Занятия Робототехникой очень часто нацелены в основном на подготовку учащихся к соревнованиям разного уровня. Исходя из этого, составляется и набор задач и проектов, иногда слишком сложных для многих желающих заниматься Робототехникой. Если же ставить целью развитие всех участников курса в равной степени, приходится искать чуть более простые, но понятные и решаемые задачи.
Одним из источников таких задач могут стать уроки информатики. Реализация системно-деятельностного подхода подразумевает возможность выбора учащимися способа решения той или иной задачи. В качестве примера можно привести задачи на составление алгоритмов для разных исполнителей. К двум вариантам оформления решения - «бумажному», и с использованием программной среды, с появлением в ОО наборов NXT 2.0 у обучающихся появился еще один вариант оформления решения – с помощью средств робототехники.
Первые попытки сконструировать и запрограммировать исполнителя учащимися МАОУ «Тавринская СОШ» были предприняты для Кузнечика (в рабочей тетради Л. Л. Босовой для 6 класса есть задачи, для решения которых Кузнечик, прыгая вправо, влево на какое-то количество единиц, должен из одного числа получить другое). После обсуждения выявили ключевые моменты, которые нужны для реализации этого исполнителя:
- числовая прямая с целыми числами (нарисуем);
- конструкция, способная ездить вправо и влево (соберем);
- элемент, указывающий на число в любом положении (придумаем);
- программа (знаем, как ее составить);
- дизайнерские элементы, по которым можно будет узнать «Кузнечика» (придумаем).
В итоге, у нас появилась полезная практическая задача для занятия по Робототехнике (и возможность, в свою очередь, реализовать системно-деятельностный подход на этом курсе), которую ребята решали каждый по своему, особенно в части конструкторских решений. А на уроке информатики мы получили возможность наблюдать не только результат деятельности «Кузнечика» (как в среде Кумир), но и сам процесс практически «вживую».
Естественно, Кузнечиком дело не ограничилось, появилось желание попробовать свои силы в создании моделей других исполнителей. Следующим была Черепаха. Выявили характерные особенности, поставили следующие задачи:
- ползает вперед, назад (уже было, соберем);
- поворачивается на определенный угол (поворот есть в наборе операций, с двумя моторами попробуем);
- опускает хвост, поднимает хвост (использовать третий мотор, прикрепить к нему маркер, поворачивая на небольшой угол).
После пробных запусков была выявлена проблема, требующая конструкторского и программного решения: в идеале Черепаха должна поворачиваться на нужный угол вокруг точки, в которой находится маркер. Если конец хвоста (маркер) находился сзади, выполнить поворот вокруг него не получается. В итоге пришли к выводу, что маркер следует расположить посередине линии оси колес. Тогда поворот на месте, который можно реализовать вращением колес в разные стороны, приведет к нужному результату.
Кроме этого, пришлось поэкспериментировать, чтобы соотнести обороты колеса с поворотом на нужный угол. В результате, получили возможность запускать разные варианты ответов на задания ОГЭ по информатике для исполнителя Черепаха, чтобы убедиться в ошибочности некоторых, выбранных учащимися в качестве верных.
Рассмотрев команды Чертежника, пришли к выводу, что использовать поворот на некоторый угол для смещения в точку с известными координатами, пока не хватает знаний из курса математики.
Необходимость создания модели исполнителя Робот была очевидна и даже не обсуждалась. Знакомство с датчиками расстояния, касания, освещенности позволили без труда смоделировать задачи на ветвление, повторение, движение до стены, вдоль стены, обход стены, Особенно полезным оказалась демонстрация зацикливания, когда всем видно и понятно, что Робот выполняет одни и те же действия и не останавливается, пока его принудительно не остановить. При запуске таких программ в Кумире зацикливание проявляется не так наглядно, иногда пользователь не видит, что программа запущена и не закончится без его вмешательства. Реализация операции закрашивания клетки Роботом пока отложена, но предложения по ее реализации поступают регулярно.
К вышеизложенному можно добавить, что лишний раз оторвать учащихся от экрана монитора или проектора, чтобы проследить за процессом исполнения того или иного алгоритма реальной моделью, - значит сделать шаг к выполнению требований Сан Пин.
По мнению автора, курс Робототехники целесообразно включать в учебный план не как курс «для избранных» во внеурочной деятельности, а на какой-то ступени реализовать его в качестве курса по выбору, чтобы стандартными операциями по сборке и программированию моделей владели все учащиеся. Тогда способ решения какой-либо задачи с помощью робототехнических средств, неважно по какому предмету, войдет в набор инструментов для реализации системно-деятельностного подхода.