Элементы образовательной робототехники в общеобразовательной школе

Аннотация. В статье рассматривается применение элементов образовательной робототехники во внеурочной деятельности обучающихся общеобразовательных школ. А также, предложены некоторые варианты развития у учащихся технических способностей при помощи реальной и виртуальной робототехники.

Abstract. The article discusses the use of elements of educational robotics in the extracurricular activities of students of secondary schools. Also, some variants of the development of technical abilities of students with the help of real and virtual robotics have been proposed.

Ключевые слова: образовательная робототехника, мотивация, внеурочная деятельность, технические способности обучающихся, программирование и конструирование.

Keywords: educational robotics, motivation, extracurricular activities, technical abilities of students, programming and design.

В современном мире дети с ранних лет начинают интересоваться техникой и новейшими технологиями. Если посмотреть на изображения, которые рисуют дети в начальной школе, то можно увидеть самые различные виды машин: самолеты, корабли, автомобили, роботы и т.п. Однако, нельзя не сказать о том, что возможности в освоении компьютерной техники (например, смартфоны, планшеты, ноутбуки) у современных детей гораздо выше, чем у предыдущего поколения. Формированию этих возможностей способствует быстрое развитие технологий и проникновение их в каждую семью. Обучающиеся младшей и средней школы могут легко ориентироваться в названиях и марках автомобилей, компьютеров, смартфонов и других гаджетов. Школьники старшей школы интересуются этим намного глубже. Это связано с изучением технических предметов, таких как информатика, химия, физика, и, следовательно, с ростом кругозора. Интерес к таким дисциплинам не всегда серьёзный и чаще всего носит поверхностный характер. А для развития технических способностей общего интереса недостаточно.

Проанализируем понятие «технические способности». Прежде всего, технические способности – это комплекс интеллектуальных процессов и их результатов, обеспечивающих решение задач профессионально-технической деятельности (технологические, конструкторские и т.д.) [4]. Главные критерии технических способностей – это интерес к современным технологиям, технике, желание работать с машинами т.п.

Технические способности могут проявиться у обучающихся гораздо позже, чем, например, склонности и способности в спорте или искусстве. Это связано с недостаточным уровнем развития психики и мышления. Поэтому оптимальным возрастным периодом для развития технических способностей является младший школьный возраст (7-11 лет).

Для того чтобы интерес у школьников к технике вылился не просто в увлечение, а, например, в профессию, их необходимо мотивировать. При этом использовать различные приемы и способы.

Итак, мотивация – это обобщенное название для процессов, средств пробуждения учащихся к продуктивной деятельности, активному освоению содержания образования. Образы мотивации есть и у преподавателей (мотивация обучения, их отношение к профессиональным обязанностям) и у обучающихся (мотивация учения) [3].

В младшей и средней школе в качестве мотивации могут послужить различные конкурсы рисунков (например, «Фантастическое устройство») или выставки поделок, выполненные своими руками.

У старшеклассников мотивация в области технического мышления может проявиться в участии научно-технических олимпиадах, конкурсах профмастерства.  Хорошим примером для мотивации могут послужить биографии известных успешных людей, таких как: Билл Гейтс, Стив Джобс и т.д.

Нужно сказать, что технические способности должны быть развиты в той или иной степени у всех учащихся, даже у тех, которые не желают связывать свою профессиональную деятельность с техникой, поскольку эти способности позволят им решать задачи, возникающие в повседневной жизни при использовании современной техники. Для детей, имеющих выраженные технические способности, необходимы дифференцированные учебные программы и индивидуальная поддержка, выходящая за рамки обычного школьного обучения.

Для мотивирования развития технического мышления отлично подойдет знакомство с образовательной робототехникой.

Робототехника – это универсальный образовательный инструмент, который подходит как в качестве дополнительного образования и внеурочной деятельности, так и в преподавании предметов школьной программы, что идёт в четком соответствии с требованиями ФГОС. Робототехника подходит для абсолютно всех возрастов, начиная от дошкольников и заканчивая профобразованием. Образовательная робототехника – это отличная возможность выявить технические способности учащихся на ранних стадиях и развивать их в данном направлении [5].

Учёные в области инновационных технологий рассматривают образовательную робототехнику как новую педагогическую технологию, которая направлена на приобщение детей и подростков к техническому творчеству, развитию навыков программирования, моделирования и т.д. [2].

Эффективнее всего применять элементы образовательной робототехники во внеурочной деятельности.

Внеурочная деятельность – это активность детей вне урока, основанная на их интересах и потребностях, направленная на преобразование себя и окружающей действительности. Внеурочная деятельность играет важную роль в развитии учащихся и формирования ученического коллектива [1].

Главная цель внеурочной деятельности – содействие интеллектуальному, духовно-нравственному и физическому развитию личности обучающихся. На современном этапе развития образования внеурочная деятельность является необходимым элементом школьного обучения. Факультативы по обучению робототехнике являются очень актуальными в настоящее время.

В начальной и средней школе, т.е. на раннем этапе знакомства с робототехникой, невозможно представить данный вид деятельности полностью, но можно использовать визуальные конструкторы, позволяющие работать без знания языка программирования, такие как, например, Kodu Game Lab. Это интерактивная среда для создания трехмерных игр с помощью визуального программирования, в котором не нужно писать текст. Для того чтобы разработать игру необходимо создать игровой мир, в котором будут жить персонажи и действовать по установленным правилом (обязательно с учётом физики) [3].

Чтобы заинтересовать старшеклассников, можно использовать, например, программу LEGO Digital Designer. Это программное обеспечение для создания 3D-объектов на основе виртуальных деталей конструктора LEGO. Программа очень проста и удобна, поэтому даже самому маленькому школьнику несложно будет разобраться с таким виртуальным конструктором LEGO [3].

Робототехника напрямую задействует технические способности школьников, пускай и виртуально. Однако, для того чтобы создавать роботов, необходимо иметь представление их в пространстве, умение применять навыки программирования, продумывать действия. А это и есть основные элементы технического мышления.

Во многих общеобразовательных школах Российской Федерации образовательная робототехника уже является одним из основных направлений внеурочной деятельности, что говорит об её актуальности.

Таким образом, образовательная робототехника отлично подходит для развития технических способностей обучающихся.