🗊Презентация Обзор образовательных программ по детской робототехнике

Обзор образовательных программ по детской робототехнике Разработано студией ROBO4KIDS, Санкт-Петербург

Персональное видение дисциплины

Разновидности детской робототехники

Стадии развития

Lego Simple Machines Рекомендуемый возраст: 4.5-6.5 лет Оборудование: наборы, проектор Набор: Lego 9689 Цена за набор: 5000 р. Баланс: 90% конструирование, 10% инженерное мастерство

Кратко о программе: акцент делается на конструировании механизмов и их роли в истории человечества (от катапульт до современных дронов), учебный курс – большое путешествие во времени, повествуются как исторические моменты, так и основы физики, адаптированные под дошкольный возраст. Кратко о программе: акцент делается на конструировании механизмов и их роли в истории человечества (от катапульт до современных дронов), учебный курс – большое путешествие во времени, повествуются как исторические моменты, так и основы физики, адаптированные под дошкольный возраст. Время занятия: 60-90 минут Формат занятия: теория (научпоп/механика) – 20%, конструирование – 70%, задачи (конструкторские/творческие) – 10 %. Материалы к занятию: презентация с занятием (теория, инструкция, задачи), комментарии преподавателю, дополнительные материалы (видеофайлы, раздаточные – в зависимости от занятия) Объем программ (занятий): годовая (32), семестровая (16), персональный набор (1-32) Особые предложения: обучение преподавателей; разработка индивидуальной программы; розничная продажа инструкций ко сборкам; составление рабочей тетради (электронный формат);

Комментарии от разработчика-преподавателя У наборов небольшая стоимость и для занятий не требуются ученикам компьютеры – экономически доступно подготовить оборудование. Возрастной охват: дети от 4 до 6 лет, более старшим тоже понравится, но интерес к самим занятиям по времени будет меньше (дошкольникам интересно вплоть до 1 года, ученикам начальных классов – несколько месяцев). Программа логически связана с более верхними ступенями (WeDo 1 и 2), поэтому в дальнейшем это позволит погружаться в темы более глубоко. Преподавать этот курс достаточно просто, на каждом занятии классные сборки, и не заметно, как идет время. Программа построена так, что ребята, которые приходят на несколько недель позже – все равно осваивают новый материал, а старый – нагоняют, не возникает сильных пробелов в знаниях. Всегда есть ребята с разным уровнем подготовки, при помощи дополнительных заданий в конце занятия удается проработать материал в индивидуальном темпе.

Lego WeDo 1.0 Рекомендуемый возраст: 5.5-8 лет (базовый), 7-10 лет (на основе Scratch 2) Оборудование: наборы, компьютеры, проектор Набор: Lego 9580 Цена за набор: 11000 р. Баланс: базовый (60%К,15%ИМ,25%П); на основе Scratch 2 (40%К,15%ИМ,45%П) К- конструирование, ИМ- инженерное мастерство, П- программирование

Кратко о программе: для малышей (до 6 лет) – обзорная экскурсия по частям света с конструированием животных и транспорта, для старших предлагается изучать механизмы современного мира, а также придумывать собственные, занятия на Scratch отличаются большим упором в алгоритмику (возможность создания и программирования персонажей, работа с логическими операторами, использование графики и звуков) Кратко о программе: для малышей (до 6 лет) – обзорная экскурсия по частям света с конструированием животных и транспорта, для старших предлагается изучать механизмы современного мира, а также придумывать собственные, занятия на Scratch отличаются большим упором в алгоритмику (возможность создания и программирования персонажей, работа с логическими операторами, использование графики и звуков) Время занятия: базовый- 60 минут (до 6 лет), 90 минут (6-8 лет), на Scratch 2 – 90-120 минут (7-10 лет) Формат занятия: до 6 лет – теория (география, окружающий мир) – 20%, конструирование – 80%; 6-8 лет – теория (научпоп, механика, программирование) – 30%, конструирование – 50%, задачи (конструкторские, программирование, творческие) – 20%; 7-10 лет - теория (научпоп, механика, программирование) – 20%, конструирование – 40%, задачи (конструкторские, программирование, творческие) – 40%; Материалы к занятию: презентация с занятием (теория, инструкция, задачи), комментарии преподавателю, дополнительные материалы (видеофайлы, раздаточные – в зависимости от занятия) Объем программ (занятий): для всех 3 возрастов: годовой (32), семестровый (16), персональный набор (1-32). Особые предложения: обучение преподавателей; разработка индивидуальной программы; розничная продажа инструкций ко сборкам; составление рабочей тетради (электронный формат); расширенный комплект задач с подробным решением; создание буферных занятий.

Комментарии от разработчика-преподавателя Несколько лет назад это был самый ходовой продукт детской робототехники в сегменте от 5 до 10 лет. На основе этого набора строятся трёхлетние программы, в котором сначала развивают пространственное мышление, затем отучают от сборки по инструкции и учат программировать. На выходе получаются ребята, которые могут с нуля построить и «продать» собственные проекты. Успех этого набора во многом был обусловлен благодаря платформе Scratch 2, который на данный момент перестал официально поддерживаться и находится лишь в «черновых» версиях. Современной заменой этого решения стал Lego WeDO 2 Для того, чтобы удерживать внимание дошкольников – необходимо обладать артистизмом и соблюдать динамические паузы, с ребятами постарше работать проще, они сильнее заинтересованы в процессе и «толкают» преподавателя вперёд. Со старшей категорией ситуация двойственная, с одной стороны, ребята способны объяснять друг другу фрагменты занятия, таким образом облегчая работу преподавателя, с другой стороны – у них возникает собственное видение и перед наборами они ставят принципиально разные задачи, поэтому при подаче материала нужно быть готовым, что его нужно преподносить с разных сторон, чтобы он был полезен для каждого ученика в отдельности.

Базовая программная среда Lego Education Lego Education – программная среда, разработанная для набора Lego WeDO 1.0. Программное обеспечение является бесплатным и лицензионным. Тип программирования: блочное С чем работаем: показания датчиков расстояния и наклона, регулировка работы мотора (направление, мощность, время), конечные и бесконечные циклы, случайные числа, переменные и математические операции, переключатели, переключение мелодий и фонов, установка текста.

Пример программы

Платформа Scratch 2 Scratch 2 – бесплатное ПО, которое предназначено для развития навыков алгоритмики. Совместим с: Lego WeDO 1.0/2.0 Тип программирования: блочное В отличии от Lego Education функционал значительно шире. Особенности: использование 2-мерного поля с регулировкой фонов и персонажей, взаимная и независимая ориентация, координаты (2 продольные, 1 вращения), текстовые/логические/численные данные с возможностью использования переменных и массивов, логические конструкции и операторы, встроенный графический редактор, внутренние сенсоры цвета и нажатия клавиши. Эта платформа хороша тем, что при помощи неё можно управлять, как сборкой в реальности, так и разработать для неё интерфейс ( например, запуск сборки после введённого пароля). Возможность создавать любительские 2D игры без использования набора. Недостатки: на данный момент ограниченная доступность (скачивание не через официальный сайт).

Особенности Scratch 2

Рабочий экран среды

Работа со звуками и графикой

Режим графического редактора

Редактор звуков

Создание игр и симуляторов

Рецензии по поводу Scratch Scratch – качественный инструмент, который позволяет детям разбираться в алгоритмике в игровом формате. Его применение в робототехнике существенно превосходят базовое ПО от Lego, однако в курсе робототехнике все его возможности не могут быть раскрыты, поэтому ему посвящаются отдельные углубленные курсы (в том числе по созданию игр). Scratch 2 годится для работы в офлайн версии, в онлайн его больше не встретить, к нему на замену пришел Scratch 3, который совместим с WeDO 2.0 и EV3 Mindstorms. Однако, новая версия доступна лишь в браузере. Scratch 2 и Scratch 3 отличаются незначительно, если ребята освоили одну из версий, они без проблем могут перейти самостоятельно на вторую.

Создание игр на основе Scratch 2/3 Это направление стоит рассматривать как факультативное, оно позволяет улучшить блок «программирование» (см. слайд 2). Развивает такие навыки, как: логическое мышление, пространственное мышление и технические расчёты. Базовая версия состоит из 12 занятий по 120 минут, для работы нужны только компьютеры. Также доступны разработки более продвинутых версий курсов.

Lego WeDo 2.0 Рекомендуемый возраст: 5.5-8 лет (базовый), 7-10 лет (на основе Scratch 2/3) Оборудование: наборы, компьютеры/планшеты, проектор Набор: Lego 45300 Цена за набор: 16000 р. Баланс: базовый (60%К,15%ИМ,25%П); на основе Scratch 2/3 (40%К,15%ИМ,45%П) К- конструирование, ИМ- инженерное мастерство, П- программирование Программы: аналогичные, что и у WeDO 1.0

Чем отличаются WeDO 1.0 и WeDO 2.0 WeDO 1.0

Базовая программная среда Lego WeDO 2.0 Lego WeDo 2.0 – программная среда, разработанная для набора Lego WeDO 2.0. Программное обеспечение является бесплатным и лицензионным. Доступна на компьютерах и планшетах. Тип программирования: блочное Является аналогией Lego Education, только здесь еще доступно управление цветом индикатора.

Пример программы

Lego Mindstorms EV3 Рекомендуемый возраст: 8+ лет Оборудование: наборы, компьютеры, проектор Набор: Lego 45544 Цена за набор: 32000 р. Баланс: огромное разнообразие Комментарий: основной набор робототехники для средних и старших групп.

Деление по возрасту Средняя группа

Ev3 это универсальный набор? «Ходят слухи, что EV3 самодостаточный набор, который не требует дополнений. Его возрастной охват оценивают диапазоном от 8 до 17 лет». С этим утверждением я практически согласен. Действительно, для групп 8-10 лет этот набор хорошо адаптирован за счет платформы Scratch 3, нишу 10-12 лет хорошо занимает «заводское» приложение от LabView,а 12+ можно посвятить написанию строковых кодов и конструированию собственных проектов. Однако, за одним набором заниматься столько лет – достаточно скучно, поэтому, на мой взгляд, оптимальный путь следующий: WeDO+ Scratch (8-10)Ev3(11-13) Arduino – это классический образовательный маршрут, который направлен на комплексное получение знаний, а не на углубление вдоль одной темы.

Методические рекомендации В силу большого разнообразия курсов в этом направлении – обобщить их практически невозможно, однако здесь указаны общие моменты. Время занятия: 90-120 минут (средняя группа), 120-150 минут (старшая группа) С чем работаем: взаимодействие с сенсорами (УЗ, цвета, касания, гироскоп, акселерометр, кнопки блока ), управление моторами (2 больших, 1 средний), дисплей и аудио, тотальный разбор механики, много практических задач и изобретений. Особые предложения: обучение преподавателей; разработка индивидуальной программы; розничная продажа инструкций ко сборкам; составление рабочей тетради (электронный формат); пакет заданий по программированию; электронный учебник по EV3 (разрабатывается).

Блочное программирование LabView

Строчное программирование ROBOTC

Текущие разработки Учебник по детской робототехнике (механика и принципы алгоритмики) Курс схемотехники на Arduino Классический курс робототехники на NXT Пополнение методической базы по всем направлениям

Обратная связь У вас остались вопросы или вы хотите обменяться опытом? Свяжитесь со мной: Vk.com/robo4kids +79992172303 (Telegram, WhatsApp, Viber)