Нам задали изобрести робота

 Юлия ГРЕЧЕНКОВА
 Елена КУЗНЕЦОВА,

Современные первоклашки язык программирования учат раньше, чем русский. А пятиклассники знают, как сделать так, чтобы коммунальные службы были всегда готовы к зиме. Где растят юных гениев робототехники, выясняли корреспонденты «ТИ».
Непостижимая механика
Если еще пять-десять лет назад на школу был один компьютер, и тот в кабинете директора, то теперь детсадовцы играют с программируемыми игрушками, первоклашкам преподают информатику, а пятиклассникам – робототехнику. Не в каждой, конечно, школе, – в двух-трех на весь город. Зато это уже никого не удивляет.
Потому что, с одной стороны, это старое доброе научно-техническое творчество, которое раньше было с паяльником и микросхемами, а сейчас с программируемыми платами. А с другой – наукоемкие технологии ворвались в нашу обыденность и неплохо в нее вписались.
Александр Самедов, который ведет кружок робототехники в тульском лицее № 4 (подразделение образовательного комплекса № 1), утверждает, что современным детям куда понятнее принципы электроники, чем механики. Собранный преподавателем физики маятник часов надолго ввел их в ступор: школяры не могли понять, как он вообще может работать автономно.
– Свой первый алгоритм я написал классе в одиннадцатом, – говорит Самедов. – На настоящем языке программирования, конечно, все серьезно. Но это когда было. А сейчас есть языки символьные, наглядные. Команда там задается при помощи картинки, и это дает возможность освоить программирование даже детям.
Наука ходить
Собранный пятиклассником из типового конструктора Lego робот может пройти по начерченной на полу линии. Делать таких тяжело, потому что уже сама по себе ходьба – процесс непростой для машины. Если посмотреть видеоролики с испытаний человекообразных и не очень роботов, можно понять, как сложно переступать с ноги на ногу: они часто запинаются, путаются в конечностях и падают.
– Ходьба – это на самом деле очень сложно, – констатирует Самедов. –  Даже человек учится ей год как минимум. Мой сын только года в два уверенно пошел.
У робота вместо сложной системы органов чувств, которая есть у гомо сапиенс, всего четыре встроенных датчика: реагирующий на расстояние, температуру, звук и свет. Благодаря последнему он ползет по жирной черной линии, колеблясь и время от времени «прыская» на нее тревожным красным лучом. Машина обрабатывает отраженный от поверхности свет и таким образом ориентируется в пространстве.
– Робот способен отличить густо-черный, отразившийся от нарисованного маршрута, и серый, который вернул ему стол, – поясняет Самедов. – Других ориентиров у него нет, машине легко заблудиться, отклонившись от маршрута. Поэтому робот запрограммирован так, чтобы, считав черный, проверять всегда, что справа. А получив белый – что слева, и никогда наоборот, иначе – полная дезориентация.
Собранный вручную робот-богомол шустро бегает, вскидывает усы и двигает жевалами. Его уже полгода никто не осмеливается разбирать, хотя у лицея ограниченное количество конструкторов, а число желающих сделать робота поддается подсчету куда хуже. Как правило, роботы долго не живут, но насекомообразная машина стала исключением – очень уж удачной она вышла.
– Чаще всего то, что мы собираем, – это авторская разработка на базе типовой модели, предложенной создателями конструктора, – поясняет Самедов. – Взяли что-то за основу и усовершенствовали. Это, по сути, и есть творчество – синтез того, что уже изобрели, и того, чего еще никогда не было.
Мало придумать что-то оригинальное, робот должен быть еще и надежным. На стрессоустойчивость изобретения юных умов испытывают посредством встряски – просто берут в руки и трясут хорошенько. Если посыплются детали, без разговоров отправят на доработку.
Самодельный уборщик
Строить роботов хотят буквально все дети. В начальных классах перед очарованием железных человечков отступают даже гендерные различия: и мальчики, и девочки одинаково хорошо справляются с поставленной задачей. Среди пяти-, шестиклассников, увлеченных робототехникой, уже нет ни одной девчонки. Зато все еще есть и технари, и гуманитарии.
– Технарей, из которых потом получатся инженеры или программисты, уже сейчас отчетливо видно: им скучно слушать про историю изобретений, они первыми кричат, мол, давайте уже собирать, – говорит Самедов. – Для так называемых гуманитариев сборка «железных человечков» в этом возрасте тоже очень привлекательна. Они быстро схватывают то, как пишется программа, и придумывают свою.
Недавно в качестве внеурочного проекта дети собрали робота-уборщика. Тестировали на столе, раскрошив пенопласт – справился. Вынесли во двор для испытаний в естественных условиях – стал пробуксовывать, но в целом снег загребал исправно. Подумали даже перепрограммировать его, увязав всю работу на датчике температуры, чтобы роботизированный грейдер действовал по принципу: холодно – пора чистить. Вот это точно подошло бы для наших реалий, и никто бы не сказал, что жилищно-коммунальные службы оказались не готовы к зиме.
Конспект в картинках
Со следующего учебного года роботехнику, возможно, начнут преподавать уже с первого класса – в еврейской школе. Уже сейчас с первого года обучения тут с успехом учат детей информатике. Весь урок – в стихах, конспекты пишут пиктограммами, то есть картинками. Получается, учиться писать на русском языке в 7 лет еще рано, а на искусственном языке программирования – в самый раз.
Учебную программу кандидат наук преподаватель информатики Наталья Пионтковская разработала сама – для первоклассников их просто не было. Каждое занятие начинается с того, что на доску вывешивают плакат с роботом Гошей: урок становится похож на игру, а детям так учиться проще и интереснее. «Геймофикация» образования в принципе стала трендом, однако даже не о том речь, просто первоклашки все еще любят играть больше, чем учиться, таскают в школу кукол и машинки.
Пионтковская поясняет, что, несмотря на то что дети сейчас чуть ли не рождаются с гаджетами в руках, с пеленок легко разбираются со смартфонами, играют и смотрят мультики на планшете, они не представляют, как использовать компьютер в учебных целях.
– Образуется своеобразный провал межу домашним и школьным компьютером, потому что один – для удовольствия, а другой – для дела, на нем установлены программы.
Выходит, что преподавание информатики с первого года обучения – вещь утилитарная. Чтобы в 10 лет изобрести своего робота, надо в 7 освоить компьютер.