Как изменилась робототехника с LEGO® Education за 20 лет?

Самой популярной платформе для обучения робототехнике в этом году исполнилось 20 лет. «Занимательная робототехника» побеседовала со специалистами, которые используют образовательные решения LEGO^® Education с момента их появления.

На вопросы отвечали:

• Максим Васильев, Президент Международной Ассоциации спортивной и образовательной робототехники (МАСОР), сертифицированный тренер LEGO^® Education Academy.
• Лидия Белиовская, учитель, автор книг и учебных курсов по робототехнике и машинному зрению.

Первая версия программируемого конструктора была представлена компанией LEGO^® Education в 1998 году, спустя 8 лет вышла его улучшенная версия LEGO^® Education MINDSTORMS^® NXT. А пять лет назад компания представила третье поколение LEGO MINDSTORMS^® EV3. Компания выпускает также робототехнические конструкторы для самых маленьких — LEGO^® Education WeDo 2.0.

Первый раз LEGO в класс

— Динара Гагарина: Когда вы начали использовать LEGO-наборы в классе, что это было – урок информатики, кружок или отдельный мастер-класс?

— Лидия Белиовская: Я использую решения LEGO^® Education в классе с 1998 года. У нас был кружок одаренных ребят в Школе сильного мышления в Зеленоградском округе, и дети проходили курс создания проектов робототехнических установок с LEGO Control Lab. Ребята, работая в группах, создавали интересные и креативные проекты, которые были представлены на первой выставке научно-технического творчества молодежи на ВДНХ. Все «разработчики» были награждены медалями, которые мы храним и по сей день.

— Максим Васильев: Я начал использовать наборы серии MINDSTORMS в 2002 году, когда он только начал появляться на российском образовательном рынке. В то время Департамент образования города Москвы совместно с «Институт новых технологий» реализовывал проект оснащения образовательных учреждений г. Москвы инновационным оборудованием. Среди этого оборудования были и наборы LEGO MINDSTORMS (в то время они назывались Robolab), но как с ними работать, еще никто не знал. И моя задача была как раз разобраться с оборудованием и научить других учителей пользоваться MINDSTORMS. Мы курировали педагогов: проводили различные мероприятия, семинары, организовывали курсы повышения квалификации. В том же 2002 году Институт новых технологий совместно с компанией LEGO^® Education организовали первые в России соревнования роботов для школьников. К организации соревнований мы готовились серьезно: дети посещали наши курсы по робототехнике, и мы увидели, как у ребят горели глаза. И у взрослых, и у детей, благодаря этим соревнованиям появилась мотивация изучать робототехнику и развивать свои познания.

С детьми я начал работать в рамках дополнительного образования. У нас был некий факультатив: мы изучали и собирали роботов, участвовали в выставках и соревнованиях. Сейчас, как и раньше, в подавляющем большинстве решения LEGO^® Education используют в кружках, секциях, которые так или иначе связаны с дополнительным образованием, но уже достаточно много примеров внедрения педагогами MINDSTORMS в учебный процесс.

— ДГ: Как реагировали дети тогда и сейчас? Что изменилось?

— МВ: В начале 2000-х новые технологии, которые сейчас полностью нас поглотили, только начинали развиваться. К ним, в том числе и к робототехнике, был повышенный интерес, но чаще, как к чему-то неизведанному, недоступному. У современных детей, конечно, соблазнов больше: большая часть детей пресыщены разными гаджетами, интеллектуальными устройствами, социальными сетями и т.п. Если сравнивать реакцию детей начала двухтысячных и современных, то можно заметить разницу. Тем не менее, дети всё так же с интересом знакомятся с роботами, и часто причина в том, что почти у каждого современного ребенка сейчас есть конструктор LEGO, поэтому переход к программированию LEGO-роботов для нынешнего поколения естественней. Это, по сути, всё тот же LEGO, но ставящий перед детьми более серьезные и сложные задачи.

— ЛБ: Конечно, изменилось многое. Раньше дети могли прибежать ко мне на перемене в класс, чтоб попросить показать своего робота другу. Почти плакали, когда приходилось разбирать их постройки из-за нехватки деталей.

Нынешние ученики иногда скептически говорят: «LEGO – игрушки для малышей». Вот железные конструкторы – это интересно! Да, сейчас появилось много разнообразных робототехнических решений. Но все же в конкурсах и выставках всегда отдают предпочтение LEGO^® Education.

От WeDo до MINDSTORMS^®

— ДГ: В каком возрасте можно начинать работать с WeDo? Как выглядит занятие с самыми маленькими?

— МВ: Лучше всего придерживаться рекомендаций, которые даёт компания LEGO^® Education к определенному оборудованию. Для WeDo самый подходящий возраст – от 7 до 10 лет. Занятия не должны быть слишком долгими: дети быстро устают, и им важно переключать внимание на другие вещи или игры. Я бы порекомендовал продолжительность не более полутора часов с небольшими перерывами и физическими активностями. Для детей такие занятия пройдут легче и занимательнее. Немаловажным фактором является обучение через игру. Это повысит заинтересованность у школьников и эффективность занятий. План занятий также зависит от того, чему педагог хочет научить детей на данном занятии.

Большой плюс решения WeDo заключается в том, что для творчества нет никаких ограничений, и учитель может смело показать и объяснить детям то, что их интересует. Многие педагоги используют WeDo и на обычных уроках в начальной школе, например, на уроках математики или технологии.

Я считаю, что обучение будет эффективнее, если прислушиваться к разработчикам наборов. На сайте LEGO^® Education есть раздел «Уроки и занятия», с помощью которого можно сортировать уроки по возрасту, по теме и по оборудованию. Для педагогов этот раздел будет очень полезен. Он поможет понять, как эффективнее работать с решениями LEGO^® Education.

— ДГ: Как определить, что от WeDo стоит переходить на MINDSTORMS®?

— МВ: Это решение зависит от самого педагога. В среднем, продолжительность обучения на WeDo составляет около 2 лет. Но если дети освоили программирование в WeDo и хотят создавать что-то более сложное, изучать новые алгоритмы и действия, то MINDSTORMS будет эффективнее. Для этого педагог должен понять и почувствовать, что его дети готовы к переходу на новое оборудование. Если я понимаю, что все результаты достигнуты, а это бывает достаточно часто, тогда можно уделить дополнительное время на ознакомление с MINDSTORMS. Обычно дети обучаются с помощью WeDo в первом и втором классе, после этого переходят на MINDSTORMS. Но, если занятия начинаются во втором или третьем классе, то часто бывает, что за год дети уже готовы к замене оборудования.

— ДГ: Кому LEGO-роботы даются сложнее – детям или учителям?

— МВ: В первую очередь, здесь всё зависит от мотивации. Детям немного проще добиться результата, так как они играют дома или конструируют фигурки из деталей LEGO. Бывают, конечно, этапы, когда детям уже не хватает знаний, и они обращаются за помощью к взрослым. Но если эти взрослые не заинтересованы и не замотивированы на результат, то они не смогут дать никаких полезных знаний. В этой ситуации главное – повысить мотивацию педагогов, чтобы потом они смогли сподвигнуть детей на успешный процесс обучения.

— ДГ: Как вы видите идеальную траекторию обучения робототехнике?

— ЛБ: Я считаю, обучение робототехнике следует начинать с начальной школы. К сожалению, кроме WRO, существует совсем небольшое количество мероприятий, где ребята могут представить свои проекты. Нынешние школьники любят путешествовать вместе со сверстниками, командами и было бы здорово развивать этот научный туризм. Ранее мы часто ездили и смотрели, что делают другие ребята, а педагогам даже организовывали интересные командировки по обмену опытом.

Какую среду программирования выбрать?

— ДГ: Какое значение имеет выбор среды программирования роботов MINDSTORMS®? Чем определяется этот выбор?

— ЛБ: Выбор среды программирования имеет очень большое значение для процесса обучения. Мне, например, нравится программировать в инженерной графической среде LabVIEW с ее богатыми библиотеками и простым подключением периферии. С помощью LabVIEW даже школьники с минимальными знаниями могут сразу понять принцип работы с робототехническими решениями.

— ДГ: Вы пишете учебники и активно используете LabVIEW Когда стоит переходить с EV3 Software на «взрослый» LabVIEW?

— ЛБ: Я крайне редко использую программное обеспечение EV3 и стараюсь обучать детей в среде LabVIEW. Мой сын занимался программированием на LabVIEW уже во 2 классе. Хочется отметить, что российский офис LabVIEW отлично работает. Можно получить online консультацию. Профессионалы тебе помогут быстро и качественно и ответят именно на твой вопрос, а не на похожий. Это очень важно. С решениями LEGO^® Education действительно можно быстро попробовать и узнать очень многое. Мы не обтачиваем камни. Мы строим храмы. Эту педагогическую траекторию, обучающую ребят делать реальные проекты, можно осуществить в школе только с LEGO^® Education. Я 20 лет работаю с решениями LEGO^® Education, и всегда с большой любовью и желанием передаю свои знания детям.

Есть ли жизнь после LEGO^®?

— ДГ: Вы разработали лабораторные работы для уроков физики на основе LEGO® MINDSTORMS® Education, означает ли это, что физика наиболее «удобна» для введения робототехники в школу?

— ЛБ: Безусловно, в физике много опытов с движением. Также есть опыт использования робототехнической установки LEGO^® Education в классах химии при проведении реакции. Но пока нет серии реакций, которые требуют точного тайминга при проведении. Да и с LEGO^® Education сложнее выполнять всевозможные модификации штативов.

— ДГ: Ваши ученики знакомятся с машинным зрением и другими продвинутыми разделами робототехники. Какой вы видите их судьбу дальше? На какие специальности и в какие вузы они поступают?

— ЛБ: Почти все мои ученики, среди которых есть и девушки, работают после обучения в робототехнической сфере. Для них это очень интересно в интеллектуальном и, полагаю, в финансовом плане тоже. В основном это выпускники и студенты Бауманки РК, МГУ, МФТИ РТК и ФИФТ, МИРЭА. Мои ученики поддерживают со мной связь. Я знаю, что они занимаются подводными роботами, разработкой роботов и программного обеспечения для микрохирургии, разработкой нейроинтерфейсов, системы для распознавания лиц в аэропортах, расшифровкой языка дельфинов. Многие из них преподают робототехнику школьникам в школах и летних лагерях для одаренных детей. Очень интересуются темами проектов, над которыми я веду работу в данный момент. Некоторые из них стали отличными программистами, хорошо разбирающимися в «железе» — это просто «бриллиантовые» кадры. Почти все уверяют, что без уроков робототехники в школе они бы просто не знали, как построить свою успешную карьеру.

— ДГ: Вы много ездите по России и странам СНГ, ощущаете разницу в проникновении робототехники в регионы?

— МВ: Интерес к программированию и робототехнике не зависит от региона. Дисбаланс только в оснащении роботами учебных учреждений. В мегаполисах, к примеру, очень часто в школах можно встретить LEGO MINDSTORMS и других роботов, в небольших городах реже. Но интерес к робототехнике доходит и до самых отдаленных уголков, и, что удивительно, там часто находят возможность закупить нужное оборудование, особенно в последнее время.

— ДГ: Какой вы видите следующую версию LEGO® MINDSTORMS® Education?

— МВ: Я думаю, что концепция останется идентичной. Будет некий блок, периферийное устройство и, конечно же, кубики LEGO, которые позволяют создать и запрограммировать робота. Но я считаю, что больший упор будет сделан на совершенствование методических материалов, что позволит сделать обучение интереснее и качественнее.

Теги: Lego Education, Lego Mindstorms, Lego WeDo, Лидия Белиовская, Максим Васильев, робототехника