Практические задания и мини-проекты по робототехнике на Arduino

Ямалова Р. М.

студент

ФГБОУ ВО «Московский педагогический
государственный университет»  

Практические задания и мини-проекты по робототехнике на Arduino

Аннотация: В статье рассматривается место образовательной робототехники в системе современного образования; показана взаимосвязь робототехники с курсом информатики и ФГОС ОО; говорится о преимуществах образовательной робототехники в рамках требований государства и ФГОС ОО; рассказывается о устройстве Robbo-платформы и Robbo-лаборатории; описывается структура предлагаемого комплекса практических заданий для изучения основ робототехники с использованием Robbo-платформы и Robbo-лаборатории; приводятся примеры заданий из комплекса, в том числе, мини-проекты; говорится о результатах апробации разработанных материалов.

Ключевые слова: образовательная робототехника, наборы Robbo, Robbo-платформа, Robbo-лаборатория, младшие подростки, межпредметные связи, универсальные компетенции.

Наш мир стремительно меняется. И изменения происходят гораздо быстрее, чем мы можем себе это представить. А вместе с миром меняются и профессии, и требования к кадрам. Именно поэтому вопрос подготовки кадров, которые обладают соответствующей квалификацией, постоянно поднимается и обсуждается на правительственном уровне, где особенно выделяется «явная нехватка инженерно-технических работников, рабочих кадров и в первую очередь рабочих кадров, соответствующих сегодняшнему уровню развития нашего общества» (Путин В.В.) [9]. По прогнозам проекта «Атлас новых профессий» [3], созданным МШУ «СКОЛКОВО» и Агентством стратегических инициатив, до 2030 года появятся 186 новых профессий, связанных с информационными технологиями, среди которых большим спросом будут пользоваться именно программисты, робототехники и создатели искусственного интеллекта. Существуют различные документы, направленные на развитие робототехники в образовательных организациях, например, актуальна «Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014 - 2020 годы и на перспективу до 2025 года» [11].

Современное общество требует современной образовательной среды. Важно отметить, что школа всегда стремилась реагировать на изменения в обществе и в социальных требованиях к образованию. Становится очевидной необходимость обновления математического, естественно-научного и информационно-технологического образования. Для требуемого обновления необходимы изменения начиная с задач, решаемых образовательными учреждениями.

Внедрение робототехники в школу в ее первозданном виде невозможно, так как у учащихся нет базовых знаний в данной области, поэтому в школах присутствует образовательная робототехника, которая позволяет обучать детей с любым уровнем подготовки.

В настоящее время многие школы вводят и развивают робототехнику именно как внеурочную деятельность [1, 6]. На занятиях обучающимся дают первичные знания по программированию роботов и сборке собственных моделей, а также опыт представления полученного опыта. Робототехника как внеурочная деятельность отвечает всем требованиям ФГОС ОО и логично встраивается в ее организационные рамки.  Кроме того, согласно ФГОС ОО направление внеурочной работы по проектированию и моделированию объектов и процессов должно находить свое отражение в средствах компьютерного моделированиях, автоматизации и робототехники [12].

Робототехника является одним из направлений, которое способно:

• сформировать основы инженерного мышления;
• развить познавательный интерес и мотивацию к выбору инженерных специальностей;
• развить творческий потенциал и поисковые навыки в решении прикладных задач;
• реализовать и укрепить межпредметные связи и освоить новые виды деятельности в соответствии с ФГОС ОО [1].

Образовательная робототехника является одним из востребованных направлений современного мира, поэтому многие задумываются о ее внедрении именно в основной образовательный процесс на всех трех уровнях образования. В наши дни курс информатики стал практически непрерывным и именно в информатику логично встраивается образовательная робототехника [3, 5]. Интегрируясь в информатику, робототехника также создаст для нее почву для изучения алгоритмизации и программирования, упрощения понимания основ алгоритмических конструкций и приемов программирования [4, 7, 10]. Таким образом, робототехника не может оставаться за рамками основной образовательной программы как дисциплина дополнительного образования с набором внутренних задач. Но внедрение робототехники в урочную деятельность встречается с проблемой, которая заключается в недостаточном количестве учебно-методического обеспечения для использования различных робототехнических платформ, имеющихся в школе для изучения робототехники.