В России появились первые учебники по робототехнике, их автор –учитель из Архангельска

В 24-й гимназии Архангельска робототехника интегрирована в уроки информатики во всех классах. А в 2018 году здесь открылся Центр по обучению детей инженерной робототехнике. Идейным вдохновителем этого проекта стал учитель Денис Копосов.


Впрочем, одной только педагогической деятельностью Денис Копосов не ограничился. Им были разработаны авторские учебники по робототехнике.

– Денис Геннадьевич, расскажите, как  вы увлеклись робототехникой?

– В 2008 году мне посчастливилось принимать участие в организации пробной работы в России по системе Международной программы по оценке образовательных достижений учащихся PISA, где я посмотрел, что такое административный ресурс, как это замечательно работает, замечательно, конечно, в кавычках. Очень плачевно было видеть, что происходит в системе образования в целом и в моем предмете в частности. Нужно было пересмотреть подходы в стандартном обучении. Робототехника  и техническое творчество позволяло выстроить эту систему достаточно эффективно. С тех пор развиваю робототехнику как основное средство формирования в детях большого спектра качеств и возможностей.

Однако сразу возникла проблема: желание использовать робототехнику в образовании было, а учебных материалов не было. Поэтому и решил взять все в свои руки и написать свой первый учебник: практикум для пятых-шестых классов по робототехнике Lego.

Постепенно количество моих рукописей перевалило за 20. В этом году российское издательство «Просвещение» добилось внесения учебников по робототехнике и 3D-моделированию в федеральный перечень, и все они за моим авторством.  При этом пока дефицит учебных материалов на данную тему в стране сохраняется. Но, думаю, со временем ситуация исправится и появятся учебники других авторов. Это на пользу дела.

С чего вы начали изучать робототехнику?

– Для образования есть отличный продукт – конструктор Lego Education. С ним комфортно изучать робототехнику как преподавателям, так и школьникам. Начинал именно с него. 

– То есть и с детьми вы занимаетесь в основном на Lego Education?

– Нет, у нас есть и электронный конструктор Arduino для быстрой разработки электронных устройств, 3D-моделирование и печать, по цифровой электронике есть измерительная аппаратура, ну и конечно, квадракоптеры. В этом году вышла моя книга по программированию квадракоптеров на языке Python.  

Проектов у нас много, направлений тоже, а продукция Lego – это самый простой и эффективный способ втянуть школьников первых-пятых классов в техническое творчество.

Что же такое робототехника, которой занимаются ребята? 

– Многие почему-то свято верят,  что мы изучаем робототехнику. Нет, есть все-таки термин «образовательная робототехника»: формирование у детей с помощью роботов гибких профессиональных навыков.  Когда дети создают, программируют, конструируют, настраивают технику, они приобретают много навыков, которые помогут на жизненном пути. Не позиционирую наши занятия как изучение робототехники, а только как способ формирования, воспитания, а главное – развития учеников.

Как выстроен учебный процесс?

– В первой половине дня в школе проходят уроки информатики, во второй половине у нас занимаются робототехникой желающие со всего города. Приезжают ребята из разных школ, в том числе из Новодвинска и Северодвинска. Поэтому наш информационно-технологический класс работает с утра до позднего вечера.  

Дети, которые занимаются у вас информатикой, занимаются и робототехникой?

– Мы одни из первых в России поставили на широкую ногу интеграцию  робототехники в уроки информатики. С 2009 года на уроках информатики дети программируют роботов, изучают Интернет вещей и многое другое – это наш конек.

Как у вас взаимосвязаны робототехника и информатика?

– Программирование есть во всех школьных программах по информатике. На уроках в младших классах дети  настраивают роботов. В старших классах  изучаем 3D-моделирование: дети создают модели, опять же не рисуют их, а описывают математическими программами-скриптами. Книги и учебники по этой теме тоже пришлось написать.

В восьмом классе у нас изучают «Интернет вещей»: ребята создают маленькие веб-серверы. Кроме того, у нас робототехника входит в учебную программу: в аттестате девятого класса фигурирует предмет «Робототехника». Мы можем себе это позволить благодаря  выпущенным мной учебникам.

Учебник по робототехнике

Вы пишете учебники именно для учеников пятого-девятого класса?

– Да. Сейчас идет работа по учебному пособию для детей вторых-четвертых классов. В принципе рукописи уже сданы в издательство. Наши дети обладают магической возможностью заниматься по новым учебным пособиям на два года раньше, чем все остальные школьники в Российской Федерации, так как я их автор. Поэтому работаю с детьми со второго по одиннадцатый класс, для всего спектра направлений учебные пособия так или иначе написаны, они будут постепенно выходить в издательстве «Просвещение».

Сколько учебных  материалов было издано под вашим авторством? В чем их особенность?

– Больше 20 учебников и учебных пособий в том числе: «Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5–6-х классов», «Первый шаг в робототехнику. Рабочая тетрадь для 5–6-х классов», «Введение в цифровую электронику», «Начала инженерного образования», «Микроконтроллеры – основа цифровых устройств» и др.

В конце сентября  издали два моих новых учебных пособия по робототехнике и программированию квадрокоптеров. Продолжается совместная работа с издательством по подготовке еще нескольких новых учебных пособий. Мои работы написаны доступным языком. Благодаря этим учебникам дети могут, например, комфортно  изучать десятичные  дроби и математические пропорции через робототехнику.

Как вы смогли на такие сложные темы писать доступным для детей языком?

– Обычно под автором учебника подразумевают какого-то доктора наук, который детей видел в далекой юности, ну, может, с внуками общается, но не работает с ними с утра до вечера. Он не видит тех сложностей, с которыми сталкиваются ребята.  Но мне достаточно легко и комфортно писать доступно, потому что я занимаюсь с ними с первого класса.

Я вижу, с какими трудностями сталкиваются ребята, понимаю, как это объяснить. Ну а дальше опыт работы с детьми. Я думаю, что каждый учитель может воплотить свой опыт в тот или иной учебный материал.

То есть в вашем деле вам помогают ваши же ученики?

– Конечно. Основная часть моей работы – эта работа с детьми. В этом плане мне легче: я вижу живую реакцию на ту или иную тему.  Кроме этого, я стараюсь писать с частичкой юмора.

Сколько времени занимает написание учебника?

– Быстро. Основную часть времени занимает подготовка. Издательство готовит учебник,  его проверяет методический отдел,  учебник оформляют и верстают. Это занимает много времени, около двух лет.

Само написание учебника занимает немного времени. Обычно когда принимается решение о написании учебника, то он пишется в формате: завтра урок, сегодня первые два параграфа должны быть написаны. 

Когда дети видят, как это все материализуется у них на глазах, производительность их труда становится резко космической.  Потому что проигрывать преподавателю в скорости осваивания материала не то что неприлично, но не может же один человек создавать материал быстрее, чем его воспримет целый класс. Это еще и особенность работы в нашей гимназии: дети имеют возможность видеть, как создаются и материализуются учебники. 

Какие темы раскрывают учебники?

– Ученики начальных классов изучают датчики, движение роботов по определенным траекториям, как использовать среду программирования, собирают учебную модель, чтобы робот умел выполнять какие-то задачи.

Вопрос в том, как эти темы детям спокойно объяснить, поэтому обязательно это оформлено в красивый антураж. Весь материал  завязан в игровой форме. Дети же приходят в школу не учиться, это пусть так родители думают, сам ребенок должен свято верить, что он приходит в школу, чтобы играть. Например, в одном из учебников дети выполняют миссию на Марсе: создают марсианскую площадку, спасают роботов, устанавливают электростанцию на солнечных панелях, запускают космические корабли и т. д.

В ходе выполнения игровых задач мы учимся. Сам робот многими воспринимается как игрушка, что в принципе и правильно, просто с помощью этой игрушки можно поднимать интересные темы и навыки.

Ребята постарше решают задачи посложнее: программирование робота, изучают волновой алгоритм, 3D-моделирование и так далее.

У вас на странице в соцсетях написано, что для каждого ученика подбирается индивидуальная образовательная траектория, расскажите, как это происходит на практике?

– Представьте ситуацию: к вам на занятия в течение первого, второго, третьего класса приходят дети. Они начинают заниматься,  все абсолютно разные, кто-то знает больше, кто-то меньше. Нельзя грести всех под одну гребенку и вести какую-то одну тему для всех. Вы должны каждому из них дать то направление, в котором он сможет дальше развиваться. По-другому урок не выстроить.

В тех группах, которые занимаются у нас дополнительно, все ребята разновозрастные.  Конечно, школа – это место где людей «сортируют» по возрасту. В реальной жизни такого нет. Школа заканчивается и нигде не обнаружить такой чудной «сортировки».  Поэтому на дополнительных занятиях по робототехнике получается, что приходят дети из разных классов, каждый занимается по своему направлению, старшие, которых мы называем супергероями, могут передавать опыт младшим, как это происходит в любой компании или фирме.

Почему супергерой?

– Когда видишь, какими навыками начинает обладать выпускник, как их еще назвать? У нас был случай, когда некоммерческое партнерство «Красная кузница», занимающееся судоремонтом, машиностроением и металлообработкой, взяло к себе на работу нашего десятиклассника. Поэтому как назвать ученика, который приходит ко мне на урок, а у него зарплата больше чем у меня как у учителя?  Моя миссия выполнена, я взрастил супергероя.

Почему ребятам следует заняться робототехникой?

– Тут миллион причин. Назовем хотя бы одну из них. За одиннадцать лет школы ученик научится только одному – что все задачи в жизни решаются за десять минут. Сначала решение тебе покажет учитель, потом об этом напишут в учебнике, после он все это сделает. А, выходя за пределы школы, он понимает, что ничего не решается ни за десять минут, ни за час, ни за год… Он очень плохо планирует свою жизнь и решить элементарные задачи не может. На робототехнике задачи связанны именно с планированием. Задачу, которую ребята ставят в сентябре, могут решать аж до января, главное – правильно спланировать свою деятельность, и все получится.

Еще когда занимаешься робототехникой, задачу ставит тебе не учитель, а ты сам. Робототехника объединяет все знания в единое целое и формирует научную картину мира.

Яна Кукушкина

Главное за неделю

Перейти ко всем новостям за 5 октября 2021 г.