Направления в робототехнике для изучения в школе
статья

                    Направления в робототехнике для изучения в школе.

В статье раскрываются основные понятия, связанные с робототехникой: робот, манипуляционный и мобильный (автономный) роботы, робототехника. Рассматриваются основные направления реализации робототехники в системе основного и дополнительного образования детей: образовательная, соревновательная, проектная робототехника. Представлены этапы реализации направления образовательной робототехники, примерная структура занятия по обучению детей роботостроению. Описаны особенности организации некоторых соревнований по роботостроению, виды задач для участников турниров, организационные этапы. Даются характеристика проектного направления в робототехнике, примерная структура проекта обучающегося. Указывается значение каждого из рассмотренных направлений обучения роботостроению для развития обучающегося, место в системе общеобразовательной подготовки и системе дополнительного образования.

В школьной робототехнике выделяют направления, связанные с бытовыми, промышленными, медицинскими роботами и групповыми системами, а также развивают компетенции в алгоритмизации, программировании, моделировании (3D-печать) и электронике на стыке физики, математики и информатики, готовя к профессиям будущего через практические проекты и междисциплинарное обучение. Это синтез наук, который помогает школьникам развивать логическое мышление и творческие способности, готовясь к инновационному рынку труда. 

Основные направления и компетенции в школьной робототехнике:

Бытовые и сервисные роботы: Разработка роботов-помощников (пылесосы, умный дом), как в этом разделе про робототехнику.

Промышленные роботы: Основы автоматизации и управления производственными процессами, проектирование манипуляторов, как в ВГТК.

Медицинская робототехника: Создание роботов-ассистентов для медицины (например, для хирургии).

Исследовательские и автономные системы: Разработка автономных мобильных роботов (манипуляционных и мобильных), работающих с датчиками и ИИ.

Групповая робототехника: Взаимодействие нескольких роботов, как, например, в роевых технологиях.

Связь с другими дисциплинами:

Физика и механика: Понимание движения, сил, кинематики.

Математика: Алгоритмы, логика, геометрия для проектирования.

Информатика Программирование (Python, C++), логика, искусственный интеллект.

3D-моделирование, 3D-печать (прототипирование). 

Цели и польза:

Развитие технической грамотности и логического мышления.

Подготовка к профессиям будущего (инженер, проектировщик, специалист по ИИ). Междисциплинарное обучение через практические проекты и исследования. 

Все направления робототехники востребованы у детей и родителей, педагогов, но, несмотря на это, чаще всего реализуются только соревновательное и творческое конструирование в системе дополнительного образования. К сожалению, в этом случае большое количество детей, способных к роботостроению, могут быть по объективным причинам не выявлены, а, следовательно, потеряны для инженерных профессий в будущем. Таким образом, перед современной системой основного образования остро стоит задача введения элементов образовательной робототехники в учебный процесс.