23-24 сентября команда Оренбургского президентского кадетского училища под руководством преподавателей кафедры информатики Трофимова П.А и Лукьянова В.Г. приняла участие во всероссийском фестивале по робототехнике «Робофинист-2016». На проходившем симпозиуме обсуждалось развитие школьной робототехнике, в том числе включение занятий в обязательную программу обучения и необходимость нового учебника по технологии.
Основная дискуссия развернулась вокруг внедрения нового курса со счет классического содержания предмета технология.
Был поставлен вопрос. Технология – предмет борща и табуретки? Или технология знакомит с жизнью, новыми технологиями?
С другой стороны, если брать робототехнику, то откуда брать задачи обучения робототехнике в школе? Далеко не каждая школа может сотрудничать с вузами и привлекать студентов для кружков.
При обсуждении сначала рассматривались вопросы о форме и организации обучения робототехнике и возникающий при этом проблемах.
Три пункта изучения робототехники в школе (С.А. Филиппов, Лицей №239, СПб):
- качественные детали конструктора (= не уступающие по качеству Лего).
- конкурентные моторы и электроника (необходимо для участия в соревнованиях на достойном уровне).
- интересные современные технологии, например, видеозрение.
При этом одной из задач преподавателя технологии является адаптация современных технологий в соответствие с уровнем учащихся (С.В. Косаченко, Физ.-тех. лицей, Томск).
Существующие проблемы при выборе базы:
Лего нечем заменить, электроника дешевая, но качество патентованных деталей пока не достижимо. Ни один другой конструктор на сегодняшний день не способен заменить Лего в учебном процессе. В робототехнических спортивных соревнованиях монополия Лего не так очевидна, прямыми конкурентами являются Трик, MakeBlock, ардуиноподобные констукторы, отчасти Fischer и др.
Этапы обучения:
- Конструктивные особенности Лего (или другого конструктора).
- Теория по ТАУ (желательно на симуляторе: первый шаг, например, Трик – графический язык программирования – виртуальная 2D среда; второй шаг, интеллектуальная игра Сибод – текстовый язык программирования – виртуальная 3D среда).
Мнение: текстовые языки должны заменять в течение курса графические языки, но в силу низкого порога вхождения при обучении и особенностей некоторых конкурсов, например, WRO, полностью отказаться от графических языков нельзя.
Справка. Советский космический корабль Буран, совершивший беспилотный автономный полет на орбиту и самостоятельно совершивший посадку, программировался на графическом языке программирования ДРАКОН. Так что визуальное программирование не всегда плохо!
Замечание. Реализация языка ДРАКОН и его справка находятся в свободном доступе в интернете.
Дети-«гуманитарии» и дети-«технари»
Известна фраза «Гуманитарий – это тот, кому не встретился хороший учитель математики». Тем не менее, нельзя отрицать тот факт, что существует группа детей, которые опережают сверстников в освоение гуманитарных предметов.
При изучении робототехники эта категория учащихся может и должна активно работать. Это обусловлено тем, что проект по робототехнике нацелен не только на формирование технических компетенций, но и включает в себя деятельность, связанную с созданием презентаций, трехмерных моделей, защитой проектов, расчетом экономической целесообразности проекта, подготовкой докладов и выступления, иногда даже на иностранных языках и др.
Замечание: Для углубленного изучения тех или иных направлений дети, получив первые представления о них на уроках технологии (робототехники), в дальнейшем записываются в соответствующиеся кружки: судомоделирование, деревообработка, спортивная робототехника и др.
Тенденции:
в последние годы по популярности мобильную робототехнику теснит новое направление – интернет вещей.
Варианты совмещение старой и новой технологии.
Пример: деревянный манипулятор.
Нужно ли изменять классический курс технологии?
Опыт: В школе №1270 (Москва) введена робототехника с 1 по 9 классы в рамках технологии. Это вызвало неоднозначную реакцию. Мнения родителей разделились (А.С. Гурьев, Москва, школа №1270).
Проблемы классической технологии:
- образ современного трудовика,
- нет современного учебника.
При изучении робототехники преподавателю приходится касаться многих областей смежных предметов (например, какие батарейки лучше использовать, переменных и постоянных ток, вопросы механики и другие). Поэтому вопрос об учебнике по робототехнике назревший, крайне актуальный, а его содержание является предметом большого числа споров и обсуждений.
На симпозиуме предложен вариант нового учебника. Он состоит из трех частей.
Первая часть – техносфера (здесь под техносферой понимается всё, что сделано руками).
Вторая часть – робототехника, это вариативная часть, т.к. далеко не каждая школа в состоянии проводить такие занятия (нехватка конструкторов, специалистов, помещений и т.д. – нужно помнить, что в России около 43 тыс. школ).
Третья часть – избыточная – проектная деятельность по выбору.
В дополнении к учебнику должен издаваться атлас учебной деятельности.
Wiki для учителей
Вообще, для быстрой (пере)подготовки преподавателей по технологии к актуальным быстро меняющимся технологиям необходимо не менее быстро выпускать соответствующие учебники технологии (в идеале каждые два года). Как альтернатива, возможно создание Wiki для учителей со сжатой информацией по соответствующим разделам обучения.
Мнения, которые высказывались на симпозиуме (усредненно):
- Технология сейчас – единственный предмет в школе, где учащиеся работают руками.
- Дети должны уметь держать молоток.
- Учащиеся должны быть знакомы с современными технологиями.
Проникновение робототехнических технологий в нашу жизнь очевидно и первоначальное знакомство должно быть массово организовано в каждой школе. Однако необходимая материальная база в большинстве школ отсутствует и ее приобретение является сложной финансовой задачей. Отчасти эту проблему решает использование виртуальных симуляторов роботов.
Подытоживая, классический предмет «Технология» требует перемен, прежде всего, требуется принципиально новых учебник, отражающий современные тенденции развития науки и техники. Именно такая идущая в ногу со временем «технология» будет способствовать приобретению опыта кадетами для применения технологических знаний и умений в своей практической деятельности.