Общие сведения о роботах и робототехнике
Робот – это действующее по заранее заложенной программе автоматическое устройство, которое предназначено для осуществления различных механических операций без участия человека.
Робототехника – это наука и практика разработки, производства и использования роботов.
Образовательная робототехника – это междисциплинарная учебная среда, базирующаяся на использовании роботов и электронных компонентов для развития навыков и компетенций у детей и подростков. В первую очередь, это дисциплины, называемые STEAM, хотя робототехника может касаться и других областей, например, лингвистики, географии и истории.
Все роботы условно делятся на два вида: промышленные и обслуживающие, то есть сервисные устройства. Роботы, используемые в школах и колледжах, в основном, относятся к категории обслуживающих, но нужно обращать внимание на следующую их особенность – цель создания этих роботов – передать связанные знания о мире, технике, социальных взаимодействиях и прочих навыков, через конструирование и программирование робота. Иными словами, разработка роботов в образовании является не целью, а только инструментом.
История образовательной робототехники в России
Первый робот, созданный для образовательных целей – BBC Buggy, ставший результатом экспериментального проекта BBC Computer Literacy Project, который проводился в Великобритании компанией Economatics. Робота разработали на основе конструктора Fischertechnik, представляющего собой мобильную тележку, которую запрограммировали на компьютере, используя язык Logo, который, претерпев ряд изменений, дошел до нас под названием Scratch. Уже в 1985 году немецкой компанией Fischertechnik была запущена собственная линейка наборов по изучению робототехники - Fischertechnik Computing, так робототехника начала проникать в школу.
В Россию образовательная робототехника пришла гораздо позже, и в отличие от Европы ее появление здесь связано с известнейшей датской компанией LEGO. Именно этот конструктор появился в 1998 году сразу в нескольких пилотных школах Москвы, а еще через несколько лет начались его массовые поставки, разрабатывались первые учебные методические материалы.
В 2002 году в Москве впервые провели соревнования с робототехническими конструкторами «Международные состязания роботов», в которых приняли участие 15 школ Москвы и одна из Санкт-Петербурга.
С 2005 года, робототехнические конструкторы появились в школах за пределами столиц. Осенью 2008 года с целью популяризировать направление, запустили программу «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России». Ее цель – обеспечить равный доступ к новейшим технологиям для молодежи, не зависимо от региона проживания.
Позже робототехническое образование начало набирать все большую популярность, а начиная с 2010 года, начали появляться кружки и сайты, а также региональные программы развития и поддержки, первые отечественные производители. Робототехника попала во ФГОС и стала обязательной частью школьного образования.
В 2014 году утвердили «Конвенцию развития дополнительного образования детей», которую подготовила рабочая группа, под руководством А. Г. Асмолова Концепцией также предусматривалось создание в системе дополнительного образования детей сети ресурсных центров с целью обеспечить технологическую подготовку учеников, организовать научно-техническое, художественное творчество и спорт. Концепция сильно повлияла на развитие отрасли, так как в ней напрямую упоминалась робототехника.
В 2019 году робототехнику включили в состав оборудования с целью оснастить различные образовательные организации и центры дополнительного образования по направлениям Нацпроекта Образования.
Необходимость изучения робототехники
Азы робототехники изучают преимущественно в рамках дополнительного образования, а также на уроках технологии и информатики. Также во многих городах работают многочисленные кружки и секции, кружки робототехники.
Робототехника привлекает педагогов тем, что дает возможность охватывать большой пласт знаний и компетенций, демонстрировать их взаимосвязь детям, развивать принципиально новые навыки и умения, такие как критическое мышление или творческий подход к решению задач, а также работа в команде, креативность, разнообразные навыки коммуникации, пространственное восприятие объектов. Помимо этого, занимаясь робототехникой, ребенок совершенствует свои знания из сфер математики, информатики, физики, инженерии, а порой и биологии.
Создание робота в формате образовательного предмета должно завершиться не просто появлением движущейся фигурки, которая выполняет заданный алгоритм действий, а построением устройства, осуществляющего целенаправленную полезную деятельность, например, робота, который бы поливал цветы в теплице при изменении степени влажности почвы.
Помимо того, робототехника способствует развитию вычислительного мышления. При проектировании и создании роботов, дети учатся абстрагированию от концепций, разделению большой проблемы на несколько мелких частей и предлагают решения, которые можно представить в формате последовательности инструкций и алгоритмов.
Робототехника в современном российском образовании
Сегодня в России отсутствует единая политика стандартов относительно робототехники в образовании, чем обуславливаются заметные различия в характере и масштабах ее развития в регионах. В Москве наборы робототехники, входящие в комплектацию инженерных классов, были приобретены за счет бюджетных средств. В Свердловской же области, например, робототехнику развивали усилиями частных компаний, а позднее к этому благому делу подключился Свердловский институт развития образования и государственные структуры.
В крупных городах и региональных центрах вариантов для занятий робототехникой масса, и они крайне разнообразны. Программы в сфере робототехники предлагаются и государственными организациями, и огромным количеством частных клубов. Содержание программ, продолжительность и стоимость могут значительно отличаться. Большая доля рынка отводится работе крупных сетевых кружков.
Основной барьер в развитии робототехники в мелких городах и поселках – недостаточное финансирование. Наборы для робототехники стоят дорого, а самостоятельно закупить оборудование образовательные учреждения могут только в очень скромных объемах.
