Vad ?r robotik f?r skolbarn? Universitet som utbildar robotspecialister. Grundskola och gymnasieskola

En robotiker ?r p? samma g?ng ingenj?r, programmerare och cybernetiker han m?ste ha kunskap inom omr?det mekanik, designteori och kontroll automatiska system. F?r att bli en kvalificerad specialist inom detta omr?de beh?ver du d?rf?r ha enorma kunskaper och praktiska f?rdigheter inom olika omr?den.

Framtidens mest popul?ra specialiteter relaterade till robotik

Robotingenj?rer ?r i branschen f?r att skapa robotar. Utifr?n projektets m?l t?nker de igenom elektroniken, r?relsemekaniken och programmerar maskinen f?r vissa ?tg?rder. Dessutom utf?rs arbetet med att skapa en robot vanligtvis av ett helt team av utvecklare.

Det r?cker dock inte att skapa innovativ automatiserad utrustning du beh?ver f?r att hantera dess drift, utf?ra regelbunden inspektion och reparation. Detta g?rs vanligtvis av servicepersonal.

Dessutom utvecklas robotik hela tiden. Cybernetik, som involverar en kombination av bio- och nanoteknik, b?rjar blomstra. Kvalificerade specialister inom detta omr?de engagerar sig regelbundet i forskning och g?r revolutionerande uppt?ckter.

Det finns 7 popul?ra specialiteter inom robotik:

1. Elektronikingenj?r – utvecklar robotik, reparerar utrustning och s?kerst?ller tillf?rlitlighet elektroniska element f?rvaltning.

2. Serviceingenj?r – hanterar tekniskt underh?ll och reparation av robotik, utf?r utrustningsdiagnostik och tillhandah?ller ?ven utbildning och konsultationer f?r operat?rer som ska kontrollera robotarna.

3. En elektroingenj?r ?r en universell specialist p? elektroniska enheter som ansvarar f?r korrekt generering, omvandling och bildande av elektriska signaler, och s?kerst?ller ?ven implementeringen av m?nga andra processer. Du ska ha omfattande kunskaper i fysik, matematik och kemi.

4. Robotics programmerare - utvecklar programvara f?r robotar, enligt deras syfte. Deltar ?ven i serviceunderh?ll, lansering och fels?kning av innovativa mekanismer.

5. Specialist i 3D-modellering – kombinerar kompetensen hos en visualiserare och en modelldesigner. Specialistens ansvar inkluderar utvecklingen av tredimensionella robotmodeller.

6. Applikationsutvecklare - skapar funktionella applikationer f?r fj?rrkontroll robotik.

7. En l?rare i specialiteten "Robotik" kan undervisa skolbarn, studenter fr?n specialiserade universitet, undervisa avancerade eller f?rberedande kurser, genomf?ra avancerade utbildningar, delta i seminarier och f?rel?sningar.

Var l?r de ut robotik i Ryssland?

Universitet som utbildar robotspecialister:

1. Moskvas tekniska universitet (MIREA, MGUPI, MITHT) – www.mirea.ru

2. Moscow State Technological University “Stankin” – www.stankin.ru

3. Moscow State Technical University uppkallad efter. N. E. Bauman – www.bmstu.ru

4. Nationellt forskningsuniversitet"MPEI" – mpei.ru

5. Skolkovo Institute of Science and Technology – sk.ru

5. Moscow State Transport University of Emperor Nicholas II – www.miit.ru

6. Moscow State University of Food Production – www.mgupp.ru

7. Moscow State Forest University – www.mgul.ac.ru

Distanskurser:

Det f?rsta ryska universitetet att lansera onlinekurser i robotik. F?r tillf?llet kan studenter och gymnasieelever anm?la sig till tv? str?mmar: "Praktisk robotik" och "Fundamentals of Robotics."

2. Utbildningsprojekt ”Lectorium” – www.lektorium.tv

Genomf?r onlinekurser om grunderna i robotik f?r gymnasieelever, studenter och yrkesverksamma.

3. Utbildningsprogram Intel – www.intel.ru

Klubbar och klubbar f?r ton?ringar:

Innopolis University har lanserat ett utbildningsprogram f?r skolbarn i tre regioner i Ryssland.

2. Klubb "ROBOTRACK" i Saratov - robotics-saratov.rf

3. "League of Robots" i Moskva – obraz.pro

4. Edu Craft utbildningscenter i Moskva – www.edu-craft.ru

5. Mina robotklubbar i St. Petersburg – hunarobo.ru

6. Academy of Robotics i Krasnodar – www.roboticsacademy.ru

7. Robotics Laboratory of the Moscow Polytechnic Museum – www.roboticsacademy.ru

En komplett lista ?ver kretsar och klubbar i alla st?der i Ryssland finns p? webbplatsen: edurobots.ru.

S?ledes har m?nniskor i alla ?ldrar och specialiteter m?jlighet att S? snart som m?jligt beh?rska skapande f?rdigheter automatiserade system. N?stan alla utbildningar utf?rdar ett certifikat som bekr?ftar att studenten har f?rv?rvat teoretiska och praktiska kunskaper i utvecklingen av robotik.

Idag blir robotkurser mycket popul?ra. S?dana lektioner hj?lper skolbarn att forma och utveckla kritiskt t?nkande, l?ra sig att p? ett kreativt s?tt n?rma sig processen att l?sa problem med olika komplexitetsniv?er och ?ven f? lagarbete.

Ny generation

Modern utbildning g?r till ett nytt stadium i sin utveckling. M?nga l?rare och f?r?ldrar letar efter en m?jlighet att f? barn att intressera sig f?r naturvetenskap, ingjuta en k?rlek till l?rande och ladda dem med viljan att skapa och t?nka utanf?r ramarna. Traditionella former f?r att presentera material har l?nge tappat sin relevans. Den nya generationen ?r inte som sina f?rf?der. De vill l?ra sig p? ett levande, intressant, interaktivt s?tt. Den h?r generationen navigerar l?tt modern teknik. Barn vill utvecklas p? ett s?dant s?tt att de inte bara h?nger med i snabbt utvecklande teknologier utan ocks? deltar direkt i denna process.

M?nga av dem ?r intresserade av: "Vad ?r robotik? Var kan man l?ra sig detta?

Utbildning och robotar

Denna akademiska disciplin omfattar ?mnen som design, programmering, algoritmer, matematik, fysik och andra discipliner relaterade till teknik. World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) h?lls ?rligen. Inom utbildningsomr?det ?r detta en massiv t?vling som g?r att de som m?ter ett liknande ?mne f?r f?rsta g?ngen kan b?ttre l?ra sig vad robotik ?r. Det ger deltagare fr?n mer ?n 50 l?nder m?jlighet att prova sig fram. Cirka 20 tusen lag, best?ende av barn fr?n 7 till 18 ?r, kommer till t?vlingen.

Huvudm?let f?r WRO: utveckling och popularisering av STT (vetenskaplig och teknisk kreativitet) och robotik bland ungdomar och barn. S?dana olympiader ?r ett modernt pedagogiskt verktyg f?r 2000-talet.

Nya m?jligheter

F?r att barn b?ttre ska f?rst? vad robotik ?r, teoretiska och praktiska f?rdigheter som f?rv?rvats i klasser som en del av klubbarbete och L?roplanen f?r studier av naturvetenskap och exakta vetenskaper. Passionen f?r robotikdisciplinen utvecklas gradvis till en ?nskan att l?ra sig djupare om vetenskaper som matematik, fysik, datavetenskap och teknik.

WRO ?r unikt tillf?lle f?r dess deltagare och observat?rer att inte bara l?ra sig djupare vad robotik ?r, utan ocks? f?r att utveckla kreativitet och kritiskt t?nkande, som ?r s? n?dv?ndiga p? 2000-talet.

Utbildning

Intresset f?r den pedagogiska disciplinen robotik v?xer f?r varje dag. Materialbasen f?rb?ttras och utvecklas st?ndigt, m?nga id?er som tills nyligen f?rblev en dr?m ?r nu verklighet. Att studera ?mnet "Fundamentals of Robotics" har blivit m?jligt f?r stort antal barn. P? lektionerna l?r sig barnen att l?sa problem med begr?nsade resurser, bearbeta och tillgodog?ra sig information och anv?nda den p? r?tt s?tt.

Barn l?r sig l?tt. Den moderna yngre generationen, uppfostrad med olika prylar, har som regel inga sv?righeter att bem?stra disciplinen "Fundamentals of Robotics", f?rutsatt att de har lust och t?rst efter ny kunskap.

Det ?r n?dv?ndigt att ?ven vuxna ?r sv?rare att omskola ?n att l?ra barns rena men t?rstiga sinnen. En positiv trend ?r den enorma uppm?rksamheten kring populariseringen av robotik inom ungdomsmilj? av ryska statliga myndigheter. Och detta ?r f?rst?eligt, eftersom uppgiften att modernisera och attrahera unga specialister ?r en fr?ga om statens konkurrenskraft p? den internationella arenan.

?mnets betydelse

I dag aktuell fr?ga Undervisningsministeriet introducerar pedagogisk robotik i skolans utbud. Det anses vara ett viktigt utvecklingsomr?de. P? tekniklektionerna ska barn f? en f?rst?else f?r det moderna omr?det teknikutveckling och design, vilket ger dem m?jlighet att uppfinna och bygga sj?lva. Det ?r inte n?dv?ndigt f?r alla studenter att bli ingenj?rer, men alla ska ha m?jlighet.

Generellt sett ?r robotlektioner extremt intressanta f?r barn. Detta ?r viktigt f?r alla att f?rst? – b?de l?rare och f?r?ldrar. S?dana klasser ger en m?jlighet att se andra discipliner i ett annat ljus och f?rst? inneb?rden av deras studier. Men det ?r meningen, f?rst?elsen f?r varf?r detta ?r n?dv?ndigt, som r?r killarnas sinnen. Dess fr?nvaro f?rnekar alla anstr?ngningar fr?n l?rare och f?r?ldrar.

En viktig faktor ?r att l?ra sig robotik inte ?r en stressande process och helt absorberar barn. Detta ?r inte bara utvecklingen av elevens personlighet, utan ocks? en m?jlighet att komma bort fr?n gatan, en ogynnsam milj?, sysslol?s tidsf?rdriv och de konsekvenser som det medf?r.

Ursprung

Sj?lva namnet p? robotik kommer fr?n motsvarande engelska robotik. Detta ?r en till?mpad vetenskap som handlar om utveckling av tekniska automatiserade system. I produktionen ?r det en av de viktigaste tekniska grunderna f?r intensifiering.

Alla robotars lagar, liksom vetenskapen sj?lv, ?r n?ra besl?ktade med elektronik, mekanik, telemekanik, mekanotronik, datavetenskap, radioteknik och elektroteknik. Robotiken i sig ?r indelad i industri, konstruktion, medicin, rymd, milit?r, undervatten, flyg och hush?ll.

Begreppet "robotik" anv?ndes f?rst i hans ber?ttelser av en science fiction-f?rfattare. Detta var 1941 (ber?ttelsen "Liar").

Sj?lva ordet "robot" myntades 1920 av tjeckiska f?rfattare och hans bror Josef. Den ingick i science fiction-pj?sen "Rossum's Universal Robots", som sattes upp 1921 och fick stora publikframg?ngar. Idag kan man se hur linjen som skisserats i pj?sen har utvecklats brett i ljuset av science fiction-film. K?rnan i handlingen: ?garen till anl?ggningen utvecklar och s?tter upp produktionen av ett stort antal androider som kan fungera utan vila. Men dessa robotar g?r s? sm?ningom uppror mot sina skapare.

Historiska exempel

Intressant nog d?k b?rjan av robotik upp i antiken. Detta bevisas av resterna av r?rliga statyer som gjordes p? 1:a ?rhundradet f.Kr. Homeros skrev i Iliaden om tj?narinnor skapade av guld som kunde tala och t?nka. Idag kallas intelligensen som robotar ?r utrustade med - artificiell intelligens. Dessutom ?r den antika grekiske maskiningenj?ren Archytas fr?n Tarentum krediterad f?r designen och skapandet av den mekaniska flygduvan. Denna h?ndelse g?r tillbaka till cirka 400 f.Kr.

Det finns m?nga s?dana exempel. De ?r v?l t?ckta i boken av I.M. Makarov. och Topcheeva Yu.I. "Robotik: historia och framtidsutsikter." Den ber?ttar p? ett popul?rt s?tt om ursprunget till moderna robotar, och skisserar ocks? framtidens robotik och motsvarande utveckling av den m?nskliga civilisationen.

Typer av robotar

P? modern scen De viktigaste klasserna av generella robotar ?r mobila och manipulativa.

Mobile ?r en automatisk maskin med ett r?rligt chassi och styrda drivningar. Dessa robotar kan g?, hjul, sp?ras, krypa, simma eller flyga.

Manipulation ?r en automatisk station?r eller mobil maskin, best?ende av en manipulator med flera grader av r?rlighet och programstyrd, utf?r motor- och kontrollfunktioner i produktionen. S?dana robotar kommer i golv, portal eller h?ngande form. De ?r mest utbredda inom instrumenttillverkning och maskinbyggande industrier.

S?tt att r?ra p? sig

Robotar med hjul och band har blivit utbredda. Att flytta en g?ende robot ?r ett utmanande dynamiskt problem. S?dana robotar kan ?nnu inte ha den stabila r?relse som ?r inneboende hos m?nniskor.

N?r det g?ller flygande robotar kan vi s?ga att de flesta moderna flygplan ?r just det, men de styrs av piloter. Samtidigt kan autopiloten styra flygningen i alla skeden. Flygande robotar inkluderar ocks? deras underklass - kryssningsmissiler. S?dana anordningar har l?ttvikt och utf?ra farliga uppdrag, inklusive att skjuta p? operat?rens kommando. Dessutom finns det designa enheter kan skjuta sj?lvst?ndigt.

Det finns flygande robotar som anv?nder de framdrivningstekniker som anv?nds av pingviner, maneter och stingrockor. Denna r?relsemetod kan ses i robotarna Air Penguin, Air Ray och Air Jelly. De ?r tillverkade av Festo. Men RoboBee-robotar anv?nder insektsflygmetoder.

Bland krypande robotar finns det ett antal utvecklingar som i r?relse liknar maskar, ormar och sniglar. I detta fall anv?nder roboten friktionskrafter p? en grov yta eller ytans kr?kning. Denna typ av r?relse ?r anv?ndbar f?r smala utrymmen. S?dana robotar beh?vs f?r att s?ka efter m?nniskor under spillrorna fr?n f?rst?rda byggnader. Ormliknande robotar kan r?ra sig i vatten (som ACM-R5 tillverkad i Japan).

Robotar som r?r sig l?ngs en vertikal yta anv?nder f?ljande tillv?gag?ngss?tt:

liknande en person som kl?ttrar p? en v?gg med avsatser (Stanford robot Capuchin);
liknande geckos utrustade med vakuum sugkoppar (Wallbot och Stickybot).

Bland simrobotar finns det m?nga utvecklingar som r?r sig enligt principen att imitera fisk. Effektiviteten f?r en s?dan r?relse ?r 80% h?gre ?n effektiviteten f?r r?relse med en propeller. S?dana konstruktioner har l?ga ljudniv?er och h?g man?vrerbarhet. Det ?r d?rf?r de ?r av stort intresse f?r undervattensforskare. S?dana robotar inkluderar modeller fr?n University of Essex - Robotic Fish and Tuna, utvecklade av Field Robotics Institute. De ?r modellerade efter r?relsen som ?r karakteristisk f?r tonfisk. Bland robotarna som imiterar r?relsen hos en stingrocka ?r den ber?mda utvecklingen av Festo-f?retaget Aqua Ray. Och roboten som r?r sig som en manet ?r Aqua Jelly fr?n samma utvecklare.

Klubbarbete

De flesta robotklubbar riktar sig till nyb?rjare och gymnasium. Men ocks? barn f?rskole?ldern inte ber?vas uppm?rksamhet. Huvudroll Utvecklingen av kreativitet spelar h?r roll. F?rskolebarn m?ste l?ra sig att t?nka fritt och oms?tta sina id?er till kreativitet. Det ?r d?rf?r robotkurser i klubbar f?r barn under 6 ?r syftar till aktiv anv?ndning kuber och enkla byggsatser.

Skolans l?roplan blir verkligen mer komplicerad. Det ger dig m?jlighet att bekanta dig med olika klasser av robotar, prova dig fram i praktiken och f?rdjupa dig i vetenskapen. Nya discipliner avsl?jar barnets potential att f? professionella f?rdigheter och kunskaper inom det valda teknikomr?det.

Robotkomplex

Den moderna utvecklingen av robotik ?r i ett s?dant skede att det verkar som om ett kraftfullt genombrott inom robotteknologin ?r p? v?g att intr?ffa. Detta ?r samma sak som med videosamtal och mobila prylar. Tills nyligen verkade allt detta otillg?ngligt f?r masskonsumtion. Men idag ?r det vanligt och har upph?rt att f?rv?na. Men varje robotutst?llning visar oss fantastiska projekt som f?ngar en persons ande vid blotta tanken p? deras implementering i samh?llets liv.

I utbildningssystemet till?ter de genomf?randet av ett program med hj?lp av projektverksamhet n?mligen komplexa installationer av robotar, bland vilka f?ljande ?r popul?ra:

Kontrollera

Efter typ av styrsystem finns det:

bioteknisk (kommando, kopiering, halvautomatisk);
automatisk (mjukvara, adaptiv, intelligent);
interaktiv (automatiserad, ?vervakande, interaktiv).

Huvuduppgifterna f?r robotstyrning inkluderar:

planering av r?relser och positioner;
planering av krafter och moment;
identifiering av dynamiska och kinematiska data;
dynamisk noggrannhetsanalys.

Utvecklingen av styrmetoder ?r av stor betydelse inom robotteknikomr?det. Detta ?r viktigt f?r teknisk kybernetik och teorin om automatisk kontroll.

Robotik i Ryssland i Nyligen utvecklas intensivt. P? grund av detta ?gnas allt st?rre uppm?rksamhet ?t anv?ndningen av h?gteknologisk teknik och utrustning med h?g niv? automatisering och robotisering.

F?r att ?verg? till ny teknik beh?vs ett system f?r utbildning av personal f?r den innovativa ekonomin (skoleelev - arbetare - certifierad specialist) med hj?lp av moderna metoder och motivation.

F?r n?rvarande p?g?r storskalig robotisering olika omr?den m?nskligt liv: maskinteknik, medicin, rymdindustri, etc. Industrirobotar har blivit en integrerad del av m?nga produktionsomr?den.

Pedagogisk robotik Idag blir det popul?rt i skolor och ytterligare utbildningsklubbar. Studenter ?r involverade i utbildningsprocessen genom att skapa modeller - robotar, design och programmering av robotenheter och deltar i robott?vlingar, t?vlingar, olympiader och konferenser.

Pedagogisk robotik ?r en del av ingenj?rsutbildningen. Nu ?r det n?dv?ndigt att aktivt b?rja popularisera ingenj?rsyrket fr?n skolan. Barn beh?ver ingenj?rsf?rebilder. Robotics utvecklar elever i avancerat utvecklingsl?ge, beroende p? datavetenskap, matematik, teknik, fysik och kemi. Robotik inneb?r utveckling av pedagogisk och kognitiv kompetens hos elever.

Pedagogisk robotik ?r en l?randemilj? som bygger p? anv?ndning av robotar i undervisningssyfte. I den involveras och motiveras eleverna av sj?lvst?ndig modellering och konstruktion av modeller (objekt som har liknande eller helt identiska egenskaper som verkliga objekt). Dessa modeller ?r skapade med hj?lp av olika material och styrs av ett datorprogram som kallas en prototyp eller simulering.

I en unders?kning gjord bland 11-13-?ringar visade det sig att barn hellre st?dar sitt rum, ?ter soppa, g?r till tandl?karen och tar ut soporna ?n att matte. Hur p?verkar denna uppenbara brist p? motivation att l?ra sig matematik akademiska prestationer? Tyv?rr p?verkar bristen p? motivation prestationer negativt inom matematik, naturvetenskap, teknik och ingenj?rsvetenskap (STEM); omr?den som ?r avg?rande f?r nationens globala konkurrenskraft, innovation, ekonomiska tillv?xt och produktivitet.

F?r detta ?ndam?l finns det en ?kande efterfr?gan p? STEM-relaterad utbildning och kurser f?r arbetare fr?n teknisk utbildning till doktorandniv?. STEM-utbildning och kurser kan i slut?ndan ?ka den genomsnittliga potentialen f?r arbetare med 26 %. Till 2019 kommer cirka 92 % av traditionella STEM-jobb att kr?va n?gon form av ytterligare utbildning inklusive n?gon niv? av branschspecifika certifieringar. Vidare tyder vissa rapporter p? att ?ven icke-STEM-arbetare kommer att beh?va skaffa sig n?gra grundl?ggande STEM-kompetenser f?r att m?ta globala krav och ?verleva i dagens teknologiska samh?lle.

Att l?ra sig genom pedagogisk robotik l?ter eleverna t?nka p? teknik. Genom processen att modellera, konstruera, programmera och dokumentera autonoma robotar l?r sig eleverna inte bara hur teknik fungerar, utan ocks? meningsfulla och p? ett roligt s?tt till?mpa de kunskaper och f?rdigheter som f?rv?rvats i skolan. Utbildningsrobotik ?r rik p? m?jligheter att integrera inte bara omr?dena naturvetenskap, teknik, teknik och matematik (STEM), utan ocks? m?nga andra omr?den, inklusive l?skunnighet, samh?llskunskap, dans, musik och konst, vilket g?r att eleverna kan hitta s?tt att arbeta tillsammans , f?r att utveckla sina samarbets- och sj?lvuttrycksf?rm?ga, probleml?sningsf?rm?ga, kritiskt och innovativt t?nkande.

Pedagogisk robotik ?r ett l?romedel som f?rb?ttrar elevernas upplevelser genom praktiskt l?rande. Viktigast av allt, pedagogisk robotik ger en rolig och intressant inl?rningsmilj? p? grund av dess praktiska karakt?r och integrering av teknik. En engagerande inl?rningsmilj? motiverar eleverna att l?ra sig oavsett de f?rdigheter och kunskaper som beh?vs f?r att n? sina m?l f?r att slutf?ra ett projekt som intresserar dem.

Hur kan l?rare f? elever att intressera sig f?r ?mnen som kr?ver kunskaper i naturvetenskap, teknik, teknik och matematik (STEM)? Pedagogisk robotik erbjuder ett unikt alternativ till traditionella undervisningsmetoder.

Intresse av att anv?nda robotar f?r att undervisa elever juniorklasser d?k upp under f?rsta h?lften av 80-talet. med b?rjan av anv?ndningen av program som utvecklats med hj?lp av den teknik som var tillg?nglig vid den tiden. Men det f?rblev outtagna under en tid p? grund av begr?nsad tillg?ng till relaterad teknologi, h?ga kostnader, bristande forskning och behovet av ett stort antal tester, vilket f?rhindrade den omfattande anv?ndningen av robotar f?r undervisnings?ndam?l. Men tiderna har f?r?ndrats. Under det senaste decenniet, med ankomsten teknisk innovation, skolbarn ?r nu helt invanda i anv?ndningen av teknik tack vare ljudspelare, smartphones, surfplattor, internet och de virtuella v?rldar som skapas av spelen de spelar. Eleverna motiveras att anv?nda dessa apparater, vilket i sin tur kan tillf?ra en ny dimension till den vardagliga undervisningen.

Sm? barn ?r riktiga ingenj?rer. De skapar fort, tegeltorn, sandslott och plockar is?r sina leksaker f?r att ta reda p? vad som finns inuti. Och ?ven i den h?r ?ldern ?r barn till viss del bekanta med byggsatser. Redan innan de n?r dagis?ldern har alla barn redan lekt med ett byggset, eller ?tminstone vet vad det ?r. Med hj?lp av denna f?rening kan du involvera barn i l?randeprocessen.

Att v?lja ett design?mne som ?r viktigt och intressant f?r barn ?r en stor motivation f?r l?rande. Till exempel i klassen l?rde sig barnen om blommor. De skapade liten tr?dg?rd och deras uppgift ?r att skydda den fr?n skadedjur. L?raren f?resl?r att man l?ser detta problem med hj?lp av robotpaket.

Varje barn tilldelas en roll i projektet utifr?n deras kunskap och inl?rningsstil: utvecklare, designer, programmerare, fotograf, etc. Barn utforskar designprocessen genom f?ljande steg f?r att l?sa ett problem: definiera problemet, brainstorma en l?sning p? problemet, v?lja en fungerande id?, designa en l?sning, skapa l?sningen med hj?lp av robotpaket, programmera modellen, dokumentera processen och visar den resulterande designen.

Under arbetet med ett projekt l?r sig eleverna om fysik, teknik och teknik och utvecklar lagarbete och kommunikationsf?rm?ga genom att arbeta tillsammans med ett problem och experimentera med olika id?er.

Barn l?r sig att arbeta tillsammans och b?rjar snabbt f?rst? vikten av varje gruppmedlem. Till exempel kan en utvecklare inte skapa n?got utan en designer, eftersom han inte k?nner till designfunktionerna, och en programmerare kan inte arbeta utan en utvecklare, eftersom f?rdig modell han kommer inte ha n?got att programmera.

Barn som inte ?r bekanta med byggsatser b?r ocks? skapa ett projekt baserat p? enkla mekanismer. De f?r utrymme att hj?lpa dem att l?ra sig genom att leka med byggstenarna. Du kan ocks? ta med dem of?rdiga eller felaktigt gjorda modeller och ge dem m?jlighet att r?tta till dem. M?let ?r inte att ge barn ett exempel att kopiera, utan att ge dem lite v?gledning om hur man g?r en modell s? att de kan engagera sig i resten av gruppen. Det fungerar riktigt bra och barnen b?rjade med att prova och missa att fixa modellen och l?ra sig programmera den. De kan anv?nda olika strategier f?r att uppn? slutresultatet.

Att g?ra anteckningar om ett projekt ?r ocks? viktigt f?r barn. Det hj?lper dem att systematisera den mottagna informationen och komma ih?g den b?ttre. Det hj?lper ocks? att sp?ra deras framsteg p? jobbet.

Studenter utvecklar tekniskt flyt n?r de anv?nder datorer, digital kameror och andra enheter som de kan anv?nda under utvecklingen. De l?r sig programmera och l?ra sig grundl?ggande tekniska termer, som kr?vs f?r korrekt modellering. Genom att utveckla tekniskt flyt uttrycker de sig sj?lva olika s?tt genom att modellera, spela in, fotografera och diskutera sitt projekt. Och viktigast av allt utvecklar de sj?lvk?nsla och sj?lvf?rtroende som elever.

Ovanst?ende visar att pedagogisk robotik ?r ett kraftfullt verktyg som kan anv?ndas f?r undervisning.

Barn bygger sin kunskap genom processen att modellera projekt som ?r meningsfulla f?r dem och genomf?ra dem egna ide?r anv?nda oberoende utvecklade algoritmer;
Barn l?r sig genom att arbeta samtidigt i den virtuella (programmering) och verkliga v?rlden (att skapa en modell);
Barn m?ter kognitiva konflikter genom j?mf?relse av f?rh?llanden och resultat under processen att programmera och testa en modell;
Barn l?r sig genom reflektion och reproduktion av sin egen kunskap, diskussion om sina observationer;
Barn l?r sig genom samtal som bygger p? samarbete, diskussion och argumentation.

Robotik – universellt verktyg f?r undervisning. Den l?mpar sig v?l f?r b?de vidareutbildning och fritidsaktiviteter. Det ?r ocks? ett bra alternativ f?r att l?ra ut det som ett ?mne i skolans l?roplan, eftersom det helt uppfyller kraven i Federal State Educational Standard. Du kan l?ra dig robotik i alla ?ldrar.

Dessutom ?r anv?ndningen av robotutrustning l?rande, lek och kreativitet p? samma g?ng, vilket garanterar passion och intresse, s?v?l som barnets utveckling i inl?rningsprocessen.

Pedagogisk robotik g?r det m?jligt att i ett tidigt skede identifiera elevers tekniska b?jelser och utveckla dem i denna riktning. Finns f?r n?rvarande Ett stort antal olika robotkit f?r att passa alla krav. Varje set har sina egna egenskaper. Detta ?r antalet och typen av delar i setet, och olika milj?er programmering som imiterar eller st?der k?nda spr?k.

Kort om dig sj?lv:

Jag ?r ingen specialist inom omr?det pedagogik och utbildning, jag behandlar barn rent individer i b?rjan livsv?g, och inte till "livets f?rger" och mitt m?l ?r att intressera dem och f?rmedla min erfarenhet till dem. Jag har arbetat inom robotik i flera ?r och har ett genuint intresse f?r detta omr?de.

Det finns fler och fler robotklubbar i Ryssland, men f? f?r?ldrar f?rst?r exakt vad det h?r omr?det handlar om. De flesta ?r skeptiska till det, och tror att allt ?r knutet till vanligt LEGO, som du kan spela hemma, eller s? tror de att det ?r ett f?rem?l som ?r skilt fr?n livet som du kan skicka ditt barn till f?r hans underh?llning och avkoppling. ? andra sidan anser vissa att denna aktivitet ?r genialernas eller n?rdarnas dom?n. Tja, eller att det kan g?ra ett geni av deras barn.

I sj?lva verket ?r pedagogisk robotik varken ett abstrut ?mne, inte ett framtidsyrke eller bekymmersl?s underh?llning. Och det ?r grunden f?r en seri?s studie av till?mpade tekniska f?rdigheter som ?r n?dv?ndiga f?r en framtida tekniker nu.

Naturligtvis ?r den h?r aktiviteten inte f?r alla - m?nga barn ?r inte ivriga att studera "tr?kig" teori ist?llet f?r att, konventionellt, leka i sportavdelning. Men f?r dem som gillar att skapa n?got med sina egna h?nder hela tiden, ?r intresserade av datorteknik eller helt enkelt visar ett intresse f?r vilken teknik som helst, kan pedagogisk robotik l?ra ut m?nga f?rdigheter, till exempel:

Oberoende design av strukturer
F?rst? principerna f?r olika mekanismers funktion
Grunderna i datorkunskap
Programmeringsprinciper
Processoptimering och leta efter alternativa l?sningar
Ans?kan p? engelska(teknisk industristandard)
F?rst? "vad matematik beh?vs f?r"
Interaktion mellan mjukvarudelen och designen
Lagarbete och allm?n socialisering

Naturligtvis ?r allt detta f?rutsatt att den individuella cirkeln ?r tillr?ckligt utrustad, yrkesutbildning l?rare och stort intresse fr?n hans sida, samt n?gra andra individuella faktorer.

Det viktigaste ?r att du inte ska sikta p? specifika resultat, som att vinna priser p? olika robott?vlingar. De beh?vs fr?mst f?r socialisering, skapa intresse f?r branschen och konkurrensanda. S? ?r fallet n?r delaktighet i alla avseenden ?r viktigare ?n seger. H?r ligger robotiken n?rmare en konstskola med sina utst?llningar, d?r huvudsaken ?r att titta p? andra och visa upp sig.

En gradvis ?kning av komplexiteten kan betraktas som ett l?rande skapade projekt(b?de i en cirkel och hemma), men allt ?r individuellt h?r.

L?t oss g? vidare till de vanligaste fr?gorna:

Vad g?r vi inom robotik?

Vi bygger robotar s?klart! Intressant och annorlunda. Fr?n LEGO. Vi studerar vad sensorer, v?xlar, sp?r ?r, vad de beh?vs f?r och hur man anv?nder dem. Vi ?terger vissa enheter fr?n "vuxenv?rlden", s?som parkeringssensorer eller s?kerhetssystem, och vi bygger ?ven alla m?jliga terr?ngfordon.

F?r allt detta m?ste vi ofta anv?nda matematik och banal intuition. A logiskt t?nkande- i allm?nhet, v?rt allt.

Varf?r LEGO?

LEGO Mindstorms EV3 utbildningsset ?r den internationella standarden f?r pedagogisk robotik, eftersom inget annat set erbjuder denna niv? av standardisering, anv?ndarv?nlighet och djup i utvecklingen. Utgiven 2013, den tredje generationens pedagogiska robotikset fr?n LEGO, EV3 (popul?rt "Eve") har en verkligt enorm bredd av m?jligheter inbyggda i mjukvaran och h?rdvaran, och kompatibilitet med alla andra LEGO-set, ?ven f?r 40 ?r sedan, g?r det uppenbar f?rm?ga att anv?nda vilka delar som helst f?r konstruktion av strukturer. F?rresten, LEGO-set har underbart implementerade mekaniska komponenter (differentialer, element olika typer v?xlar, upph?ngningselement, etc.) och till och med distinkt pneumatik. Ingen annan upps?ttning har n?got liknande p? samma niv? av implementering. Det finns ocks? fischertechnik, men jag har sett det relativt s?llan, och priset ?r detsamma.

Skepsis i LEGO sida det finns tv? sk?l:

1. En ytlig bekantskap med denna upps?ttning. M?nga l?rare fr?n robotklubbar (?ven universitetsklubbar!) har synden att inte veta v?l vad de jobbar med. Eftersom de inte ?r s? bekanta med grunderna i mekanismdesign och programmering, kan de inte uppskatta alla funktioner i verktyget, ?n mindre anv?nda dem f?r utbildnings?ndam?l.

2. Anh?ngare av den "gamla skolan" har n?san i v?dret. Det h?r handlar om de som p?st?r att de som jobbar med LEGO inte k?nner till transistor-motst?nd, och i allm?nhet g?r vi allt h?r fr?n f?rdiga block och programmerar dem med block. Det de alla s?ger ?r sant. Vi vet inte. Bara robotteknik handlar inte om elektronik och l?dning, utan om att l?sa praktiska problem och automatisering. Det finns ocks? en variant med " coola programmerare”, som omedelbart ?gnar sig ?t programmering av mikrokontroller och blinkande lysdioder, helt gl?mmer bort den mekaniska delen.

I verkligheten har LEGO Mindstorms bara tv? betydande nackdelar:

L?g styvhet av stora strukturer
Stor storlek och vikt p? huvudmodulen och motorerna (miniatyrservon ing?r inte i satsen)

Men detta ?r s?llan ett hinder f?r utbildningsprocessen.

Vilken ?lder ?r robotik l?mplig f?r?

Ungef?r fr?n 6-7 till 67 ?r :)

Faktum ?r att allt ?r v?ldigt individuellt. Vid 5-6 ?rs ?lder ?r de flesta barn fortfarande i fasen "lek ?r grunden f?r l?rande". I den h?r ?ldern ?r det viktigaste att f?rv?rva f?rdigheten att skapa, det vill s?ga att l?ra sig att montera fr?n en byggsats sj?lv, utan instruktioner eller tips, enligt din egen f?rst?else. Fr?n ungef?r 5,5 ?r tar jag barn till klasser d?r de faktiskt g?r igenom "copybooks" - vi monterar bilar, dumper, flygplan och helikoptrar fr?n kuber och utrustar dessa byggnader med motorer s? att deras hjul och propellrar snurrar ( Vi arbetar med LEGO WEDO 2.0). Jag ger bara programmering till dem som sj?lva vill ta reda p? "hur det h?nder d?r."

Fr?n 7 ?rs ?lder mognar ett barn vanligtvis tillr?ckligt f?r att medvetet f?rdjupa sig i komplexa saker utan att tappa intresset. I den h?r ?ldern studerar vi redan p? "Eva" och beh?rskar s?dana begrepp som "vinkelgrad, procentandel, decimalfraktion" (tja, hur kunde det vara annorlunda, h?r arbetar vi redan n?ra sensorer). Oftast ?r det ingen som har n?gra s?rskilda problem med detta om det finns ett kunskapsintresse. Problem uppst?r f?rst n?r vi redan beh?ver dividera och multiplicera n?got, och det har ?nnu inte l?rts ut i skolan.

10-14 ?r ?r den mest effektiva ?ldern f?r l?rande, eftersom attityden till ?mnet vanligtvis ?r mer seri?s, intresset ?r mer professionellt och det finns ingen r?dsla f?r matematik p? sj?tteniv?. Dessutom kan du ber?tta varf?r dessa ?k?nda sinus-cosinus beh?vs, vars till?mpade betydelse f?rblir outforskad i skolan.

Efter ett ?rs utbildning kan du ocks? byta fr?n LEGO till en gratis elementbas (enkelkortsdatorer och sensorer fr?n Kina + aluminiumprofiler fr?n en j?rnaff?r).

Vad h?nder om du k?per en av dessa LEGO f?r hemmet och g?r det sj?lv?

Detta ?r en perfekt id? om:

Du har ?tminstone minimal kunskap om mekanismer och programmering och kan helt och h?llet utforska upps?ttningen p? egen hand. Du har en extra ~40 tr. f?r k?p av ett set och n?gra extra moduler. Men ?ven i det h?r fallet ?r det b?ttre att studera parallellt i en cirkel och utveckla de id?er som kom att t?nka p? hemma efter att ha studerat ett nytt ?mne.

Varf?r anv?nder vi inte instruktioner?

Instruktioner - fr?n den onde :)

N?r ett barn bygger n?got enligt instruktioner, upprepar han det helt enkelt utan att f?rdjupa sig i essensen av vad den eller den delen eller monteringen beh?vs f?r. Naturligtvis k?pa ett dyrt LEGO Tehnic-set med en massa mekanik, pneumatik och inte bygga de f?reslagna modellerna enligt instruktionerna, ?tminstone f?r att studera funktionsprincipen - d?lig id?. Dessa modeller ?r mycket komplexa och intressanta att studera. Men i v?r krets ?r det viktigaste att implementera vilken princip som helst. Men vilken v?g ?r redan elevens problem, som han m?ste l?sa med sitt huvud. ?ven om det ?r fel, med misstag, men - sig sj?lv. Vi anv?nder endast instruktioner n?r vi monterar en modell med mycket komplex mekanik och/eller ett program f?r att studera funktionsprincipen.

Om cirkeln st?ndigt s?tts ihop enligt instruktioner ?r detta ett bevis p? l?rarens yrkesinkompetens. Detta observeras ofta i franchiseklubbar och skolor.

Hur fungerar programmeringsprocessen?

Det finns flera alternativ f?r LEGO Mindstorms EV3:

Inbyggd programmeringsmilj? direkt i huvudmodulen. D?rifr?n kan du programmera enkla linj?ra algoritmer som "g? f?rst fram till v?ggen, sv?ng sedan exakt v?nster." Det ?r h?r vi b?rjar. Detta g?r att vi kan l?gga ?t sidan att l?ra oss datorprogrammering och fokusera p? grunderna.
Specialprogramvara f?r datorer och surfplattor, baserad p? det visuella programmeringssystemet LabView f?r "vuxna". Programmet ?r sammansatt av funktionsblock. Detta g?r att du kan undvika problem med att l?ra dig syntax och ?r inte p? n?got s?tt s?mre i funktionalitet ?n vuxentextprogrammering. Visserligen ser det kr?ngligt ut, ja. Men det ?r klart. Slingor, villkorssatser, variabler, funktioner och allt detta ?r tillg?ngligt. Detta ?r v?rt fr?msta verktyg.
Om du vill kan du anv?nda C eller ett annat programmeringsspr?k, men om en s?dan fr?ga dyker upp s? ?r det b?ttre att anv?nda Arduino f?r detta och i allm?nhet ?r detta en helt annan historia.

Jag l?mnar det d?r, tack f?r att du l?ste!

Robotik i utbildning

Det ?r m?nga viktiga problem, som ingen vill uppm?rksamma f?rr?n situationen blir katastrofal.

Ett av dessa problem i Ryssland ?r dess otillr?ckliga tillg?ng p? ingenj?rspersonal. De faller allt oftare rymdraketer och satelliter f?rekommer katastrofer som skapats av m?nniskor, orsakad av otillr?cklig professionalism hos underh?llspersonal, utvecklare och designers.

Detta beror naturligtvis p? ett antal orsaker. Alla med anknytning till utbildningsmilj?n konstaterar dock enh?lligt att det under de senaste ?ren har minskat elevernas intresse f?r att studera fysik, matematik, astronomi (som f?r ?vrigt helt togs ur skolans l?roplan) och annat exakta vetenskaper och, som ett resultat, f?rs?mring av kvaliteten p? utbildningen i allm?nhet.

Till exempel har A.M. Reiman, seniorforskare vid Institutet f?r till?mpad fysik Ryska akademin Sciences, menar: "Jag har en allm?n k?nsla av f?rs?mring av utbildning p? gymnasieniv?, vilket leder till en minskning av antalet gymnasieelever som ?r intresserade av att studera... Fysik kan och b?r utbildas. Och detta m?ste g?ras tidigt, innan barnets ?gon gnistrar och en utilitaristisk inst?llning till livet inte har utvecklats. ...Och de kommer ocks? att veta n?got om modern vetenskap, och de kommer inte att f? h?nga nudlar..."

Arbetet med att motivera barn att ?gna sig ?t seri?s vetenskap b?r p?b?rjas s? tidigt som m?jligt, helst inom grundskola! Var kommer denna slutsats ifr?n? N?r man unders?kte barn om de skulle vilja delta i tekniska klubbar framkom f?ljande bild: i nionde och h?gre ?rskurser fanns det praktiskt taget inget intresse f?r ?rskurserna 6-8, intresset visade sig fr?mst bland de barn som var sj?lvst?ndiga hemma eller i organisationer Ytterligare utbildning inkluderar Lego-konstruktion, radioelektronik och programmering. Men bland fyrans elever var intresset helt enkelt enormt. Det vill s?ga, om barn under 11-12 ?r inte har r?rt teknisk kreativitet, ?r det med ?ldern ganska sv?rt att v?cka deras intresse f?r denna aktivitet. D?rf?r m?ste arbete med propedeutik av robotik, fysik och f?rtrogenhet med b?rjan av programmering utf?ras i grundskolan och femman. Som ett resultat kommer barn att komma till gymnasiet med v?lutvecklade designf?rdigheter, utvecklat algoritmiskt t?nkande och ingjutit ett intresse f?r experiment.

D?rf?r ?r det n?dv?ndigt att aktivt b?rja v?cka intresse f?r de exakta vetenskaperna och masspopulariseringen av ingenj?rsyrket, och s?dana ?tg?rder m?ste vidtas f?r barn med tillr?cklig tidig ?lder. Det ?r n?dv?ndigt att ?terf?ra massintresset f?r vetenskaplig och teknisk kreativitet till samh?llet.

F?r n?rvarande finns det ett tillr?ckligt antal utbildningsteknik som fr?mjar utvecklingen av kritiskt t?nkande och probleml?sningsf?rm?ga, men i utbildningsmilj?er som inspirerar till innovation genom vetenskap, teknik, matematik, fr?mjar kreativitet, f?rm?gan att analysera en situation, till?mpa teoretisk kunskap att l?sa problem verkliga v?rlden, idag r?der en viss brist.

Den mest lovande v?gen i denna riktning ?r robotik, som g?r det m?jligt att introducera barn till vetenskap p? ett lekfullt s?tt. Robotik ?r en effektiv metod f?r att studera viktiga omr?den inom naturvetenskap, teknik, design, matematik och ?r en del av ett nytt internationellt paradigm: STEM-utbildning (Science, Technology, Engineering, Mathematics).