Собираешь кубики LEGO. Интересно. Собираешь кубики кода для кубиков LEGO. Интересно. Пишешь код с нуля на Python для того же LEGO. Всё ещё интересно. Потом приходишь в себя на каком-нибудь международном соревновании по робототехнике, демонстрируя механическую руку, управляемую мозговыми импульсами при участии нейросетей.
И рука, кстати, тоже из LEGO ;)Мы немножко сократили историю в середине, но, в принципе, это вполне реальный путь для ребёнка, который увлёкся программированием с помощью наборов LEGO Education. Чтобы разобраться, как такое возможно, мы пригласили в подкаст GeekBrains Максима Васильева — сертифицированного тренера Академии LEGO Education, президента МАСОР (Международной ассоциации спортивной и образовательной робототехники). Максим готовит команды и организовывает участие российской сборной на Всемирной олимпиаде роботов.
11-й выпуск подкаста можно послушать на разных платформах:
В этом посте мы собрали интересные цитаты из выпуска.
Об использовании LEGO в обучении
— Опыт использования развивающих и обучающих решений LEGO огромен. Куда интереснее разыгрывать не абстрактную сценку, а такую, где человечки LEGO общаются друг с другом на английском языке. Есть материалы для педагогов, как организовать процесс с использованием LEGO, чтобы эффективно учить английскому или математике. Когда, помимо непосредственной языковой активности, дети что-то собирают руками, задействованы все органы чувств, эффективность обучения существенно повышается.
— С одной стороны, Python достаточно прост в синтаксисе, с другой — он позволяет писать очень сложные вещи. Сайты некоторых очень крупных компаний, уровня Microsoft, написаны на Python. Также он используется для управления роботами. Операционная система микроконтроллера SPIKE Prime тоже написана на Python. Это продвинутый, серьёзный язык, позволяющий тем, кто его знает, применить навыки на практике и найти хорошую работу.
— Решения LEGO Education, например, MINDSTORMS EV3, можно программировать почти на чём угодно. Они уже семь лет на рынке, и открытая платформа решения позволяет разработчикам создавать любой код, любые интерпретаторы. EV3 можно программировать на Java, Basic, C, Python, LabVIEW.
— Нужно понимать, что решения LEGO Education — не для создания суперроботов с супервозможностями. Конечно, если компания захочет, она сможет сделать и таких роботов, и, наверное, найдутся желающие купить. Но цена на такой продукт будет высокой. У более сложного решения, сделанного с помощью дорогих технологий, стоимость выше, поэтому оно менее доступно для массового использования. SPIKE хорош тем, что он, во-первых, дешевле, во-вторых, не сильно уступает предыдущему поколению EV3 по возможностям. В чём-то EV3 сильнее, но обычно 99% людей эти дополнительные возможности не используют.
— У LEGO Education нет задачи научить детей собирать LEGO. Задача — через этот инструмент и интерес детей к игре развить их творческие способности, изобретательские таланты, научить программированию. Сделать так, чтобы они глубже понимали математику, физические процессы — например, трение. А сборка робота — это инструмент.
О том, как меняется обучение детей
— Процесс обучения очень изменился в последние годы. Сама роль учителя стала другой. Если раньше он должен был дать знания, то сейчас информация как таковая ценность потеряла, потому что ответ на любой вопрос можно легко найти, всё доступно. Поэтому роль учителя теперь — координатор.
— Образование — довольно консервативная сфера. Учителя привыкли учить так, как делали это 20 лет назад, хотя это уже не так эффективно. Эффективнее строить обучение через деятельность.
— Сейчас, наверное, во всех школах уже есть роботы. Где-то они используются больше, где-то меньше, где-то вообще не используются, а лежат на полочке.
Гитара на основе LEGO SPIKE Prime. Источник: канал Daniele Benedettelli
— В обычном магазине LEGO SPIKE Prime не приобрести. Можно заказать через интернет. Это политика компании: решение предназначено для обучения, и родители, люди, которые приобретают конструкторы, должны понимать, что в него, конечно, можно играть, но ребёнку самостоятельно будет сложно справиться. Он потеряет мотивацию и интерес достаточно быстро, потому что цель в другом — не поиграть, а поучиться. Поэтому нужен педагог.
— На начальных этапах я даю схему и ученик собирает по ней машинку. Иногда в схеме может чего-то не хватать, и нужно догадаться, чего именно. Например, у машинки может не быть манипулятора для захвата и нужно собрать его самому. Робота нужно доработать, а это развивает творческие способности.
— На обучающей платформе даётся пример программы. Это может быть методика, как заставить робота поехать. Ученик видит пример, где робот движется, и понимает, что может что-то менять: увеличить скорость, заставить повернуть или сделать так, чтобы он начал ездить на разные расстояния. Робот должен выполнить определённую задачу, а значит, нужно доработать его исходя из того, что ребёнок видел и только что узнал. Это следующий этап.
— Последний этап урока — нужно уметь презентовать созданное решение. В России это большая проблема. У нас много изобретателей, мы умеем придумывать классные вещи, но не знаем, как их вывести на рынок, сделать полезный для всех продукт. Эту компетенцию нужно развивать с самого раннего возраста, чтобы дети умели рассказать, что они сделали.
О полезности программирования в принципе
— Раньше было неважно, понял ты тему или нет. Если нет, скорее всего, из тебя программист не получится — но это не страшно, найдутся другие. А сейчас программировать нужно уметь всем, это тренд. Сейчас всё больше устройств, сложной бытовой техники, вроде стиральных машин и микроволновых печей, где нужно выбирать программы, работать с умным домом, с интерактивной техникой.
— Программисты мыслят и решают задачи, даже бытового уровня, несколько иначе. Юрист будет планировать ремонт автомобиля одним способом, а программист — другим, обычно более эффективным. У него есть чёткий алгоритм, он понимает, на каких этапах могут быть ошибки, умеет за ними следить. В общем, голова начинает немного по-другому работать.
— Когда упоминаешь LEGO, у детей сразу появляется высокая мотивация. Дальше её нужно не растерять, поддержать. Дети обычно хотят поиграть в LEGO. Здесь главное — не пережать, чтобы они не сбежали, поняв, что мы здесь, оказывается, не играем, а учимся. Нужно находить золотую середину, чтобы ученикам было и интересно, и полезно.
— Можно из LEGO собирать виртуальные модели. Заодно так можно познакомить детей с 3D-моделированием. 3D-программы будут сложны, а собирать 3D-модель из LEGO на экране им интересно.
О развитии LEGO-энтузиастов
— Вариации работы с оборудованием настолько велики, что этим можно заниматься много лет. Так и происходит. У нас много детей, которые выросли из этой сферы, но продолжают развиваться в направлении. Вот ты из Scratch перешёл в Python, сменил SPIKE на EV3. Дальше из EV3 можно взять более сложное решение робототехники, например, сделать металлическую основу робота, хотя контроллер и датчики будут использоваться те же самые, что и в EV3. Так можно развиваться до бесконечности.
— Хотя я давно в теме, я часто не понимаю решения, которые придумывают дети, какой они выбрали алгоритм, техническую составляющую. Можно только удивляться тому, насколько они талантливы и какую классную фишку придумали. И этот талант дальше применяется к другим задачам. Есть много примеров: ребята, которые участвовали в наших соревнованиях, потом поступали в МГТУ им. Н. Э. Баумана, оканчивали его, а сейчас владеют своим бизнесом или работают в серьёзных компаниях.
— Один из типовых проектов EV3, который и к SPIKE применили, — робот-сегвей. Роботы, которые ездят на одном или двух колёсах, как велосипед, и не падают. Они держат равновесие благодаря гироскопу, встроенному в смарт-хаб SPIKE-датчика. Это отличный проект и с образовательной, и с технической точки зрения, потому что алгоритм там используется достаточно продвинутый. Нужно применить достаточно мощную математику и хорошо понимать, как устроен гироскоп. Такие проекты показывают возможности создателей и самого оборудования. Если говорить об EV3, можно бесконечно перечислять классные проекты. Например, можно поставить специальные датчики и управлять роботом или механической рукой, которая что-то хватает, силой мысли. Ты подумал, и рука что-то схватила, расслабился — она предмет отпустила.
Программирование робота-сегвея с помощью визуального языка. Источник: канал Creator Academy Australia
— Я рекомендую интересующимся вбить «суперроботы LEGO» или «проекты LEGO» на YouTube и посмотреть ролики. Особенно если вы способны оценить, какие технологии применяются. Можно увидеть конвейер, бесконечно перекатывающий шарики, или робота, который собирает кубик Рубика за 10 секунд. Так вы найдёте классные проекты, которые даже не всегда дети создают, — в этой сфере очень много увлечённых взрослых. Но изначально оборудование, с которого они начинали, предназначено для образования.
Интересно? По ссылкам в начале статьи вы сможете послушать полную версию и подписаться на обновления подкаста ;) Оставайтесь с нами, впереди много классных выпусков!
