Wie fange ich an, einem Kind Robotik beizubringen: ein Interview mit dem Schöpfer von "ROBBO Clubs"

Das natürliche Ziel eines IT-Spezialisten ist es, ein Kind so früh wie möglich mit Programmierung und Robotik vertraut zu machen. Wie das geht und wo man anfangen soll, haben wir Pavel Frolov, Gründer des ROBBO-Unternehmens und des ROBBO Club-Netzwerks von Bildungsclubs, und in jüngerer Zeit des ROBBO Academy Future Skills-Netzwerks von Privatschulen gefragt.







Pavel aß einen Hund, während er Kindern unterschiedlichen Alters komplexe technische Konzepte beibrachte. Unter dem Strich - darüber, wie man einem Kind am besten technisches Wissen vermittelt und wie es persönlich mit der Schulbildung umgeht.



Aber zuerst ein paar Worte zu "ROBBO". Zunächst ist es Entwickler und Hersteller von pädagogischer Robotik für freie Software und Hardware. Führungsprojekt der Agentur für strategische Initiativen (ASI). Tatsächlich entwickelten sie ihre Produkte mit Unterstützung des Innovationsförderungsfonds.



Mit Hilfe von ROBBO lernen 50.000 Kinder in über 130 ROBBOClub.Ru-Clubs und in mehr als 300 Schulen in 20 Ländern der Welt (USA, Europa, GUS, Asien).



ROBBO hat zweimal die Google RISE Awards, den finnischen Regierungswettbewerb (FinLanding) und den japanischen Regierungswettbewerb (Fukuoka Startup Day) gewonnen. Und auf den Haufen erhielt sie von der Regierung von St. Petersburg eine Auszeichnung für das beste innovative Produkt und den Titel "Bestes soziales Projekt - 2018". Nun, Pavel Frolov ist der Schöpfer und Inspirator dieser ganzen Geschichte.



- Beginnen wir mit der Hauptfrage: Haben Sie ein fertiges Rezept, um beispielsweise ein fünfjähriges Kind mit Technologie zu fesseln?



- Natürlich wird Ihnen niemand eine vorgefertigte Schritt-für-Schritt-Anleitung anbieten, die zu jedem Anlass passt. Das Studium der Technologie sollte jedoch aus der gleichen Perspektive wie jedes andere Thema betrachtet werden - mit Interesse. Es muss zum Beispiel gezeigt werden, dass es viel interessanter ist, keine Computerspiele zu spielen, sondern sie zu erstellen. Und natürlich müssen wir konsequent handeln. Kinder dieses Alters in unseren Clubs spielen zuerst mit Technologie, beginnen sie dann zu studieren und kreieren dann.



- Sind zu Beginn grundlegende Kenntnisse für die Entwicklung in diesem Bereich erforderlich?



- Kenntnisse auf dem Gebiet der Programmierung, Schaltung und Mikroelektronik sind hier von vorrangiger Bedeutung. Die Fähigkeit, mit Komponenten elektronischer Geräte zu arbeiten und elektronische Geräte, einschließlich Roboter, zu programmieren, ist wichtig.



- Wie früh können Sie Programmieren lernen und wo sollen Sie anfangen?



- In unseren Bildungseinrichtungen lernen meine fünfjährigen Kinder und ich die visuelle Programmiersprache Scratch, die die Grundvoraussetzung für das Erlernen von "erwachsenen" Sprachen ist.





Die Scratch 3.0



Scratch Editor-Oberfläche hilft dabei, die Grundlagen für das Erstellen von Algorithmen und Ansätzen zu legen. In dieser Phase ist es wichtig, Logik und mathematisches Denken zu entwickeln. Verstehen Sie auch die Grundlagen zum Erstellen von Komponenten eines Programms (Codierung, Debugging, Unit- und Integrationstests).



Wenn das Kind noch nicht lesen kann, können Sie mit Scratch Junior beginnen, einen 3D-Stift und verschiedene Konstruktoren hinzufügen, um motorische Fähigkeiten und Logik zu entwickeln. Es ist wichtig zu verstehen, dass Sie nichts Ernstes geben sollten.



Ab dem 7. Lebensjahr sind Scratch, Arduino ideal. Wenn die Fähigkeiten von Scratch erschöpft sind (dies sind 10 Jahre oder länger), können Sie zu Arduino IDE, Python, C # und allem wechseln, was Ihr Herz begehrt.






Screenshot der Arduino IDE mit Beispielcode



Bei Controllern handelt es sich um ESP- und erweiterte Arduino-Versionen. Was genau in einem bestimmten Fall zu wählen ist, hängt von der Aufgabe ab. Für einige sind reine Sprachen gut geeignet, für andere - Game-Engines, Emulatoren, Frameworks und viele, viele Dinge.





Eine der beliebtesten Versionen von Arduino ist die Arduino Nano-Mikroprozessorplatine.



Alle von Ihnen empfohlenen Plattformen sind weit verbreitet. Warum haben wir immer noch keine Begeisterung für Robotik, die mit Computerspielen vergleichbar ist?



- Arduino, Scratch sind immer noch nicht so verfügbar und verbreitet wie Computerspiele. Jeder Schüler kennt sich mit Spielen aus. Sie beziehen sich gegenseitig ein, und die Eltern müssen keine Anstrengungen unternehmen, um das Kind zu beschäftigen. In der Programmierung und Robotik ist das Gegenteil der Fall: Kinder lernen diese Bereiche hauptsächlich von Erwachsenen - von Eltern, die ihre Kinder in einen Kreis oder einen Online-Kurs bringen, oder von einem Lehrer für fortgeschrittene Technologie. Um das gleiche Arduino und Scratch zu beherrschen, benötigen Sie Hilfe und Erklärungen von Erwachsenen. Infolgedessen müssen sich Eltern und Kinder mehr Mühe geben, als sie ausgeben, wenn sie nur das nächste Computerspiel herunterladen.



Die Situation hat sich in den letzten Jahren allmählich geändert. Weitere Programmier- und Robotikkreise öffnen sich. Kinder, die sie besuchen, teilen ihre Eindrücke und Projekte mit Gleichaltrigen, die wiederum auch zum Lernen kommen. Eltern, die ihrem Kind eine umfassende Ausbildung ermöglichen und selbst Informationen zum Thema suchen und studieren möchten, sind sehr gefragt. Im Rahmen der Nationalen Technologieinitiative wird viel getan, um die technische Ausbildung bekannt zu machen: Die NTI-Olympiade, WorldSkills-Wettbewerbe und Veranstaltungen der NTI Circle-Bewegung werden abgehalten.



Im Rahmen des Nationalen Bildungsprojekts müssen die Schulen den Technologieunterricht modernisieren und auf moderne Programme und Geräte umsteigen.




Der Prozess verläuft langsamer als wir möchten. Dies ist jedoch der wichtigste Faktor bei der Popularisierung von Programmierung und Robotik.



- Sie setzen sich aktiv für die Verwendung von freier Hardware und Software in einer solchen "thematischen" Ausbildung ein. Wie ist es besser



- Freier Softwarestatus bedeutet, dass alle Schemata und Codes kostenlos und gemeinfrei sind.



Die meisten Robotikclubs verwenden Geräte, die auf geschlossenen Technologien basieren. Daher kann ein Kind den Konstrukteur, an dem es studiert, nicht „bis zum Zahn“ erkennen und verstehen, wie es funktioniert.



Wir versuchen, Kinder so zu unterrichten, dass jeder die Struktur von Software und Hardware verstehen kann, und zwar nicht nur nach dem Schema "Zerlegen und Zusammenbauen", sondern auch etwas grundlegend Neues zerlegen, verbessern und zusammenbauen.




Freie Software ist genau das, was bedeutet, über den Rahmen einiger Plattformen und lizenzierter Lösungen hinauszugehen. Das ist Freiheit für Kreativität und Erfinder. Dies ist eine Gelegenheit, der Technologie auf den Grund zu gehen. Daher verwenden wir in unseren Kreisen und bei ROBBO Academy Future Skills Open Source-Software.



- Was genau benutzt du? Irgendwelche eigenen Entwicklungen?



- Zuallererst sind dies "ROBBO Roboplatform" und "ROBBO Laboratory". Für diejenigen, die ihnen noch nicht begegnet sind, ist "Roboplatform" ein modularer Konstruktor, der im Programmier- und Robotikunterricht verwendet wird. Es hilft sowohl Kindern als auch Erwachsenen, die Ideen hinter der Arbeit mit Mikrocontrollern und der Verarbeitung von Informationen von Sensoren schnell zu verstehen.





" ROBBO Platform" und "ROBBO Laboratory"



"ROBBO Laboratory" berührt einen etwas anderen Aspekt. Es besteht aus einer Platine mit Sensoren und programmierbaren Sensoren, die in einer haltbaren transparenten Patrone verpackt ist, damit Kinder den Inhalt sehen und den mikroelektronischen Teil verstehen können. Durch das Sammeln von Informationen von Sensoren und deren Verarbeitung auf einem Computer können die Schüler die Essenz des "Internet der Dinge" besser verstehen.



Darüber hinaus planen wir die Nutzung des Prototyping-Centers "ROBBO Protos", das neben einem 3D-Drucker, einem Lasergravierer und einer Fräsmaschine auch einen Mini-3D-Drucker und Arduino-basierte Schaltungskits umfasst.





Pavel am Stand demonstriert die Arbeit der "ROBBO Platform" und des 3D-Druckers Mini



- Gibt es außer Ihren Kits noch Kits, die Sie für das Training empfehlen können?



- Genau hier, Ende Juli, wurden die Ergebnisse des Wettbewerbs um die beste Bildungsausrüstung zusammengefasst, der von der Agentur für strategische Initiativen und dem Verband des Marktes für Kunstindustrie durchgeführt wurde. Entsprechend den Ergebnissen werden 35 Lehr- und Bildungsmittel in den Katalog "Empfohlen für den Unterricht und die Erziehung von Kindern" aufgenommen. Ich kann Ihnen raten, sich von dieser Bewertung leiten zu lassen. Der Katalog wurde noch nicht offiziell veröffentlicht, aber die Liste der Geräte, die enthalten sein werden, finden Sie im Protokoll des Wettbewerbs .



Ich empfehle, eigene Programmier-Lernkits mit Open Source und kostenloser Hardware zu erstellen. Dies ist etwas komplizierter, bringt aber in Zukunft viel mehr Vorteile.




- Können Sie pädagogische Anwendungen zum Programmieren beraten, damit sie (und nicht die Eltern) das Kind in das Fach führen?



- Es gibt keine Anwendungen für Scratch, es gibt viele Programme für C ++ und C #. Aber um ehrlich zu sein, kann ich nichts empfehlen.



Ich bin überzeugt, dass es für Kinder viel effektiver ist, mit einem guten Lehrer und in einer Peer Group Programmieren zu lernen. In einem normalen Kreis oder Online-Kurs erhalten 100% der Kinder das Ergebnis - nicht nur Wissen, sondern selbst geschriebene Programme.



Der Prozentsatz der Kinder, die das Programmieren mit Lernsimulatoren selbst beherrschen können, ist sehr gering.




Meistens ist es Zeitverschwendung. Sie können im Jugendalter zu Schulungsprogrammen wechseln, nachdem Sie eine Reihe von Kursen abgeschlossen und die Grundlagen der Programmierung beherrscht haben.



- Dann gibt es vielleicht etwas, das den Eltern hilft, nicht im Thema zu „schweben“ und dem Kind zu helfen?



- Ja, je nach gewähltem Fach gibt es viel Literatur. Hier sind einige Beispiele:





In jedem Fall kann ein solches Training jedoch nicht mit Klassen in einem Kreis (offline oder online) verglichen werden. Und nicht einmal, weil Bücher und das Web weniger Informationen enthalten, ist nur die Effizienz geringer.



- Die Physik steht hinter der Robotik, aber Sie haben sie nicht unter den Themen erwähnt, auf die Sie sich konzentrieren sollten. Warum?



- Es geht nur um die Aufteilung in Themen. Für unsere Kreise in den ROBBO-Clubs und jetzt für Privatschulen der ROBBO Academy Future Skills haben wir Bildungsprogramme ausgearbeitet, in denen die erforderlichen Abschnitte der Physik in Kursen über Schaltkreise und Mikroelektronik behandelt werden. Wir sind von dieser Seite gekommen, da solche Lektionen das Wissen in der Praxis festigen. Wir erklären, was Widerstand, Strom und Spannung nicht abstrakt, sondern in Aktion sind. Und das Kind kann aus den gewonnenen Erfahrungen sein eigenes elektronisches Gerät erstellen. Kinder beginnen zu verstehen, was sich in den elektrischen Geräten befindet, die sie um sich herum sehen, wie sie funktionieren, und lernen, sie mit ihren eigenen Händen zu erstellen. Kinder der älteren Gruppe arbeiten direkt mit dem "Gehirn" der Elektronik - dem Arduino-Board.



Tatsächlich unterrichten wir, damit unsere Schüler die Essenz jedes Geräts verstehen und es zusammenbauen können, indem sie in einem Geschäft kaufen oder die erforderlichen Teile und Elemente auf einem 3D-Drucker drucken. Und ich denke, wenn Sie Ihrem Kind die Technologie selbst vorstellen möchten, müssen Sie damit beginnen.



Warum eigene Schulen eröffnen?



Das weitere Gespräch ist keine Werbung für Pauls Schulen (ich werde gleich sagen: Ich habe viele "unnötige" Dinge aus unserem Interview herausgeschnitten, und Paul schien nicht beleidigt zu sein). Aus meiner und nicht nur meiner Sicht muss das Schulsystem für lange Zeit aufgerüstet werden. Hier geht es nicht nur um neue oder zusätzliche Richtungen, sondern auch um das Liefersystem, Methoden, Sinnhaftigkeit und Interesse. In dieser Hinsicht interessierte mich ein allgemeiner Überblick über die Prozesse des Unterrichts einer Person, die in dieser Angelegenheit weit davon entfernt ist, ein Amateur zu sein, und in den letzten Jahren gerade daran gearbeitet hat, ihre eigenen Schulen zu eröffnen.



- Sie haben kürzlich die Eröffnung der ROBBO Academy Future Skills angekündigt. Was ist der grundlegende Unterschied zu Ihren Kreisen?



- ROBBO Academy Future Skills- das sind keine Kreise mehr, sondern vollwertige Schulen, wir nennen sie Zentren der Familienbildung. Sie sind für Kinder von 5 bis 15 Jahren konzipiert. Das Programm beinhaltet die Vorbereitung auf die Beherrschung des Lehrplans und die Erweiterung der üblichen Liste von Fächern um Unterricht in emotionaler Intelligenz, Finanzwissen, Mathematik und Englisch für Ingenieure und Programmierer. Ziel dieses Programms ist es, Denken, Intelligenz, Vorstellungskraft, Aufmerksamkeit und Gedächtnis zu entwickeln und Kindern beizubringen, finanziell unabhängig zu sein.



Die Schulen werden humanitäre und technische Fächer unterrichten. Nach dem Unterricht können die Schüler Fachkreise besuchen. Praktisch ist, dass Schule und zusätzliche Bildung an einem Ort kombiniert werden können, der bereits mit unserer eigenen Ausrüstung ausgestattet ist. So erhalten Kinder eine allgemeine Ausbildung mit Schwerpunkt auf IT und Mathematik. Und logistisch wird es für Eltern bequem sein.



In jüngerer Zeit haben wir Schulen in Moskau, St. Petersburg und dem Vorort St. Petersburg - Puschkin - eröffnet. Gleichzeitig starten wir ein Franchise und hoffen, dass bald Schulen in anderen Städten auftauchen.



- Und wo kann man Lehrer für solche Schulen finden, besonders wenn die Schule ein Franchise-Unternehmen ist?



- Unsere ROBBO-Kreise haben bereits den Boden für die Entstehung von Privatschulen bereitet. Das Netzwerk hat bereits mehr als 130 Einheiten, daher mussten wir uns früher mit dem Thema Lehrerausbildung befassen. Zu diesem Zweck haben wir gemeinsam mit der Russischen Staatlichen Pädagogischen Universität Schulungs- und Umschulungskurse entwickelt. Herzen. Und das Auswahlsystem wird angepasst: Das Gehalt über dem Markt ermöglicht eine ernsthafte Filterung am Eingang, damit die Qualität nicht sinkt.



- Werden Bildungsprogramme auch von ROBBO-Clubs und -Clubs geerbt?



- Sicher. Die Programme sind fertig und wurden bereits in 20 Ländern der Welt getestet, sie nehmen an den Programmen der Europäischen Union teil, sie werden auf der Ebene der japanischen Regierung anerkannt (wir werden durch die Eröffnung von ROBBO-Klassen an japanischen Schulen aus dem Staatshaushalt subventioniert). 50.000 Kinder lernen nach unseren Methoden. Dies sind "Unterhaltungs- und Olympiadenmathematik", "Algorithmus und Programmierung von Scratch Junior bis Unity und Python", "Robotik, Schaltung und Mikroelektronik", "3D-Modellierung und 3D-Druck" und andere Bereiche.





Robotikunterricht mit Scratch und ROBBO-Plattform



Wir haben mehrere Millionen Dollar in unsere Lehrmethoden investiert. Sie basieren auf den Prinzipien des finnischen Bildungssystems, das als das beste der Welt gilt, und eines seiner Prinzipien ist, dass Kinder sozusagen an Mini-Untersuchungen beteiligt sind. Darüber hinaus waren Spezialisten der Russischen Staatlichen Pädagogischen Universität an der Entwicklung unserer Methoden beteiligt. Herzen. Ich denke, im Moment haben wir eines der besten Programme der Welt in der Robotik und verwandten Disziplinen. Und wir verbessern es ständig.



- Programme und Lehrer sind keine Garantie für den Erfolg. Muss das Kind zusätzlich zum Programmieren eine „Seele“ haben?



- Disziplin kann Kinder in unterschiedlichem Maße begeistern, und das ist in Ordnung. Natürlich mag jemand mehr tanzen, während jemand davon träumt, Arzt zu sein. Wie leidenschaftlich das Kind ist, hängt davon ab, was wir am Ende bekommen - einen inspirierten Erfinder oder eine Person, die sich mit digitalen Technologien auskennt. Beide Ergebnisse sind gut. Denn auch Ärzte, Lehrer und Vertreter aller traditionellen Berufe werden sich bald der Tatsache stellen müssen, dass digitale Technologien in ihre Sphäre eindringen werden. Sie müssen darauf vorbereitet sein. Ja, und im Alltag wird es angesichts der rasanten Entwicklung des Internet der Dinge nützlich sein. Deshalb versuchen wir, das Kind mit Technologie zu fesseln.



Warum steht emotionale Intelligenz auf der Liste der verdächtigen Gegenstände? Was und wie soll es gelehrt werden?



- Emotionale Intelligenz ist notwendig, um eine starke autarke Persönlichkeit zu bilden, die harmonisch mit der Welt interagiert. Kinder mit hohem EQ sind selbstbewusster und haben ein höheres Selbstwertgefühl, was zur Unabhängigkeit und zum Erfolg ihrer Arbeit beiträgt.



Wir bringen Ihnen bei, jedes Lehrmaterial leicht zu beherrschen, aus Ihren Fehlern zu lernen und konstruktive Schlussfolgerungen aus Fehlern zu ziehen, Sie selbst zu bleiben und in jeder Situation fundierte Entscheidungen zu treffen, Konflikte zu lösen, sie nicht zu schaffen, andere emotional aufzuladen und andere zu führen.



Was wir für wichtig halten, um zu entwickeln: Kommunikationsfähigkeiten, kognitive Fähigkeiten, Zielsetzungsfähigkeiten und Zielerreichung, Stressresistenz, Anpassungsfähigkeiten an neue Umstände, Fähigkeiten zur Konfliktlösung.



Es ist gut, wenn diese Fähigkeiten in der Familie und in der Schule entwickelt werden, aber dies ist äußerst selten. Deshalb möchte ich, dass die Eltern nicht nur darüber nachdenken, welches Wissen sie ihrem Kind vermitteln sollen, sondern auch darüber, wie sie eine harmonische, autarke und erfolgreiche Persönlichkeit entwickeln können.



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