Bieži stundās ir no skolēniem mēs dzirdam: “Kur man šis noderēs dzīvē?” Un nevienēr piemēri, ko mēs varam viņiem iedot iztēloties ir pietiekoši, lai radītu viņos interesi turpināt darbu un iedziļināties. Šeit var nākt talkā tādi roboti, kā TTS Blue-Bot, Sphero BOLT+, Makeblock mBot2 un Sphero RVR+, kuri uz šo jautājumu atbild praktiski. Tie palīdz redzēt, kā matemātika, fizika un tehnoloģijas darbojas reālajā pasaulē, piemēram, robotam nobrauc aprēķināto attālumu, atspoguļo funkcijas grafiku vai kļūst par prototipu jaunam dizaina risinājumam.
Roboti motivē skolēnus, jo darbošanās ir interaktīva, balstīta uz uzreiz redzamu rezultātu un kļūdu labošanu. Turklāt skolotājam šie rīki atvieglo organizēt diferencētu mācību darbu klasē: tiem, kuriem sanāk ātrāk var programmēt sarežģītākas funkcijas, tiem, kuriem lēnāk iemācās pamatus, bet visi strādā ar vienu un to pašu uzdevumu.
1.–3. klase: pamatu ielikšana ar Blue-Bot
Kāpēc svarīgi: šajā vecumā skolēniem jāapgūst skaitļu salīdzināšana, vienkāršas sakarības, pirmie algoritmi un domāšana pēc analoģijas. Roboti ļauj to darīt kustībā un spēlē, kas ir atbilstoši bērnu vecumposmam.
- Matemātika: vienkāršotā veidā programmējot Blue-Bot, Sphero BOLT+ vai RVR+, skolēni apgūst ģeometriskās figūras, piemēram, robots “uzzīmē” kvadrātu, un skolēni skaita malas, stūrus. Vai to var izmantot, kā papildus motivāciju elementu, bērniem, liekot izrēķināt dažādas darbības un liekot viņiem aizvadīt robotu, līdz pareizajai atbildei, šādā veidā padarot mācību procesu interaktīvāku un ceļoti skolēnu motivāciju.
- Dabaszinības un citos priekšmeti: Blue-Bot var pārvietoties pa paklāju ar dažādiem dzīvotņu attēliem, un skolēni nosauc dzīvniekus, kas tur dzīvo, šādā veidā kopā saliekot gan vielas apgūšanu, gan arī bērnam palīdzot apgūt virzienu valodu, secīgo domāšanu, atkļūdošanu un problēmu risināšanu. Noteikti iesakām bērnus likt pārīšos, lai viņiem būtu jāmācās arī komandas darbs.
- Tehnoloģijas: bērni kopā ar robotiem apgūst pirmos algoritmu pamatus: darbību secību, loģisko domāšanu un atkļūdošanu, kad Blue-Bot nenonāk tur, kur plānots. Viņi praktiski saprot, kas ir programmvadāma ierīce, un kā tā reaģē uz cilvēka dotajiem norādījumiem.
Skolotājam: sagatavošanās laiks minimāls, nepieciešams tikai paklājs ar kartiņām. Robots ļauj vienā stundā apvienot kustību, matemātiku un valodu. Programmēšana ir viegla, vai nu ar virzienu podziņām, vai robotu vadot ar attālinātu kontroli, ko bērni apgūst pāris minūšu laikā.
4.–6. klase: Sphero BOLT+ un mBot2
Kāpēc svarīgi: šajā vecumā skolēniem jāapgūst mērvienību lietošana, datu vākšana un analīze, algoritmu veidošana un dizaina procesa soļi. Roboti palīdz šos abstraktos jēdzienus padarīt praktiskus un motivējošus.
- Matemātika: programmējot BOLT+ vai mBot2, skolēni izveido trijstūrus vai četrstūrus, tā mācoties par leņķiem un figūru īpašībām. Viņi arī praktiski izmēra ceļu un laiku, lai aprēķinātu ātrumu pēc formulas ceļš = ātrums × laiks. Rezultātus salīdzina ar prognozēm, mācoties analizēt datus.
- Dabaszinības un citos priekšmetos: ar BOLT+ sensoriem skolēni pēta berzi: robots kustas pa dažādām virsmām, un skolēni analizē, kur tas brauc ātrāk vai lēnāk. mBot2 var izmantot arī dizaina un tehnoloģiju projektos, piemēram, radot papildinājumu, kas ļauj robotam apstāties pie šķēršļa.
- Tehnoloģijas: skolēni apgūst algoritmu izmantojot Sratch vizuālās programmēšanas valodā, veido un atkļūdo kodu. Viņi iepazīst dizaina procesu no idejas līdz prototipam un uzlabojumiem, piemēram, uzliekot sensorus vai mehāniskas detaļas. Tas veicina gan radošumu, gan inženierdomāšanu.
Skolotājam: sagatavošanās prasa sagatavot dažādus segumus vai mērījumu lapas, bet stundā skolēni kļūst patstāvīgāki. Uzdevumus viegli diferencēt: vieni risina vienkāršus maršrutus, citi programmē ar mainīgajiem. Robots palīdz ātrāk atklāt kļūdas, skolotājam mazāk jāiesaistās individuāli.
7.–9. klase: Sphero RVR+ un mBot2
Kāpēc svarīgi: šajā vecumā skolēniem jāapgūst sarežģītākas koncepcijas: Pitagora teorēma, funkcijas un to grafiki, kustības un paātrinājuma aprēķini, kā arī risinājumu plānošana un pilnveidošana. Roboti ļauj teoriju pārbaudīt praksē un attīstīt pētnieciskās prasmes.
- Matemātika: ar RVR+ skolēni pārbauda Pitagora teorēmu, robots pārvietojas pa taisnleņķa trijstūra katetēm un hipotenuzu, un skolēni salīdzina mērījumus ar aprēķiniem. Tāpat tiek veidoti grafiki, sasaistot nobraukto ceļu ar laiku, un aprēķināts ātrums un paātrinājums.
- Dabaszinības un citos priekšmeti: skolēni pēta, kā papildu masa ietekmē robota kustību, sasaistot to ar enerģijas saglabāšanās likumu. mBot2 var izmantot, lai vizualizētu ekosistēmas, piemēram, robots “plēsējs” seko “upurim”. Tas palīdz dabaszinību stundās radīt dinamiskus modeļus.
- Tehnoloģijas: skolēni programmē RVR+ ar Python vai JavaScript, veido algoritmus, testē tos ar sensoriem un pilnveido pēc vajadzības. mBot2 kļūst par platformu radošiem inženierprojektiem – skolēni pievieno papildu detaļas, rada mehāniskus risinājumus un dokumentē ar rasējumiem un 3D modeļiem. Tiek īstenots pilns dizaina cikls: ideja → prototips → testēšana → uzlabojumi.
Skolotājam: sagatavošanās prasa izplānot eksperimentus un sensoru lietošanu, bet skolēni paši apkopo rezultātus un prezentē secinājumus. Tas samazina skolotāja slodzi, stundas kļūst par diskusijām ar reāliem datiem un praktiskiem pierādījumiem.
Skolotājam šādu tehnoloģiju izmantošana nozīmē vieglāk organizēt darbu klasē, mazāk laika veltīt kļūdu labošanai, iespēju diferencēt uzdevumus un vienā stundā apvienot vairākas mācību jomas. Turklāt šādas iekārtas ir atbalstāmas ES Kohēzijas politikas programmas 2021–2027 4.2.1.5. pasākumā, kas paredz finansējumu mūsdienīgas un iekļaujošas mācību vides nodrošināšanai