Конструктор занятий для детей

Обновлено: 23.04.2024

Одним из направлений робототехники стали интеллектуальные игрушки для обучения детей творчеству, основам наук и программированию. Порой такие детские роботы уже обладают элементами искусственного интеллекта (ИИ) и способны самообучаться в процессе общения. Воплотить в жизнь самые оригинальные идеи из детской игровой робототехники помогают небольшим стартапам платформы Кикстартер и Индигого. Из представленных на этих краудфандинговых платформах проектов мы сформировали подборку наиболее востребованных идей, получивших финансирование для дальнейшего развития проекта.

Clicbot – обучающий робот-игрушка

Clicbot – универсальный программируемый робот-игрушка. Благодаря модульной конструкции робот можно собрать в виде гуманоида, двух и четырех колесной тележки, манипулятора, напоминающего формой и движениями промышленные роботы-автоматы. Имеется 50 предварительно запрограммированных забавных конструкций и множество других вариантов для самостоятельного творчества.

Интерактивный Clicbot способен слушать собеседника и реагировать на его действия. Хотя, он и не предназначен для использования в качестве полностью автономного робота-компаньона, но его поведение может легко программироваться. У Clicbot более 1000 настроек и каждая имеет свои под варианты. Он может ходить, ползать, танцевать, ездить, участвовать в гонках или даже подавать утренний кофе, увлекая детей занятиями по робототехнике и программированию.

Головной блок управления включает акселерометр, гироскоп, датчик расстояния, микрофон, динамик, модуль Wi-Fi. Видеокамера позволяет распознавать лица и образы, команды управления, поддерживает технологию FPV (First-Person View) для телеприсутствия и удаленного наблюдения. Для программирования Clicbot можно использовать графический редактор Google Blockly или язык Python

Bittle – программируемый роботизированный кот

Bittle – это игрушечный аналог роботов от Boston Dynamic. Он чем-то напоминает и другого робота-собаку – Sony Aibo. Но при этом Bittle продается по цене роботизированной игрушки в виде конструктора для самостоятельной сборки.

Bittle умеет ловко преодолевать препятствия, двигаясь на четырех лапах как настоящие животные. Он может запоминать десятки шаблонных движений, выполнять причудливые трюки по командам с пульта управления. А в случае потери равновесия и опрокидывания робот способен вернуться в исходное положение и продолжить движение к цели.

Bittle создан на основе доработанной платы Arduino, для сложных движений использует различные датчики и внешние устройства. Плата управления включает процессор Atmega328P/16 МГц, 2 КБ памяти SRAM и 32 КБ флэш-памяти. Кроме того есть инерциальный измерительный модуль, блок ШИМ для 12 сервоприводов, инфракрасный приемник и зуммер. Есть 4 разъема для модулей расширения.

Bittle – это открытая платформа, позволяющая объединить гаджеты разных производителей в единую систему. Добавить роботу возможности ИИ можно подключением микрокомпьютера Raspberry Pi. Написанная на Python программа может запускаться на Raspberry Pi и других поддерживаемых процессорах, управляя Bittle через проводное или беспроводное соединение.

Для упрощенного программирования есть фреймворк OpenCat. Он определяет минимальную структуру данных и алгоритмы движений для четвероногих роботов. Вы сможете научить Bittle новым навыкам и трюкам, чтобы выигрывать призы в соревнованиях международного сообщества OpenCat.

MOSS – универсальный инструмент для обучения программированию

Комплекты MOSS от компании Modular Robotics – это оригинальный конструктор для создания роботов. Разнообразные по назначению, программируемые кубики (Cubelets) легко комбинируются и позволяют собирать сотни разнообразных роботов.

Подбор кубиков в процессе сборки робота имитирует процесс простейшего программирования. Программирование с помощью графического редактора Blockly и MOSS Scratch задает алгоритмы контроля датчиков и управления исполнительными механизмами для движения, поворотов, подачи световых и звуковых сигналов.

Программировать и управлять роботом можно через Bluetooth с помощью смартфона или планшета с клавиатуры или пульта дистанционного управления.

При первоначальной цели на Кикстартер в $100 000 для финансирования проекта удалось собрать $361 293.

Makeblock Neuron – платформа электронных строительных блоков

Makeblock Neuron – это удобная для сборки программируемая платформа с использованием электронных строительных блоков. Более 30 типов блоков в виде кнопок, джойстиков, сенсоров и датчиков звука, освещенности, температуры, влажности и других параметров позволяют создавать множество оригинальных гаджетов.

Для соединения блоков между собой предусмотрены подпружиненные разъемы с магнитами. Помогает при этом интуитивно понятная система программирования. Каждый блок уже имеет предварительно запрограммированную функцию. Программировать новые функции можно в приложении Neuron или в редакторе mBlock 5. Для беспроводной передачи сигналов управления используются технологии Bluetooth и Wi-Fi.

Проект Neuron от китайской компании Makeblock получил на Кикстартер одобрение 1464 спонсоров, вложивших в развитие этой идеи $367 129.

Thimble: новая электронная игрушка каждый месяц

Электронные наборы компании Thimble предназначены для любознательных детей и взрослых. Они помогают в увлекательной форме изучать основы электроники, робототехники, мехатроники и программного обеспечения. Новые наборы деталей для создания высылаются по подписке ежемесячно.

Среди наборов Thimble представлены комплекты для сборки игровых контроллеров, музыкальных синтезаторов, устройств для Умного дома. Можно заняться сборкой более сложных программируемых роботов на микроконтроллере Arduino с управлением через Wi-Fi.

Для начинающих предназначены более простые наборы: различные световые и музыкальные игрушки, термометры, таймеры, дверные звонки. Приложение Thimble включает пошаговые руководства по сборке и позволяет обмениваться опытом и знаниями с другими сборщиками каждой игрушки.

Для развития проекта Thimble через Кикстартер собрано $295 760 от 1776 заинтересованных заказчиков.

thimble.io

MarsCat – домашний робот-кот

Полностью автономный, интерактивный MarsCat – идеальный робот-игрушка с программируемыми возможностями. Он может выражать эмоции мяуканьем, движениями тела и глаз. Сделать поведение MarsCat натуральным и выразительным помогают 16 серводвигателей.

Программируемый микроконтроллер ATMega2560 позволяет реализовать 6 программируемых шаблонов поведения, MarsCat может быть восторженным или задумчивым, энергичным или ленивым, общительным или застенчивым.

Моделировать поведение настоящего животного помогают алгоритмы ИИ, реализуемые миникомпьютером Raspberry PI. Приобретенные одним роботом навыки и шаблоны поведения хранятся в отдельном модуле памяти и могут быть легко воспроизведены в другом роботе простой заменой памяти. Программировать поведение робота MarsCat помогает специальный комплект разработчика.

Реализовать проект MarsCat в жизнь помогли 227 спонсоров, вложивших в эту идею через Кикстартер $213 198.

Робот-автомобиль Zumi

Роботизированный автомобиль Zumi помогает детям изучать основы сложных наук, писать программы с использованием блочного кодирования и языка Python. Более опытные программисты смогут создавать программы для уникальных экспериментов с беспилотными автомобилями, научатся проектировать собственные нейронные сети, чтобы обучить Zumi классифицировать объекты и распознавать лица и жесты людей.

В процессе передвижения по трассе Zumi использует Tensor Flow и Open CV – это те же самые программные инструменты, что есть и у настоящих беспилотных автомобилей.

Прототип Zumi был удостоен награды «Лучшая инновация» в категории «Роботы и дроны» на выставке CES 2019

Реализовать проект Zumi в жизнь помогли 888 спонсоров, вложивших в эту идею через $150 091

ROYBI – портативный робот-компаньон с ИИ

ROYBI взаимодействует с повсеместно доступной онлайн-платформой для обучения детей и взрослых. Контролировать и оценивать занятия помогают формируемые роботом отчеты с рекомендациями по улучшению процесса обучения.

ROYBI был включен в США по версии CNBC в список 100 наиболее перспективных стартапов в 2019 году.

Запущенный на платформе Индигого проект ROYBI привлек $120 538

Заботливый Kiki

Kiki – это робот-компаньон для детей и взрослых. Он распознает эмоции и действия собеседника, способен реагировать на них. Робот развивает свои уникальные способности в зависимости от особенностей взаимодействия с окружающим миром, при этом меняется и его поведение.

Высокопроизводительный встроенный процессор позволяет Kiki запускать модели глубокого обучения, чтобы распознавать лицо и адекватно воспринимать реакции собеседника. Несколько сенсорных датчиков в разных частях корпуса помогают воспринимать поглаживания, а всенаправленные микрофоны позволяют искать человека даже вне поля обзора камеры.

Реалистичное поведение этого робота базируется на исследованиях ведущих психологов о личностных особенностях человека. Действия в соответствии с заложенными моделями поведения и обучения обеспечивают некую осмысленность и логичность поступков Kiki.

Самообучающийся робот Kiki собрал на платформе Кикстартер $105 611.

kiki.ai

Smartipresence – простой робот телеприсутствия

Конструктор Smartipresence поможет создавать собственных недорогих роботов телеприсутствия на основе любого смартфона.

Запущенное на смартфоне приложение поддерживает режим ИИ и позволяет распознавать образы с помощью облачного сервиса. По команде пользователя Smartipresence в сеансе видеосвязи будет сопровождать человека или даже домашнее животное, чтобы его лучше видел удаленный собеседник. Режим действий Smartipresence задается через приложение на смартфоне. Smartipresence можно визуально программировать в среде Scratch, либо с помощью Espruino на основе языка JavaScript.

Этот проект английского инженера Росса Аткина уже поддержали на Кикстартер 186 спонсоров, собравших для запуска проекта $17329.

В этой подборке мы собрали наиболее интересные и перспективные модели детских роботов-игрушек, включающие технологии телеприсутствия, распознавания речи и голоса, автономность действий и поведения на основе ИИ и машинного обучения, которые еще недавно были доступны лишь «взрослым роботам».

Напишите в комментарии, а какие на ваш взгляд наиболее перспективные роботы-игрушки есть на рынке или уже у вас дома?

Нам было интересно сделать такой обзор, чтобы проанализировать какие технологии внедряются в роботов для детей, как решаются задачи human interaction для самой маленькой по возрасту аудитории. Мы в Dragon Tree Labs работаем над системами взаимодействия роботов и людей, интерфейсами в широком смысле, создавая интуитивно-понятные принципы коммуникаций. Это откроет новые возможности для работы, обучения, развлечений и общения, без оглядки на возраст, расстояние, мобильность и физические ограничения пользователей. Читай наш блог и следи за нашими разработками и достижениями.

Пение и рисование, роботы и видео-арт, архитектура, биология, космос и еще много всего — выбрали самые интересные кружки Москвы.

Школа программирования для детей и подростков «Пиксель»

Вы же знаете, что профессия программиста вошла в десятку самых высокооплачиваемых в России? А если ребенок помогает вам устанавливать антивирусные программы и разбираться с зависшим компьютером, может быть, это его будущая специальность? Начать заниматься можно уже сегодня в школе PIXEL, где готовят юных программистов, айтишников, веб-дизайнеров, создателей игр.

В зависимости от возраста и интереса ребенка можно выбрать разные направления:

Создание игр в визуальных средах Kodu Game Lab и Scratch (6-9 лет).
Разработка 3D игр на платформе Roblox и Unity 3D (9-14 лет).
Знакомство с языком программирования Python через вселенную Minecraft (9-13 лет).
Создание сайтов на языках HTML, CSS, JavaScript, и с помощью конструктора Tilda (от 13 лет).
Изучение графических редакторов Photoshop и Figma (от 13 лет).
Робототехника для детей на базе Lego Wedo 2.0 (5-10 лет).

Если определиться сложно — можно посмотреть один из 300 видеоуроков на их канале Ютуб или сходить на пробное бесплатное занятие.

Курсы делятся на модули, в каждом из них по 12 занятий. После каждого урока в личном кабинете доступны задания для закрепления материала, за выполнение которых дети получают баллы и меняют их на классные призы: стикеры в Вконтакте, подарочные сертификаты в «ЛитРес», «Яндекс.Музыка», Steam и курсы в онлайн-школе «PIXEL».

Все программы одобрены министерством образования, а по итогам обучения дети получают диплом и готовят свой проект (возможно, это будет та самая игра, в которую через пару лет будут играть все геймеры).

Компьютерная академия ТОP

В академии дети учатся всему, за что мы сейчас готовы отдать любые средства, лишь бы успеть освоить перспективную и прибыльную профессию: делают сайты, занимаются робототехникой и блоггингом, создают свои игры, игровые дизайны 3D и 2D миры , программируют на Python, работают в фотолаборатории. Преподаватели стараются переключать их внимание с простых игр в гаджетах на разработку собственных проектов и стартапов, создание роботов, анимационных роликов, игровых приложений и развитие soft-skills. А еще помогают родителям решать важный вопрос — делают Интернет-пространство для ребенка безопасным и полезным.

Всего есть три программы компьютерного образования для школьников:

Малая компьютерная академия, в которой дети 9-12 лет знакомятся с компьютерными технологиями, интернетом, безопасностью в сети и создают собственные игры и роботов LEGO, а школьники 13-14 лет разрабатывают профессиональные игровые приложения, веб-сайты и стартапы.
Секретная лаборатория X-Lab, где дети развивают мышление, память и soft-skills. С ними работают арт-терапевты, преподаватели по ораторскому и актерскому мастерству и опытные педагоги, которые раскрывают все секреты быстрого чтения и работы с информацией, учатся делать домашку в 2-3 раза быстрее, концентрироваться, отстаивать свою точку зрения и многое другое (если хорошо попросить, возможно, ребенок согласится с вами поделиться).
Первый шаг — компьютерная подготовка для учеников начальных классов, на которой дети учатся работать в текстовых и графических редакторах, создают анимационные ролики, собирают виртуальных роботов и управляют ими, безопасно и с пользой проводят время в Сети.

И одна программа для детей 4-6 лет — «Юный программист», в рамках которой малыши узнают секретные возможности телефонов и планшетов (нет, не будут списывать деньги в вашей привязанной карты), решают задачи на логику, программируют роботов, создают музыку и учатся фотографировать.

У Академии 164 филиала в 142 городах России и 22 года опыта работы на рынке IT-образования. Выпускники «TOP» работают в Yandex, SoftLine, Playrix, Wargaming, Amazon, IBM, Dell, Oracle, HP, Wix и других ведущих мировых компаниях. Заниматься можно очно или онлайн.

Собирать роботов, строить ракеты, водить мотоцикл, создавать 3D-модели или управлять железнодорожным составом – мы нашли 11 кружков и студий, в которых учат этому и многому другому.

Робошкола

Во втором павильоне ВДНХ открыта самая необычная в России «Робошкола»: одним из преподавателей здесь числится андроид Теспиан.

Всего в «Робошколе» открыто 4 курса. Есть «Робототехника», где знакомят с основами конструирования, моделирования и программирования, учат создавать умные электронные машины. Можно выбрать программу STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics), которая состоит из инженерных уроков и экспериментов. На курсе «Электромеханика» слушатели научатся отличать резисторы от транзисторов, собирать радиоприемники и другую технику.

Также в «Робошколе» предусмотрен промдизайн. На занятиях дети не только узнают историю современного дизайна, но и самостоятельно создадут арт-объекты. Лучшие творения окажутся в Зале Славы «Робостанции».

5200 рублей в месяц

Музей занимательных наук «Экспериментаниум»

Идеальная площадка для проведения открытых уроков и интерактивных занятий. Мы следим за передовыми тенденциями
в области дополнительного образования для детей. Наши образовательные курсы позволяют расширить кругозор ребенка, приобрести полезные навыки и знания, которые открывают новые перспективы в современном мире. А главное, мы знаем, как сделать так, чтобы образовательный процесс был нескучным и в удовольствие детям!

В новом учебном году в нашем музее открывает свои двери «Лаборатория» занимательных наук, в которой дети смогут на практике под руководством настоящих ученых познакомиться с естественно-научными и техническими законами. Также мы подготовили интереснейшую программу научно-популярных лекций из уже всем полюбившегося цикла «Ученые-детям». А для поклонников конструирования и программирования уже открыт набор на курсы Робототехники и в школу пилотирования дронов!

минимальная стоимость 1 занятия в курсе 1000 рублей

Открытая лаборатория прототипирования «Лаба»

Первый техноковоркинг в России одновременно является и образовательной площадкой. В «Лабе» проводят обучение компьютерным программам для черчения и 3D-моделирования, устраивают мастер-классы по 3D-печати, 3D-сканированию, работе с лазерными станками. Кстати, в большинстве случаев «Лаба» рассчитана на взрослых – сюда приходят поработать на 3D-принтерах, плоттерах, фрезерах и другой навороченной технике.

Для детей в центре работает около 10 направлений, самые интересные из которых – судостроение, авиамоделирование и робототехника. По словам соснователя «Лабы», Максима Пинигина, в техноковоркинге вам удастся реализовать любую идею, «от табуретки до спутника». Вне зависимости от возраста изобретателя.

от 5000 рублей в месяц

Праздник науки

«Праздник науки» — это интерактивные и познавательные программы для детей от 8 до 13 лет. Можно устроить научный праздник, мастер-класс, провести день рождения или целый научный фестиваль. Цель - популяризировать науку и показать детям, что все это может быть не заумным и скучным, а захватывающим и интересным. Секреты технологий спецэффектов кино, физические и химические опыты, занимательная математика - дети обычно бывают в восторге.

от 6900 рублей за 7 занятий

Математические кружки от творческой лаборатории "2×2"

Главная ценность творческой лаборатории «Дважды Два» - в ее педагогах. В математических кружках центра работают люди, влюбленные в цифры и формулы. Им удается заразить страстью к точным наукам и детей: средний балл воспитанников по математике в школе – 4,58, они часто занимают призовые места на городских и российских олимпиадах.

Для того чтобы заниматься в кружке бесплатно, необходимо пройти несколько собеседований. Принимают сюда только самых математически способных.

есть занятия на бесплатной основе

Дом научно-технического творчества молодежи (ДНТТМ)

Филиал Дворца детского творчества на Воробьевых горах может похвастаться богатым набором научных направлений - от робототехники и палеонтологии до астрономии и робототехники. Одних только химических кружков здесь насчитывается 11.

Особое внимание в Доме творчества уделяют детям, интересующимся техникой. Например, в центре открыто несколько курсов радиоэлектроники. В кружке для начинающих паяют электронные схемы и создают простые электронные устройства. На курсе «Радиотехника» изучают радиоэлектронные конструкции, а на уроках «Занимательной электроники» учат читать и мастерить несложные схемы.

есть занятия на бесплатной основе

Инженерный центр Музея космонавтики

А длят тех, кто предпочитает работу на Земле, есть трехгодичная программа конструкторского бюро «Восток». Будущие инженеры познакомятся с основами электротехники, компьютерного программирования и 3D-моделирования, научатся работать на макетной плате, читать и составлять электрические схемы, а также писать коды.

от 200 рублей за занятие

Центр проектного творчества
«Старт Про»

Центр называют «детским Сколково»: в «Старт Про» собрана одна из лучших научных баз в стране. Здесь открыто 6 лабораторий, в которых представлено около 60 программ. Так, в «Занимательной математике» учат решать сложные головоломки, в «Графической среде LabVIEW» - создавать роботов и разрабатывать несложные приложения, а в «Строймастере» - работать с инструментами, природными материалами и металлом.

Да, и никаких занудных лекций: преподаватели центра умеют говорить просто о сложном, превращать науку в игру, а скучные школьные предметы - в захватывающие квесты.

Центр дополнительного образования «Юный автомобилист»

Это самый провокационный детский центр в Москве: например, погонять на мотоциклах здесь разрешают с 8 лет! Юным гонщикам преподают основы мотоезды, учат ремонтировать технику и оказывать первую помощь при авариях. И экипировку, и мотоциклы предоставляет центр.

Кроме того, здесь есть возможность узнать все об устройстве машины, выучить правила дорожного движения и даже сдать экзамен по ПДД.

Хотя больше всего дети уважают практическую часть занятий: за руль здесь сажают в 12 лет. Ученики гоняют на картах, участвуют в ралли и завоевывают призовые места в российских автомобильных соревнованиях.

Клуб юного железнодорожника при Российском университете транспорта (МИИТ)

Если ваш ребенок обожает поезда, стоит присмотреться к курсам при МИИТе. На занятиях дети узнают историю и устройство железных дорог, изучают состав электровозов и вагонов, знакомятся с правилами «железнодорожного движения» и ж/д профессиями. Каждое лето в подмосковном Кратово воспитанников клуба ждет практика на Малой Московской железной дороге. Ребята могут попробовать себя в роли контролера и проводника пассажирского вагона, монтера пути и даже машиниста.

Бонус: успешное окончание учебы в клубе дает право на преимущественное зачисление в МИИТ при прочих равных условиях.

Детский центр научных открытий «Иннопарк»

Идеальный формат для тех, кто пока не определился с предпочтениями. В «Иннопарке» предусмотрены короткие курсы, которые интересно рассказывают о мире науки и техники.

Всего в центре разработано 4 программы. Так, курс ««Все по полочкам» затрагивает оптику, механику, электричество и астрономию. На занятиях ребятам предстоит делать дифракционную решетку, создавать оптические иллюзии, собирать батарейку из овощей и мастерить луноход. Можно выбрать один из двух курсов «Робототехники» или «Науку на ладони», где дети познакомятся с физикой, биологией, химией и географией, а также поставят эксперименты.

от 2700 рублей за 4 занятия

Цифровой дом

3D-сканеры, 3D-принтеры, мощные компьютеры, нейротехническое оборудование – «Цифровой дом» напоминает выставку достижений современной техники. Правда, в этом «музее» разрешатся трогать руками любые экспонаты.

В центре можно заняться робототехникой – на базе конструкторов Lego Mindstorm EV3, Lego WeDo и Arduino ребята собирают как простейшие модели, так и технически сложные устройства. Еще одно популярное направление «Цифрового дома» - 3D-проектирование. На практике дети учатся работать с новейшими машинами и даже сами создают уникальные объекты.

Сейчас мы готовим новую площадку для детских занятий. В процессе подготовки стал вопрос выбора платформы, на которой будем обучать. По такому случаю мы подготовили обзор имеющихся платформ с обоснованием выбора. Документ, вроде, интересный получился, решил его здесь опубликовать. Некоторые вещи изложены сильно упрощенно, поскольку текст предназначен не только для хардкорных технарей.

Большая методическая база на русском языке;
От преподавателя требуется не очень высокая квалификация;
Конструктор очень прочный, детям редко удается что-то сломать.

Изначально это все-таки детский конструктор, для серьезных задач не предназначенный;
Конструктор закрытый, ни с чем не совместим, производитель искусственно создает препятствия к тому, чтобы можно было цеплять к нему компоненты других конструкторов и разрабатывать собственные компоненты;
Программировать можно либо в визуальных средах программирования, либо на С++.

Fishertechnic

Есть и другие конструкторы, основной смысл которых — демонстрировать детям какие-то отдельные интересные инженерные элементы. Они имеют достаточно узкое применение, мы их особо не изучали.
Стоимость Fishertechnic примерно соответствует стоимости Лего.

Arduino

Arduino — самая распространенная платформа для взрослой робототехники и электроники, вторая по распространённости среди детей. Разработка полностью открытая, у нее есть множество ответвлений.

Raspberry Pi и аналоги

Raspberry Pi — это компьютер под управлением операционной системы Linux, имеющий размеры баковской карты. На нем можно запускать те же программы, делать те же вычисления, что и на настольном компьютере (есть видеовыходы, аудиовыходы, USB). Малые размеры вкупе с низким энергопотреблением позволяют устанавливать его на подвижных роботов.

Raspberry поддерживает язык программирования Python. Это наиболее перспективный учебный язык программирования. На западе учебные заведения постепенно переводят на него свои учебные программы. Поддержка этого языка, по нашему мнению, является главным достоинством Raspberry.

По сравнению с Ардуино, Raspberry имеет примерно в два раза более высокую стоимость;
Подключать внешние устройства (датчики, моторчики) к ней существенно сложнее, если не использовать специальные модули расширения.

Например, может быть реализован следующий сценарий использования: сначала, когда ребенок только начинает заниматься робототехникой, он работает с Ардуино в графической среде программирования; далее, когда он вырастает из графической среды, подключаем к ардуине Raspberry, и ребенок начинает программировать на Python, использовать различные дополнительные возможности. Если дорогая Raspberry недоступна, ребенок может программировать имеющуюся ардуину на С++.

Механические конструкторы для Arduino и Raspberri

На наш взгляд, наиболее перспективным является недавно появившийся конструктор Multiplo. В отличии от других конструкторов у него основные детали не металлические, а вырезаны из трехмиллиметрового пластика. Благодаря этому их можно вырезать самостоятельно на специальном станке (тем более, что 3Д-модели деталей выложены в открытый доступ, проект опенсорсный). Если специальный станок недоступен, детали можно вырезать руками с помощью лобзика и дрели.
Помимо винтов в Multiplo широко используются пластиковые заклепки, благодаря этому собирать конструктор гораздо интереснее и быстрее.

Стоимость Huna с Ардуино на борту примерно соответствует стоимости Лего. Стоимость Multiplo с Ардуино на борту примерно в полтора раза ниже.

У детей развивается мелкая моторика;
Нигде на производстве не используются крепления как в Лего, везде крепеж на винтах.

Заключение

Мы остановились на варианте arduino + Raspberry Pi + конструктор Multiplo.

До седьмого класса нужно что-то другое, этот вопрос мы пока мало изучали.

Если стоит задача привить интерес к каким-то узким отраслям промышленности, то нужен Fishertechnic или аналог.

Если стоит задача научить детей самих нарезать и печатать детали, то за основу лучше брать Multiplo.

Естественное стремление айтишника — приобщить ребенка к программированию и робототехнике как можно раньше. О том, как это сделать и с чего начинать, мы спросили Павла Фролова, основателя компании «РОББО» и сети образовательных клубов «РОББО Клуб», а с недавнего времени — и сети частных школ ROBBO Academy Future Skills.

Павел собаку съел на обучении детей разных возрастов сложным техническим концепциям. Под катом — о том, как лучше преподнести технические знания ребенку, а также о его личном подходе к школьному образованию.

Но сначала несколько слов о «РОББО». Изначально это разработчик и производитель образовательной робототехники на свободном программном и аппаратном обеспечении. Лидерский проект Агентства стратегических инициатив (АСИ). По факту свои продукты они разрабатывали при поддержке Фонда содействия инновациям.

«РОББО» дважды выигрывала конкурс Google RISE Awards, конкурсы правительств Финляндии (FinLanding) и Японии (Fukuoka Startup Day). И до кучи получила премию правительства Санкт-Петербурга за лучший инновационный продукт и звание «Лучший социальный проект — 2018». Ну а Павел Фролов — создатель и вдохновитель всей этой истории.

— Начнем с главного вопроса: есть ли у вас готовый рецепт, как увлечь, допустим, пятилетнего ребенка технологиями?

— Готовой пошаговой инструкции, которая подошла бы на любые случаи жизни, вам, конечно, никто не предложит. Но к изучению технологий стоит подходить с того же ракурса, что и к любому другому предмету, — с заинтересованности. Надо показать, например, что намного интереснее не играть в компьютерные игры, а создавать их. И конечно, надо действовать последовательно. Дети в таком возрасте в наших клубах сначала играют в технологии, потом начинают их изучать, а потом — создавать.

— А есть базовый набор знаний, необходимый на старте для развития в этой сфере?

— Здесь первичны знания в области программирования, схемотехники и микроэлектроники. Важны навыки работы с компонентами электронных устройств, программирования электронных устройств, в том числе роботов.

— Насколько рано можно изучать программирование и с чего начинать?

— В своих образовательных учреждениях мы с пятилетними детьми изучаем визуальный язык программирования Scratch, базовый для изучения «взрослых» языков.

Интерфейс редактора Scratch 3.0

Scratch помогает заложить основы составления алгоритмов и подходов. На этом этапе важно развивать логику и математическое мышление. А также понять основы создания компонентов любой программы (кодирование, отладка, модульное и интеграционное тестирование).

Когда ребенок еще не умеет читать, можно начать с Scratch Junior, добавить 3D-ручку и разные конструкторы для развития моторики и логики. Тут важно понимать, что что-то серьезное давать не стоит.

Снимок экрана Arduino IDE с примером кода

По контроллерам это ESP и продвинутые версии Arduino. Что именно выбрать в том или ином случае, зависит от задачи. Под одни хорошо подходят чистые языки, под другие — игровые движки, эмуляторы, фреймворки и много-много всего.

Одна из популярных версий Arduino — микропроцессорная плата Arduino nano

— Все рекомендованные вами платформы широко доступны. Почему же у нас до сих пор нет повального увлечения робототехникой, сравнимого с компьютерными играми?

— Arduino, Scratch все же не так доступны и распространены, как компьютерные игры. Про игры знает каждый школьник. Они вовлекают друг друга, а родителям не надо прилагать никаких усилий, чтобы занять ребенка. В программировании и робототехнике все наоборот: дети узнают об этих направлениях преимущественно от взрослых — от родителей, которые приводят детей в кружок или на онлайн-курс, или от продвинутого учителя технологии. Чтобы освоить те же Arduino и Scratch, нужны помощь и объяснения взрослых. В итоге, чтобы увлечься, и родителям, и детям нужно приложить больше усилий, чем они тратят, когда просто скачивают очередную компьютерную игру.

В последние несколько лет ситуация стала меняться. Открывается больше кружков программирования и робототехники. Дети, которые их посещают, делятся своими впечатлениями и проектами со сверстниками, те, в свою очередь, тоже приходят заниматься. Появился большой запрос со стороны родителей, которые хотят дать ребенку всестороннее образование и сами ищут и изучают информацию по теме. Много делается для популяризации технического образования в рамках Национальной технологической инициативы: проходят Олимпиада НТИ, соревнования WorldSkills, мероприятия Кружкового движения НТИ.

В рамках нацпроекта «Образование» школы должны модернизировать уроки технологии — перейти на современные программы и оборудование.

Процесс идет медленнее, чем хотелось бы. Но это важнейший фактор для популяризации программирования и робототехники.

— Вы активно выступаете за использование свободного аппаратного и программного обеспечения в таком «тематическом» образовании. Чем оно лучше?

— Статус СПО означает, что все схемы и коды бесплатные и лежат в открытом доступе.

Большинство робототехнических кружков использует оборудование на закрытых технологиях — так ребенок не может разобрать «до винтика» конструктор, на котором учится, и понять, как он работает.

Мы стараемся учить детей так, чтобы каждый мог разобраться в устройстве программного и аппаратного обеспечения, причем не только по схеме «разобрал и собрал», а разобрал, улучшил и собрал что-то принципиально новое.

Свободное программное обеспечение как раз и предполагает выход за рамки каких-то платформ и лицензионных решений. Это свобода для творчества и изобретателя. Это возможность докопаться до сути технологии. Поэтому мы в своих кружках и в ROBBO Academy Future Skills используем СПО.

— А что именно вы используете? Какие-то собственные наработки?

— В первую очередь это «РОББО Робоплатформа» и «РОББО Лаборатория». Для тех, кто еще с ними не сталкивался, «Робоплатформа» — это модульный конструктор, использующийся в обучении программированию и робототехнике. Он помогает как детям, так и взрослым быстрее понять идеи, лежащие в основе работы с микроконтроллерами и обработки информации с датчиков.

«РОББО Платформа» и «РОББО Лаборатория»

«РОББО Лаборатория» затрагивает немного иной аспект. Она состоит из платы с датчиками и программируемыми сенсорами, которая упакована в прочный прозрачный картридж, чтобы дети могли видеть содержимое и разобраться в микроэлектронной части. Собирая с датчиков информацию и обрабатывая ее на компьютере, учащиеся могут лучше понять суть «интернета вещей».

Дополнительно мы планируем использовать центр прототипирования «РОББО Протос», включающий помимо 3D-принтера лазерный гравер и фрезерный станок, а заодно 3D-принтер Mini и наборы схемотехники на базе Arduino.

Павел на стенде демонстрирует работу «РОББО Платформы» и 3D-принтера Mini

— Есть ли какие-то наборы, кроме ваших, которые вы можете порекомендовать для обучения?

— Вот тут как раз в конце июля подвели итоги конкурса на лучшее учебное оборудование, который проводили Агентство стратегических инициатив и Ассоциация рынка артиндустрии. По его итогам 35 средств обучения и воспитания будут включены в каталог «Рекомендовано для обучения и воспитания детей». Могу посоветовать руководствоваться этим рейтингом. Пока официально каталог не опубликован, но список оборудования, которое будет включено, можно найти в протоколе конкурса.

Я рекомендую собирать наборы для обучения программированию самим, на открытом коде и свободном оборудовании. Это немного сложнее, но в дальнейшем принесет гораздо больше пользы.

— А можете посоветовать обучающие приложения по программированию, чтобы именно они (а не родитель) вели ребенка по предмету?

Я убежден, что намного эффективнее для детей начинать осваивать программирование с хорошим преподавателем и в группе сверстников. В нормальном кружке или онлайн-курсе 100% детей получают результат — не просто знание, а самостоятельно написанные программы.

Доля детей, которые действительно могут освоить программирование самостоятельно, с помощью обучающих симуляторов, очень мала.

Чаще всего это зря потраченное время. К обучающим программам можно переходить в подростковом возрасте после прохождения ряда курсов и освоения азов программирования.

— Тогда, может быть, есть что-то, что поможет родителям не «плавать» в предмете, помогая ребенку?

— Да, в зависимости от выбранной сферы есть множество литературы. Вот несколько примеров:

наш самоучитель: Самоучитель-для-педагогов-и-родителей-37-уроков.pdf;
«Руководство по креативному программированию», разработанное в Гарвардской Высшей школе образования: scratch.by/news/project_news/guide_creative_programming/;
по Тинкеркаду есть множество уроков в Сети.

— За робототехникой стоит физика, но ее вы не упоминали среди предметов, на которых стоит фокусироваться. Почему?

— Это лишь вопрос разделения на тематики. Для своих кружков в клубах РОББО, а теперь и для частных школ ROBBO Academy Future Skills, мы прорабатывали учебные программы, в рамках которых необходимые разделы физики затрагиваются в курсах по схемотехнике и микроэлектронике. Мы зашли именно с этой стороны, поскольку такие уроки закрепляют знания на практике. Мы объясняем, что такое сопротивление, сила тока и напряжение не абстрактно, а в действии. И ребенок, используя полученный опыт, может создать собственное электронное устройство. Дети начинают понимать, что находится внутри тех электрических приборов, которые они видят вокруг себя, как они работают, и учатся создавать их своими руками. Дети старшей группы работают непосредственно с «мозгом» электроники — платой Arduino.

Фактически мы учим тому, чтобы наши ученики могли понять суть любого устройства и собрать такое же, купив в магазине или напечатав на 3D-принтере необходимые детали и элементы. И я думаю, что, если вы хотите самостоятельно приобщить ребенка к технике, надо начинать именно с этого.

Зачем открывать свои школы

Дальнейший разговор — это не реклама школ Павла (скажу сразу: я повырезала из нашего интервью много всякого «лишнего», и Павел вроде не обиделся). С моей точки зрения, и не только моей, школьная система образования давно нуждается в апгрейде. Тут речь не только про новые или дополнительные направления, но и про систему подачи, методики, осмысленность и заинтересованность. И в этой связи мне был интересен общий взгляд на процессы обучения человека, который в этом вопросе далеко не любитель и последние годы как раз работал над открытием собственных школ.

— Вы недавно объявили об открытии ROBBO Academy Future Skills. В чем принципиальное отличие от ваших кружков?

— ROBBO Academy Future Skills — это уже не кружки, а полноценные школы, мы называем их центрами семейного образования. Они рассчитаны на детей от 5 до 15 лет. Программа предполагает подготовку к освоению школьной программы, а потом и расширение привычного списка предметов уроками эмоционального интеллекта, финансовой грамотности, математики и английского языка для инженеров и программистов. Задача этой программы — развивать мышление, интеллект, воображение, внимание и память, а также приучать детей к финансовой независимости.

В школах будут преподавать гуманитарные и технические предметы. После занятий ученики смогут посещать профильные кружки. Удобство в том, что школу и дополнительное образование можно совместить в одной локации, уже оснащенной нашим собственным оборудованием. Так дети получат общее образование с уклоном в ИТ и математику. И логистически это будет удобно родителям.

Совсем недавно мы запустили школы в Москве, Санкт-Петербурге и пригороде Питера — Пушкине. Одновременно мы запускаем франшизу, так что надеемся, что скоро школы появятся и в других городах.

— А где взять учителей для таких школ, тем более если школа по франшизе?

— Почву для появления частных школ уже подготовили наши кружки РОББО. Сеть уже насчитывает более 130 штук, так что вопрос с обучением педагогов нам уже пришлось решать ранее. Для этого у нас есть курсы подготовки и переквалификации, разработанные совместно с РГПУ им. Герцена. И система отбора налажена: зарплата выше рыночной позволяет проводить серьезную фильтрацию на входе, так что мы не роняем качество.

— Образовательные программы тоже наследуются из кружков и клубов РОББО?

— Конечно. Программы готовы и уже проверены в 20 странах мира, участвуют в программах Евросоюза, признаны на уровне правительства Японии (нам субсидируют открытие РОББО Классов в японских школах из госбюджета). По нашим методикам обучаются 50 тысяч детей. Это «Занимательная и олимпиадная математика», «Алгоритмика и программирование от Scratch Junior до Unity и Python», «Робототехника, схемотехника и микроэлектроника», «3D-моделирование и 3D-печать» и другие направления.

Урок робототехники со Scratch и РОББО Платформой

В свои образовательные методики мы вложили несколько миллионов долларов. Они базируются на принципах финской системы образования, которая считается лучшей в мире, и один из ее принципов состоит в том, что дети как бы занимаются мини-расследованиями. Кроме того, в разработке наших методик принимали участие специалисты РГПУ им. Герцена. Думаю, на данный момент у нас одна из лучших в мире программ по робототехнике и смежным дисциплинам. И мы постоянно ее совершенствуем.

— Программы и учителя не являются гарантом успеха. Нужно, чтобы у ребенка к тому же программированию «лежала душа»?

— Дисциплина может увлекать детей в разной степени, и это нормально. Конечно, кому-то может больше нравится танцевать, а кто-то мечтает быть врачом. От того, насколько увлечен ребенок, зависит, что мы получим на выходе — воодушевленного изобретателя или человека, хорошо ориентирующегося в цифровых технологиях. Хороши оба результата. Потому что даже врачам, учителям и представителям всех традиционных профессий в скором времени придется столкнуться с тем, что в их сферу проникнут цифровые технологии. Нужно быть готовыми к этому. Да и в быту пригодится, учитывая бурное развитие интернета вещей. Так что мы стараемся увлечь ребенка технологиями.

— Почему в списке предполагаемых предметов появился эмоциональный интеллект? Чему и как предполагается учить?

— Эмоциональный интеллект необходим для формирования сильной самодостаточной личности, гармонично взаимодействующей с миром. Дети с высоким EQ более уверены в себе, имеют более высокую самооценку, что способствует самостоятельности и успеху в том, что они делают.

Мы учим легко осваивать любой образовательный материал, учиться на своих ошибках и делать конструктивные выводы из неудач, оставаться самим собой и делать осознанный выбор в любой ситуации, улаживать конфликты, а не создавать их, эмоционально заряжать и вести за собой других.

Что нам кажется важным развивать: коммуникативные навыки, познавательные способности, навыки целеполагания и достижения целей, стрессоустойчивость, навыки адаптации к новым обстоятельствам, навыки разрешения конфликтов.

Хорошо, если эти навыки развивают в семье и школе, но это бывает крайне редко. Так что я хочу пожелать родителям думать не только о том, какие знания дать ребенку, но и как развить гармоничную, самодостаточную, успешную личность.

Читайте также: