子供のロボティクスを教え始める方法：「ROBBOClubs」の作成者へのインタビュー

ITスペシャリストの自然な願望は、子供にプログラミングとロボット工学をできるだけ早く紹介することです。これを行う方法とどこから始めればよいかについて、ROBBO会社と教育クラブのネットワークROBBOClubの創設者であるPavelFrolovに、そして最近では私立学校のネットワークROBBO Academy FutureSkillsに尋ねました。







さまざまな年齢の子供たちに複雑な技術的概念を教えながら、パベルは犬を食べました。カットの下で-技術的な知識を子供に提示するための最良の方法と、学校教育への彼の個人的なアプローチについて。



でもまずは「ROBBO」について一言。当初は、無料のソフトウェアとハ​​ードウェアに関する教育ロボティクスの開発者および製造業者です。戦略的イニシアチブ庁（ASI）のリーダーシッププロジェクト。実際、彼らはイノベーション推進基金の支援を受けて製品を開発しました。



ROBBOの助けを借りて、50,000人の子供たちが130以上のROBBOClub.Ruクラブと、世界20か国（米国、ヨーロッパ、CIS、アジア）の300以上の学校で勉強しています。



ROBBOは、Google RISE Awards、フィンランド政府大会（FinLanding）、日本政府大会（Fukuoka Startup Day）の2回受賞しています。そして、彼女はサンクトペテルブルク政府から、最高の革新的な製品と「最高のソーシャルプロジェクト-2018」というタイトルで賞を受賞しました。そうですね、Pavel Frolovは、このストーリー全体の作成者であり、インスピレーションを与えてくれます。



-主な質問から始めましょう。たとえば、テクノロジーを使って5歳の子供を魅了するための既製のレシピはありますか？



-もちろん、どんな機会にも合う既製のステップバイステップの説明を提供する人は誰もいません。しかし、テクノロジーの研究は、他の主題と同じ視点から、興味を持ってアプローチする必要があります。たとえば、コンピュータゲームをプレイするのではなく、コンピュータゲームを作成する方がはるかに興味深いことを示す必要があります。そしてもちろん、私たちは一貫して行動しなければなりません。私たちのクラブのこの年齢の子供たちは、最初にテクノロジーで遊んで、次にそれらを研究し始め、そして創造します。



-この分野での開発を開始するために必要な基本的な知識はありますか？



-ここでは、プログラミング、回路、マイクロエレクトロニクスの分野の知識が主です。電子機器のコンポーネントを操作するスキル、ロボットを含む電子機器のプログラミングが重要です。



-プログラミングをどのくらい早く、どこから始めればよいですか？



-私たちの教育機関では、5歳の子供と私は、「大人の」言語を学ぶための基本的な言語であるビジュアルプログラミング言語Scratchを勉強しています。





Scratch 3.0



Scratchエディターインターフェイスは、アルゴリズムとアプローチを作成するための基礎を築くのに役立ちます。この段階で、論理と数学的思考を開発することが重要です。また、プログラムのコンポーネントを作成するための基本（コーディング、デバッグ、ユニットテスト、統合テスト）についても理解してください。



子供がまだ読めないときは、Scratch Juniorから始めて、3Dペンとさまざまなコンストラクターを追加して、運動スキルとロジックを開発できます。何か深刻なことをしてはいけないことを理解することが重要です。

7歳から、Scratch、Arduinoが理想的です。Scratchの機能が使い果たされたとき（これは10年以上です）、Arduino IDE、Python、C＃、およびあなたの心が望むものに切り替えることができます。

サンプルコードを含むArduinoIDEのスクリーンショット



コントローラーによると、これはESPおよびArduinoの高度なバージョンです。特定の場合に正確に何を選択するかは、タスクによって異なります。純粋な言語が適しているものもあれば、ゲームエンジン、エミュレーター、フレームワークなど、さまざまなものがあります。





Arduinoの人気のあるバージョンの1つは、Arduinonanoマイクロプロセッサボード



です。推奨するすべてのプラットフォームが広く利用可能です。コンピュータゲームに匹敵するロボティクスへの熱狂がまだないのはなぜですか？



--Arduino、Scratchはまだ利用可能ではなく、コンピューターゲームほど普及していません。すべての学生はゲームについて知っています。彼らはお互いを巻き込み、両親は子供を占領し続けるために何の努力もする必要はありません。プログラミングとロボティクスでは、その逆が当てはまります。子供たちは、主に大人から、つまり子供たちをサークルやオンラインコースに連れて行く親から、または高度な技術の教師から、これらの分野について学びます。同じArduinoとScratchをマスターするには、大人からの助けと説明が必要です。その結果、夢中になれるためには、親と子の両方が、次のコンピューターゲームをダウンロードするときに費やすよりも多くの努力をする必要があります。



過去数年で、状況は変化し始めました。より多くのプログラミングとロボティクスのサークルが開かれています。彼らを訪ねる子供たちは、彼らの印象やプロジェクトを仲間と共有し、仲間もまた勉強に来ます。子供に包括的な教育を提供したいという両親からの大きな需要があり、彼ら自身がそのトピックに関する情報を探して研究しています。ナショナルテクノロジーイニシアチブの枠組みの中で技術教育を普及させるために多くのことが行われています。NTIオリンピック、WorldSkillsコンテスト、NTIサークル運動のイベントが開催されます。

Education National Projectの枠組みの中で、学校はテクノロジーレッスンを近代化する必要があります。つまり、最新のプログラムと機器に切り替えます。

プロセスは私たちが望むよりも遅くなっています。しかし、これはプログラミングとロボティクスの普及において最も重要な要素です。



-あなたは、そのような「テーマ別」教育で無料のハードウェアとソフトウェアの使用を積極的に提唱しています。どうですか？



-無料のソフトウェアステータスは、すべてのスキームとコードが無料であり、パブリックドメインにあることを意味します。



ほとんどのロボティクスクラブはクローズドテクノロジーに基づいた機器を使用しているため、子供は自分が研究しているコンストラクターを「歯車に」理解して、それがどのように機能するかを理解することができません。

「分解・組立」方式だけでなく、根本的に新しいものを分解・改良・組立て、誰もがソフトウェアやハードウェアの構造を理解できるように子供たちに教えようとしています。

無料のソフトウェアとは、一部のプラットフォームやライセンスソリューションのフレームワークを超えることを意味します。これは創造性と発明者のための自由です。これは、テクノロジーの根底に到達する機会です。そのため、私たちはサークルやROBBO Academy FutureSkillsでオープンソースソフトウェアを使用しています。



-正確には何を使用していますか？独自の開発はありますか？



-まず、「ROBBORoboplatform」と「ROBBOLaboratory」です。まだそれらに遭遇していない人のために、「Roboplatform」はプログラミングとロボティクスを教えるのに使用されるモジュラーコンストラクターです。これは、子供と大人の両方が、マイクロコンピューターの操作とセンサーからの情報の処理の背後にある考え方をすばやく理解するのに役立ちます。





「ROBBOプラットフォーム」と「ROBBOラボ」



「ROBBOラボ」は少し違う側面に触れています。センサーとプログラム可能なセンサーを備えたボードで構成されており、耐久性のある透明なカートリッジにパッケージされているため、子供たちは中身を見てマイクロエレクトロニクス部品を理解できます。センサーから情報を収集し、それをコンピューターで処理することにより、学生は「モノのインターネット」の本質をよりよく理解することができます。



さらに、ROBBO Protosプロトタイピングセンターを使用する予定です。このセンターには、3Dプリンターに加えて、レーザー彫刻機とフライス盤、Mini3DプリンターとArduinoベースの回路キットが含まれています。





スタンドのパベルは、「ROBBOプラットフォーム」と3Dプリンターミニの動作を示しています



-あなた以外に、トレーニングに推奨できるキットはありますか？



-ここで、7月末に、戦略的イニシアチブ庁と芸術産業市場協会が実施した最高の教育機器をめぐる競争の結果がまとめられました。その結果によると、35の教育と教育の手段がカタログ「子供たちの教育と教育に推奨される」に含まれるでしょう。私はあなたにこの評価によって導かれるようにアドバイスすることができます。カタログはまだ正式に公開されていませんが、含まれる機器のリストは、コンテストの議事録に記載されています。

オープンソースと無料のハードウェアを使用して、独自のプログラミングキットを作成することをお勧めします。これはもう少し複雑ですが、将来的にはさらに多くのメリットがもたらされます。

-プログラミングの教育アプリケーションにアドバイスして、（親ではなく）それらが主題で子供を導くようにできますか？



-Scratchのアプリケーションはなく、C ++およびC＃のプログラムは多数あります。しかし、正直なところ、私は何もお勧めできません。



私は、子供たちが優れた教師や仲間のグループでプログラミングを学び始める方がはるかに効果的であると確信しています。通常のサークルまたはオンラインコースでは、100％の子供が結果を得ることができます。知識だけでなく、自作のプログラムもあります。

教育シミュレーターを使って実際に自分でプログラミングをマスターできる子供たちの割合は非常に少ないです。

多くの場合、それは無駄な時間です。一連のコースを完了し、プログラミングの基本を習得した後、思春期のトレーニングプログラムに切り替えることができます。



-それなら、親が主題に「浮かんで」いないのを助け、子供を助ける何かがあるのでしょうか？



-はい、選択した分野によっては、たくさんの文献があります。ここではいくつかの例を示します。

• 私たちの自習ガイド：教師と親のための自習ガイド-37-lessons.pdf ;
• ハーバード教育大学院のクリエイティブプログラミングガイド：scratch.by/news/project_news/guide_creative_programming/ ;
• Tinkerkaduによると、ウェブ上には多くの教訓があります。

しかし、いずれにせよ、そのようなトレーニングは、サークル内のクラス（オフラインまたはオンライン）と比較することはできません。また、書籍やWebの情報が少ないからといって、効率が低下するだけです。



-物理学はロボット工学の背後にありますが、焦点を当てる主題の中でそれについて言及していません。どうして？



-それはトピックへの分割の問題です。 ROBBOクラブのサークル、そして現在は私立学校のROBBO Academy Future Skillsのために、教育プログラムを作成しました。その中で、物理学の必要なセクションが回路とマイクロエレクトロニクスのコースでカバーされています。そのようなレッスンは実際に知識を統合するので、私たちはこちら側から来ました。抵抗、電流、電圧が抽象的にではなく、実際にどのようなものであるかを説明します。そして、子供は、得られた経験を使用して、自分の電子デバイスを作成できます。子供たちは、自分の周りにある電気機器の内部にあるもの、それらがどのように機能するかを理解し始め、自分の手でそれらを作成することを学びます。古いグループの子供たちは、電子機器の「頭脳」であるArduinoボードを直接操作します。



実際、私たちは、学生があらゆるデバイスの本質を理解し、店で購入するか、3Dプリンターで必要な部品や要素を印刷することによって、デバイスを組み立てることができるように教えています。そして、自分で子供にテクノロジーを紹介したいのなら、これから始めなければならないと思います。

なぜあなた自身の学校を開くのか

それ以上の会話はポールの学校の宣伝ではありません（私はすぐに言います：私はインタビューから多くの「不必要な」ものを切り取りました、そしてポールは気分を害したようには見えませんでした）。私の観点から、そして私だけでなく、学校の教育システムは長い間アップグレードする必要があります。ここでは、新しい方向性や追加の方向性だけでなく、配信システム、方法、意味、関心についても話します。そして、この点で、私はこの問題に関してアマチュアではない人の学習プロセスの一般的な見方に興味があり、近年、彼自身の学校を開くことに取り組んでいます。



-最近、ROBBO Academy FutureSkillsのオープンを発表しました。あなたのサークルとの根本的な違いは何ですか？



- ROBBOアカデミー未来のスキル-これらはもはやサークルではありませんが、本格的な学校であり、私たちはそれらを家族教育の中心地と呼んでいます。 5〜15歳の子供向けに設計されています。このプログラムには、学校のカリキュラムを習得するための準備が含まれ、その後、感情的な知性、金融リテラシー、数学、エンジニアやプログラマー向けの英語のレッスンで通常の科目のリストを拡大します。このプログラムの目標は、思考、知性、想像力、注意力、記憶力を発達させ、子供たちに経済的に自立することを教えることです。



学校は人道的および技術的な主題を教えます。授業終了後、専門サークルに参加することができます。便利なのは、学校と追加の教育を1つの場所にまとめることができ、すでに独自の機器を備えていることです。そのため、子供たちはITと数学に偏った一般的な教育を受けることになります。そして、ロジスティック的にそれは親にとって便利でしょう。



最近では、モスクワ、サンクトペテルブルク、サンクトペテルブルク郊外のプーシキンに学校を開設しました。同時にフランチャイズも立ち上げておりますので、まもなく他の都市にも学校が登場することを期待しています。



-そして、特に学校がフランチャイズである場合、そのような学校の教師をどこで見つけるのですか？



-私たちのROBBOサークルは、私立学校の出現に向けた準備をすでに整えています。ネットワークにはすでに130を超えるユニットがあるため、教師のトレーニングの問題に早期に対処する必要がありました。このために、ロシア国立教育大学と共同で開発されたトレーニングおよび再トレーニングコースがあります。ヘルツェン。そして、選択システムが調整されます。市場の上の給与は、品質を落とさないように、入り口での深刻なフィルタリングを可能にします。



-教育プログラムもROBBOクラブやクラブから受け継がれていますか？



- 承知しました。プログラムは準備ができており、世界20か国ですでにテストされており、欧州連合のプログラムに参加しており、日本政府のレベルで認められています（国の予算から日本の学校でROBBOクラスを開くことで助成を受けています）。 5万人の子供たちが私たちの方法に従って勉強します。これらは、「娯楽とオリンピックの数学」、「スクラッチジュニアからユニティとパイソンまでのアルゴリズムとプログラミング」、「ロボット工学、回路とマイクロエレクトロニクス」、「3Dモデリングと3D印刷」などの分野です。





スクラッチとROBBOプラットフォーム



を使用したロボティクスレッスン私たちは教育方法に数百万ドルを投資しました。それらは、世界で最も優れていると考えられているフィンランドの教育システムの原則に基づいており、その原則の1つは、子供たちがいわばミニ調査に従事しているということです。さらに、ロシア国立教育大学の専門家が私たちの方法の開発に参加しました。ヘルツェン。現時点では、ロボット工学および関連分野で世界最高のプログラムの1つがあると思います。そして、私たちは常にそれを改善しています。



-プログラムと教師は成功を保証するものではありません。子供はプログラミングに加えて「魂」を持っている必要がありますか？



-規律はさまざまな程度で子供たちを引き付けることができます、そしてそれは大丈夫です。もちろん、誰かが医者になることを夢見ている間、誰かがもっと踊りたいと思うかもしれません。子供がどれほど情熱的であるかは、私たちが最終的に何を得るかによって異なります-インスピレーションを得た発明者またはデジタル技術に精通している人。どちらの結果も良好です。なぜなら、医師、教師、そしてすべての伝統的な職業でさえ、デジタル技術が彼らの領域に浸透するという事実にすぐに直面しなければならないからです。これに備える必要があります。はい、そして日常生活では、物事のインターネットの急速な発展を考えると、それは役に立ちます。だから私たちはテクノロジーで子供を魅了しようとします。



疑わしいアイテムのリストに感情的な知性があるのはなぜですか？それは何をどのように教えられるべきですか？



-感情的な知性は、世界と調和して相互作用する、強い自給自足の人格の形成に必要です。 EQが高い子供は自信があり、自尊心が高いため、仕事の自立と成功に貢献します。



私たちは、あらゆる教材を簡単に習得し、間違いから学び、失敗から建設的な結論を導き出し、あらゆる状況で自分自身を維持し、情報に基づいた選択を行い、対立を解決し、創造せず、感情的に訴え、他者を導くことを教えます。



私たちが開発することが重要だと思うもの：コミュニケーションスキル、認知スキル、目標設定スキルと目標達成、ストレス耐性、新しい状況への適応スキル、紛争解決スキル。



これらのスキルが家族や学校で発達していれば良いのですが、これは非常にまれです。ですから、親に子供に与える知識だけでなく、調和のとれた、自給自足の、成功する人格を育てる方法についても考えてもらいたいと思います。