Из опыта обучения основам робототехники в Республиканском детском технопарке "Кванториум "Хакасия"

V Междунар. науч.-практ. конф. (Абакан, 24 ноября 2017 г.) / отв. ред. Я. В. Макарчук. - Абакан: Изд-во ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова», 2017. - С. 178-179.

4. Шахворостова, Е. А. Диалог культур на уроках английского языка с использованием национально-регионального компонента / Е. А. Шахворостова // Вестник Хакасского государственного университета им. Н. Ф. Катанова; науч. ред. И. В. Пекарская, отв. за выпуск В. П. Антонов. - Абакан: Изд-во ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова», 2018 (№ 26). -С.145-149.

5. Кудряшова, Н. В. Эйдетическая визуализация как способ кодирования учебной информации по русскому языку и его методике / Н. В. Кудряшова // Вестник Хакасского государственного университета им. Н. Ф. Катанова; науч. ред. И. В. Пекарская, отв. за выпуск В. П. Антонов. - Абакан: Изд-во ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова», 2018 (№ 26). - С. 130-135.

6. Ожегов, С. И. Толковый словарь русского языка: ок. 100 000 слов, терминов и фразеологических выражений / С. И. Ожегов; под ред. Л. И. Скворцова. - 26-е изд., испр. и доп. - М.: Оникс; Мир и Образование, 2010. - 736 с.

7. Егорова, Т. В. Словарь иностранных слов современного русского языка / Т. В. Егорова. - М.: Аделант, 2014. - 800 с.

8. Бурнаков, В. А. Шаманы в системе традиционных обрядов хакасов / В. А. Бурнаков // Проблемы истории, филологии, культуры. -2007. - № 18. - С. 286-305.

© Бастаева К. А., 2019

УДК 371.84(571.513):[62+004.8]

ИЗ ОПЫТА ОБУЧЕНИЯ ОСНОВАМ РОБОТОТЕХНИКИ В РЕСПУБЛИКАНСКОМ ДЕТСКОМ ТЕХНОПАРКЕ «КВАНТОРИУМ «ХАКАСИЯ»

Бурнакова Мария Владимировна,

педагог дополнительного образования Республиканского детского технопарка «Кванториум «Хакасия» Республиканский центр дополнительного образования

В статье представлен опыт деятельности автора статьи по реализации программы дополнительного образования технической направленности в области робототехники. Раскрываются основные этапы программы, направленной не только на развитие навыков конструирования машин и механизмов, аналитического мышления обучающихся, но и на достижение личностных и метапредметных результатов. Даётся характеристика специфики образовательного процесса по обучению детей 6-12 лет основам робототехники.

Ключевые слова: детский технопарк, робототехника, дополнительное образование, техническая направленность обучения, предметные результаты, метапредметные результаты, личностные результаты.

ON EXPERIENCE OF TEACHING BASIC ROBOTICS IN THE THE REPUBLIC CHILDREN'S

TECHNOPARK "QUANTORIUM "KHAKASSIA"

Burnakova Maria Vladimirovna,

teacher of additional education, the Republic Children's Technopark "Quantorium "Khakassia " Republic Center of Additional Education of Children of the Republic of Khakassia

The article shows the author's experience in the implementation of the additional education program in the field of robotics. The key directions of the program are disclosed, aimed at developing skills of constructing machines and mechanisms, analytical thinking of students, as well as at achieving personal and meta-subject goals. The characteristic of the specific educational process is given for teaching 6-12 year-old children Basic Robotics.

Key words: children's technopark, robotics, additional education, technical orientation of training, subject results, meta-subject results, personal results.

Робототехника - это прикладная наука, которая занимается разработкой автоматизированных технических систем и опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, программирование. Особенностью образовательного процесса по робототехнике является то, что обучающиеся не только создают модели-роботы, участвуют в проектировании и

программировании робототехнических устройств, но и проявляют себя в робототехниче-ских соревнованиях, конкурсах, олимпиадах, конференциях.

Одним из ключевых ресурсов в нашем регионе по развитию технической и естественнонаучной направленности в дополнительном образовании является Республиканский дет-

ский технопарк «Кванториум «Хакасия», открывшийся в Абакане в 2017 году. Программы в области робототехники для обучающихся 617 лет с момента открытия и по настоящее время стали востребованными и перспективно развивающимися.

Все составляющие образовательного процесса по робототехнике в дополнительном образовании находятся в активном развитии. Так, разрабатываются дополнительные общеобразовательные (общеразвивающие) программы для освоения обучающимися платформ для программирования: LEGO Mindstorms, Lego WeDo, Arduino и др., создаются методические материалы для преподавания занятий по робототехнике, осуществляется подготовка педагогов.

В частности, автор статьи получил профессиональное образование в Краевом государственном бюджетном профессиональном образовательном учреждении «Красноярский педагогический колледж № 2» по специальности «Педагог дополнительного образования технической направленности». Для изучения особенностей профессии мы проходили производственную практику в одном из лучших центров дополнительного образования региона -Краевом государственном бюджетном образовательном учреждении дополнительного образования «Красноярский краевой Дворец пионеров»

В данной образовательной организации освоение содержания программ и организацию мероприятий по робототехнике и легоконст-руированию курирует одно из его структурных подразделений - «Отдел робототехники и прикладных программ», который привлекает студентов названного выше колледжа к организации многих мероприятий, проводимых краевым Дворцом пионеров. Среди них можно назвать довольно значительные и значимые мероприятия, такие как: Региональный чемпионат ЮниорПрофи (JuniorSkills); Региональная робототехническая олимпиада; Регио-

нальный этап Всероссийского чемпионата «RoboCupRussia»; «Научно-технический потенциал Сибири»; комплексный региональный фестиваль «PROFEST-регион», включающий соревнования по программе ЮниорПрофи.

Следует особо подчеркнуть, что в ходе получения профессионального образования, помимо гуманитарных дисциплин, направленных на развитие общекультурных компетенций, обучающиеся указанного колледжа в довольно большом объёме изучают специальные дисциплины, направленные на освоение профессиональных навыков технической направленности.

Кроме участия в организации подобных мероприятий (соответственно приобретения опыта их организации), автору статьи удалось принять участие в проектном мероприятии «ехРобот», проводимом в два этапа: тренинги и мастер-классы по подготовке проектов прикладной робототехники и представление проектов. Для участия в «ехРобот» нами был подготовлен проект «Копилка» на платформе АМшпо.

Свои профессиональные навыки педагога дополнительного образования технической направленности мы стремимся реализовать в Республиканском детском технопарке «Кван-ториум «Хакасия» в процессе обучения детей по дополнительным общеобразовательным (общеразвивающим) программам направления «Робоквантум».

«Робоквантум» призван формировать у школьников навыки конструирования машин и механизмов. Обучающиеся разрабатывают и обсуждают новые проекты, конструируют модели, апробируют их, участвуют в соревнованиях построенных образцов. Дети учатся настраивать беспроводное аппаратное обеспечение, устанавливать беспроводную связь между мобильным роботом и компьютером, используя промышленные средства программирования. Кроме того, они осваивают передовые технологии в области электроники, мехатро-ники и программирования, получают практи-

ческие навыки их применения, учатся понимать принципы работы, возможности и ограничения технических устройств, предназначенных для автоматизированного поиска и обработки информации. Большое внимание в реализуемой программе уделяется развитию лидерских качеств и аналитического мышления обучающихся [1].

Для достижения обозначенных выше задач в Республиканском детском технопарке «Кванториум «Хакасия» реализуются дополнительные общеобразовательные (общеразви-вающие) программы «Робоквантум. Программирование NXT, EV3», «Учимся, играя в LEGO WeDo». Эти программы предназначены для обучающихся 6-10 и 10-12 лет.

На вводном этапе освоения этих программ, который обычно занимает около месяца, обучающиеся получают первичные представления о робототехнике: они знакомятся с понятиями «робототехника» и «робот», а также с историей развития робототехники. Так, детей очень впечатляет информация о том, что первый чертёж робота с человеческой фигурой рыцаря, способного двигать головой и руками, был сделан в конце XV века легендарным Леонардо да Винчи. Введение в тематику и проблематику программы продолжается в ходе изучения законов робототехники, знакомства с классификацией роботов и практической деятельностью по изучению деталей, входящих в набор LEGO mindstorms NXT.

В реализуемой нами программе много времени от общего её объёма уделяется практической работе. Так, в процессе сборки простейшего трёхколесного бота обучающиеся изучают теорию по способам крепления деталей; в ходе практического занятия по программированию простых алгоритмов поведения и движения обучающиеся закрепляют теоретические знания в области работы с графической оболочкой NXT-G.

Значительную роль при освоении основ робототехники играет проектная деятельность,

которая позиционируется в идеологии «Кван-ториум» как базовый формат образовательного процесса. По результатам освоения программы технической направленности обучающийся должен получить опыт участия в составе проектной команды по реализации завершённого научно-исследовательского (изобретательского) или иного проекта. Поэтому в тематике каждой программы определяется как минимум один кейс-проект. Таковым является, например, «Игровая консоль от LEGO». Суть проекта заключается в выполнении исследования по собственному замыслу на данную тему. В результате его реализации на основе закрепления навыков программирования LEGO mindstorms NXT обучающиеся выступают в роли создателя нового (прежде всего для себя) продукта. Работа проходит в групповой форме, что создаёт условия для развития умения работать в команде. Кроме того, обучающиеся проходят все стадии жизни проекта - от формулировки цели, планирования конечного результата, сбора нужной информации, непосредственного конструирования, программирования и отладки до презентации проекта, архивирования его результатов.

На всех этапах проектирования педагогу важно использовать широкий спектр практических приёмов. Например, такие приёмы работы с образовательными конструкторами LEGO EducationWeDo, как разработка, сборка и составление алгоритма поведения модели, позволяют обучающимся исследовать основы механики, физики и программирования. Учитывая возраст обучающихся (до 12 лет), с которыми мы занимаемся, нужно отметить, что названные направления ещё не изучались ими в рамках школьной программы. Поэтому педагог выбирает в качестве одного из методов обучения метод перспективы, что способствует повышению мотивации к изучению данных тем на уроках в школе. Кроме того, реализуется идея межпредметных связей в образовании, не теряющая своей актуальности в разные годы, а в последнее время ставшая одной из

ключевых в реализации компетентностного подхода в образовании.

Для компетентностного подхода в обучении характерна ориентация не столько на содержание образования, сколько на усиление внимания педагога (как при написании программы, так и при её реализации) к целям, результатам и педагогическим технологиям обучения. Так, в качестве цели обучения в дополнительном образовании технической направленности выступает формирование базовых компетенций в области робототехники и их применение в ходе исследовательской, проектной деятельности и ранней профориентации. Таким образом, результатом дополнительного образования обучающегося является компетенция, соответствующая направленности программы. При этом компетенция выступает как интегральный социально-личностный и поведенческий феномен [2].

В ходе реализации программы «Робокван-тум» развиваются следующие предметные компетенции:

- знание основ проектирования и конструирования роботов из деталей конструктора;

- знание основ алгоритмизации и программирования;

- открытость к новой информации и потребность в ней;

- умение самостоятельно анализировать, находить, производить отбор, преобразовывать, сохранять, осуществлять перенос и обработку информации при помощи современных информационно-коммуникационных, компьютерных, электронных, цифровых технологий, а также мультимедиа и иинтернет-технологий;

- умение работать в программных продуктах (в том числе LEGO NXT-G).

Важной особенностью всех программ «Кванториума «Хакасия», в том числе программ «Робоквантума», является их ориентация не только на получение предметных компетенций в области робототехники, но и на достижение метапредметных и личностных результатов обучающихся, к которым, в частности, относятся:

- знание межпредметных связей робототехники с физикой, информатикой и математикой;

- дальнейшее развитие логического мышления;

- творческая инициатива, самостоятельность в поиске решения поставленных задач;

- навыки работы в команде, умение подчинять личные интересы общей цели;

- настойчивость в достижении поставленной цели, трудолюбие, ответственность, дисциплинированность, внимательность и аккуратность.

Таким образом, образовательная робототехника позволяет вовлечь в процесс технического творчества детей, начиная с младшего школьного возраста, она даёт возможность обучающимся создавать тот или иной инновационный продукт своими руками, закладывает основы успешного освоения профессии инженера в будущем. «Робоквантум» является площадкой для развития пространственного мышления детей, навыков командного взаимодействия, моделирования, прототипирования, программирования, освоения hard и softskills. «Робоквантум» - сердце кванториума, где детские фантазии о роботах становятся реальностью [3].

Библиографический список

1. Робоквантум. Тулкиты: учебно-методическое пособие. - URL: https://www.kvantorium-don.m/robokvantum^aTa обращения: 20.10.2019).

2. Троянская, С. Л. Основы компетентностного подхода в высшем образовании: учебное пособие / С. Л. Троянская. - URL: http://elibrary.udsu.ru/xmlui/bitstream/handle/123456789/14088/201643.pdf?sequence (дата обращения: 20.10.2019).

3. Гурьев, А. С. Робоквантум тулкит / А. С. Гурьев. - М.: Фонд новых форм развития образования, 2017. - 128 с.

© Бурнакова М. В., 2019