Мир вокруг нас непрерывно меняется, вынуждена меняться и система образования. Актуальность задачи здоровьесбережения заставляет переосмысливать многое из того, что мы привыкли считать незыблемым в организации учебного процесса. Вопросов пока всё больше, а готовых универсальных решений нет. Поэтому мне хочется поделиться своими мыслями, вдруг для кого-то они окажутся полезными.
Бережём глаза на дистанционке
Я не буду анализировать все сложности, возникающие при организации дистанционного учебного процесса. Будем считать, что так или иначе его удалось запустить. Что касается основных учебных предметов у нас мало возможностей варьировать формы и содержание занятий: учебная программа жёстко прописана. Зато во внеурочной и кружковой деятельности спектр возможных решений гораздо шире. А важность внеурочки недооценивать нельзя, полноценное освоение школьной программы возможно лишь при активном использовании полученных знаний при дополнительных занятиях, в рамках дополнительного образования. Давайте разбираться, как и чем имеет смысл заниматься с детьми дистанционно.
Первое осознание, которое приходит во время практической работы: внеурочку при всей её важности мы проводим по остаточному принципу. Вы не сталкивались с жалобами родителей, что дети чрезмерно много времени проводят за компьютером? Боюсь, что ещё обязательно столкнётесь.
Существуют жёсткие гигиенические нормы, регламентирующие максимальное время, которое ребёнок может находиться перед монитором. А это значит, что тема дистанционных внеурочных занятий должна быть такой, чтобы ребёнок не был вынужден подолгу сидеть у компьютера, непрерывно глядя на экран. И при всех своих достоинствах мой любимый "Дизайн компьютерных игр" с точки зрения задач здоровьесбережения не самая лучшая программа. А вот "Конструирование и робототехника" в этом плане гораздо лучше: посмотрел на экран и прочёл задание, перевёл взгляд на робота или конструкцию, заглянул в книжку, сбегал забрал с книжной полки коробочку с дополнительными детальками, прикрутил, запустил собранное устройство, проверил, как работает. Глаза и потренировались, и отдохнули.
Неплохая картинка на первый взгляд. Вопрос лишь в следующем: где взять ребёнку учебный комплект с таким роботом? Неожиданно заиграл по-новому девиз компании Makeblock: "One robot per child", "Каждому ребёнку по собственному роботу". Оказывается, это не метафора, а самая насущная необходимость. Причём как при дистанционных, так и при очных занятиях. Реально ли в течение дня несколько раз обеззараживать учебные комплекты после очередного использования новым ребёнком?
Финансовая сторона
Касаться финансовых тем в педагогической практике - чуть ли не табу. Но что делать, если без решения вопросов приобретения учебных комплектов и дидактических материалов не организовать учебный процесс? Для того, чтобы ребёнок мог что-то делать руками, а не сидеть безотрывно перед экраном компьютера, необходимо это "что-то" иметь. Не в моей компетенции рассуждать о юридических и финансовых аспектах проблемы, о "правильных" и "неправильных" источниках финансирования. Лично у меня тут сплошные вопросы, и нет ответов. Могу лишь предположить, что в разных условиях разные решения могут оказаться в большей или меньшей степени приемлемыми. Но несомненно, что теперь гораздо более остро встаёт вопрос низкой стоимости приобретаемого оборудования и материалов.
Прежде всего, необходимо подчеркнуть, что специализированные учебные комплекты (что робототехнические, что любые другие) традиционно дешёвыми не бывают. Существуют и объективные факторы, за счёт которых стоимость учебного оборудования велика (необходимость сертификации для определённого вида использования, например), но всё-таки мы как потребители вынуждены платить тому или иному производителю в первую очередь за имя, за принадлежность к сообществу, потому что не знаем об альтернативах (а они существуют). Хотя, конечно же, уменьшение затрат на приобретение учебных комплектов не должно быть сопряжено с катастрофической потерей качества. Об этом (в применении к программам технической направленности) я расскажу чуть позже.
Во-вторых, существуют интересные и полезные занятия, не требующие дорогого оборудования, можно шире их использовать. И это не только известные всем лепка, рисование, и прочие виды художественной деятельности. С использованием доступных материалов можно заниматься самым разнообразным мейкерством, в том числе инженерным.
В-третьих, для некоторых занятий не обойтись без использования дорогого технологичного оборудования. У нас нет возможности сказать, что незачем детей учить передаточным отношениям в кинематических системах (пусть, мол, чем-нибудь другим позанимаются). Но и здесь потенциально существуют пути и варианты, позволяющие опираться на иной, более доступный дидактический материал.
Персональный раздаточный материал против многоразового учебного комплекта
Начну не по порядку, с шестерёнок. Предположим, необходимо дать детям поработать с наглядным материалом, и при этом важно, чтобы они не перезаражали друг друга. Решать такую задачу можно по-разному. Давайте условимся, что речь о передаточных отношениях в шестеренчатых передачах. Лично я вижу три подхода, и каждый из них нереалистичен (пока) по-своему.
- Школа приобретает полноценные специализированные конструкторы (например, набор Lego Education 9686 "Технология и основы механики") и раздаёт их детям на дом. После прохождения курса наборы собирают, дезинфицируют и передают другим детям.
- Родители приобретают подобные (или аналогичные более дешёвые) наборы своим детям самостоятельно, наборы остаются в пользовании детей.
- Школа каким-то образом готовит одноразовый раздаточный материал, который остаётся в пользовании детей. Например, комплект шестерёнок, напечатанный на 3D-принтере или вырезанный лазерным резаком из фанеры. Ребёнок собирает нужную модель, и оставляет её себе.
Следует отметить, что любое из этих трёх решений на сегодняшний момент выглядит фантастично, особенно третье. Но нужно отдавать себе отчёт, что раз задача стоит, она будет в конце концов решена. И найденное решение (одно из перечисленных или какое-то другое) в любом случае будет по современным меркам фантастичным.
Расскажу о паре-тройке мыслей относительно "одноразового" наглядного материала.
Во-первых, школе не обязательно иметь свой собственный 3D-принтер, лазерный резак, ЧПУ-станок или типографию. Уже существуют фаблабы, готовые выполнить подобные заказы.
http://fablab.spbstu.ru/
Во-вторых, не обязательно все детали рисовать самостоятельно. В частности, в открытом доступе готовые чертежи деталей конструктора Multiplo. Кроме того, существуют и свободные модели Lego-совместимых шестерёнок, не говоря уже о возможности приобретения готовых отдельных деталей.
http://github.com/multiplo
https://the3d.ru/Catalog/Model/406
https://aliexpress.ru/item/4001122373560.html
В третьих, парадоксальность современной жизни заключается в том, что стоимость высокотехнологичного оборудования частенько оказывается ниже, чем стоимость вещей, которые мы привыкли считать расходным материалом. Например, микроконтроллер Arduino может обойтись дешевле, чем набор фломастеров. О проектном наборе с минимальной стоимостью я уже писал на "Новаторе".
http://novator.team/post/655
Идеи для "мейкерской" дистанционной внеурочки
Доводилось Вам посещать интерактивные музеи типа питерского ЛабиринтУма или финской Эврики? Многие экспонаты оттуда несложно воспроизвести в домашних условиях. Например, вот такие забавные кинематические системы.
https://www.youtube.com/watch?v=WYcqJ5HdxA4&t=49s
Но выпиливать лобзиком для многих нынешних детей - чрезмерно сложная задача. Можно использовать более податливый материал - гофрированный картон, пластины из пенополистирола (так называемую "потолочку", часто используемую авиамоделистами).
https://spb.leroymerlin.ru/product/plita-potolochnaya-ekstrudirovannaya-fx-vyunok-12914723/
Можно взять готовый набор деревянных деталей и собрать модель паровоза, часовой механизм или транспортёр для шариков.
https://aliexpress.ru/item/4000588407292.html
https://aliexpress.ru/item/32986011519.html
https://aliexpress.ru/item/32982701213.html
Можно заняться самостоятельным изготовлением шагающих механизмов, подобных кинетическим скульптурам Тео Янсена.
https://www.youtube.com/watch?v=8j3UQcsSK7M
https://interesko.info/kineticheskaya-skulptura-teo-yansena/
Кто-то для этого рассчитывает кинематические связи в программе Linkage и вырезает детали из акрила.
https://www.youtube.com/watch?v=3LElZMxr-p8&t=186s
Но во время занятий с детьми, для быстрого создания функционирующей кинематической схемы я предлагаю использовать три доступных компонента: канцелярские кнопки с выпуклой головкой, канцелярские кнопки с плоской полукруглой головкой и кусочки стирательной резинки. Получается своеобразный кинематический конструктор.
Вот как собранный механизм работает.
https://youtu.be/MW38enFd1mA
Подобным образом, но с использованием более жёстких деталей (пластиковых коробов для кабеля, балок металлического или пластикового конструктора) можно придумывать забавные спирографы. При достаточной изворотливости можно обойтись и без моторов, приспособив для вращения стола что-нибудь неожиданное (я бы попытался использовать игрушечную машинку).
https://www.youtube.com/watch?v=4pEqbs0ISaw
https://www.youtube.com/watch?v=A32W7NfM8ws
https://www.youtube.com/watch?v=1Ihjh_F7jn0
Разнообразные конструкторы хочется обсудить чуть подробнее, но пока скажу, что у многих дома присутствует достаточное количество деталей Lego. Можно придумывать и создавать сюжетные композиции на определённую тему, а потом заниматься съёмкой мультфильмов с использованием собранных моделей и фигурок. Помогут в этом книги Сары Дис, например "Гениальные Lego изобретения из деталей, которые у тебя уже есть" и "Эпические Lego приключения из деталей, которые у тебя уже есть".
https://www.ozon.ru/context/detail/id/166789621/
https://www.ozon.ru/context/detail/id/147179325/
Возможно, для кого-то окажется неожиданностью, что полноценный курс занятий (и не один!) можно реализовать на базе такой незатейливой (на первый взгляд) вещи, как верёвочка. Мир узлов настолько богат и многогранен, что этой темой можно заниматься бесконечно. И надо сказать, что детям узлы очень нравятся! Морские, альпинистские, такелажные, декоративные, хирургические, рыболовные, история узлов... Тем, кто готов затеять свои собственные "Приключения верёвочки", можно было бы порекомендовать красочную и подробную книгу "Узлы. Полная энциклопедия. Более 200 способов вязания узлов", но к сожалению, её уже нет в продаже... Зато есть масса вэб-ресурсов на эту тему.
http://bakharev.com/Encyclopedia_of_Knots/encyclopedia_of_knots.htm
Мир оригами - ещё одна бесконечная тема. Самолётики, кораблики, цветы, подвижные модели, модульное оригами (а это тригонометрия и целый конструктор!)... По своему опыту мог бы порекомендовать книгу "Оригами. Большая иллюстрированная энциклопедия", автором которой является Бич Рик, но теперь с тем же названием продается книга Гийома Дени. Возможно, она не хуже.
https://www.youtube.com/watch?v=emzDouGpBGQ
https://www.youtube.com/watch?v=oGUQmu9oJRk
https://www.youtube.com/watch?v=q3KEMCLrbmk
https://www.labirint.ru/books/721586/
Наконец, не могу не рассказать о своём излюбленном направлении, связанном с настольными играми. Курс "Дизайн настольных игр" предполагает решение самых разных задач и включает полный проектный цикл. Есть возможность поработать и руками, и головой. Начинать можно с такой темы, которая называется "Print 'n Play", "Распечатай и Играй". Склеить свою собственную игру, а потом поиграть с родителями и братьями-сёстрами на дистанционке - вполне достойное занятие! Тем более, если тема игры пересекается с материалом по истории, литературе, географии, биологии. Ну, а в дальнейшем можно будет перейти к 2D/3D-моделированию, создавать собственные редизайны, придумывать собственные игры.
http://boardgamer.ru/category/print-n-play
Конструкторские наборы
Я уже упоминал об OpenSource конструкторе Multiplo. Подробнее о его особенностях можно почитать вот здесь.
https://habr.com/ru/post/375113/
https://habr.com/ru/company/makeitlab/blog/243833/
Но никакие обзоры не заменят педагогам собственного опыта, который можно получить лишь на практике. Прежде чем вести занятия с детьми, необходимо как следует покрутить набор в собственных руках. К большому сожалению, купить сейчас готовый конструктор Multiplo не получается, и никакой информации о других открытых разработках у меня нет.
Приходится ориентироваться на проприетарную продукцию. Лично я не вижу больших достоинств у наборов fischertechnik, да и бюджетным этого производителя не назовёшь. Конструктивные наборы компании Makeblock (серия MakerSpace) тоже недёшевы, хотя по-своему уникальны, включают детали из анодированного алюминия и годятся для создания крупных роботов и агрегатов.
https://www.makeblock.com/makerspace-2#structural-parts
Возможно, следует присмотреться повнимательнее к наборам компании Engino серии Mechanical Science. Они не так дороги, укомплектованы деталями разного типа, включая шестерёнки, но вот только ассортимент этих деталей весьма невелик. Да и не особо известен этот производитель, а это означает отсутствие сообщества пользователей, готовых поддерживать друг друга.
https://compumir.ru/engino-mechanical-science-m07-gears
Вот и остаётся педагогам по сути лишь два варианта: либо знакомый с детства дешёвый "советский" металлический конструктор (который придётся дополнять самостоятельно изготовленными деталями, возможно), либо знакомый давным-давно и проверенный Lego (или аналоги Lego).
Наборы с металлическими деталями серии "Конструкторское бюро" предлагаются компанией ТРИК. Пока здесь всего два набора, но можно ожидать, что со временем их будет больше, и они наконец-то начнут включать в себя более сложные элементы (шестерёнки, ременные передачи и т.д.), как робототехнические наборы ТРИК. Обещают разместить и методические материалы, подходящие для занятий с дошкольниками и младшими школьниками.
https://trikset.com/prices
https://trikset.com/education/methodical
Настало время поговорить о наборах Lego и их аналогах. Прежде всего должен сказать, что лично я очень люблю Lego, считаю конструктив этой компании непревзойдённым, но я очень рад, что у неё наконец-то появились конкуренты в лице китайских производителей, предлагающих теперь вполне качественную продукцию. И я уверен, что это не зло, а благо для всех. Для всех, включая саму компанию Lego.
Существуют производители, выпускающие нелицензионные аналоги образовательных наборов, в частности Lego Education 9686 и Lego Education 45300. Тот, кому надо, без труда найдёт такие наборы на Aliexpress. Причём, в отличие от оригинала, можно приобрести либо полный набор с электрикой, либо просто комплект пластиковых деталек. Но есть у китайских производителей и собственные разработки, использующие как привычные детали, так и новые, которых в ассортименте компании Lego нет. Кроме того, присутствуют и конструкторы, базирующиеся на собственных наборах электрики. Продаётся подобная продукция вполне официально и у нас, и в самой Дании.
https://www.ozon.ru/context/detail/id/168150703/
https://www.amazon.com/PETRIP-Building-Science-Educational-Electronics/dp/B0837RMWJ6/ref=pd_rhf_dp_p_img_1
Стоит обратить внимание в первую очередь на такое имя как BanBao. Стартовый образовательный набор называется "BanBao Power Machinery - Beginner Level 6918", позволяет собрать 56 различных моделей и стоит несравнимо дешевле Lego Education 9686 (правда, не включает электрики). Мне очень понравилось, что в комплект входят удобные рамки большого размера, которых нет у Lego. К сожалению, заказать этот конструктор можно пока лишь на Aliexpress, так же, как "BanBao Force power Science Technic Experiment 6919". Но у нас уже продаётся несколько других.
https://aliexpress.ru/item/32863868139.html
https://aliexpress.ru/item/4000252791425.html
https://www.wildberries.ru/catalog/6453280/detail.aspx
А вот этот безымянный (пока?) набор при такой же невысокой стоимости позволяет собрать 28 разнообразных конструкций с мотором, причём в комплекте управляющий блок с аккумулятором и один датчик!
https://aliexpress.ru/item/33015031767.html
Существует и альтернатива Lego Wedo, некая помесь между Wedo и Wedo2 с собственной электрикой.
https://aliexpress.ru/item/4000348390071.html
Наконец, нужно сказать о конструкторах KAZI Inventor, которые отличаются тем, что их можно покупать как бы по частям. Один мини-набор предполагает сборку трёх моделей, из четырёх мини-наборов получается целый конструктор. Подобный подход заимствован у первых наборов Lego Technic - DACTA 1030.
https://aliexpress.ru/item/4000081278796.html
https://aliexpress.ru/item/4000040606120.html
Кстати, очень рекомендую посмотреть серию видеороликов с обзором этого первого образовательного набора Lego, особенно тем, кто хочет систематизировать свои знания по механическим конструктивным компонентам.
https://youtu.be/vk5GBofldbA
https://youtu.be/Mji9w_yXo9k
https://youtu.be/KLXimX4ohAc
https://youtu.be/y4izD0KmID4
https://youtu.be/mnwU3cvr0UE
Робототехника
О современных робототехнических наборах можно было бы рассказывать очень долго, но я ограничусь упоминанием лишь о нескольких достаточно бюджетных.
Во-первых, теперь можно приобрести полноценный клон образовательного робота Makeblock mBot, причём по нереально низкой цене. Имя нового робота - Lafvin iBot, он полностью совместим с mBot и уже оснащён поворотной головой. Пара важных моментов, о которых следует упомянуть. В комплект входит более простой коммуникационный модуль, в результате без его замены использовать мобильное приложение, предлагаемое компанией Makeblock, не получится. Но при подключении к компьютеру проблем нет. И если дооснастить робота гироскопом, можно будет реализовать не только базовые, но и продвинутые проекты из книги "Игровая робототехника для юных программистов и конструкторов", потребуется лишь использовать более мощный источник питания, не на 3,7 вольт, а на 6 вольт. В целом это хорошая и дешёвая замена заслужившему признание во всём мире роботу mBot.
https://aliexpress.ru/item/4000631080685.html
Другой уже полюбившийся многим "питомец" - Dfrobot Mcqueen. Он базируется на микроконтроллере Micro:bit, при этом очень дёшев. К сожалению, его низкая цена несколько обманчива, дополнительно придётся приобрести не только комплект аккумуляторов, но и зарядное устройство. К счастью, "джентльменский набор" возможностей, присутствующий у Mcqueen, поддерживают и другие роботы, и несложно заменить одного другим. Могу порекомендовать перспективного "дублёра" - робота Yahboom Tiny:bit. Помимо того, что он сам способен заряжать аккумулятор при USB подключении к компьютеру, этот малыш исправляет один из принципиальных недостатков Mcqueen - невозможность расположить плату Micro:bit горизонтально, что исключает использование компаса.
https://aliexpress.ru/item/4000217923023.html
Но честно говоря, я такую замену тоже считаю полумерой. В ходе многочисленных экспериментов с разными роботами я пришёл к выводу, что моноблочная конструкция - это тупиковый путь развития. Всё-таки любому, даже самому простому обучающему роботу необходимо быть слегка "трансформером". Должна оставаться возможность тем или иным образом изменить компоновку в соответствии с решаемой задачей. И "правильный" вариант - использование конструктора, пусть даже в нём будет относительно немного деталей. Например, как в этом симпатичном наборе на базе Micro:bit, который с самого начала укомплектован сервомотором и захватом. А значит, собранный робот сможет делать что-то полезное и называться роботом по праву.
https://aliexpress.ru/item/4000560743590.html
Очень надеюсь, что эта информация поможет с удовольствием и пользой провести время на дистанционке. Будьте здоровы!
P.S. Прикладываю презентацию, подготовленную к педагогическому совету перед началом нового учебного года. Может быть, кому-то окажется полезным.
