Roboty w szkole – jak się nie pogubić?
Postęp technologiczny w edukacji jest widoczny gołym okiem. Z roku na rok coraz głośniej mówi się o tym, że na rynku pracy są ogromne niedobory pracowników z umiejętnościami związanymi z IT. Między innymi dlatego w edukacji coraz częściej spotykamy roboty czy mikrokontrolery. Uczenie programowania na konkretnym, namacalnym obiekcie jest dla uczniów o wiele bardziej atrakcyjne, ale i przyswajalne niż nauka wyłącznie z ekranu komputera „na sucho”.
Informatyka jest dziedziną niezwykle turbulentną. W przypadku tego przedmiotu szkolnego postęp osiągnięty w pięć lat może oznaczać zmiany zbliżone do tych, które osiąga się przez 20 lat badań nad np. zagadnieniami matematyki teoretycznej czy chemii. Komputery czy telefony, które wyprodukowano dwa, trzy lata temu, uważamy za stare i przymierzamy się do ich wymiany. Dziesięć lat – ta granica wręcz dyskwalifikuje rozsądne używanie sprzętu. To pokazuje w pewien sposób zapotrzebowanie na dynamikę zmian, również w edukacji.
W jaki sposób wybrać rozsądnie, przymierzając się do zakupu robotów w szkole? Warto skorzystać z kilku pytań pomocniczych:
Kto realnie ma korzystać z robotów?
Na pozór proste pytanie, które potrafi mocno zawęzić listę rozwiązań czy producentów. Inne rozwiązania będą kierowane do uczniów klas 1-3, inne do uczniów 12-14letnich, mających za sobą już pierwsze doświadczenia programistyczne. W przypadku uczniów z ograniczonym funkcjonowaniem np. układu ruchowego czy ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi, będą to jeszcze inne (czasem dedykowane) rozwiązania. Różnice te mogą pojawić się zarówno w samej konstrukcji sprzętu, jak i interfejsu aplikacji czy środowisk programistycznych, które wspierają pracę z urządzeniem. W tym miejscu warto również wziąć pod uwagę takie czynniki, jak wodoodporność, pyłoodporność konstrukcji. Możliwość łatwego dokupienia części zamiennych lub elementów poszerzających możliwości urządzenia. Integracja z istniejącymi rozwiązaniami rynkowymi (standardy czujników, klocków, etc).
Jak zarządzać robotami?
Zarządzanie kilkunastoma czy kilkudziesięcioma robotami po pewnym czasie może stać się uciążliwym obowiązkiem. Należy zawczasu podjąć decyzję, która osoba (lub osoby) będzie za to odpowiedzialna. Ładowanie robotów, weryfikacja kompletności zestawu czy wreszcie tak prozaiczne czynności jak zadbanie o rozłożenie modelu robota – to wszystkie zadania, które zabierają czas. I oczywiście – w idealnym świecie każda grupa pod koniec zajęć rozkłada swoje roboty, kompletuje zestawy, etc. Ale życie nie jest idealne, a czas zajęć płynie nieubłaganie. Niejednokrotnie zatem zdarzy się, że przy źle zarządzanej pracowni robotycznej na tabletach pozostawione są poprzednie projekty, roboty są rozładowane, czy konstrukcje z czujnikami nierozłożone. Należy brać to pod uwagę.
Jakich mamy nauczycieli?
Pytanie – wytrych, niezwykle ogólne. Ale to w dużej mierze od nauczycieli będzie zależało, czy sprzęt w szkole zostanie wykorzystany, czy będzie się jedynie ładnie prezentował na półce oraz podczas „dni otwartych szkoły”. Nie do przecenienia w tym zakresie jest odpowiednie szkolenie. Jeśli w szeregach szkolnych mamy entuzjastę nowych technologii, warto posiłkować się taką osobą i jej wiedzą z zakresu robotyki. Naturalnie – prawa rynkowe powinny zadziałać w tym miejscu. A zatem albo podpisanie umowy-zlecenia na usługę szkoleniową, albo przynajmniej odpowiednia gratyfikacja dodatkiem motywacyjnym powinny być niezbędnym minimum. Poza komponentem szkoleniowym istotną pomoc może stanowić baza materiałów do wykorzystania podczas zajęć. Część producentów robotów zapewnia scenariusze czy projekty. Niektóre z firm idą o krok dalej, jako usługę komplementarną oferują platformę edukacyjną z filmami, scenariuszami przygotowanymi przez specjalistów, ale i z propozycjami płynącymi od społeczności. Takie rozwiązanie jest nadzwyczaj praktyczne – nauczyciele-praktycy, którzy dzielą się swoimi pomysłami na wykorzystanie robotów podczas swoich zajęć, wprowadzają ogromną wartość dodaną.
Czego wymagamy od sprzętu?
Niezwykle istotnym zagadnieniem, które w istocie powinno stanowić punkt wyjścia w kwestii rozważań o robotach i mikrokontrolerach, jest analiza podstawowych potrzeb szkoły. Innymi słowy – czego my wymagamy od sprzętu. Czy preferujemy roboty modułowe, czy może sprzęt latający / drony. Jeśli w planach mamy koło obróbki vide, lub turystyczne, z pewnością ważna będzie dla nas jakość obrazu z kamery zamontowanej na urządzeniu. Z kolei dla zwolenników majsterkowania istotne będzie to, czy określona konstrukcja umożliwia np. wydrukowanie części komponentów przy pomocy drukarki 3d.
Roboty w dużej mierze różnicują właśnie możliwości konstrukcyjne, wbudowane czujniki oraz oprogramowanie. Najczęściej spotyka się czujniki wspierające funkcję line-follower, czujniki przeszkody, dotyku, oświetlenia czy możliwość odtwarzania i nagrywania dźwięku. Znacznie rzadziej będą to specjalistyczne czujniki np. wilgotności powietrza, czujnik pola magnetycznego, czujnik cząstek PM2,5 czy dokładny termometr. Jeszcze rzadziej – wbudowana kamera termowizyjna czy moduł GSM pozwalający np. zaprogramowanie wysłania SMS w przypadku wystąpienia określonego zdarzenia. Ogólna zasada jest taka, że im droższy i bardziej specjalistyczny czujnik, czy moduł, tym rzadziej go spotkamy w zestawie. Czy to źle? Czy wszystkie rozwiązania będą wykorzystywane w szkole? Na to pytanie trzeba już sobie samemu odpowiedzieć…
Autor: Tomasz Mikołajczyk
Tomasz Mikołajczyk - nauczyciel informatyki w Szkole Podstawowej nr 9 w Tarnowskich Górach, bloger IT (www.paninformatyk.com.pl), zwolennik korzystania z nowych technologii w edukacji. Autor i współautor scenariuszy. Członek społeczności Superbelfrzy RP. Poza szkołą – audytor systemu zarządzania bezpieczeństwem informacji w administracji, szkoleniowiec IT oraz QA Manager.