Робототехника в отдельно взятом образовательном учреждении - Гимназии №42 г.Барнаула

 В настоящее время в образовании происходит ряд изменений, появляются новые стандарты, а как следствие этого новые предметы и новые средства обучения. Одним из таких средств является робот. Есть ряд работ, в которых описывается, что такое робот, из чего он состоит и как с ним работать. Я не буду останавливаться на данных вопросах, мне бы хотелось поделиться опытом в плане организации работы с роботами, рассказать, как это осуществляется в нашей школе.

В Гимназии №42 выделено несколько направлений в изучении робототехники, каждое из которых занимается изучением одной «стороны» возможностей робота. Данные направления, конечно, взаимосвязаны и пересекаются. Расскажу о каждом из них подробнее.

Начну с самого обширного направления – программирования роботов. Данное направление появилось в нашей школе самым первым. Ступени обучения программированию:

• начальная школа;
• среднее звено;
• старшая школа.

Программирование в начальной школе. Здесь есть 2 представителя: «новички» и «стажеры».

Остановлюсь подробнее на программировании «новичков». Работаем в рамках кружка. Программирование новичков осуществляется на интуитивном уровне: не зная основных понятий логики, математики, программирования они учатся управлять роботом.

На данном этапе робот воспринимается учащимися в большей степени как игрушка. Этим и обусловлен большой интерес учащихся к направлению робототехники, используя который можно заинтересовать учащихся и дальше программировать робота и решать различные повседневные задачи с помощью робота.

В перспективах на данном направлении планируется внедрение элективного курса по робототехнике в начальную школу, на котором будут изучаться основы программирования и управления робота.

«Стажеры» по робототехнике в начальной школе владеют довольно хорошим уровнем программирования и используют робота не только как исполнителя. О данных ребятах я расскажу чуть позже.

Программирование в среднем звене. На данной ступени в Гимназии №42 занимается самая многочисленная группа учащихся. Почему же так получается?

Во-первых, у данной возрастной группы еще есть «признаки» игры с роботом, во-вторых, уже есть большой объем знаний по программированию, позволяющий решать довольно сложные задачи, в-третьих, хорошо развито пространственное воображение, позволяющее создавать оригинальные модели роботов и применять их в решении задач. Все это позволяет учащимся решать довольно сложные задачи.

Программирование в старшей школе – это, в основном, индивидуальная работа учащихся. Хотелось бы отметить особенности программирования в старшей школе:

• «серьезные» алгоритмы и программы;
• робот – не игрушка, а серьезный исполнитель.

Подробнее о занятиях старшей группы я расскажу в разделе «индивидуальная работа учащихся».

Использование робототехнических устройств

Робот имеет большой круг возможностей и может использоваться не только как исполнитель в программировании.

Робот является универсальным прибором для сбора данных из окружающей среды. Стандартный набор датчиков позволяет получать такие данные, как расстояние до предмета, цвет предмета или поверхности, уровень звука в окружающей среде. Если мы используем дополнительный набор датчиков, то возможности робота значительно увеличиваются, например, появляется возможность измерять температуру окружающей среды, давление, освещенность, магнитное поле, силу тока, напряжение. Используя такие датчики можно применять робота на таких предметах, как физика, химия, биология.

В Гимназии №42 в настоящее время робот применяется как прибор для измерения расстояния в начальной школе, также есть разработки уроков с применением дополнительным набором датчиков, но они находятся пока в стадии апробации.

Также в этом году появилось совершенно неожиданное применение робота «стажерами» из начальной школы. Робот с помощью фантазии учащихся становился то часами, то боулингом, то исполнителем роли в «театре рук». На мой взгляд, данные работы подтверждают большой интерес учащихся к роботу.

Индивидуальная работа учащихся

Как я уже говорила, программирование в старшей школе – это, в основном, индивидуальная работа учащихся. В старшей школе в Гимназии №42 есть направление текстового программирования робота на языке Java. Данная возможность позволяет учащимся с помощью робота не только решать различные задачи, но и усовершенствовать свой уровень программирования и стать грамотными и опытными будущими программистами.

Еще одно направление индивидуальной работы учащихся – создание собственных роботов без применения конструктора Lego. Робот конструируется по собственной разработке, собирается учащимися самостоятельно, программируется с помощью текстовых языков программирования, решает задачи, аналогично роботу Lego Mindstorms NXT 2.0.

И самое многогранное направление индивидуальной работы учащихся – создание различных творческих моделей роботов. Данные модели самостоятельно придуманы, сконструированы и запрограммированы учащимися. Это, например, робот-карусель, робот-лифт, робот-эмоции, робот-автомойка, стрелялки и др.

          Направление робототехники является довольно молодым, в образовательный процесс еще не внедрены все возможности данного направления. Но учащиеся вместе со своими наставниками не останавливаются на достигнутом, ищут новые области применения робота, становятся настоящими исследователями и программистами.