11 ноября 2022

В России создали робота, который обучает детей в игровой форме. Он доступен каждому

Согласно последним исследованиям, ситуация с обучением детей информационным технологиям в мире очень непростая. Это исправит новый робот, которого создали сотрудники Пермского национального исследовательского политехнического университета. Устройство не только понравится детям, но и поможет им освоить написание кода.

Глобальная проблема

Согласно данным Федерального института оценки качества образования, в странах Организации экономического сотрудничества и развития стран результаты учащихся сельских школ на 31 балл ниже по сравнению с учащимися городских школ. Эта статистика важна, ведь в эту организацию входят разные страны — «богатые» и «бедные», даже такие высокоразвитые государства, как Великобритания, Германия и США. Мы привыкли думать, что у этих стран нет проблем с образованием, однако это не так.

В среднем, в странах ОЭСР лишь 30% учащихся сельских школ получат высшее образование. Для сравнения: среди учащихся городских школ этот показатель достигает 50% и выше. Причин много, в частности, учащимся сельских школ в среднем предлагается меньше внеклассных занятий, чем детям из городских школ. Это снижает качество обучения и мешает развитию кругозора учеников.

Что происходит в России?

Проблема низкого уровня образования в селах актуальна и в нашей стране. Согласно данным исследования PISA (Международная программа по оценке образовательных достижений учащихся), российское школьное образование в селах и городах разительно отличается.

Дети, которые проживают в селах, знают меньше, чем в городах-миллионниках; кроме того, они гораздо хуже анализируют материал, и им сложнее применить знания на практике. В постоянно развивающемся цифровом мире это катастрофическая проблема. В будущем таким детям и подросткам будет гораздо сложнее адаптироваться к современным технологиям, которыми пронизана наша жизнь — от похода на почту до заказа в аптеке.

Правительство осведомлено о проблеме и решает ее. В 2017 году власти заявили, что направят регионам почти 92 млрд. рублей на ремонт и оснащение школ. Также появился нацпроект «Образование», в рамках которого в школах открываются центры «Точка роста» для биологов, химиков и физиков. Однако проблема все еще не закрыта и стоит остро.

Издание «Такие дела» пообщалось с учительницей английского языка в селе Сабуро-Покровское, Анастасией Марьиной. До работы в Тамбовской области женщина работала в Москве и, судя по ее рассказу, она была обескуражена тем, что в школе обучались девятиклассники, которые не знают алфавита. В таких условиях говорить об изучении IT-профессии не приходится.

Новая грамотность

Умение кодировать — жизненная необходимость в современном мире. Согласно докладу НИУ ВШЭ «Универсальные компетентности и новая грамотность», навыки программирования так же важны, как и умение читать. Это требования «нового мира» и современного рынка.

Навыки компьютерной грамотности помогают и в повседневной жизни. Так, сотрудники Открытого университета Израиля выяснили, что программирование стимулирует креативное мышление и помогает учиться в целом.

В России вопрос стоит особенно остро. Согласно данным «Ростеха», отсутствие достаточного количества IT-специалистов — это давняя проблема в стране. Примечательно, что она лишь отчасти связана с актуальными геополитическими событиями. Ситуация достигла критической отметки в июне 2022 года. На расширенном заседании комитета Совета Федерации по социальной политике замглавы МВД Игорь Зубков заявил, что дефицит IT-специалистов в России достиг 170 000 человек.

Игра как решение

Чтобы способствовать решению проблемы, сотрудники Пермского национального исследовательского политехнического университета придумали, как обучать программистов нового поколения в удобной игровой форме. Они создали специального сферобота. Его назвали SphereSMARTrobot.

По сути, это «умный мяч» — сфера диаметром 12 сантиметров, он весит всего 200 граммов. Мяч перемещается по «запрограммированным» (нарисованным или склеенным из бумаги) трассам. По сути, дети будут учить мяч правильно двигаться, используя программирование.

Вот как это происходит: школьники пишут код, SphereSMARTrobot считывает и «понимает» информацию, а затем двигается. В итоге, ребенок наглядно видит плод своих трудов. И это очень важно. Согласно данным экспертов электронного образования, основная форма мышления детей — наглядно-действенная. Ее особенность заключается в том, что возникающие в жизни ребенка проблемные ситуации разрешаются путем реального действия с предметами.

Особенно важно, что трассы «полигона» для движения робота можно изготовить с помощью картона, скотча, маркеров, красок и других очень доступных материалов. Они есть в любой школе — сельской или городской. На этих трассах можно моделировать различные препятствия, которые должен обходить робот.

Как это работает?

По словам создателей, SphereSMARTrobot, корпус робота сделан из АБС-пластика. Название расшифровывается как «акрилонитрил-бутадиен-стирол», его используют для создания корпусов и деталей компьютеров. АБС-пластик отличается нетоксичностью и безопасностью, кроме того, он отвечает экологическим стандартам — это значит, что он безвреден для окружающей среды и его можно перерабатывать вторично. Материал идеально подходит для робота из-за своей эластичности, а еще он легко переносит небольшие удары. Даже если его сильно повредить, то изделие полностью не сломается и будет подлежать восстановлению.

Внутри сферы находится контроллер, который управляет роботом, электродвигатель и система датчиков – она помогает устройству ориентироваться в пространстве.

Программировать самого робота очень просто: ученые разработали для него специальное приложение. SphereSMARTrobot кодируется на визуальном языке Scratch, специально созданном для детей и подростков. Название — отсылка к английскому слову scratching, это техника, которую используют хип-хоп-диджеи. Они крутят виниловые пластинки вперед-назад руками, чтобы смешивать музыкальные темы. Это и есть «скрэтчинг».

Как это поможет?

Все эти особенности SphereSMARTrobot помогут маленьким пользователям с легкостью создавать собственные программы и сразу наблюдать, как они становятся реальностью. Из-за того, что робот-мяч легко маневрирует, минуя препятствия, детям удастся вживую видеть, как компьютерный код становится реальностью.

Одно из самых важных преимуществ устройства – его цена. На Западе тоже пытались создавать подобные устройства, но все они стоят дорого. В отличие от аналогов, сферобот от пермских ученых стоит немного: чтобы собрать его, нужно всего 3 000 рублей.

Уникальную разработку Пермского политеха уже представили на конкурсе акселераторов «Большая разведка — 2022». Возможно, вскоре начнется его массовое производство и внедрение. Используя недорогой SphereSMARTrobot, дети могут изучать программирование даже в самых непростых условиях, когда в школах нет оснащения, ведь для работы с ним не нужно специальное оборудование. В перспективе разработка позволит вырастить в стране новое поколение IT-специалистов, которые изменят будущее России.

Автор: Анастасия Никифорова

Фото CC 3.0 — Jacobs School of Engineering, UC San Diego

 

 

Далее

Увидеть свет: российские учёные нашли способ вернуть зрение незрячим людям

Все
новости