Фотографии: АГН «Москва». Иллюстрация: Юлия Замжицкая
Требования к учителям технологии по новому стандарту ФГОС предъявляют новые задачи. Нужно формировать у детей представление о роботизированных системах, развивать навыки конструирования и моделирования, а также учить применять IT в производстве.
Школам предстоит включить робототехнику в программу предмета «Технология», которая сейчас чаще всего преподается как дополнительное образование. Как адаптировать этот предмет к школьным занятиям, какое оснащение потребуется и чему предстоит научиться самим учителям труда — рассказывает Алиса Большакова, ведущий методист компании. R: ED (Robotics Education).
Почему робототехника «приходит» в школу
Робототехника стала популярнее начиная с 2019 года. заявления Президент считает, что в России нужно развивать отечественное инженерное образование и создавать технологические компании.
В летнем сезоне двадцать второго года заместитель председателя Совета безопасности Российской Федерации Дмитрий Медведев заявилОбеспечение технологического суверенитета требует незамедлительных действий. Разработаны программы поддержки отечественных производств, научно-технических разработок, подготовки кадров. В педагогических вузах с 2022 года появилась специальность «Робототехника».
Через 10-15 лет будет возможно обеспечить технологический суверенитет при наличии достаточного количества квалифицированных специалистов и экспертов. Для этого нужно прививать технологическую грамотность школьникам уже сегодня. Это даст детям дополнительные возможности, а школам — преимущество в рейтинге.
Например, школьники, изучающие робототехнику, имеют больше возможностей для поступления в соответствующие вузы. В частности, это касается победителей и призеров . Всероссийской олимпиады по предмету «ТехнологияВ лучшее учебное заведение страны по направлению «Робототехника» можно поступить без экзаменов. Помимо этого, дополнительные баллы к результатам ЕГЭ и льготы при поступлении предоставляются:
- Национальная технологическая олимпиада;
- Конкурс научных работ школьников «Юниор» на всероссийском уровне. ;
- Московская олимпиада школьников (профиль Робототехника);
- Олимпиада школьников «Ломоносов» (профиль Робототехника).
Кроме того, робототехника даёт возможность раннего профориентирования, что тоже требование ФГОС. К десятому классу, когда ученики выбирают дальнейшую траекторию обучения — профиль или переход в СПО — смогут попробовать свои силы на уроках технологии и понять, насколько им интересна эта область. Это ещё один шаг к возрождению интереса к среднему профессиональному образованию, которое последние годы набирает всё большую популярность. популярность.
Что требуют новые стандарты
Федеральный государственный образовательный стандарт третьего поколения устанавливает лишь общие требования к предмету. примерной рабочей программе «Технология»В документе изложены цели и задачи дисциплины, определены переменные и неизменяемые модули, указаны образовательные результаты.
Согласно документам, педагогам и детям необходимо овладеть:
- производство и технологии;
- 3D-моделирование, прототипирование, макетирование;
- робототехнику;
- Технологии переработки материалов и продовольствия.
- компьютерную графику и черчение.
Опционально:
- автоматизированные системы;
- растениеводство и животноводство.
Порядок модулей (необходимых и дополнительных), расчёты оставляются на решение каждой школы. Рабочая программа по робототехнике предусматривает 20 часов в год для 5-7 классов и 14 часов для 8-9 классов. За это время ученик сможет изучить основы от конструирования, программирования до запуска робота и управления роботизированными системами.
Современные учебники по технологии основаны на ФГОСах 2010-х годов и практически не затрагивают новые технологии: 3D-моделирование, робототехнику, прототипирование.
Отечественные производители робототехнических наборов стремятся исправить ситуацию. Например, компания R: ED (Robotics Education) готовит к выпуску учебник по технологии. Учебник совпадает с требованиями примерной рабочей программы на 95 процентов. В нем представлены основы образовательной робототехники для учеников 5, 6, 7 классов и специализированные дисциплины для учеников 8-9 классов: интернет вещей, подводная робототехника, коптеры. Помимо учебника в разработке рабочие тетради для детей и методические рекомендации для педагогов. В 2023 году комплект пройдет апробацию в нескольких российских школах.
Преподаватели-энтузиасты в школе и дополнительном образовании давно разрабатывают авторские программы и проводят по ним занятия. Если у учителя и администрации желание и ресурсы, чтобы запустить модуль робототехники, в этой дисциплине есть простор для экспериментов.
Как составить учебную программу
С пятого по девятый класс на каждой ступеньке обучения в программе должны быть включены три составляющих робототехники: конструирование, электроника и программирование, но в разной пропорции.
5-6 класс: базовая робототехника
В пятых и шестых классах цель — познакомить детей с основами дисциплины и показать её практическую ценность в жизни.
В этом возрасте внимание следует сосредоточить на проектировании: изучать механизмы и принципы создания робота. На данном этапе необходимо минимальное количество знаний по электронике: понимать, как соединяются провода с контроллером и передается сигнал. В программировании детям нужно освоить компьютерную грамотность, составление алгоритмов и работу в среде программирования. Чтобы закрепить полученные знания, целесообразно попросить учеников реализовать собственный проект.
Для усвоения робототехники предпочтительно, чтобы у детей были конструкторы. Практика — неотъемлемый аспект этой дисциплины. Существуют симуляторы для изучения робототехники, как отечественные, так и зарубежные. ТРИК.StudioВ настоящее время ни один симулятор не способен полностью заменить оборудование. Некоторые программы обучают только программированию, а другие позволяют собирать робота виртуально, но без запуска.
Базовые понятия алгоритмов, программирование и конструкторство просто объяснить с помощью… конструктора R: ED. Благодаря совместимости с конструктором LEGO у детей нет проблем в освоении новых элементов – все детали уже привычны.
Конструктор R: ED дает возможность подключать сторонние устройства, совместимые с Arduino. Это позволяет демонстрировать учащимся, как сигналы передаются от датчиков и исполнительных механизмов к контроллеру наглядно и практически. Процесс полностью безопасен: при неправильном подключении проводов робот просто не заработает.
Достоинствами также является возможность выбора языков программирования. Команды можно вводить блоками или текстом, наблюдая преобразование одного языка в другой. Благодаря этому конструкторы R: ED могут служить связующим звеном между LEGO и Arduino, упрощая переход детей к работе с новым оборудованием.
7 класс: углубленная робототехника и автоматизация
В седьмом классе знакомят учащихся с прикладной робототехникой, рассказываю о промышленных роботах: их назначении, классификации и использовании. Обсуждают роботов в автомобилестроении, металло- и деревообработке — во всех отраслях производства, где используются роботы.
Дети этого возраста стремятся глубже познать предмет. Для этого потребуется освоить более сложные устройства: контроллер следующего уровня, датчики из новых электронных компонентов — и научиться программировать роботов в интегрированной среде разработки. Ранее дети работали в блочной системе, теперь же учатся писать код.
8-9 класс: специализированная робототехника
В старших классах ученики изучают специализированную робототехнику, опираясь на полученные ранее знания. На занятиях можно освоить интернет вещей, подводную и надводную робототехнику, коптеростроение и другие направления, с учётом доступного оборудования в школах.
Какое оборудование выбрать
Недавно лучшие технические устройства получали только те учебные заведения, которые занимали первые места на всероссийских олимпиадах и соревнованиях. Сейчас для поставки оборудования в каждое образовательное учреждение существуют минимальные требования, и робототехнические конструкторы также включены в перечень.
На данный момент доступны либо весьма дорогие, либо морально устаревшие, либо покинувшие российский рынок наборы. Пока списки не обновят, многие российские конструкторы останутся недоступными по приемлемой цене.
Для изучения нейротехнологий:
- Роботрек
Для изучения интернета вещей:
- MGBot
Для изучения коптеростроения:
- Геоскан
Для базовой робототехники:
- R: ED
Для подводной робототехники:
- Океаника
Для программирования:
- РОББО
Чему учиться преподавателям технологии
Для преподавания новой дисциплины педагогам по технологии необходимо пройти курсы повышения квалификации, где детально освещаются актуальные технологии, важные для учебно-воспитательного процесса. Обучение возможно в очной или дистанционной форме. в R: ED Academy.
Без учителя технологии в школе робототехнику могут преподавать другие педагоги после переквалификации по направлению «Технология». Курс расскажет о современных технологиях образования, робототехнике, конструкторах и их применении на уроках.
Внедрение робототехники в школы – процесс, который займёт годы. Необходимо решить множество методических, технических и кадровых вопросов. Тем не менее, первый шаг уже сделан. Это даст возможность большему количеству детей попробовать себя в роли инженеров, конструкторов, программистов, руководителей проектов, что поможет им осваивать технологические профессии будущего с большей уверенностью.
Партнерский материал
Материалы по теме:
- О чём идёт речь на уроках технологии?
-
«Боли» STEAM-образования: проблемы и решения