Робототехника для детей чем полезна
Исследовательская работа «Робототехника – полезна ли она детям»
«Робототехника – полезна ли она детям»
Манько Кирилл Максимович,
МБОУ « СОШ № 92» 3а класс
Черникова Наталья Викторовна
учитель начальных классов
Приложение 1.« Вопросы для интервью и анализ интервью»
Тема моей исследовательской работы «Робототехника – полезна ли она детям».
1. Изучить понятие робототехника и проследить ее историю
2. Узнать, где может пригодиться робототехника
3. Узнать, чем робототехника полезна для детей
4. Узнать, чем робототехника вредна для детей
5. Провести интервьюирование одноклассников, родителей.
5. Собрать и спрограммировать робота
— занятия робототехникой приносит детям больше пользы, чем вреда
Результатом работы будут рекомендации для тех, кто желает заниматься робототехникой, а также наглядный пример спрограммированного робота.
Глава I . История робототехники
История робототехники уходит в глубокую древность. В 3 веке до нашей эры Архимед создал автомат, который имел форму стеклянного шара с изображением небесного свода, на котором воспроизводилось движение всех известных небесных светил. Греческий изобретатель и физик Ктесибий сконструировал водяные часы.
До нас дошли книги Герона Александрийского (1 век н.э.), где описаны автоматы древности. В «Театре автоматов» описано устройство целого театра, представление в котором разыгрывали фигурки-куклы, приводимые в движение с помощью системы зубчатых колёс, блоков и рычагов.
В 1495 году Леонардо да Винчи разработал механического человека, способного двигать руками и поворачивать голову, немного позже он построил механического льва, который при въезде короля Франции в Милан выдвигался, раздирал когтями грудь и показывал герб Франции.
Жак де Вокансон создал андроида, который представлял собой человека в натуральную величину способного играть на флейте, также он создал механическую утку, покрытую настоящими перьями, которая могла ходить, двигать крыльями, крякать, пить воду, клевать зерно и, перемалывая его маленькой внутренней мельницей. Пьер-Жак Дро разработал сидящую за столом девочку, которая выписывала аккуратным почерком буквы, слова и даже могла нарисовать собаку.
Механик И.П. Кулибин построил яичную фигуру – универсальные часы. Часы давали театрализованное представление и играли музыку.
В 1725 году Бэзил Бушон придумал перфорированную бумажную ленту для записи программы.
В 1805 году Жаккард создал автоматический станок, на котором можно производить ткани с заранее запрограммированным рисунком. Это изобретение явилось одним из важных событий и послужило толчком к развитию робототехники.
На основе способа программирования Жаккарда английский механик Чарльз Бэббидж разработал счетную «Аналитическую машину», структурные особенности которой предопределили направление развития вычислительной техники.
Первым в истории программистом считается Ада Лавлейс (1815-1852). Она была талантливым математиком, и впервые начала работать на аналитической машине Чарльза Бэббиджа.
Предшественниками современных манипуляционных роботов считаются программируемые краскораспылительные машины, разработанные в 1930-1940 году, которые программировались путем записи сигнала от рычажного механизма, перемещаемого по заданной траектории.
Если говорить о современных роботах, то развитие робототехники берет свое начало в 1961 году, когда компания General Motors создала первого робота с движущейся рукой, выполняющей некоторую последовательность действий, записанных на магнитном барабане. [1,2,4]
Глава II . Применение робототехники в наше время
1. Здравоохранение. В настоящее время активно развивается роботизированная хирургия.
Благодаря кибернетическим технологиям человек может вернуть утраченную часть тела. Бионические протезы, которыми человек может управлять при помощи собственной нервной системы.
2.Космос. Космороботы активно используются человеком в освоении просторов Вселенной. Они собирают образцы почвы и исследуют новые пространства в условиях повышенной радиации и экстремальных температур.
4.Производство. Автоматизированные промышленные роботы применяются для сварки, укладки, покраски и прочих операций, которые требуют многократного повторения и высокой точности. Использование промышленных роботов значительно увеличивает производительность.
7.Проведение презентаций. Промороботы используются для обслуживания клиентов. Так 31 августа 2017 года в Сбербанке открылся «офис будущего», где желающие могли ознакомиться с обновленным сервисом. [3]
Глава III . Польза и вред робототехники для детей
Занятия робототехникой приносит детям много пользы:
2. Развивается пространственное и логическое мышление. Ведь нужно при программировании соблюдать последовательность действий.
3.Занятия робототехникой обучает командной работе, в одиночку конструировать и программировать роботов гораздо дольше и сложнее.
4.Робототехника формирует усидчивость и терпение, помогает, сосредоточатся на чём – то одном, если отвлекаться ничего не получится.
5.Развивается мелкая моторика.
6. У детей формируются технические способности, так как на занятиях робототехники появляется понимание технических характеристик.
7. Развивается творческое воображение, каждый робототехник всегда обязан представлять каким должен выглядеть робот.
8. Робототехника повышает мотивацию учащихся в освоении таких школьных предметов как математика, физика, информатика.
9. Робототехника учит доводить начатое дело до конца.
10. Профессия робототехника становится всё более востребованной, и такие узкие специалисты вполне могут рассчитывать в ближайшем будущем на прилично оплачиваемую, а главное – интересную работу. [5,6]
Занятия робототехникой приносит детям вред:
1. Робототехника вредна тем, что долго приходится сидеть за компьютером и поэтому может ухудшиться зрение.
2. Сидя за компьютером, не двигаясь, не исключено получить ожирение.
4. От долгих занятий робототехникой у ребёнка может появиться переутомление. [5,6]
Глава IV . Интервьюирование
В интервьюировании участвовало 21 учащийся, 15 родителей.
Вопросы и анализ интервью (приложение 1).
Проведя интервью среди одноклассников, я понял, что большинство ребят моего класса ничего не знают о кружке робототехники, тем не менее, они хотели бы его посещать.
Опрошенные родители также хотят, чтобы их ребенок посещал кружок робототехники, в занятии робототехникой они видят только положительные моменты.
Робототехника для детей: что она даст вашему ребенку?
Современный мир не стоит на месте — стремительно развиваются информационные технологии и отрасль роботостроения. Основы компьютерной грамотности преподают в школе на уроках информатики, но тем, кому хочется погрузиться в глубже, этих знаний будет недостаточно. В последнее время в центрах детского развития открывается много курсов для детей по программированию и робототехнике в Москве и других городах. Многие родители недоумевают: не рано ли ребенку строить роботов в 3–5 лет? «Не рано!» — считают эксперты из детского центра «Имена Продакшн»! Ведь робототехника не только одна из самых перспективных отраслей, но и невероятно полезное для комплексного развития занятие.
Обучение в разных сферах
Робототехника — многокомпонентная наука, которая объединяет логику, информатику, математику, физику, механику, алгоритмику. Такое всестороннее развитие детского мозга позволит ребенку хорошо ориентироваться в школьных предметах и повседневной жизни. Кроме того, с каждым годом обучения занятия робототехникой усложняются. Если дошкольники просто создают роботов из конструктора под руководством преподавателя, то старшие дети уже сами делают программы, рассчитывают траектории движения и постигают науку на более глубоком уровне.
Усидчивость и дисциплина
Строительство робота — процесс небыстрый, и ребенку придется внимательно слушать, когда преподаватель будет объяснять теорию. Таким образом, вырабатывается способность подолгу концентрировать внимание, развивается скорость мышления, память, внимательность. Кроме того, на уроке не пошалишь, а значит, придется развивать дисциплину и слушаться педагога, чтобы вникнуть в тонкий процесс роботостроительства. Современным детям это идет на пользу. Позже они будут более продуктивно и вдумчиво работать на уроках в школе, на курсах английского языка для детей, легче освоят шахматы для детей.
Работа в команде
Робототехника — это вклад в социальное развитие вашего ребенка. Воспитанники общаются между собой, делятся результатами работы, помогают друг другу, если оказалось не совсем понятно. Иногда педагог на курсах для детей может предложить работу в парах или командах, что тоже способствует развитию у ребенка коммуникабельности, умения договариваться, брать на себя ответственность и эффективно взаимодействовать с другим человеком.
Математическое развитие
Так же как занятия шахматами, робототехника развивает математический и логический интеллект, быстроту мышления. Занятия подразумевают работу с алгоритмами, а они являются основой математического мышления. После таких уроков ребенку легче будет вникнуть в школьную программу по алгебре и геометрии. И, наоборот, чем лучше школьник разбирается в математики, тем больших успехов в робототехнике он достигнет.
Освоение азов программирования
Если малыш с детства посещал занятия робототехники, освоить программирование в будущем ему будет легче. Через простое конструирование он легко поймет, как частное относится к целому, как из частей собрать готовый продукт. При будущем создании программ и сайтов, это интуитивное знание сослужит хорошую службу.
Что еще развивает робототехника у детей?
Робототехника: для чего она нужна детям?
Еще недавно, говоря о роботах, мы имели в виду научную фантастику или сильно отдаленное будущее. Но технологический процесс с невообразимой скоростью меняет окружающий мир, заставляя меняться нас и наши подходы к образованию детей. Робототехника на сегодняшний день является самым перспективным из инновационных направлений.
С чем ассоциируется у вас понятие о робототехнике?
Многим из нас воображение рисует что-то человекоподобное, с механическими руками и ногами, или паукообразное, а ещё, обязательно представляется знаменитая собака-робот. Одним словом, представление о роботах у многих достаточно узкое и однобокое. На самом деле современные роботы имеют самые разнообразные формы, размеры и назначение.
В частном профессиональном образовательном учреждении « Сибирская региональная школа (колледж) Анны Муратовой » создали большое разнообразие робототехники +
Что же такое робототехника?
Для чего же она нужна детям?
Ребёнку интересно собственными руками создать настоящего робота и понаблюдать за результатом своих трудов. А перед педагогом стоит другая задача: познакомить детей с основами программирования, развить конструкторские навыки, логику, целеустремлённость, уверенность в себе. Робототехника – это идеальное сочетание развлечения с развитием, удовольствия с пользой.
Благодаря конструктору у детей развивается:
Занимаясь конструированием, дети приобретают навыки культуры труда: учатся соблюдать порядок на рабочем месте, распределять время и силы при изготовлении моделей и, следовательно, планировать деятельность.
Таким образом, использование Робототехники в Школе( Колледже) Анны Муратовой позволяет поднять на более высокий уровень развитие познавательной активности детей, а это – одна из составляющих успешности их дальнейшего обучения в школе.
6 причин отдать ребенка на робототехнику
Робототехника – это одно из самых перспективных направлений будущего. Об этом говорят и ученые-футурологи, и карьерные консультанты. Кто бы мог подумать, что изучать эту науку можно уже в дошкольном возрасте! «О!» нашел 6 важных причин отдать ребенка на робототехнику прямо с нового учебного года.
На перспективу
Ребенок, который сейчас получит базовые знания и навыки в научно-технической сфере, сможет комфортно себя чувствовать в новом мире и легко будет разбираться с новыми технологиями, а это – весьма перспективная сфера для будущей профессии.
В Лиге Роботов не просто учатся создавать роботов из Lego, словно новые игрушки. Тут собирают полезные для жизни общества механизмы, программируют их, уже на практике применяют школьные знания. Совсем недавно один наш ученик 4 уровня, 9-летний Давид Сердюков, сконструировал сортировщик. Такие механизмы могут пригодиться для промышленной сортировки мусора.
Для нас важно, чтобы процесс обучения и работы с конструкторами не был бездумным. Мы хотим, чтобы дети не просто научились делать что-то по шаблону, а чтобы все было заточено под решение конкретной задачи. Например, наши ученики собирают робота-исследователя или механическую руку, а не просто «машинку».
Для общего развития
Робототехника – мультидисциплинарная наука, которая объединяет программирование, алгоритмику, логику, механику, математику и физику. На занятиях ребенок сможет получить базовые знания в этих сферах, плюс закрепит то, что проходит в школе – и это будут именно практические навыки.
Например, на занятии придется рассчитать радиус поворота робота. Ребенок может сделать это путем перебора цифр в программе, либо вспомнить формулу, которую учил на уроке, посчитать и проверить – поедет робот или нет. Практическое применение знаний лучше закрепляет пройденный в школе материал.
Чтобы найти любимое занятие на долгое время
Занятия по робототехнике рассчитаны на поэтапное усвоение материала с нулевого уровня и возраста 5,5-6 лет до 16 уровня и возраста 17 лет, то есть, в сумме курс рассчитан на 11-12 лет! В дошкольном возрасте ребенку даются базовые знания – на примерах из живой природы, истории, географии. А затем курсы построены так, что усложнение идет постепенно: от первого до двенадцатого занятия, как по лесенке. Прошел курс – переходишь на следующий, от дошкольника к старшекласснику.
Конечно, робототехника больше привлекает мальчишек. Но занятия могут посещать и девочки, никаких противопоказаний для этого нет.
Чтобы научиться работать в команде
Каждое занятие по робототехнике учит дисциплине, дает возможность личностного роста. Поэтому ребята трудятся в паре за одним набором и одним компьютером. Так они приучаются работать в команде. Идет распределение обязанностей, ответственность за свою часть. Преподаватель за этим следит.
Чтобы уметь доводить начатое до конца
Все занятия начинаются с теории. Например, дети знакомятся с датчиком ультразвука. Ребятам рассказывают, что это такое, преподаватель обязательно приведет примеры ультразвука в живой природе и расскажет, как его применяют. Затем идет сборка робота и его программирование. Как только будет написана программа, робота проверяют на жизнеспособность, чтобы узнать, выполняет он команды или нет. Один робот – одно занятие.
На последнем занятии каждого курса дети защищают собственные проекты перед преподавателями, родителями и друзьями.
Подавляющее большинство курсов Лиги Роботов построены на базе Lego-наборов, в каждом из которых есть микрокомпьютер, двигатели, сервоприводы. На старших курсах используется микроконтроллер Arduino и другие, уже не Lego наборы, которые дают студентам больше свободы в конструировании.
Чтобы брать пример
Большинство преподавателей робототехники – это студенты технических ВУЗов. У таких молодых и энергичных ребят формируется очень современное отношение к преподаванию. Они, скорее, строят с детьми сотрудничество, чем осуществляют «надзор».
Отбор у нас строгий – желающие преподавать робототехнику проходят собеседование и обучение. Преподавателей готовят по методикам Лиги Роботов, которой уже 6 лет. Личность преподавателя играет огромную роль, поэтому мы стараемся развивать наших педагогов. Кроме стандартного обучения, постоянно проводятся дополнительные курсы. Раз в две недели в нашем главном офисе мы организуем семинары, которые называются «Путь инженера» и проводим разные лекции, например: «Подрывные технологии и инженерные тренды», «Компьютерное зрение», «Платформа будущего мира – блокчейн».
Есть у преподавателей и возможность работать над собственными проектами в нашем Центре Молодежного Инженерного Творчества LIFT 3.0. Тут и лазерные станки, фрезеры, 3D-принтеры, которые помогают разрабатывать прототипы своих идей. Здесь царит атмосфера настоящего инженерного творчества. Мы хотим, чтобы они сами развивались как личности, как инженеры.
Робототехника: чем полезна для детей
Наука о роботах (робототехника) приобретает все большую популярность в нашей жизни: специальные роботы изучают космическое пространство, на заводах применяются руки-манипуляторы, летающие дроны помогают операторам и корреспондентам, современные «умные» протезы улучшают жизнь людей с нарушенным здоровьем, а роботы-пылесосы и мойщики окон облегчают труд домохозяйкам.
В нашем веке возможность изучать и заниматься робототехникой появилась не только у научных сотрудников, но и у детей! Расскажем подробно о том, что такое робототехника, в чем ее польза для детей и с какого возраста можно приобщать ребенка к занятиям.
Что такое робототехника?
Робототехника – это наука, которая изучает проектирование и использование автоматизированных технологических систем, а попросту – роботов. Для детей существует возможность изучения робототехники в школах и в секциях дополнительного образования. Создаются роботы при помощи специальных конструкторов. Дети легко вовлекаются в этот процесс, ведь создать робота самостоятельно, а главное – получить результат, чрезвычайно интересно.
Большим плюсом также является тот нюанс, что занятия сочетают в себе как получение знаний, так и развлечения, а потому приобретают все большую востребованность у детей и их родителей.
Если ваш ребенок выказывает искренний интерес к технологиям, обратите внимание на робототехнику, в процессе изучения он освоит множество полезных навыков, станет более самостоятельным, активным и поверит в свои силы.
В чем польза робототехники для детей?
Польза этой науки бесспорна!
Конструируя роботов, ваш ребенок:
речь и умственные способности;
мелкую моторику рук.
работать в команде;
поэтапно действовать от простого к сложному;
хорошо ориентироваться в пространстве;
самостоятельно принимать решения;
уважать чужой труд;
доводить начатое дело до логического завершения.
азы компьютерной грамотности;
основы математики и физики;
работу с механизмами;
проектирование и конструирование;
многообразие окружающего мира;
навыки общения с педагогами и сверстниками;
английский язык (ведь большинство программ и обучающих текстов подаются именно на английском).
Дети, которые с раннего возраста посещали уроки робототехники, в будущем намного легче осваиваются в таких серьезных дисциплинах, как: программирование, физика, инженерное дело. Причиной этого является то, что самое простейшее конструирование в детские годы дает понимание того, как частное относится к целому, как из мелких частиц собрать рабочий продукт. В будущем такой интуитивный навык сослужит человеку хорошую службу.
Когда начинать обучение и где учить?
Детство – лучшая пора для занятий в кружках робототехники. Психологи называют самым подходящим возрастом – 4 года, ведь четырехлетки уже понимают абстракцию и способны составить алгоритмы и спроектировать схему, как бы нереально это не звучало. Приобщать малыша к робототехнике можно как в специальных кружках, так и дома, покупая конструкторы с механическими деталями. Если вы отдали свое чадо в секцию, необходимо параллельно начать изучать основы математики, иначе ребенку будут трудно.
В 10 лет дети уже могут изучать и программирование, в этом возрасте ребята начинают разбираться в структуре хранения данных и в более сложных алгоритмах. Для таких детей в дополнительном образовании уже доступно изучение теории машин и проектирование роботов.
Обучение должно быть эффективным и проходить под неусыпным надзором грамотного преподавателя с хорошей профессиональной подготовкой, который сможет учесть и возрастные, и умственные способности каждого ребенка. Нужно понимать, что робототехника дает детям возможность расширить пространство для развития своей творческой и познавательной активности, реализовать свои лучшие качества и способности, стать возможным стартом в будущей взрослой профессиональной деятельности. Все эти факты накладывают на профессию педагога по робототехнике определенную ответственность и владение обязательными знаниями.
Поэтому мы рекомендуем педагогам и родителям освоить нашу дистанционную программу в области преподавания робототехники. Курс дает реальную возможность выполнять обязанности педагога робототехники на высоком уровне и в финале обучения приобрести навыки планирования и реализации занятий в сфере дополнительного образования.
Какие конструкторы выбрать?
Конструкторы для занятий подбираются в соответствии с образовательной программой и возрастом ребенка. Они могут быть как отечественного, так и зарубежного производства. Для дошколят рекомендуется всеми любимый Lego – его легко собирать, он содержит детали ярких цветов, чем вызывает искренний восторг у самых маленьких конструкторов.
Для младших школьников и начинающих также подойдет набор Fischertechnik – его плюс в наличии настоящих проводов и штекеров, которые создают ощущение взрослого программирования.
В четырнадцать лет подростки отдают предпочтение более сложным моделям, требующим навыков программирования. Это ТРИК или Raspberry.
Отличие робототехники для детей от профессиональной взрослой
Детская робототехника ставит перед собой задачу научить детей самой дисциплине, а опытные специалисты решают конкретные «взрослые» задачи.
Малыши начинают занятия с самых простейших действий: разбираются с моторами, заставляют робота двигаться и поворачиваться. Состоявшиеся профессионалы же занимаются созданием серьезных технических систем.
Но все мы пониманием, что без детской робототехники не будет и взрослой, без интереса ребенка к созданию роботов не будет профессионального успеха у взрослого человека.
Роботы, которых создали школьники
В качестве примера о пользе занятий робототехникой расскажем об одаренных школьниках и изобретениях, которые им удалось создать.
Новороссиец Михаил Вульф, когда учился в 10 классе, изобрел робота для спасения утопающих. Его проект состоял из двух составляющих: катамаран с прикрепленной сеткой и манипулятор, способный вытащить из воды тонущего человека.
Федор Носков, старшеклассник из города Челябинска создал робота-поводыря, который с помощью ультразвукового сенсора распознавал и «обходил» препятствия и даже умел «слышать» голосовые команды. Интересно то, что в своей работе Федор использовал материалы только отечественного производства.
Работа шестнадцатилетнего школьника из столицы Беларуси Александра Дубовицкого – робот-уборщик. Рукой-манипулятором детище Александра умеет вытирать пыль, подметать полы, убирать разбросанные игрушки и даже способен принести хозяину тапочки не хуже верного пса.
Какие профессии связаны с робототехникой?
Занятия ваших детей в секциях робототехники не пройдут даром, а для некоторых могут выступить и твердой качественной базой в будущей профессии.
Сегодня в образовательных учреждениях страны существуют специальности, напрямую связанные с конструированием роботов. Кем же может стать ваш ребенок в будущем?
Робототехником (создание технических систем и роботов). Такой специалист вправе работать в любом учреждении, где необходимы навыки технического конструирования и моделирования, – в медицинской и промышленной сферах, в военно-космической индустрии.
Проектировщиком техники для детей (разработка и создание игрушек и игр для детей с участием запрограммированных роботов).
Проектировщиком нейроинтерфейсов (разработка специальных систем, позволяющих специалисту управлять роботом и осуществлять контроль над его действиями).
Проектировщиком роботов для дома (создание роботов для выполнения домашних функций – пылесос, садовник, сиделка, няня, уборщик).
По мнению экспертов и такие профессии как инженер-робототехник, программист, IT-разработчик не потеряют своей востребованности и актуальности в ближайшие годы. Поэтому нужно помнить, что помочь ребенку сделать первый шаг на пути к профессии будущего – это важная миссия взрослых любящих людей!