Творчество с характером
РЕКЛАМА
baskinrobbins

Творчество с характером

Каждый родитель хочет обеспечить своих детей достаточными знаниями для их самоопределения. Выбор какой-либо секции или курсов часто сопряжён с риском, что ребёнок окажется не на своём месте. Занятие робототехникой выдерживает некий нейтралитет, объединяя творчество, науку и спорт. В прошлом году кружки робототехники оказались на вершине российских поисковых запросов в интернете, но многие люди по-прежнему воспринимают их как что-то из области фантастики. Пора рассказать взрослым, откуда берутся роботы и как дети могут им в этом помочь.

Обратили ли вы внимание, что осенью прошлого года в Москве появились роботы-курьеры? Это полностью автономные устройства, которые сами выстраивают маршрут и не нуждаются в управлении человеком. Согласитесь, многие даже и не вспомнят об этом, ведь мы настолько привыкли жить в окружении роботов, что иногда их уже и не замечаем. Голосовые ассистенты банков, технологии «умного» дома, роботы-помощники — это лишь малый список того, что мы видим своими глазами. Ещё более внушительная часть машин задействована на производствах. Их созданием занимаются инженеры и программисты: одни кодируют, другие проектируют, третьи собирают. Каждый из них является профессионалом в своей сфере, обладая при этом достаточными знаниями из смежных областей. В этом и есть ключевая особенность робототехники — она даёт обширные знания сразу по нескольким дисциплинам.

Первые шаги

Дети обучаются робототехнике плавно и поэтапно. Никаких резких погружений во все тяжкие. Существует несколько сценариев, как можно начать: в кружке, на готовом конструкторе или по собственному проекту. Кружки приглашают юных инженеров в возрасте от пяти лет. В игровой форме им даются базовые знания о том, как устроены окружающие нас механизмы, например коробка передач автомобиля, а также объясняются основные законы физики. В качестве альтернативы групповым занятиям можно купить готовый конструктор, и ребёнок будет собирать и программировать робота по инструкции. Речь идёт о специальных наборах, которые отличаются от обычного конструктора наличием датчиков, проводков и моторов. Стоит отметить, что занятие робототехникой может быть достаточно затратно. Отсюда возникает вопрос — а нужны ли моему ребёнку такие технически сложные и дорогие игрушки, если он даже в школе по математике едва на четвёрку тянет? Чтобы стало понятно, давайте остановимся подробнее на каждом из описанных выше сценариев, но для начала расскажем, почему им совсем не обязательно быть гениями.

О математике

В основе робототехники лежит математика. Но интерес ребёнка к созданию роботов не означает, что математика будет интересна ему в равной степени. Откуда вообще берётся так называемая склонность к науке? Существует распространённое заблуждение, что если у детей плохо с математикой в школе, значит, они гуманитарии. И это настоящий камень в огород последних, ведь для гуманитарных дисциплин, как и для точных наук, необходимо сначала получить достаточные знания, а только потом делать выводы о способностях к ним. А раз эти знания дети получают в школе, то истоки любви и ненависти к ним лежат именно там. К сожалению, далеко не каждый преподаватель умеет найти подход к детям разного возраста. Многие вспомнят, как учителя ругали нас в школе за двойки, выливали свой гнев и клеймили нас «дворниками». Аналогичная ситуация может быть и в семье: родители ошибочно полагают, что способности должны передаваться по наследству, а когда видят, что это не так, кричат на ребёнка. В результате такого давления у детей может развиться «математическая тревожность» — это некий ступор, при котором они начинают заранее бояться, что у них ничего не получится и их наругают. В этом состоянии уменьшается так называемая рабочая память, помогающая в решении задач. Но страх перед наукой совершенно не означает отсутствия способности к ней. В школьные годы знаменитый математик Мариам Мирзахани была уверена, что ей суждено стать писателем, а французский математик Лоран Шварц, решая уравнения, вовсе считал себя глупым и медлительным. Грамотный подход к обучению и хороший педагог — это фундамент любых знаний, на основе которых может проявиться интерес к предмету. Поэтому важно не давить на детей, если кажется, что математика даётся им труднее, чем вы ожидали. Позвольте им находить ответы самостоятельно, пусть и не быстро. Но главное — найдите педагога или репетитора, с которым именно ваш ребёнок будет чувствовать себя комфортно.

Кружки робототехники

Групповые кружки — это самый доступный и качественный вариант обучения. Интерактивные занятия будут способствовать обмену идеями и вдохновением между детьми, что повысит их вовлечённость в процесс. Кружки, как правило, делятся на пять возрастных групп: 5–7 лет, 7–9 лет, 9–11 лет, 11–14 лет и старше. Самые маленькие изучают принципы работы простейших деталей и механизмов, дети постарше уже вникают в основы механики, кинематики и гидравлики. Получив базовые знания, они приступят к сборке первого робота. Огромный плюс заключается в том, что родителям не придётся покупать конструкторы и детали к ним — это берёт на себя школа. Дети получат базовые знания в программировании, электротехнике и моделировании. Не каждый кружок охватывает все эти дисциплины, но рекомендуем остановить выбор на том месте, где дадут больше знаний. Обратите также внимание на специфику конкретной школы: одни могут углубляться в программирование, геймдев и написание приложений; на вторых есть курс по ракетному моделированию; на третьих дети создают робота по собственному техническому проекту и работают с ним, а не с готовым конструктором. Заранее стоит ознакомиться, что предлагает каждая отдельная школа.

DIYDo it yourself!

Как гласит заголовок — сделай сам! Заниматься робототехникой вполне можно и самостоятельно. Современные дети обладают достаточной компьютерной грамотностью, чтобы изучить все стадии сборки с помощью инструкций и онлайн-курсов, что обеспечивает большую свободу действий, чем занятия в кружках. Такой подход можно условно разделить на три этапа, каждый из которых представляет собой глубокое погружение в отдельные стадии робототехники.

Первый этап — изучение языка программирования. Язык — это код, который и будет говорить роботу, что ему делать. По аналогии с человеческими языками изучать их лучше с самого детства, так они будут гораздо проще усваиваться. «Си» является одним из основных языков программирования и отлично подойдёт новичкам. Освоив его, можно переходить к более сложным языкам, таким как Java и Python. К слову, на основе «Си» создан и самый используемый в робототехнике язык программирования «С++». Для совсем юных инженеров обучение может оказаться сложным, но производители конструкторов придумали для них простые программы для изучения кода, где детям остаётся только повторить последовательность действий по уже готовому алгоритму.

Второй этап — освоение электротехники. Роботу нужны «глаза», «мозги» и «сердце» в виде железа. Самая популярная платформа для получения базовых навыков электронщика — это Arduino. Если простыми словами, это печатная плата-микрокомпьютер, к которой можно подключать огромное количество совместимых между собой датчиков, лампочек, моторов и прочего. Благодаря открытой архитектуре Arduino позволяет сторонним разработчикам создавать новые компоненты для своей платформы, постоянно увеличивая арсенал совместимых с ней устройств, чем и обусловлена её популярность. По сути Arduino — это целая творческая среда, с которой связано огромное количество инструкций, онлайн-курсов и разработок. На её базе создаются не только роботы, это могут быть также и «умные» часы, квадрокоптеры, управляемые машинки и многое другое. К слову, программируется Arduino на основе языков «Си» и «С++», что может стать ещё одним стимулом к их изучению.

На последнем этапе осталось пройти весь процесс сборки и программирования на практике. Для этого подойдут как готовые роботы-конструкторы, так и собственный проект на Arduino. К готовым наборам прилагаются очень подробные инструкции, понятные для всех возрастов. Во многих таких роботах уже предустановлена готовая программа, с которой он становится, по сути, обычной игрушкой на пульте управления. Но главная цель конструкторов — чтобы ребёнок обучался их собирать и программировать самостоятельно. Наиболее популярные наборы предлагает компания Lego — это серии Lego WeDo и Lego Mindstorms. Их стоимость достаточно высока, поэтому для начала можно обойтись и бюджетными вариантами, но качество их комплектующих может сильно уступать Lego. Если же ваш ребёнок захочет создать своего робота на базе платы Arduino, то рекомендуем сразу докупить комплект с большим количеством запчастей.

Отдельно стоит сказать про симуляторы робототехники. Это онлайн-сервисы, на которых можно полностью виртуально моделировать, программировать и управлять роботом, практически как в игре. Это, например, Robot Virtual Worlds, TRIK Studio, Virtual Robotics Toolkit. Некоторые из них предлагают бесплатный функционал, а другие работают по системе подписок за вполне разумные деньги.

В юном возрасте ребёнок уж точно ещё может не думать о том, чего он хочет от жизни. Наша задача — направить его и дать ценные знания, с которыми он сможет реализовать себя. Робототехника со всей своей многогранностью не только сформирует их интеллектуальный стержень, но и станет первой серьёзной инвестицией в будущее.

текст:
Максим Дрёмин
фото:
архивы пресс-служб