Пустыльник Пётр Наумович – кандидат технических наук, кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры технологического образования Института информационных технологий и технологического образования
г. Санкт-Петербург
Petr N. Pustylnik – Сand. Sci. (Philology), Assoc. Prof., Department of Technological Education, Institute of Information Technology and Technological Education
St. Petersburg)
Цель. Рассмотреть процесс конструирования и программирования школьниками роботов в рамках дополнительного образования и их участие в конкретном состязании.
Методология и методы исследования. Наблюдение, сравнение, анализ и синтез. Информационной базой исследования являются официальные данные, представленные на сайте «РобоФинист», и наблюдения автора, работавшего в судейской бригаде на состязаниях надводных роботов в категории «Аквароботы».
Результаты. Дано описание конструкций аквароботов и сред программирования, применявшихся школьниками на состязаниях в категории «Аквароботы». Предложена экспериментально проверенная поправка в регламент упражнения «Обход по периметру», исключающая возможность программирования акваробота как автомата, работающего без учёта информации от датчиков. Установлено, что школьники-участники состязаний помогают членам других команд (соперникам) улучшать конструкции и программы путём обмена своими знаниями, умениями и навыками (взаимовыручка).
Теоретическое и/или практическое значение. Теоретическое значение исследования состоит в разработке методики для категории «Аква-трек», исключающей возможность программирования акваробота как автомата, работающего без учёта информации от датчиков; в определении группы умений для развития творческого мышления школьников. Практическая значимость заключается в том, что показано влияние участия школьников в состязаниях аквароботов на приобретение новых предметных знаний, умений и навыков.1
Выводы. Участие школьников в состязаниях аквароботов развивает творческое мышление школьников и способствует приобретению новых знаний, умений и навыков, т. к. конструирование акваробота предполагает разработку конструкции с учётом знания гидродинамики и установку датчиков расстояния с учётом знания акустики; программирование акваробота предполагает составление блок-схем с учётом знаний физики; самообразование школьников осуществляется путём обмена своими знаниями, умениями и навыками в процессе помощи членам других команд; является элементом профориентации (участники команд поступают в кораблестроительные или военно-морские университеты). Экспериментально обоснована поправка в регламент упражнения «Обход по периметру».
Aim. To consider the process of designing and programming robots by schoolchildren in the framework of additional education and their preparation for a specific competition.
Methodology and methods. Observation, comparison, analysis, and synthesis. The research is based on official data presented on the RoboFinist website and the author’s observations as a judge at the aqua-robots category of the underwater robot competition.
Results. The paper describes the designs of aqua-robots and programming environments used by schoolchildren in competitions in the “Aqua-robots” category. An (experimentally verified) amendment to the regulations for the perimeter bypass exercise has been proposed, which can eliminate the possibility of programming a surface robot as an automaton operating without considering information from sensors. It has been established that schoolchildren (participants in aqua-robot competitions) help members of other teams (competitors) to improve designs and programs by sharing their knowledge, skills, and abilities (mutual assistance).
Research implications. The theoretical significance of the study lies in developing a methodology for the “Aqua Track” category, eliminating the possibility of programming an aqua-robot as an automaton operating without sensor input, and in identifying a set of skills for developing schoolchildren's creative thinking. The practical significance lies in demonstrating the impact of schoolchildren's participation in aqua-robot competitions on the acquisition of new subject-specific knowledge, skills, and abilities.
Conclusions. Participation of schoolchildren in aqua-robots competitions develops schoolchildren’s creative thinking and contributes to the acquisition of new knowledge, skills, and abilities, as the construction of an aqua-robot involves the development of a design based on knowledge of hydrodynamics and the installation of distance sensors based on knowledge of acoustics. The programming of an aqua-robot involves the creation of flowcharts based on knowledge of physics. Self-education of schoolchildren is achieved through the exchange of these principles, skills and abilities in the process of helping other teams. Participants in the competition enter shipbuilding universities or naval universities (career guidance). An amendment to the rules of the “Perimeter Circumambulation” exercise has been experimentally substantiated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.