Я у папы инженер
Как это ни удивительно, но часто от своих и чужих детей, а то и себя в детстве в ответ на вопрос «Кем хочешь быть?» мы слышали одни и те же слова. Среди них распространены профессии врача, космонавта, учителя, таксиста. И как-то никто не задумывается, почему именно этот набор. Где геологи, политики, связисты, банкиры, прорабы, наконец, инженеры? Ведь мало кто действительно становится космонавтом или таксистом. Ответ лежит на поверхности: дети стремятся к тому, что они понимают. Всё линейно: врач — лечит от болезней, таксист — везёт, космонавт — летит в космос, учитель — вот он, рядом, учит и дружит с ними. А что делают программист, инженер, геолог, экономист? Между тем, именно в простом вопросе «Кем быть?» зарождается первичная профориентация. И важно, чтобы у ребёнка было понимание того, в чём заключается выбранная им в данный момент жизни профессия.
Вопросом понимания профессии у детей заинтересовалась исследователь в сфере образования и вице-президент Музея науки Бостона Кристина Киннингем. Она попросила младших школьников нарисовать инженера за работой. Выяснилось, что инженеры водят поезда, строят дома, мосты и дороги в касках и с кирпичом в руке, но не проектируют их. Кристина отметила, что такие невинные, в общем-то, рисунки вызывают тревогу. «Если вы понятия не имеете, что делают инженеры, то вряд ли вы изобретете эту профессию на своём карьерном пути», — заключила она.
А между тем, профессия инженера (включим сюда и программиста, и системного архитектора) — это работа человека, создающего мир, который всех окружает с рождения. С одной стороны, ребёнок сталкивается с живой природой — и активно её изучает на природоведении и уроках окружающего мира, а с другой — ребёнок погружён в антропогенную среду. Ту самую, которую спроектировали инженеры. Но к изучению этой половины (а у жителей городов и большей части) мира школьник приходит значительно позже — когда его основные личностные черты сформированы, определены первые карьерные преференции. И в таком подростковом периоде человек начинает воспринимать идеи стать инженером, программистом, экономистом как враждебное вторжение взрослых.
Давайте представим себе жизнь современного ребёнка: город, транспорт, компьютер, планшет, телефон, папин автомобиль, летом поезд или самолёт, велосипед, свет, который дома выключается сам, электронная карточка в столовой и т.д. Это и есть окружающий его мир — тот мир, в котором ему жить и который требует системного подхода даже, если ты просто пользователь. А между тем, дети — это прекрасные инженеры от природы: обратите внимание на то, как они планируют свои шалаши дома, как увлечённо разбирают игрушки и насколько любят конструкторы. И это не талант — это стремление познать тот самый второй — и главный — мир. Антропогенный. И в детстве обязательно нужно помочь ребёнку разобраться в том, как этот мир устроен — благодаря этому не будет упущен талант, если он изначально есть.
Он инженер
Итак, если ваш ребёнок имеет склонности к работе инженера и технический склад ума, первое, что нужно сделать — поддержать интерес. Занятые родители склонны ограничить своё участие покупкой книг и компьютера. Однако этого мало — слишком много отвлекающих моментов, устаревшей информации, которую ребёнок не может отбросить в силу ещё не развитого критического мышления. Чтобы не отбить желание к развитию и обучению, важно изначально включиться в процесс и соединить то, что нужно для жизни, и то, что нравится: обучение и игру. При этом важно не ограничиваться плоскостью «ребёнок — техника», обязательно нужно обратить внимание на развитие коммуникационных навыков и общего мышления. В самых младших классах хорошим подспорьем в формировании первичных навыков и первичной профориентации может стать образовательная робототехника, например, набор LEGO Education WeDo 2.0. Детально мы его уже рассматривали в первом посте на Гиктаймс, а сейчас уделим больше внимания методическому аспекту набора.
Формирование понятия эксперимента. Вообще, вся жизнь ребёнка — один сплошной эксперимент. Дети познают мир опытным путём, задают вопросы, выдают свои ответы (строят гипотезы) и получают верные решения (апостериорный метод). Они изначально склонны к схеме эксперимента, а значит, её нужно использовать. WeDo 2.0 интегрируется с ПК и планшетами, позволяет проводить первые эксперименты и фиксировать результаты в прототипах тех форм, с которыми в будущем работают школьники, а затем студенты и учёные.
LEGO Education WeDo 2.0 — робототехнический комплекс, состоящий из «умного» блока управления, функциональных компонентов (колёсики, шестерёнки, провода, коннекторы) и кубиков для дизайна будущей системы (первого робота). Этот набор охватывает все сферы познания: от понятия эксперимента до презентации результатов своей работы.
Практические решения. Работа с WeDo 2.0 ориентирована на практику — то есть ребёнок, работая с робототехническим решением, видит и может подержать в руках результат своей деятельности, может увязывать его с объектами реального мира, понимает, как функционирует созданная им модель.
Если вам кажется, что для того, чтобы собрать что-то нужное и полезное из LEGO, нужно иметь несколько наборов с умными модулями, приводами, движками и горой шестерёнок, вы ошибаетесь — посмотрите, как из относительно простых деталей фотограф собрал машинку для съёмки таймлапсов. Платформа приводится в действие двигателем, способным работать до 8 часов в режиме постоянного движения на обычных батареях AA.
Алгоритмическое мышление. Кто учился в школе в середине-конце 90-х, наверняка вспомнят, как нам объясняли понятие алгоритма: глядя на привычную классную доску, мы рассказывали о том, как кипятить чайник, а учитель тщательно указывал, что мы пропустили (открыть чайник, зажечь спичку, налить воду, включить конфорку и т.д.). Затем мы рисовали блок-схемы и так к нам приходило понимание алгоритма как строгой последовательности действий, каждое из которых должно быть описано. А вот если бы мы имели возможность рассказывать алгоритм в процессе разогревания чая, то не забыли бы про спички, крышку и т.д. Комплекс WeDo 2.0 нацелен на то, что ребёнок создаёт своего первого робота (то есть исполнителя алгоритма) и программирует его. Таким образом, школьник вместе с практикой получает навыки алгоритмического мышления, вникает в основы программирования, учится понимать сущность и свойства системы.
Множество элементов оставляют свободу для полёта фантазии педагога (родителя) и школьника, тем более, что можно разобрать одну модель и собрать другую. Тем самым ребёнок начинает понимать, что решение вариативно и можно из одного и того же исходного набора решить задачу разными путями, среди которых есть и неправильные, и длинные, и оптимальные.
Сбор, анализ и интерпретация данных. Когда ребёнок создаёт своего первого робота, наступает момент измерений передвижения и сбора данных с датчиков. Все данные необходимо фиксировать, сравнивать, пользоваться формами, уметь интерпретировать. Важно, чтобы школьник не только успешно собирал модель, но и мог продолжать наблюдение, делать выводы и рассказывал о них. Можно устроить презентацию, в ходе которой школьник расскажет о процессе построения робота, программирования и результатах наблюдений. Это позволит проговорить все этапы, обнаружить все пробелы, задать новые вопросы, а заодно разовьёт презентационные навыки.
Дизайн и прототипирование. Для будущего инженера дизайн и прототипирование — важная часть работы. Система должна быть спроектирована производительной, экономичной, эргономичной и функциональной. Конечно, школьнику трудно понять смысл этих слов, да оно и ни к чему. Главное — научиться мыслить с точки зрения удобства и простоты решения (но не примитивизации!). Прототипирование — важное умение, которое помогает предвидеть результат и идти к нему итеративно, последовательными шагами. Дизайн решения позволяет познакомиться с геометрией, физикой, понятиями симметрии и равновесия в управлении приборами.
Классический вариант готового робота, хотя на самомом деле вариантов может быть бесконечно много. LEGO Education WeDo 2.0 хоть и мал, например, по сравнению со своим старшим товарищем LEGO MINDSTORMS Education EV3, но всё же полноценный набор для первого робототехнического опыта, который подойдёт не только детям, но и всем, кто хочет поэкспериментировать с роботостроением, имея при этом под рукой надёжную основу, которую можно многократно собирать-разбирать.
Вот, например, что можно сделать, приложив фантазию:
Ещё один небольшой совет — работая с школьниками (не важно педагог вы или родитель), избегайте упрощения лексики и используйте инженерную терминологию. Ребёнок воспримет понятийный аппарат как часть родного языка и в дальнейшем будет легко в нём ориентироваться.
Вообще, среди разработчиков нередко звучит фраза: «Лучшие программисты получаются из людей с инженерным образованием». Здесь, конечно, есть доля профессионального шовинизма тех, кто стал программистом, закончив инженерный вуз в 90-е и начале 2000-х — тогда просто меньше готовили программистов. Тем не менее, если внимательно посмотреть на выборку профессионалов, становится очевидна истинность выражения: хорошие разработчики получаются из тех, кто хорошо проектирует и умеет мысленно охватить систему в целом, а не думать отдельными «блоками». Это очень полезный навык.
Он точно не инженер или не определился
Опять вернёмся в свои школьные годы детей 90-х — мы делились на классы физиков и лириков. Отличники физики и химии презрительно смотрели на любителей читать и писать стихи, юные поэты аппелировали к Пушкину с неудами по точным наукам. В начале 2000-х мы расходились по вузам, а потом… переучивались, потому что многим чего-то не хватало — от элементарной компьютерной грамотности до навыков программирования.
Сегодня вопрос необходимости формирования системного и алгоритмического мышления можно считать снятым. Оно нужно всем — от филолога до конструктора космических кораблей. Процессы глубокой интеграции наук обусловлены информатизацией, стремлением к исследованиям и изысканиям во всех сферах. Так, например, сегодня на передовую вышли проблемы вычислительной лингвистики, теоретической биомеханики, химия и компьютеры помогают историкам и археологам. Да, всё ещё можно сохранить «чистую» специальность, но учёные и практики с сочетанием профильных и вычислительных навыков имеют гораздо большие перспективы. В ближайшие десятилетия ситуация вряд ли изменится — профессии будущего напрямую связаны с алгоритмами, данными и вычислениями.
Комментарий бывшего преподавателя государственного вуза, опыт работы в вузе — 3 года.
Я преподавала статистику, экономический анализ и эконометрику у финансового менеджмента и у прикладной информатики. Казалось бы, эти ребята максимально близки к технарям. Я, будучи молодой и во всех трендах, готовила занятия с ориентацией на работу с ПК — как теорию, так и практику. Всё же 3–5 курсы, ожидала, что будем делать «по-настоящему», так, как это происходит в бизнесе — на их будущей работе. Ну, в общем, то, что я получила, стало едва ли не последней каплей, побудившей навсегда забыть о преподавании. Прежде всего, очень много студентов не дружат с цифрами и логикой — это про них ответы из разряда «полтора землекопа». Им совершенно всё равно, чем отличается десятичная дробь от процента. Но этот вопрос легко решается — можно ещё раз повторить, мало ли, забыли. Самое страшное, что студенты не умеют видеть взаимосвязи, находить закономерности, мыслить системно. Это потом здорово помешает в карьере. Не знаю, если честно, я бы и для них сделала курс робототехники, чтобы лицом к лицу их столкнуть с понятиями алгоритма, системы, управления системой, взаимодействия и т.д.
Поэтому даже, если ваш ребёнок не интересуется техникой, важно дать ему нужные навыки — и здесь обучение через игру (а именно так воспринимает LEGO ребёнок).
WeDo 2.0 помогает сформировать понимание дисциплины на стыке инженерии и базовой специальности. Можно предложить использовать набор для достижения цели, связанной с увлечением или склонностью ребёнка — так он сможет понять, что техника призвана помогать развивать знания, углубляться в процессы.
WeDo 2.0 развивает воображение — робототехническое решение состоит из множества элементов, которые можно комбинировать и фактически изобретать что-то новое. Не стоит настаивать на том, чтобы обязательно получилась машина или вездеход по библиотеке дизайн-решений LEGO Education, возможно, ребёнок создаст то, о чём вы даже не можете подозревать.
Привычные детальки любимого детьми LEGO вне зависимости от склонностей не будут ими рассматриваться как обязательная программа или какое-то сверхурочное занятие — ребёнок быстро втянется в конструирование модели, которая затем ещё и будет выполнять какие-то команды.
WeDo 2.0 формирует коммуникативные, презентационные и коллаборативные навыки. Особенно эти черты проявляются в случае работы в группе. Уже почти прошли те времена, когда учёный-интроверт творит что-то в своей лаборатории и обретает славу. В условиях информационной глобализации важно уметь коммуницировать с коллегами, соавторами, экспертами. Умение работать в команде, будучи её эффективным членом — непреходящая ценность менеджмента XXI века.
WeDo 2.0 делает ребёнка самостоятельным и ответственным за результат действий. Работая с решением, школьник учится проектировать, принимать решения и разбивать работу на задачи и подзадачи. Это помогает сформировать навыки планирования и самоорганизации, которые помогут как при выполнении школьных заданий, так и в будущей карьере.
Обучение любого ребёнка — сложный процесс, в котором, к тому же, несколько участников: родители, учителя, педагоги кружков, репетиторы. И важно соблюдать несколько правил, которые помогут сделать обучение эффективным и пройти первые шаги профориентации — она всё же должна формироваться с детства.
- Говорите с ребёнком на понятном языке, но не подменяйте термины — пусть он погружается в лексику, вникает в суть терминов. Воображение младшего школьника позволяет ему довольно глубоко понимать определения, представлять их.
- Используйте опыт и эксперимент — это естественная для ребёнка форма познания мира. К тому же, развиваются навыки планирования, построения гипотез, рассуждения.
- Пусть школьник говорит, а не только молча записывает результаты наблюдений в тетрадку — так у него сформируется навык самопрезентации.
- Старайтесь работать в команде — с собой или другими детьми, но ребёнок должен осознавать, что он часть цепочки взаимодействий и он отвечает за свой участок работы. От того, как он выполнит свои шаги, будет зависеть весь результат.
- Позволяйте ребёнку ошибаться, не бойтесь ошибиться сами — важно, чтобы был диалог и ошибка воспринималась как отправная точка для поиска нового решения.
А дальше школьник узнаёт новую теорию, осознаёт множество нерешённых задач и пытается найти их решение. И вот тогда приходит время изобретательства — создания новых конструкций, способных приносить реальную пользу окружающему миру. На смену первым роботам LEGO Education WeDo 2.0 приходят LEGO MINDSTORMS Education EV3 — решения с «умным кирпичиком» посерьёзнее, на основе которых уже действительно можно изобретать. Мы уже рассказывали вам об изобретениях, сделанных с помощью EV3.
Ну и наконец, робототехнику можно идеально соединить с любым хобби — даже музыкой. Как вам, например, Джимми Хендрикс из LEGO MINDSTORMS Education EV3?
Безусловно, юный мечтатель всё равно будет метаться от космонавтики к жёлтым шашечкам, от танцев к шахматам, потом непременно станет мучительно выбирать между ВМК, авиастроительным и режиссёрским факультетами. Более того, он ещё и профессии будет менять — такова динамика нашей жизни. Но благодаря раннему обучению с ним всегда будут понимание алгоритмов, системное мышление, инженерное умение проектировать и прогнозировать. А это ещё никому и нигде не мешало.
А мы спешим поздравить с большой победой российскую сборную, которая завоевала четыре медали, включая две золотые, на Международной олимпиаде по робототехнике.
Команда школьников и студентов России приняла участие в Международной олимпиаде по робототехнике (World Robot Olympiad — WRO-2016), которая состоялась в Нью-Дели (Индия). Российская команда представила инновационные проекты по развитию экологической инфраструктуры в Арктике и Мировом океане, выполненные на основе образовательных решений LEGO Education. Больше подробностей — на Facebook.
Сборная России по робототехнике заняла призовые места в 4-х категориях WRO-2016 и даже в самой младшей. Ребята, мы вами гордимся!
