Онлайн-журнал «Юный киберфизик»

Робототехнический кружок — территория профессионального выбора

2026-08-13 16:05 Учительская
На фото - автор с учениками на областном открытом конкурсе школьников и студентов по робототехнике и автоматизации
Педагог Гимназии № 47 города Кургана Татьяна Михайловна Корюкина рассказывает об организации проектной деятельности в гимназии и привлекает к работе кружка его выпускников — сегодняшних студентов. Модуль «Выращивание растений: Умная теплица на окне», подготовленный для Турнира новаторов, — пример такого взаимодействия.
Правилом работы любой гимназии стало выполнение старшеклассниками проектов, что предполагает умение работать с информацией, видеть проблемы, планировать и контролировать свою деятельность, а так же выражать свои мысли, понимать других, взаимодействовать и сотрудничать.
Определить тему проекта не всегда легко. Она должна быть интересна самому автору, решать важную для него и других людей проблему. Вместе с тем автору проекта и команде проекта необходимы конкретные знания и практические навыки для его реализации и получения уникального продукта. Подготовить гимназистов к осознанному выбору темы, сделать работу над проектами интересной и увлекательной, и в тоже время познавательной и обучающей — такую задачу ставит перед собой кружок «Робототехника».
Кружок работает уже 14 лет, его посещают ребята 5-11 классов. За это время выполнены проекты на самые разные темы:
робот — сборщик сосулек;
робот- уборщик территории;
робот — сортировщик мусора;
умная подставка для книг, планшета, телефона во время дистанционного обучения;
робот для выполнения физических упражнений для больных ДЦП и реабилитации участников СВО;
робот доставщик грузов и раненых на СВО;
умная подставка для удочки и другие.
Разнообразие проектов отражает многопрофильность нашей гимназии. Кружок посещают старшеклассники технологического, естественно-научного и гуманитарного профилей, то есть те, кто в какой-то мере определился с будущим выбором профессиональной сферы. Программа работы кружка помогает ребятам 5-9 классов с выбором профиля. Занимаясь в кружке, кто-то из детей через год-два, а кто-то позже понимают кем хотят стать: инженером, программистом, педагогом, учёным и т. д.

Как мы работаем над проектами

Оценивая работу кружка, выделю ряд сложившихся особенностей в организации работы.

1. Структура программы и организация занятий
Первое полугодие изучаем новый материал, а потом работаем над проектом. Обсуждаем возможные тематические направления: если их несколько, делимся на группы. У каждой группы есть ученик-координатор из 10 или 11 класса, и ещё у меня есть ученик-наставник для всех детей, такой ученик только из 10 или 11 класса. К нему можно подойти с любым вопросом, если вопрос не решен, подходят ко мне. Работаем не только по расписанию, а каждый день — на переменах, после уроков, в любое свободное от уроков время.

2. Коммуникация и взаимодействие.
С самого начала работы над проектами проводим общие обсуждения — что сделано, что не получается, предлагаем возможные решения. Защита проектов многоступенчатая: сначала я слушаю одна, направляю, задаю вопросы, делаю корректировку; потом защита в группе с координатором; затем — с учеником-наставником, только потом выходим на конкурсы. На кружке работаем по программе, а проекты выполняют дети в любое свободное время.

3. Повышение уровня самоорганизации школьников
Учу детей и требую от них планировать каждый свой день на неделю вперёд; в конце недели анализировать что получилось, а что нет, и на основе анализа планировать следующую неделю. При планировании обязательно каждый день от 30 минут до 2 часов уделять работе над проектом. Это очень сложно, но если начинать учиться этому в 5-6 классе, то дальше всё удаётся: делать уроки, посещать кружки, участвовать в олимпиадах, готовиться к экзаменам и создавать инженерные проекты, участвовать в конкурсах, а потом поступать в ведущие вузы России.

4. Выбор тем проектов для проведения обучающих занятий
Считаю важным постоянное обновление учебных модулей, в ходе которых ребята получают знания и осваивают навыки. В качестве основы для разработки таких модулей хорошо подходят проекты, ранее выполненные старшеклассниками. Так при подготовке образовательного модуля для участия в педагогическом конкурсе «Турнир новаторов» был использован проект ученика 11 класса Родиона Дмитриева (сейчас студент МИЭМ НИУ ВШЭ, Информатика и вычислительная техника).
С проектом «Создание гидропонной установки для выращивания растений» Родион стал победителем на всероссийском конкурсе научно-технологических проектов «Большие вызовы». После его выступления на гимназической неделе науки проектом заинтересовались многие гимназисты. Решила разработать на его основе учебный модуль. Ученик-разработчик дал мне согласие на использование, на доработку и изменение его работы; был рад, что его проект может быть полезен для ребят. Сейчас мы с Родионом тесно сотрудничаем, он помогает в разрешении разных вопросов, даёт советы, приезжает один раз в год и обязательно проводит лекции для кружковцев.
Разработанный мною модуль «Выращивание растений: Умная теплица на окне» начинается с изучения видов гидропонных установок: по принципу работы, по требуемым удобрениям и питательным веществам, а также по объёму рынка. Провели анализ целевой аудитории и анализ существующих решений и остановились на капельной системе полива: полив будет осуществляться через силиконовую трубку с отверстиями.
Разработали конструкцию в программе КОМПАС-3D, определили размеры установки. Корпус сделали из деревянных брусков, скрепили их напечатанными на 3D-принтере уголками. Собрали корпус.

Подготовка системы досветки — следующий этап, за ним подготовка системы полива. Выбрали Arduino Nano из-за его доступности. И сразу столкнулись с проблемой – язык программирования. В гимназии мы изучаем Python, а язык программирования, который используется для Arduino, основан на C/C++. Пришлось начать изучать новый язык. Для ребят он оказался достаточно прост — быстро разобрались как работают циклы, как считается время в микроконтроллере. Далее — сборка системы полива и её установка (подробное описание работы можно посмотреть по ссылке).

Приступаем к написанию кода: здесь мы поработали с библиотекой для ЖК-дисплеев LiquidCristal, EEPROM-памятью устройства. Загружаем прошивку в микроконтроллер.

Готовим питательную среду на основе фосфорных удобрений, затем нужно будет добавить азота (N). Используем фосфорное удобрение в пропорции 2:1000 мл.

Высаживаем семена, опускаем трубку в бутылку с питательным раствором и включаем установку. На 3 день семена взошли.
На 6 день работы установки семена уже подросли.
Ребята были очень рады. У многих из них есть дачи и у меня – наставника – тоже есть дача, поэтому единогласно решили дальше работать над этой темой, будем собирать модель умной теплицы для помидоров и летом пробовать полученную модель у себя на даче.
Сложившаяся организация работы кружка способствует формированию у гимназистов инженерной грамотности. Моим ученикам интересно изучать информатику, электронику и физику, так как это неделимая часть робототехники. Очень трудно научить неодушевленный механизм работать автономно, фактически это как оживить что-то. Но это очень интересно, и в этом вижу будущее своих учеников.