Образовательная робототехника на практике

1. Образовательная робототехника на практике

Лаборатория знаний
Салахова Алёна,
ведущий методист по
образовательной робототехнике

2. Инженерная культура

Терминология. Подходы. STE(A)M
ИНЖЕНЕРНАЯ КУЛЬТУРА

3. Инженерное дело и инжиниринг

Инженерия (engineering)
проектирование
(design)
конструктор и
производство
технических
объектов
(building)
эксплуатация
(service)
исследование
изменения и
развития
области,
прогнозирование
(analysis)

4. Функции инженерной культуры

социальная
преобразовательная
Инженерная
культура (функции)
сохранения и
передачи знаний
нормативная
компенсаторная

5. Инженерная культура

инженерное дело (инжиниринг, включая
техническое творчество)
институт инженерного образования (кружки
тех.творчества, организации НПО и СПО, вузы и т.д.)
Инженерная
культура
инженерная этика
нормативные документы (международные и
региональные стандарты, правила и нормы)
здоровьесбережение (правила безопасности,
отдыха, общие для всех; культура потребления и т.д.)

6. STE(A)M и его части

астрономия,
химия,
физика (в
целом),
биология,
экология
и т.д.
Инжиниринг
(engineering)
механика,
электрика,
авиастроение,
строительство ,
обработка
нефти и газа,
природопользо
вание
и т.д.
art творчество
Творчество
(art)
рисование,
фотография,
кино,
дизайн
и т.д.
mathematics
- математика
M
Технологии
(technology)
ИТ,
сети,
управление
(менеджмент),
администриров
ание базами
данных, вебразработка
и т.д.
engineering –
инжиниринг,
инженерное
дело
A
Наука (science)
E
T
technology технологии
S
science наука
Математика
(mathematics)
аналитика,
статистика,
опросы,
учёт,
бухгалтерские
расчёты
и т.д.

7. Проектная деятельность

Проектный подход. Робототехника. Соревнования
ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

8. Soft-skills в бизнесе и образовании

*По результатам форсайт-сессии Г.Грефа

9. Переосмысление проектной деятельности

синергия подходов;
новые инструменты;
изменение взгляда на ИТ;
социальная ориентация
ИНЖЕНЕРНОЕ
ОБЩЕСТВО

10. Поэтапное введение детей в проектную деятельность

Первый опыт
Знакомство с опытом старших
Различные виды деятельности
товарищей, регламентом и т.д.
(роли)
Менеджмент
Приобретение целостного
Навыки управления проектом
взгляда
Самостоятельность
Собственный индивидуальный
проект
Собственное
дело

11. Проектный подход + робототехника

командные
соревнования
индивидуальные
предпрофессиональная
подготовка
проекты
вне
соревнований
экспериментальные
данные и их анализ
инструмент в
межпредметных проектах
индивидуальный проект
(10-11 класс)

12. Подходы к соревнованиям

США
Россия
• инжиниринг
• STE(A)M-культура
• подход CDIO
• важность идеи и участия
• опора на ментальность
• отсутствие чётких критериев
• бизнес-планы и менеджмент
• постоянное совершенствование
проекта, анализ каждого этапа жизни
проекта
• творческие сообщества и
объединения
• инженерное дело
• наследие политехнического образования
• высокое значение конкуренции и победы
• чёткие критерии оценки
• важнее непосредственно конструкция,
зачастую опускается экономическая
составляющая
• внимание на определённые этапы жизни
проекта, отсутствие ведения проекта в
дальнейшем
• возрождение культуры клубов и
сообществ

13. Соревнование как проект

• все виды работ:
– предпроектная подготовка,
– проектные работы,
– постпроектные работы;
• экспертиза проекта:
– внутренняя;
– внешняя;
• постоянное
сопровождение проекта
Приближенность
к
реальным
условиям
и
переход
от
игровых
ситуаций

14. Вне соревнований

• Робототехника как инструмент для измерений
и экспериментов;
• моделирование:
– изучение процессов и явлений;
– изучение устройств и механизмов;
• формирование аспектов инженерной
культуры
Робототехника
Средство и
инструмент

15. робототехника и дети

Возрастные ограничения. Платформы. Методическое обеспечение
РОБОТОТЕХНИКА И ДЕТИ

16.

…

17.

…
…

18.

…

19. Цели на различных ступенях

3-4 класс
Простейшие алгоритмы. Развитие логического мышления.
5-6 класс
Изучение алгоритмических структур, пропедевтика
программирования с помощью графических языков. Основы
конструирования.
7-8 класс
Переход к программированию на текстовых языках.
Конструирование, проектирование. Рассмотрение физических
принципов.
8-9 класс
Прототипирование. Изучение вне игровых ситуаций. Физические
основы автоматики и робототехники. Производственные роботы.
Объектно-ориентированное программирование, релейная логика.
10-11 класс
Получение профессиональных навыков. Инжиниринг.
Искусственный интеллект. Схемотехника, строение микросхем и
создание собственных схем.

20. Робототехнические наборы

3-4 класс
LEGO We DO 2.0
5-6 класс
LEGO Mindstorms EV3
6-8 класс
ScratchDuino
7-8 класс
VEX / TRIK
На слайде представлен один из вариантов обеспечения!
8-9 класс
Arduino / Raspberry Pi

21. Робототехнические наборы

Область
Робототехническая платформа
Простейшие
алгоритмические
структуры
LEGO WeDo 2.0, Primo и другие, не требующие сложного
программирования или даже ПО на компьютере.
Знакомство с
механизмами и основы
конструирования
LEGO Mindstorms EV 3, TRIK и другие конструкторы
закрытого типа.
Программирование на
текстовых языках
LEGO Mindstorms EV3 с альтернативной прошивкой. Robbo
как переход от графического программирования к
текстовому.
Введение в электронику
Arduino/Espruino, Robotologia, Edison и другие. Платформы
открытого типа. LEGO Mindstorms EV3 с альтернативной
прошивкой.
Интернет вещей (IoT)
Espruino/Arduino, Raspberry Pi/ Orange Pi, Edison.
Искусственный интеллект Raspberry Pi или Raspberry Pi + Arduino. Платформы на базе
STM.
Сложное
конструирование
VEX, MATRIX+LEGO, TETRIX и другие металлические
конструкторы.

22. Языки программирования

Lego We Do
2.0
Встроенный язык, Scratch
Lego
Mindstorms
EV3
LabView, Basic, Java, Python (IronPython), RobotC, Scratch, Lua,
Node.js (JavaScript), Blockly, C#, C/C++, F#
Arduino
C/C++, C#, Wiring, LAD, LDD, JavaScript, Python, Java,
Scratch/ScratchDuino, ArduBlock, LabView и MATLAB, RobotC, Flowol,
Physical Estays, Snap4Arduino (Snap!), Modkit, MiniBloq
TRIK и
другие на
ARM
графический язык в TRIK Studio, LabView, C, C++/Qt, C#, F#, (.Net),
Python, Java, Flowol, RobotC, ModKit
Raspberry Pi
Python, C/C++, C#, Haxe, Java и другие для ARM-архитектуры, а
также графические PiBackery (для настройки) и Fugio

23. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Книги. Проекты. Тренинги, вебинары и повышение квалификации
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

24. Методическое обеспечение

LEGO Mindstorms EV3
ScratchDuino
VEX / TRIK
Arduino / Raspberry Pi

25. Учебно-методический комплект

•Филиппов C.А. Уроки робототехники.
Конструкция. Движение. Управление. Учебное
пособие
•Винницкий Ю. А., Поляков К. Ю. Конструируем
роботов на ScratchDuino. Первые шаги. Учебное
пособие
•Бейктал Дж. Конструируем роботов на Arduino.
Первые шаги
•Бейктал Дж. Дроны. Руководство для начинающих
Тарапата В.В., Самылкина Н.Н. Робототехника в
школе. Методика. Программы. Проекты.
Методическое
пособие

26. Серия «Робофишки»

«В поисках сокровищ»
«Умный свет»
«Крутое пике»
«Человек – всему мера?»
«Волшебная палочка»
«Да будет свет!»
«Посторонним вход воспрещён!»
«Тайный код Сэмюэла Морзе»
«Секрет ткацкого станка»
«Умный замок»
«Робочист спешит на помощь!»
«Робот-шпион»
и другие

27. Методика соревнований

• серия «Робоспорт»
• методическое обеспечение соревнований;

28. Студентам педагогических вузов

• методика преподавания
предметов «Технология»,
«Информатика»
• общая методика
• введение в программирование
• повышение квалификации
учителей технологии,
информатики и
дополнительного образования

29. Школам и кружкам

• как модуль курса «Технология»
• в рамках курса «Информатика»
• в проектной деятельности школьников
• в деятельности инженерных классов
• в рамках дополнительного образования (кружки,
работа кванториумов и т.д.)

30. Готовятся к выходу

• Проекты как системный компонент эффективного
образования.
•Инженерные проекты в старших классах.
• Робототехника в информатике.
• Сборник учебных проектов (с методическими
рекомендациями).
• Введение в агротехнологии.
Серии:
• «Школа инженера»
• «Школа программиста»
•«Школа конструктора»

31. Где найти

В электронном виде представленные сегодня книги Вы
можете найти у наших партнеров – в ЭБС «Университетская
библиотека»
в
коллекции
«Образовательная
робототехника» (полный список легитимных партнеров
нашего издательства – на сайте издательства в разделе «eКНИГИ» http://www.pilotlz.ru/e-books/ )
Приобрести печатные экземпляры – в
центральных
московских
книжных
магазинах, в ведущих интернет-магазинах
(полный список партнеров, в т.ч. в
регионах – на нашем сайте в разделе «ГДЕ
КУПИТЬ» http://www.pilotlz.ru/how/)

32. Курсы повышения квалификации

Наименование программы:
Проектный подход к организации внеурочной
деятельности в основной школе с использованием
робототехнических конструкторов
Вид программы:
Дополнительная профессиональная программа
повышения квалификации
• 72 академических часа
• 3 блока
• удостоверение государственного образца
от МПГУ

33. PILOTLZ.RU [email protected]

robolz
@pilotlz