Анатолій Василюк та його колега Павло Клименко створили шкільну програму з робототехніки. Першого вересня 25 шкіл на Черкащині спробували програму на практиці.
У мене є робот Степан. Степан може позадкувати, якщо перед ним перешкода на відстані 30 см. Степан — це логічний оператор “якщо” і можливість пояснити його не на дошці, а на практиці.
Мені було 22, я був молодим вчителем і їхав на конференцію з Києва до Казані. Мій сусід по купе зацікавлено метушився з роботом. Кольоровим, малим, на вигляд зовсім дитячим. Невдовзі ми вже гралися удвох.
Сусідом по купе виявився знаний російський робототехнік Сергій Філіппов. Під час поїздки він встиг не тільки показати, як працюють роботи, а й розповів, як використовувати їх у навчанні. Згодом я приїхав до Філіппова повчитись.
Від тої зустрічі минуло одинадцять років і я залишив школу. Але не викладання.
Найближчим часом роботів у світі стане набагато більше. І нам потрібно вирішити, хто ким буде керувати: ми роботами, чи вони нами. Якщо ми, то дітей потрібно вчити вже сьогодні. Крім того, робототехніка — потужний інструмент для вивчення різноманітних дисциплін.
Програми для уроків
Уроки робототехніки — це командна робота, діти працюють у парі: збирають робота, пишуть програму. Для цього, звісно, потрібні набори. Наразі із закупівлями школам допомагають спонсори або батьки. Щоб забезпечити обладнанням, достатньо 350 грн на дитину, якщо є дві паралелі по три класи (5–й і 6–й), а в них не менше 24 учнів.
Робототехніка включає і конструювання, і програмування, і математику. Зараз в Україні близько 50 шкіл мають комплекти роботів на клас. Уроки може проводити кожна школа, яка має вчителя-ентузіаста і обладнання. В Україні є кілька навчальних програм («Технологія створення робототехнічних систем» і «Технологія керування робототехнічними системами»), але цих матеріалів для новачків недостатньо.
Тому ми з колегою працюємо над шкільним курсом для 6-8-х класів, який передбачає урок робототехніки щотижня. Наразі повністю готова річна програма на 35 занять, для яких розроблено 23 унікальні моделі роботів. До кожного уроку є методичні рекомендації для вчителя, розгорнута презентація, інструкція зі збирання, список з назвами деталей, правила техніки безпеки і робочі аркуші для учнів. Щоб у вчителів не було нарікань, що немає матеріалів. Бо визнаймо: прийде вчитель на урок з книжкою чи з роботом — зарплата не зміниться. Інша справа — що отримають діти?
За нашою програмою, діти працюють не тільки з готовими інструкціями, а й роблять власні моделі. З одного комплекту деталей можна зробити близько 180 різних роботів. В інтернеті інструкцій небагато, та й в Україні мало хто займається їх розробкою. Натомість у нашому курсі кожне п’яте заняття — творче. Ці авторські роботи не завжди виходять гарно, але дитина робить сама! Я пригадую, як у свої 22 взяв робота в руки. Я дуже тішився, коли зібрав його за годину і двадцять хвилин. Але коли побачив, як учні зробили те саме за 45 хвилин, зрозумів, що в мене щось пішло не так.
Перевага шкільного предмета “Робототехніка” у тому, що вчити його будуть усі. Завдання вчителя — підібрати аргументи, чому діти мають це робити.
Уроки з роботами
Після робототехніки інші уроки можуть здатися нудними. Але суспільство дійде-таки до того, що треба жити не лише конспектами 30-річної давності, а давати дітям актуальні знання. Бо скільки випускників влаштувалися на роботу програмістами Pascal (мова програмування, створена наприкінці 60-х)?!
Мета інформатики — навчити програмуванню. Ми робимо це за допомогою графічних блоків у програмі Mindstorm — і з часом пояснюємо учням, що цим блокам відповідає код на інших мовах програмування.
Але спочатку робота потрібно спроектувати. У спеціальній програмі можна деталь за деталлю побудувати 3D-модель, а потім зробити те саме в реалі.
Коли готові і робот, і програма, найбільше часу займає тестування. У кінці нашого уроку роботи вирушають на змагання. Так ми дивимось, чи вдалими вони вийшли. Наприклад, є змагання для роботів-сумо. Переможець має виштовхнути інших роботів з кола. З технічної точки зору це означатиме, що в нього найкращий понижуючий редуктор і найнижчий центр мас.
Після уроку діти мають проаналізувати зроблене і вивчене: чому їхній робот гусеничний, чому гусениці трикутної форми, чому робот недосконалий, для чого датчики?
На роботах можна засвоїти не тільки конструювання, а й вплести дуже багато міжпредметних зв’язків.
Візьмімо математику. Маємо колесо для робота діаметром 56 мм і завдання — зрозуміти, скільки проїде робот за один оберт колеса. Множимо 56 на 3,14 і отримуємо результат. Тепер можемо порахувати, скільки потрібно обертів, щоб проїхати один метр.
У хімії можемо пояснювати екзо- і ендотермічні реакції. Під час гасіння вапна ми отримуємо велику кількість тепла. Щоб перевірити — ставимо датчик у склянку і отримуємо графік, на якому видно, що температура зростає. Або заливаємо сіль амонію водою, і температура падає.
У біології вивчаємо транспірацію — випаровування з поверхні листка великої кількості води, через яке температура знижується на 5–7 градусів. Кладемо листок під склянку, ставимо датчик і поливаємо рослину. Бачимо графік, який показує, як охолоджується рослина
Не треба нав’язувати дітям знання. Потрібно зацікавити їх так, щоб вони захотіли повторити щось з того, що вже існує, а згодом придумали щось своє.
