголков нашего края:

1. Полина Казазаева (3 класс) из п.Заря, Бийского района МКОУ "Заринская сош". Руководитель: Крехтунова Людмила Ивановна.
2. Владислав Савкин (7 класс) из п.Заря, Бийского района МКОУ "Заринская сош". Руководитель: Крехтунова Людмила Ивановна.
3. Алёна Прасолова (3 класс) из п.Заря, Бийского района МКОУ "Заринская сош". Руководитель: Крехтунова Людмила Ивановна.
4. Дмитрий Шурупов
5. Кирилл Митин
6. Группа  из  МОУ  « СОШ  №30  г.Новоалтайска»:  Рогожкина  Алена  (11 класс), Солдаткин Юрий (11 класс), Железняков Илья (10 класс), Железняков Егор (10 класс), Витюгов Станислав (3 класс), Лысов Егор (3 класс). Роководители: Еременко Татьяна Юрьевна , Вера Владимировна Хворова.
7. Группа из МБОУ «СОШ №1 г. Новоалтайска»: учащиеся 4 «Б» класса. Руководитель: Шалагина Елена Александровна .
8. Алексей Раков (9 класс) из п. Тальменка, ученик ЦДО.
9. Виталий Заболотин (9 класс) из с. Тогул, ученик ЦДО. 10.Кирилл Кружков (9 класс) из г. Барнаула, ученик ЦДО.

Возраст участников также различен: 7-17 лет.

Структура  каждого  занятие  включает  лекцию,  практические  задачи  и задания для самостоятельного выполнения (домашняя работа).

На изучение темы и выполнение домашнего задания, в среднем, предоставляется одна - две недели. За это время учащиеся курса выполняют различные задания, проявляют свои творческие возможности. Ответы  и решения присылаются в виде текстовых файлов, фотографий, видео, программ. Мы в свою очередь проверяем все присланное, оцениваем работы (зачтено/ не зачтено), оставляем в письме каждому участнику свои отзывы, замечания и пожелания. Так же отвечаем на вопросы, которые возникают в процессе решения поставленных задач. Помимо этого, для осуществления обратной связи, в курсе предусмотрена организация форума.

За четыре месяца обучения на курсе «Основы робототехники. Конструктор Wedo» изучены следующие темы:

1. История развития робототехники
2. Введение в робототехнику
3. Конструирование роботов. Основы конструирования роботов
4. Программирование и конструирование модели «Голодный аллигатор»
5. Программирование и конструирование модели «Танцующие птицы»
6. Программирование и конструирование модели «Умная вертушка»
7. Программирование и конструирование модели «Обезьянка-барабанщица»
8. Программирование и конструирование модели «Рычащий лев»
9. Программирование и конструирование модели «Порхающая птица»
10. Конкурс на лучшую творческую работу
11. Программирование и конструирование модели «Нападающий»
12. Программирование и конструирование модели «Вратарь»

По данным темам учащиеся выполняли различные домашние задания, например:

1. Написать эссе на одну из тем: «Будущее роботов и людей», «Роботы будущего», «Место роботов в будущем».
2. В любом графическом редакторе создать рисунок «Мое представление робота».
3. Собрать модель, представленную в лекции или самостоятельно придуманную модель робота.
4. Прислать фотографию команды с собранной моделью робота.
5. Разыскать как можно больше сведений о «животных» и «птицах», т.е. о моделях, которые сами сконструировали.
6. Прислать видео-доклад на тему «Поведение аллигатора в живой природе».
7. Создать для собранной модели программу, чтобы её поведение стало бы больше  походить  на  настоящее.  Например:  аллигатор  бы  чувствовал  еду  в
пасти; птицы бы танцевали в разные стороны; обезьянка-барабанщица отбивала бы забавные ритмы; сконструированный лев лежал, садился и рычал; чтобы птица издавала звук, когда клюет зерно, чтобы нападающий ждал, пока мяч не займет правильную позицию и др.
8. Выполнить тест, расположенный в разделе "Тестовое задание Lego Wedo".
9. Прислать видео-доклад о птицах.
10. Заполнить таблицы, анализируя работу различных механизмов, датчиков, конструкций.

Занятия конструированием, программированием, исследованиями, написание отчётов, а также общение в процессе работы способствуют разностороннему развитию учащихся. Интегрирование различных школьных предметов   в   учебном   курсе   ЛЕГО   открывает   новые   возможности   для реализации новых образовательных концепций, овладения новыми навыками и расширения круга интересов.

Список использованной литературы:

1. Живой журнал LiveJournal - справочно-навигационный сервис. / Статья ««Школа» Лего-роботов» / / Автор: Александр Попов. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://russos.livejournal.com/817254.html, свободный. — Загл. с экрана.
2. Каталог сайтов по робототехнике - полезный, качественный и наиболее полный сборник информации о робототехнике. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://robotics.ru/ , свободный. — Загл. с экрана.
3. «Мой Учитель» – это благотворительный проект, который призван оказать содействие образовательным инициативам учителей со всей России. Инициирован БФ «Кто, если не Я?» при поддержке Министерства образования и науки РФ в 2010 году. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://my-teacher.ru/projects/project/151, свободный. — Загл. с экрана.
4. ПервоРобот LEGO® WeDoTM - книга для учителя [Электронный ресурс].