Scientific journal
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Струтинська О.В. Заруб'жний doceid навчання осв'тньо)' робототехнки. Ф'зико-математична освта. 2019. Випуск 3(21). С. 140-149.
Strutynska O. Foreign experience in teaching of the educational robotics. Physical and Mathematical Education. 2019. Issue 3(21). Р. 140-149.
DOI 10.31110/2413-1571-2019-021-3-021 УДК 373.5.016:004.896 + 378.016:004.896
О.В. Струтинська
Нацональний педагoгiчний унверситет iменi М.П. Драгоманова, Украша
[email protected] ORCID: 0000-0003-3555-070X
ЗАРУБ1ЖНИЙ ДОСВ1Д НАВЧАННЯ ОСВ1ТНЬОТ РОБОТОТЕХН1КИ
АНОТАЦЯ
У cmammi розглянуто заруб1жний doceid навчання освтньо! робототехники в закладах oceimu, а також doceid подготовки вчител'!в робототехнки. Пoпулярнicть осв!тньо'(робототехнки пов'язана i3 розширенням сфери використання робот'1в.
Формулювання проблеми. Стр'ткий розвиток робототехшчно'( галуз'1 спричиняе потребу в тдготовц '! в'дпов'дних квалiфiкoванuх фахiвцiв, осшльки вже зараз снуе нагальна потреба у спец'шл'стах з розробки, конструювання та програмування робот'1в. Це сприяе зростанню популярности робототехнки як ocвiтньoгo тренду в Укран та cвiтi. Для ефективного впровадження осв!тньо'( робототехнки у навчальний процес в Укра)ш важливим е вивчення зарубiжнoгo досв'ду ii навчання учн'в та пдготовки майбутн'х вчuтелiв робототехнки.
Матер/'али i методи. У процес: досл'дження використовувались так методи досл'дження, як системний анал'з наукових i методичних джерел з проблеми досл'дження, анал 'в популярности робототехнки як прикладноi галуз та ocвiтньoгo тренду, пор'вняння зарубiжнuх навчальних програм з осв!тньо'( робототехнки в закладах шюльноi, позашшльно! та ун'юерситетсько'! освти.
Результати. Вивчення зарубiжнoгo досв'ду навчання осв!тньо'(робототехнки в закладах шкiльнo'i' та позашшльноiосвти, а також пдготовки вчuтелiв робототехнки показало, що освтня робототехнка за кордоном е популярним напрямом у закладах позашшльноiосвти, що пов'язано з тим, що, в основному, не снуе систематичного iiвпровадження в шкльнi навчальш програми. П'дходи до ii навчання мають несистемний характер, в основному, oрганiзoванi в позаурочний час як курси для учн'ю, лiтнi школи, табори, в т.ч. для пдготовки до змагань з робототехнки. П'дготовка майбуттх учител'ю робототехнки в деяких кранах в'дбуваеться в рамках магстерських програм, в якi i'i нтегрують як окрем'! модулi iнфoрматuкu та/або STEM-преdметiв. Але, в основному, в багатьох зарубiжнuх кранах для пдвищення квалiфiкацii'практикуючих вчuтелiв oрганiзoванi р'зномаштнi курси, трен'тги, семнари, вебiнарu з робототехнки.
Висновки. П'дготовка майбуттх фахiвцiв у галуз'1 робототехнки потребуе оновлення змсту навчання шкiльнoi' та ун'юерситетськоi освти в 'дпов 'дно до вимог сьогодення. Тому на сьогодн особливого значення набувають питання впровадження робототехнки у навчальний процес заклад 'в освти як обов'язково:складово'!. Вивчення та анал'в досв'ду зарубiжнuх кран з питань навчання осв!тньо'( робототехнки дозволить використати кращ'1 методики в Укран для пдготовки майбутн'а учител'ю, якi будуть навчати осв!тньо'(робототехнки.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: ocвiтня рoбoтoтехнiка, навчання ocвiтньo'i' рoбoтoтехнiкu, п'!дготовка вчител'ю рoбoтoтехнiкu, зарубiжнuй досв'д.
ВСТУП
Постановка проблеми. На тепершый час робототехнта е одыею з найперспективнших галузей шформацшно-комунтацмних технологш, тенденцп розвитку яко!' показують, що в найближчi роки вона може стати основою свтово!' економти. Це пов'язано з тим, що функцюнування сучасних виробництв, таких, наприклад, як автомобтебудування, мтроелектронта, верстатобудування, вшськова, космiчна, галуз^ авiацiя, медицина, сфера обслуговування, побут тощо, на сьогодн складно реалiзувати без використання роботизованих систем.
С^мкий розвиток робототехычно!' галуз^ в свою чергу, спричиняе потребу в пщготовц вщповщних квалiфiкованих фахiвцiв, осктьки вже зараз кнуе нагальна потреба у спещалктах з розробки, конструювання та програмування робо^в (The Future of Jobs Report, 2018).
Вищезазначеш фактори сприяють зростанню популярносп робототехнти як освп>1ього тренду в УкраУы та свт. ^м того, робототехнта е популярним та ефективним методом для вивчення важливих галузей науки, конструювання
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
та базуеться на активному використанш сучасних технологiй у виробництвi, 1КТ й високому штелектуальному piBHi фахiвцiв, якi будуть працювати в умовах Ыновацмно! економiки (Морзе&Струтинська&Умрик, 2018; Струтинська, 2019).
Для ефективного впровадження освiтньоí робототехнiки у навчальний процес в УкраУы важливим е вивчення зарубiжного досвiду и навчання учнiв та пщготовки майбутнiх вчителiв робототехнiки, на що й спрямоване дане дослщження.
Актуальнiсть дослiдження. Пiдготовка майбутнiх фахiвцiв у галузi робототехнiки потребуе оновлення змкту навчання шкiльноí та ушверситетсько( освiти вiдповiдно до вимог сьогодення. Як вщомо, робототехнiка е ефективним засобом шженерно' освiти школярiв у всьому свт. Для залучення дтей до технiчноí творчостi i стимулювання розвитку iнженерного мислення необхiднi квалiфiкованi вчителi, компетентнi не тiльки з програмування, фiзики, електронiки, а й з методики навчання, педагопки, психологи (1онюна, 2018). Тому завданням педагопчних унiверситетiв е пiдготовка майбутнiх учт^в для роботи зi школярами вщповщно до сучасних тенденцiй, стандартiв i вимог сьогодення, в тому чи^ й майбутнiх вчителiв робототехнiки.
Таким чином на сьогодш особливого значення набувають питання впровадження робототехнiки у навчальний процес закладiв вищо'' освiти як обов'язково'' складово' пiдготовки майбутшх учителiв (Струтинська, 2019).
Питання пщготовки майбутшх учителiв, якi зможуть навчати освiтньоí робототехнiки, розглядаються в роботах Н.В. Морзе, О.С. Мартинюка, Р.С. Белзецького, М.А. Гладун, О.В. Задорожно', Ю.Г. Ковальова, В.А. Корабльова, Т.Л. Мазурок, С.С. Пахачука, В.В. Черних та н
В Укра'ш питанням розвитку робототехшки в рамках навчального процесу в школах придтяеться недостатньо уваги. li навчання вiдбуваеться етзодично: у процесi навчання iнформатики, 1КТ, технологiй, в позашкiльнiй освiтi, але на цей час системний пщхщ до навчання освiтньоí робототехнiки в укра'нських школах вiдсутнiй. Це пов'язано з тим, що за державним стандартом освти на сьогодш не кнуе окремоí освiтньоí галузi "Робототехшка" (Струтинська&Баранов, 2019).
Однак, можливостi використання освiтньоí робототехнiки у навчальному процес шкiльних та позашкiльних закладiв освти розглядають такi науковцi та практики, як Н.В. Морзе, 1.О. Арсеньев, С.С. Баранов, А.Д. Василюк, М.А. Гладун, 1.В. Кiт, О.Г. Ют, О.М. Кривонос, В.Ю. Луценко, 1.О. Пихтiна, 1.Б. Стеценко, Н.А. Хараджян та ш.
Для визначення ефективних шляхiв впровадження освiтньоí робототехнiки в школи та унiверситети Украíни важливим фактором е вивчення вщповщного зарубiжного досвiду и навчання та пщготовки вчи^в. На теперiшнiй час цим питанням серед дослщни^в придiлено недостатньо уваги. Тому зазначеш мiркування i визначають актуальнiсть даного дослiдження.
Метою написання CTaTTi е вивчення зарубiжного досвiду навчання освiтньоí робототехнiки в закладах шкiльноí та позашкiльноí освти, а також досвiду пiдготовки вчи^в робототехнiки; з'ясування можливостей використання цього досвщу для навчання освiтньоí робототехшки укра(нських школярiв та пiдготовки вчителiв, якi будуть навчати освiтньоí робототехшки.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
У процесi дослщження використовувались такi методи дослiдження, як системний аналiз наукових i методичних джерел з проблеми дослщження, аналiз популярносп робототехнiки як прикладноí галузi та освiтнього тренду, аналiз дослщжень Всесвiтнього економiчного форуму (World Economic Forum - WEF) стосовно розвитку професш майбутнього; аналiз 1нтернет-джерел, присвячених навчанню освiтньоí робототехнiки в Укра^н й за кордоном та пщготовц вчителiв робототехнiки; порiвняння зарубiжних навчальних програм з освiтньоí робототехнiки в закладах шктьно(, позашкiльноí та ушверситетсько( освiти.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
На сьогодш робототехнiка е одним з найважливших напрямiв свiтовоí iндустрií. Актуальнiсть м впровадження в освiтню галузь зумовлена необхiднiстю пiдготовки iнженерно-технiчних кадрiв для промислових галузей. Використання освiтньоí робототехшки в навчальному процесi стае все затребувашшим серед закладiв освiти, про що детально розглянуто у (Струтинська, 2019).
Освтня робототехшка (educational robotics) - мiжпредметний напрям навчання учшв, у процеа якого штегруються знання зi STEM-предметiв (фiзики, технологiй, математики), а також юбернетики, мехатронiки та шформатики (Морзе&Струтинська&Умрик, 2018). Навчання освiтньоí робототехнiки вiдповiдае iдеям випереджального навчання (навчання технолопй, якi будуть потрiбнi в майбутньому) i дозволяе залучити учшв рiзного вiку до процесу iнновацiйноí та наукового-технiчноí творчостi.
Розглянемо результати дослщження стосовно впровадження освiтньоí робототехшки в рiзних кра(нах свпу та особливостi пiдготовки майбутнiх учителiв, якi можуть навчати освiтньоí робототехшки.
€вропейськi крайни. Одним з перших Грунтовних дослiджень в бврот, присвячених пщготовц вчителiв робототехнiки, був проект TERECoP (Teacher Education in Robotics-enhanced Constructivist Pedagogical Methods), (www.terecop.eu).
бвропейський проект TERECoP - це проект мiж ушверситетами Грецп, 1талп, Францп, 1спанм, Чехи та Румунп, який тривав протягом 2006-2009 рр. Метою проекту TERECoP була розробка курав для пщготовки вчи^в шляхом надання 1м можливостей впроваджувати iдеí конструктивктського навчання через освiтню робототехнiку.
За результатами даного проекту в навчальш програми пщготовки майбутшх вчителiв середньоí технiчноí освiти (тривалiстю 1 рт) Школи педагогiчноí та технологiчноí освiти (Патрас, Грецiя), починаючи з 2010-2011 навчального року, в курс з освiтнiх технолопй впроваджений модуль з робототехшки. ^м того, в програму пщвищення квалiфiкацií практикуючих вчителiв фiзики, якi проходили перепiдготовку в Афшському унiверситетi у 2011 р., було також включено робототехшку. Теми з робототехшки (10 год.) були присвячеш фiзичним основам робототехнiки (використання
робототехшки як шструменту для вивчення явищ руху та основних кшематичних понять: час, вщстань, швидккть, рух з поспйною швидкiстю, рух i3 прискореною швидкiстю тощо), (Alimisis, 2012).
Проаналiзований зарубiжний досвiд (Detsikas&Alimisis, 2011; Alimisis, 2013; Litinas&Alimisis, 2013) показав, що в европейських кражах не кнуе систематичного впровадження робототехшки в шктьш навчальнi програми. Бтьшкть експериментiв, пов'язаних з впровадженням робототехшки в навчальний процес, показали, що, як правило, ÏÏ не штегрують в звичайш уроки в клаа. Заняття з робототехнiки в основному проводяться тсля школи, у вихщш днi або в лiтнiх таборах (Benitti, 2012). Однак багаточисленнi робототехшчш конструктори, розробленi в 2000-х роках i удосконалеш на сьогоднi (LEGO Mindstorms NXT, Arduino, Crickets та ш.), пiдготували Грунт для популяризацп освiтньоÏ робототехнiки серед учнiв i студенев будь-якого вiку.
У робот (Alimisis, 2013) европейськi дослiдники узагальнили досвщ навчання освiтньоÏ робототехнiки. Зокрема, ними видтяються такi основнi пщходи до ÏÏ впровадження в навчальний процес (Alimisis, 2009; Eguchi, 2010; Detsikas&Alimisis, 2011; Litinas&Alimisis, 2013; Alimisis, 2013):
• Тематико-ор'1ентований nidxid (Theme-Based Curriculum Approach): компоненти навчально'| програми штегроваш навколо спецiальноÏ навчальноÏ теми та вивчаються здебiльшого дослiдницьким шляхом.
• Проектно-ор'1ентований nidxid (Project-Based Approach): учш (студенти) працюють у групах для дослщження проблем реального свп^у. Приклади такого пiдходу розглянутi науковцями у европейському проект TERECoP (Alimisis&Arlegui&Fava&Frangou&Ionita&Menegatti&Monfalcon&Moro&Papanikolaou&Pina, 2010).
• ЦЛьовий nidxid (Goal-Oriented Approach): дiти змагаються на конкурсах, туршрах, фестивалях з робототехнiки, ям проходять в позашкiльному форматi (наприклад, FIRST Lego League (http://www.firstlegoleague.org), RoboCupJunior (http://www.robocupjunior.org), World Robotics Olympiad та ш.)
1спашя. Crea Robotics Education (CREA) - це кпанська компашя, яка проводить курси пiдготовки вчителiв робототехнiки та 3D-друкування, створюе навчальний контент i готуе тренерiв для пщготовки до робототехшчних змагань. CREA заснована Департаментом шженерних систем i автоматики Мадридського ушверситету Карлоса III в рамках досл^ни^^ групи RoboticsLab. Крiм пiдготовки вчителiв компанiя оргашзовуе позаурочнi курси, лiтнi заходи з освiтньоÏ робототехнiки та 3D-друкування, заняття для дтей i пiдлiткiв, а також проводить пщготовку iнструкторiв з теми "Технологи, програмування i робототехшка". Компашя працюе у ствпрац з Robocampeones - студентським робототехнiчним туршром, а також консорцiумом Robocity2030 (www.robocity2030.org) - науковою органiзацiею, метою дiяльностi якоÏ е вирiшення рiзноманiтних завдань повсякденного життя з впровадження штелектуальних роботiв (Crea Robotica Educativa, RoboCity2030).
RoboCity2030 - це найбiльший робототехшчний кластер в бврот, який працюе з 2006 року. Консор^ум утворений шiстьма провiдними науково-дослiдними центрами Мадрида з бтьш, нiж 100 дослщниками в цiй галузi. Органiзацiя фшансуеться Мадридською громадою та Структурними фондами бвропейського Союзу. Основними темами для вивчення е безпека роботв, со^альш, польовi, рятувальнi роботи, роботи для навколишнього середовища й автономнi транспортш засоби. Науковi дослiдження на базi Robocity2030 проводять провiднi iспанськi ушверситети для пiдготовки вищих наукових кадрiв (http://www.robocity2030.org/mision).
Данiя. Датська компанiя Lego - провщний свiтовий виробник дитячих конструкторiв. У 1980 роцi компашею було створено пiдроздiл "Education" для роботи в галузi освiти, метою дiяльностi якого була розробка нових технолопй навчання i супровiдноÏ продукцп для шкiл, дошкiльних установ i закладiв додатковоÏ освiти. За 30 роюв дiяльностi зазначеного пiдроздiлу була розроблена цЫсна концепцiя навчання, засоби навчання та методичш матерiали. На тепершшй час дiяльнiсть Lego Education спрямована на формування у дп^ей творчих навичок, створення ними проектних робп-, ствпрацю в командi. ^м використання самих конструкторiв, компанiею розроблено поабники для вчителiв, робочi зошити, довiдники та вiдповiдне програмне забезпечення.
З середини 1990-х ромв роботи Lego Mindstorm створювалися у сшвробгтнифв з лабораторiею MediaLab Массачусетського технолопчного iнституту (MIT) в США для навчання та трешнпв. Попереднi дослщження проводив професор С. Пейперт, ствзасновник лабораторп штучного iнтелекту MIT. Дослщження науковця та його ствробтимв показали, що у навчальних програмах з використанням роботв учнi не ттьки набувають багатьох ключових навичок, особливо в галузi креативного та критичного мислення, а й "метакогштивних навичок", вчаться вчитися. ^м того, в них формуються там необхщш якост сучасного фахiвця, як здатнiсть до спткування i кооперацп. Така концепщя навчання називаеться конструкцюшзмом (Papert, 1980; Papert, 1991).
На теперiшнiй час навчальний робототехшчш конструктори LEGO Mindstorms штегроваш в навчальш програми багатьох вищих навчальних закладах усього свп^у, включаючи MIT (США), Brown University (США), University of Maryland (США), Tufts University (США), University of Aarhus (Дашя), University of Utrecht (Нщерланди), Trinity College Dublin (lрландiя), University of Manchester (Великобриташя) (Андреев, 2015)
Чехiя. Досвщ впровадження освiтньоÏ робототехшки в процес пщготовки майбутшх вчот^в шформацмно-комушкацмних технологiй (1КТ) розглянуто у дослiдженнi (Tochacek&Lapes, 2012), (2012 р., кафедра шформацшних технолопй та освти факультету освiти Карлового ушверситету в ПразО. Емпiрична частина проекту складалась з експериментальних навчальних курав освiтньоÏ робототехнiки на основi методологи проекту TERECoP (Aliminis, 2009) в середшх школах та на курсах пщвищення квалiфiкацiÏ з робототехшки для вчителiв 1КТ. Результати проекту мали позитивний вплив на учаснимв, внаслщок чого з'явились пропозицп про внесення змш до програми пщготовки майбутшх вчт^в з урахуванням результа^в експерименту. Однак, проект був орiентований лише на загальнi аспекти навчання освiтньоÏ робототехнiки. Конкретних пропозицiй щодо трансформаци чеськоÏ освiтньоÏ системи та умов фактичного навчання в школах внесено не було (Tochacek&Lapes, 2012).
Протягом 2014 р. кафедра шформацшних технолопй та освп^и продовжила експеримент з впровадження осв^ны^ робототехшки, долучившись до грантового проекту Карлового ушверситету в Празк Метою проекту було включення в навчальний процес учшв, викладачiв та вчителiв середньоÏ школи освiтньоÏ робототехнiки на основi конструктив^ського пiдходу в освiтi. Реалiзацiя проекту була спрямована на з'ясування аспек^в використання освiтньоÏ
робототехшки в навчальному процесi середшх шкiл з метою розвитку технолопчних знань та навичок програмування в учшв середнiх шкiл i3 застосуванням практично-орieнтованих методiв навчання та вщповщно аспектiв пiдготовки вчителiв робототехнiки.
На початку дослщження був розроблений навчальний план курсу освiтньоï робототехнiки (з використанням теоретичних основ праць Ж. ^аже, С. Пейперта та Ы.). На другому етат в уах пiдроздiлах, якi брали участь у дослщженш, було впроваджено розроблену систему курав для учнiв, виклaдaчiв та вчителiв середньо)' школи, а також проведено ïx детальний аналiз. Наступним кроком була пщготовка друкованих та електронних поабни^в курсу, розробка навчальних матерiалiв, дидактичних засобiв та навчальних програм для курав з освiтньоï робототехшки (Tochacek&Lapes&Fuglfk, 2017).
Уроки проходили у спецiaлiзовaнiй 1КТ-лабораторп кафедри шформацшних теxнологiй та освiти Карлового ушверситету в Прaзi та у школах-партнерах. До проекту було залучено 11 виклaдaчiв, 19 вчителiв-стaжерiв, 3 тренери-дослiдники та 79 учнiв середньо' школи.
Результати дослщження пiдтвердили ппотезу про те, що нaвчaльнi проекти з робототехнки е важливим педагопчним iнструментом, який може бути використаний для засвоення технолопчних знань та розвитку навичок програмування учшв середньо'' школи. Використання проек^в з освiтньоï робототехнки призвело до пiдвищення якост навчального процесу в експериментальних закладах середны^ освiти (Tochacek&Lapes&Fuglfk, 2017).
Швейцарiя. У Швейцарп з 2014 р. по 2018 р. тривав проект Thool з використання роботiв THIMIO в школi. Метою проекту була оргашзащя та проведення освiтнix зaxодiв для державних i приватних шкт на основi робототеxнiки. Проект фЫансувався Швейцарським нaцiонaльним науковим фондом (SNSF) в рамках програми Agora i був розроблений в лабораторп робототехшчних систем (LSRO) полiтеxнiчноï школи мистецтв Лозанни. Проект "Роботи в клаа" призначений для навчання вчителiв та пщвищення ïx мотивацп щодо впровадження робототехшки в школах. Для цього викладачам Академп теxнiчниx наук SATW пропонувались треншги та курси, як знайшли широку пiдтримку у франкомовних крашах бвропи (Fonds National Suisse).
Ще одним проектом з впровадження освiтньоï робототеxнiки в Швейцарп був проект PReSO. Це пiлотний проект з впровадження освiтньоï робототеxнiки, який тривав з 2015 р. по 2017 р. В ньому взяло участь 17 вчителiв дошктьних та початкових шкт Пiвденноï Швейцарп. Основною метою проекту було пщвищення штересу дiтей до вивчення 1КТ та STEM-предмет з використанням освiтньоï робототехнки. Однак, впроваджувати робототеxнiку в зaгaльноосвiтнi школи достатньо складно за умов фактично вщсутносп дидактичних мaтерiaлiв. ^м того, часто вчителi сприймають робототехшку як щось занадто важке. Для подолання цих перешкод i впровадження робототехнки в школи дослщницька група розробила концепщю пiдготовки вчителiв з освiтньоï робототеxнiки та пiдготувaлa 17 вчителiв. Про позитивнi результати експерименту свщчить те, що бiльшiсть вчителiв-учaсникiв включили робототеxнiку в своï навчальш програми (Negrini, 2019).
Австрiя, №меччина. Вивчення досвiду навчання освiтньоï робототехшки в Австрп та Нiмеччинi показало, що в цих кражах немае систематичного впровадження робототехшки у навчальш програми зaклaдiв освiти. Крiм того, пщходи до навчання освiтньоï робототехшки мають несистемний характер, в основному, оргашзоваш як курси для учшв та вчителiв у позaшкiльному форматк Однак, в деяких школах робототехшку починають iнтегрувaти в звичaйнi навчальш програми (Bredenfeld&Hofmann&Steinbauer, 2010).
Словакiя. Практика використання робототехшки в освт в Словаки подiбнa до Австрп та Жмеччини. Так, наприклад, на основi спiвпрaцi нaуковцiв з унiверситету Коменського та Словацького техшчного унiверситету в середшй школi Братислави був оргашзований позаурочний клуб з робототеxнiки, тсля чого школа вирiшилa включити модуль з робототехшки в навчальну програму з шформатики. Зокрема, у зазначеному модулi передбачено вивчення таких основних тем, як ознайомлення з принципами робототехшки; побудова моделей з рiзними датчиками; рух робота по лшп; програмування робота-футболкта й н (Petrovic&Balogh, 2008)
Однак, в цтому зaгaльноосвiтнi школи Словаки поки що не готовi до широкого впровадження освiтньоï робототеxнiки в навчальний процес.
бвропейський проект RoboESL. Проект RoboESL (Robotics-based learning intervention for prevention school failure and Early School Leaving), (www.roboesl.eu) - це проект ERASMUS+ з освiтньоï робототехшки за участю ушверситет Грецп, 1талп та Латвп. ВЫ е Ыновацшним в тому сена, що робототехшка виступае шструментом навчання для дiтей, якi ризикують припинити навчання в школi достроково. Метою проекту було залучення та^ категорп учнiв до дружнього навчального середовища, яке може вiдновити ïx впевнешсть, пiдвищити сaмооцiнку, сформувати позитивш соцiaльнi навички та запропонувати шляхи до продовження навчання в школГ Проект тривав з 2015 р. по 2017 р. Зокрема в рамках його реaлiзaцiï було розроблено навчальну програму для вчт^в, як будуть навчати освiтньоï робототеxнiки (Alimisis, 2019).
Три пiлотнi нaвчaльнi курси з робототехшки супроводжувались роботами в шктьних класах уах трьох краш-учасниць. При цьому, виклaдaчi мали можливкть реaлiзувaти розроблений пiдxiд RoboESL до навчання робототехшки зi своими учнями (вiком 13-17 рокiв).
Таким чином, освпн робототеxнiкa поступово входить у навчальш програми европейських шкт.
США. Питанням використання робототеxнiки в освт в Сполучених Штатах Америки придтяеться значна увага. Нaрaзi бтьшлсть занять з робототеxнiки е позакласними (тобто проходять в позааудиторний час) або реaлiзовуються в лiтнix школах.
У 2000 роц в США Нацюнальний iнженерний центр робототеxнiки (NREC) у склaдi Академп робототеxнiки Карнеп-Меллона, профiнaнсовaний NASA, розробив проект табору з робототехшкою для дiтей. 1дея виявилася достaтньоï вдалою, тому директор NREC Д. Барес виршив створити Академп робототеxнiки 1нституту Кaрнегi-Меллонa (CMRA - Carnegie Mellon's Robotics Academy), (www.cmu.edu/roboticsacademy). Метою функцюнування CMRA було використання мотивацшних аспек^в робототеxнiки для aктивiзaцiï нaвчaльно-пiзнaвaльноï дiяльностi школярiв i залучення ïx до STEM^œi™ (1онкша, 2018).
Паралельно з роботою зi школярами Академiя сптьно з викладачами 1нституту Карнегi-Меллона розробляла програми пщготовки педагопв з робототехшки. В наступш роки CMRA було розроблено комплекс навчальних програм для учшв вщ 10 до 17 ромв, який включав програмування роботв для апаратних платформ LEGO, VEX i Arduino, навчальш матерiали з програмування мовами LEGO ROBOLAB ™, LEGO NXT-Graphical, LEGO EV3-Graphical, ROBOTC, ROBOTC Graphical i LabVIEW. CMRA також було розроблено матерiали та рекомендацп для оргашзацп табору з робототехшкою, а також проведено багато конференцш для вчителiв (Atwood, 2010).
До тепершнього часу CMRA оргашзовуе робототехнiчнi змагання, проводить курси, треншги та конференцп для пiдготовки вчителiв робототехнiки, розробляе навчальнi плани та матерiали. Академiя спiльно з партнерами проводить дослщницьку роботу щодо застосування робототехнiки для залучення в STEM. На даний час CMRA тренуе i сертифтуе бтьше 100 000 вчителiв пiд час проведення тижневих лiтнiх таборiв i за допомогою онлайн-курав.
З 2015 р. по 2018 р. в CMRA за пщтримки Нацюнального наукового фонду тривав проект "Змша культури в класах робототехшки" (CCRC), основною метою якого було поеднання робототехшчних змагань з навчальними програмами для пщготовки учт^в для навчання програмування на уроках робототехшки.
В шших ушверситетах робототехшка в основному використовуеться з сумiжними курсами шформатики та/або техшки (Eguchi, 2014).
Наприклад, американськi дослiдники J. Flot, C. Schunn, A. Lui, R. Shoop в своÏх наукових публiкацiях розглядають можливостi iнтеграцiÏ робототехшки з шформатикою. Дослiдники вважають, що роботи - ефективний шструмент для навчання базових принцитв iнформатики, зокрема програмування (Flot&Schunn&Lui&Shoop, 2012).
Рiзнi дослщження в США спрямоваш на вивчення ефективност застосування робототехнiки у процеа навчання програмування, математики, фiзики, геометрп тощо. Зокрема, зв'язки робототехнiки з математикою розглянут в дисертацiйнiй робот E.M. Silk (University of Pittsburgh), в ямй автором було дослщжено шляхи штеграцп математики з робототехшкою, а також розглянуто ресурси для програмування роботв (Silk, 2011).
1нтегращю освiтньоÏ робототехнiки iз STEM-предметами у процеа пщготовки вчителiв дослiджено у робот [30]. Зокрема, тематичш модулi з робототехнiки пропонуеться вбудовувати в математику, програмування, шженерне проектування та проблемно-орiентоване навчання.
Росiя. На початок 2019-2020 навчального року в росшських школах немае окремого предмету "Робототехшка". Поки що робототехшка поширена, в основному, як додаткова освп^а в позашктьному формат. Але за проектом нового державного освiтнього стандарту ÏÏ планують впровадити в освтню галузь "Технологи".
Згщно чинноÏ освiтньоÏ програми середньоÏ загальноÏ освiти, що дiе в Росп з 2015 р., навчання робототехшки передбачено окремими темами в кура шформатики (у змктовш лшп "Алгоритми та елементи програмування") та технолопй (у змктовм лшп "Сучаснi матерiальнi, iнформацiйнi та гумаштарш технологи та перспективи Ïх розвитку"), (Примерная основная образовательная программа среднего общего образования, 2015). Зокрема, з робототехшки передбачено вивчення таких тем, як автономш роботи i автоматизоваш комплекси; мтроконтролер, сигнал, зворотний зв'язок: отримання сигналiв вщ цифрових датчимв (торкання, вщсташ, свiтла, звуку та ш.); розгляд прикладiв роботизованих систем i автономних рухомих роботв; навчального середовища для розробки програм управлшня рухомими роботами та реалiзацiя деяких алгоритмiв 1х роботи (наприклад, "рух до перешкоди", "проходження вздовж лшп" i т.п.), налагодження програми управлшня роботом та ш.
Крiм того, в Росп дiе комплексна програма "Розвиток освiтньоÏ робототехнiки i неперервноÏ IT-освiти", затверджена Автономною некомерцiйною оргашза^ею "Агентство iнновацiйного розвитку" в 2014 р. Програма спрямована на розвиток в кра^ш системи неперервноÏ освти в галузi iнформацiйних технологiй, комп'ютерного моделювання, мехатрошки, робототехнiки та науково-технiчноÏ творчостi (Кузьмiна, 2017).
На сьогодшшнш день в Росп немае спе^альност "педагог з робототехнiки" i не кнуе вiдповiдноÏ програми пiдготовки для бакалаврату. Однак, ряд педагопчних ушверситетв уже ввели в дiю програму магiстерськоÏ пiдготовки за напрямом "Робототехшка, мехатрошка i електронiка в освт". Але не кожен учитель шформатики або фiзики готовий вступати до мапстратури, адже така пiдготовка вимагае багато часу i сил вщ вчителя, який i так е занадто перевантаженим (1онкша, 2018).
На даний момент наймасштабшшою програмою з пщготовки фахiвцiв у галузi робототехшки е програма "Робототехшка. 1нженерно-техшчш кадри iнновацiйноÏ Росп". Програма впроваджена з 2008 р. А саме на базi палащв дитячоÏ творчостi створюються регюнальш ресурснi центри, якi забезпечуються необхщним обладнанням та навчально-методичними матерiалами. Проводиться велика кiлькiсть мкцевих i регiональних змагань з робототехшки, ям завершуються всеросiйським робототехнiчним фестивалем "РобоФест" (Вегнер, 2013).
Також у Росп, починаючи з 2012 року, регулярно проводяться рiзноманiтнi курси пщвищення квалiфiкацiÏ для вчителiв, якi оргашзовуються Росiйською органiзацiею освiтньоÏ робототехнiки (1онкша, 2018).
A3iaTCbKi краТни. У ^вденшй Коре), Японй та КитаÏ е поабники з робототехнiки для вчи^в, розробленi для допомоги вчителям при робот в клаа (Eguchi, 2014).
Сшгапур. У Сiнгапурi робототехнiку включено як 1х у формальнi, так i неформальш навчальнi програми. Сшгапур закладае основу для розвитку штучного штелекту через освiту. У рамках програми TechSkills Accelerator уряд краши здiйснюе двi iнiцiативи для формування технолопчних навичок, якi сприятимуть розвитку мiсцевоÏ екосистеми. Робототехнiка е частиною цiеÏ програми. Однiею з таких штатив е розробка для громадськост безкоштовних програм для ознайомлення 1х з потенцiалом технологiй штучного штелекту. Наприклад, проект "AI for Every" ("Штучний iнтелект для всiх") спрямований на залучення 10 000 слухачiв, включаючи учнiв середньоÏ школи та працюючих дорослих.
Китай. Робототехшка в КитаÏ дуже популярна i на оснащення клаав витрачаеться близько мтьярда евро на рiк. В 2014 ро^ в пiвденно-китайському Сiанi, який е центром авiакосмiчноÏ промисловостi Китаю, на основi програми, розробленоÏ 1нститутом Карнегi-Меллона (США), була заснована компашя China RobotC. Однiею iз завдань компанп -навчання школярiв i студентв робототехнiки, а також пщготовка викладачiв робототехнiки для шкiл i коледжiв.
Пщготовка вчителiв включае в себе очн курси та онлайн навчання для слуxaчiв з вiддaлениx райоыв Китаю (lонкiнa, 2018).
Для навчання робототехнки уряд Китаю з 2018 р. ввiв пiдручник з основ штучного штелекту у школах i коледжах. Експеримент проводиться в 40 середшх школах. Пщручник був написаний на замовлення уряду Китаю для включення дaноï дисциплши в курс почaтковоï та середньоï школи.
ОБГОВОРЕННЯ
Отже, вивчення зaрубiжного досвiду навчання освiтньоï робототеxнiки в закладах шкiльноï та позaшкiльноï освiти, а також пщготовки вчителiв робототеxнiки показало, що:
1. На тепершнш час робототехнта е свiтовим освiтнiм трендом.
2. Освiтня робототеxнiкa за кордоном е одним з популярним напрямом у закладах позaшкiльноï освти, що пов'язано з тим, що, в основному, не кнуе систематичного ïï впровадження в шкльы нaвчaльнi програми.
3. Пщходи до навчання освiтньоï робототехнки мають несистемний характер, в основному, оргаызоваы в позаурочний час як курси для учыв, лiтнi школи, табори, в т.ч. для пщготовки до змагань з робототехнки.
4. Для залучення дтей до теxнiчноï творчостi та стимулювання розвитку шженерного мислення необxiднi квaлiфiковaнi вчителi, як можуть навчати освiтньоï робототеxнiки. 1х пiдготовкa в деяких крaïнax вщбуваеться в рамках мaгiстерськиx програм, в як робототеxнiкa iнтегруеться як окремi модулi iнформaтики та/або STEM-предметiв.
5. В багатьох зaрубiжниx крахах оргаызоваш рiзномaнiтнi курси, тренiнги, семiнaри, вебшари з робототеxнiки для пiдвищення квaлiфiкaцiï практикуючих вчителiв.
За результатами вивчення зaрубiжного досвiду навчання освiтньоï робототехнки на теперiшнiй час тaкi питання е дискуайними:
• чи варто видтяти освiтню робототеxнiку в окремий шкльний предмет;
• якщо освтю робототеxнiку iнтегрувaти в STEM-предмети, то в який предмет доцтьыше ïï включати; якщо ïï включати як модулi в STEM-предмети, то в якому стввщношены;
• для вчт^в яких предметiв доцiльно включати освiтню робототеxнiку як складову програми ïx пщготовки. Таким чином, зaзнaченi дискусшы питання спiвзвучнi з aнaлогiчними проблемами впровадження освiтньоï
робототеxнiки в заклади освти в Укрaïнi.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ
Як показав aнaлiз зaрубiжного досвiду навчання освiтньоï робототеxнiки в цiлому, в бврот та США вона не впроваджена в школах як окремий навчальний предмет. Велика увага зaрубiжними дослщниками придтяеться iнтегрaцiï робототеxнiки з навчальними дисциплЫами i програмами STEM-освiти. Наприклад, робототехнта включаеться в так зван STEM-уроки iз спрямовaнiстю на математику та природничi науки. Зокрема, бтьшлсть закордонних навчальних установ спрямовaнi на використання мотивацмних aспектiв робототеxнiки для aктивiзaцiï навчально-пiзнaвaльноï дiяльностi школярiв та залучення ïx до STEM-освти.
Вивчення зaрубiжного досвiду пiдготовки майбутых учителiв робототеxнiки, показало, що ïx пщготовка в деяких крaïнax в основному вщбуваеться шляхом пiдвищення квaлiфiкaцiï практикуючих учителiв на рiзномaнiтниx курсах, треынгах, семiнaрax i т.д. В деяких кражах вона включена в програми пщготовки мапс^в.
Багато компашй, якi виробляють робототеxнiчнi конструктори та обладнання, не ттьки продають ïx (наприклад, Lego), а й, готують методичн та навчальн мaтерiaли для реaлiзaцiï теxнологiй STEM-освiти, а також створюють електронн освiтнi ресурси, навчальн програми, онлайн-уроки, оцiночнi мaтерiaли та ш. Навчання педaгогiв i школярiв базуеться при цьому на обладнаны, яке виробляють цi компанп.
Пщготовка мaйбутнix фaxiвцiв у гaлузi робототехнки потребуе оновлення змiсту навчання шкiльноï та унiверситетськоï освiти вiдповiдно до вимог сьогодення. Тому на сьогодш особливого значення набувають питання впровадження робототехнки у навчальний процес зaклaдiв освти як обов'язковоï склaдовоï. Вивчення та aнaлiз досвiду зaрубiжниx кра1н з питань навчання освiтньоï робототехнти дозволить використати крaщi методики в Укра^ для пiдготовки мaйбутнix учителiв, якi будуть навчати освiтньоï робототехнти.
Для пiдготовки мaйбутнix учителiв шформатики, як будуть навчати освiтньоï робототехнти, на фaкультетi iнформaтики Нaцiонaльного педагопчного унiверситету iменi М.П. Драгоманова в 2018 р. розроблено та введено в д^ освтьо-професшы програми для бaкaлaврiв та мaгiстрiв за спе^альшстю 014.09 "Середня освiтa (iнформaтикa)" iз спецiaлiзaцiею "Освiтня робототеxнiкa". На тепершнш час для забезпечення якiсноï пщготовки мaйбутнix учителiв оновлюються вiдповiднi навчально-методичн комплекси дисциплiн спецiaлiзaцiï "Освiтня робототехнта", в т.ч. з урахуванням вивченого зaрубiжного досвiду. В перспективах подальших дослiджень - вiдслiдковувaння трендiв у гaлузi робототеxнiки для оновлення змкту навчання освiтньоï робототеxнiки в педагопчному унiверситетi.
Список використаних джерел
1. Андреев Д.В., Метелкин Е.В. Повышение мотивации к изучению программирования у младших школьников в рамках курса робототехники. Педагогическая информатика. 2015. Вып. 1. С. 40-49.
2. Вегнер К.А. Внедрение основ робототехники в современной школе. Вестник Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. 2013. Вып. 74, т. 2. С. 17-19.
3. Ионкина Н.А. Особенности отечественного и зарубежного опыта подготовки педагогов к обучению робототехнике. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия "Информатизация образования". 2018. Т. 15. № 1. С. 114-121. DOI: 10.22363/2312-8631-2018-15-1-114-121. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-otechestvennogo-i-zarubezhnogo-opyta-podgotovki-pedagogov-k-obucheniyu-robototehnike (дата обращения: 01.10.2019).
4. Кузьмина М.В. др. Робототехника в школе как ресурс подготовки инженерных кадров будущей России. Сборник
методических материалов для работников образования в условиях реализации Федеральных государственных образовательных стандартов (по итогам областных семинаров и курсов повышения квалификации по образовательной робототехнике). Киров: ИРО Кировской области, 2017. 179 с. URL: https://kirovipk.ru/sites/default/files/files/173_sbornik_robototehnika_v_shkole_2017.pdf (дата обращения: 01.10.2019).
5. Морзе Н.В., Струтинська О.В., Умрик М.А. Освпн робототехшка як перспективний напрям розвитку STEM-освпи В/'дкрите осв1тне е-середовище сучасного ун1верситету, № 5 (2018). С. 178-187. URL: http://openedu.kubg.edu.Ua/journal/index.php/openedu/article/view/175/233#.XCVa1fmLTcs (дата звернення: 01.10.2019).
6. Примерная основная образовательная программа среднего общего образования. Москва. Введ. 8 апреля 2015 г. URL: http://fgosreestr.ru (дата обращения: 01.10.2019).
7. Струтинська О.В., Баранов С.С. Тенденцп розвитку освiтньоï робототехшки в закладах позашктьно''' освти. Ф1зико-математична освта. 2019. Випуск 1(19). С. 196-204. DOI: 10.31110/2413-1571-2019-019-1-031. URL: https://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/journals/2019-v1-19/2019_1-19-Strutynska_Baranov_FM0.pdf (дата звернення: 01.10.2019).
8. Струтинська О.В. Актуальшсть впровадження освтьо''' робототехшки в укра'нську школу. В/'дкрите осв1тне е-середовище сучасного ун1верситету, спецвипуск "Новi педагог1чн1 п1дходи в STEAM осв1т1". 2019. С. 324-344, URL: http://openedu.kubg.edu.ua/journal/index.php/openedu/article/view/254/pdf#.XYtLu_mLTcs (дата звернення: 01.10.2019).
9. Струтинська О.В. Пщготовка майбутшх учителiв Ыформатики до навчання освп^ньо''' робототехшки в школах. Всник ЧНУ. Сер'т "Педагог1чн1 науки". 3 (2019). С. 74-87.
10. Alimisis, D. (2009). Robotic technologies as vehicles of new ways of thinking, about constructivist teaching and learning: the TERECoP Project. IEEE Robotics and Automation Magazine, 16(3), 21-23. [in English].
11. Alimisis, D. (2012). Integrating Robotics in Science and Technology Teacher Training Curriculum. Proceedings of 3rd International Workshop "Teaching Robotics, Teaching with Robotics. Integrating Robotics in School Curriculum". Riva del Garda (Trento, Italy) April 20, 2012, pp. 170-179. Retrieved from: http://www.terecop.eu/TRTWR2012/trtwr2012_submission_28.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
12. Alimisis, D. (2013). Educational Robotics: new challenges and trends. Themes in Science and Technology Education, 6(1), 6371. [in English].
13. Alimisis, D. (2019). Teacher Training in Educational Robotics: The ROBOESL Project Paradigm. Technology, Knowledge and Learning. Vol. 24, Issue 2, pp 279-290. DOI: https://doi.org/10.1007/s10758-018-9357-0. Retrieved from: https://link.springer.com/epdf/10.1007/s10758-018-9357-
0?author_access_token=QOh5rQXEB6RwxlaKlYpuBfe4RwlQNchNByi7wbcMAY5CB5UfgD6zmfoSoXr-
wRQKoUywr4mJCfODfd5pr6v17mbIyAsxUaD7Ltd2PXA6LXOb51HbBcYfF_Julo4PXwMAOZoJUaUbZ58OOjG-54uoMA%3D%3D (accessed on 01.10.2019). [in English].
14. Alimisis, D., Arlegui, J., Fava, N., Frangou, S., Ionita, S., Menegatti, E., Monfalcon, S., Moro, M., Papanikolaou, K. & Pina, A. (2010). Introducing robotics to teachers and schools: experiences from the TERECoP project, Costructionism 2010 Conference Proceedings, Paris. Retrieved from: https://pdfs.semanticscholar.org/1b16/7f55555669b027d4a17747fa876eca0b49a4.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
15. Atwood, T. (2010). Carnegie Mellon Launches a Mega Million Dollar Robotics Education Initiative. Robot Magazine. 2010. No. 11/12. pp. 64-70. [in English].
16. Benitti, F.B.V. (2012). Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review. Computers & Education, 58(3), 978-988. [in English].
17. Bredenfeld, A., Hofmann, A., & Steinbauer, G. (2010). Robotics in Education Initiatives in Europe - Status, Shortcomings and Open Questions. Proceedings of the SIMPAR 2010 Workshops of the International Conference on Simulation, Modeling and Programming for Autonomous Robots. Darmstadt (Germany). November 15-16, 2010. pp. 568-574. Retrieved from: https://pdfs.semanticscholar.org/cbba/bddd3e3fb82b8584e062d82f5c320747b2cb.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
18. Crea Robotica Educativa. Formaci n a docentes. Retrieved from: https://crea-robotica.com/formaciondocentes (accessed on 01.10.2019). [in Spain].
19. Detsikas, N., & Alimisis, D. (2011). Status and trends in educational robotics worldwide with special consideration of educational experiences from Greek schools. In D. Bezakova & I. Kalas (eds.), Proceedings of the International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution and Perspectives. Bratislava: Comenius University. pp. 1-12. [in English].
20. Eguchi, A. (2010). What is educational robotics? Theories behind it and practical implementation. In D. Gibson & B. Dodge (eds.), Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2010. Chesapeake, VA: AACE. pp. 4006-4014. [in English].
21. Eguchi, A. (2014). Educational robotics for promoting 21 century skills. Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, 8(1), 9-11. DOI: 10.14313/JAMRIS_1-2014/1. [in English].
22. Flot, J., Schunn, C., Lui, A., & Shoop, R. (2012). Learning how to program via robot simulation. Robot Magazine. 2012, No. 37, pp. 68-70. Retrieved from: https://www.ri.cmu.edu/pub_files/2012/11/EDU_BOTS_Programming_through_Sim-cds1.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
23. Fonds National Suisse. De la Recherche scientifique. Agora - La rencontre entre la science et la socit. Retrieved from: http://www.snf.ch/fr/encouragement-communication-scientifique/agora/Pages/default.aspx (accessed on 01.10.2019). [in French].
24. Litinas, A., & Alimisis, D. (2013). Planning, implementation and evaluation of lab activities using robotic technology for teaching the phenomenon of motion. In A. Ladias, A. Mikropoulos, C. Panagiotakopoulos, F. Paraskeva, P. Pintelas, P. Politis, S. Retalis, D. Sampson, N. Fachantidis, & A. Chalkidis (eds.). Proceedings of the 3rd Pan-Hellenic Conference "Integration and
Use of ICTin Educational Process". Piraeus: HAICTE & University of Piraeus [in Greek].
25. Negrini, L. (2019). Teacher Training in Educational Robotics. An Experience in Southern Switzerland: The PReSO Project. In: Lepuschitz W., Merdan M., Koppensteiner G., Balogh R., Obdrzalek D. (eds). Robotics in Education. Methods and Applications for Teaching and Learning. Springer, pp. 92-97. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-97085-1_10. [in English].
26. Ortiz, A., Bos, B. & Smith, S. (2015). The Power of Educational Robotics as an Integrated STEM Learning Experience in Teacher Preparation Programs. Journal of College Science Teaching. 44. DOI: 10.2505/4/jcst15_044_05_42. [in English].
27. Papert, S. (1980). Mindstorms: children, computers, and powerful ideas. New York, Basic Books, Inc. [in English].
28. Papert, S. (1991) Situating Constructionism. In S.Papert and I.Harel (eds.) Constructionism, Norwood, NJ, Ablex Publishing Corporation. [in English].
29. Petrovic, P., & Balogh, R. (2008). Educational robotics initiatives in Slovakia. Proceedings of the SIMPAR 2008 Workshop of the International Conference on Simulation, Modeling and Programming for Autonomous Robots. Venice (Italy). November 3-4, 2008. pp. 122-131. Retrieved from: http://www.dei.unipd.it/~emg/downloads/SIMPAR08-WorkshopProceedings/TeachingWithRobotics/petrovic.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
30. RoboCity2030.org. Mision. Retrieved from: http://www.robocity2030.org/mision (accessed on 01.10.2019). [in English].
31. Silk, E.M. (2011). Resources for learning robots: Environments and framings connecting math in robotics: Doctoral dissertation [Electronic source]. University of Pittsburgh. (No. 8607). Retrieved from: https://www.cmu.edu/roboticsacademy/PDFs/Research/SilkEliM2011.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
32. The Future of Jobs Report 2018. Retrieved from: http://www3.weforum.org/docs/WEF_Future_of_Jobs_2018.pdf?fbclid=IwAR1dhE70_5g-sJBtXhct5L_mrCciaWzDv8a0WiHJJXvItfjEhl0MpfH1shs (accessed on 01.10.2019), [in English].
33. Tochacek, D. & Lapes, J. (2012). The Project of Integration the Educational Robotics into the Training Programme of Future ICT Teachers. Procedia - Social and Behavioral Sciences. 69. 595-599. DOI: 10.1016/j.sbspro.2012.11.451. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/257718266_The_Project_of_Integration_the_Educational_Robotics_into_the_T raining_Programme_of_Future_ICT_Teachers (accessed on 01.10.2019). [in English].
34. Tochacek, D., Lapes, J., & Fuglik, V. (2017). Developing Technological Knowledge and Programming Skills of Secondary Schools Students through the Educational Robotics Projects. Procedia - Social and Behavioral Sciences 217 (2016). 377-381. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.sbspro.2016.02.107. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/293804535_Developing_Technological_Knowledge_and_Programming_Skills_of _Secondary_Schools_Students_through_the_Educational_Robotics_Projects (accessed on 01.10.2019). [in English].
References
1. Andreev D.V., Metelkin E.V. (2015). Povyshenie motivacii k izucheniju programmirovanija u mladshih shkol'nikov v ramkah kursa robototehniki [Increasing of the motivation for learning programming in primary schoolchildren as part of a robotics course]. Pedagogicheskaja informatika [Pedagogical informatics]. Vol. 1. pp. 40-49. [in Russian].
2. Vegner K.A. (2013). Vnedrenie osnov robototehniki v sovremennoj shkole [The introduction of the basics of robotics in a modern school]. Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta im. Jaroslava Mudrogo [Bulletin of Novgorod State University. Yaroslav the Wise]. Vol. 74, Issue. 2. pp. 17-19. [in Russian].
3. Ionkina N.A. (2018). Osobennosti otechestvennogo i zarubezhnogo opyta podgotovki pedagogov k obucheniju robototehnike [Peculiarities of domestic and foreign experience of teachers preparation to training robotics]. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Serija "Informatizacija obrazovanija" [RUDN Journal of Informatization of Education]. 15 (1), 114-121. DOI: 10.22363/2312-8631-2018-15-1-114-121. Retrieved from: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-otechestvennogo-i-zarubezhnogo-opyta-podgotovki-pedagogov-k-obucheniyu-robototehnike (accessed on 01 October 2019), [in Russian].
4. Kuz'mina M.V. etc. (2017). Robototehnika v shkole kak resurs podgotovki inzhenernyh kadrov budushhej Rossii [Robotics at school as a resource for training engineering personnel of the future of Russia]. Sbornik metodicheskih materialov dlja rabotnikov obrazovanija v uslovijah realizacii Federal'nyh gosudarstvennyh obrazovatel'nyh standartov (po itogam oblastnyh seminarov i kursov povyshenija kvalifikacii po obrazovatel'noj robototehnike) [A collection of teaching materials for educators in the context of the implementation of the Federal State Educational Standards (based on the results of regional seminars and continuing education courses in educational robotics)]. Kirov, 2017. 179 p. Retrieved from: https://kirovipk.ru/sites/default/files/files/173_sbornik_robototehnika_v_shkole_2017.pdf (accessed on 01 October 2019), [in Russian].
5. Morze, N., Strutynska, O., & Umryk, M. (2018). Osvitnia robototekhnika yak perspektyvnyi napriam rozvytku STEM-osvity [Educational robotics as a prospective trend in STEM-education development]. Vidkryte osvitnie e-seredovyshche suchasnoho universytetu [Open educational e-environment of modern University], 2018, Issue 5, pp. 178-187. [Electronic resource]. Retrieved from: http://openedu.kubg.edu.ua/journal/index.php/openedu/article/view/175/233#.XCVa1fmLTcs (accessed on 01 October 2019), [in Ukrainian].
6. Primernaja osnovnaja obrazovatel'naja programma srednego obshhego obrazovanija [Approximate basic educational program of secondary general education]. Moscow. Introduced on 8 April 2015. [Electronic resource]. Retrieved from: http://fgosreestr.ru (accessed on 01 October 2019), [in Russian].
7. Strutynska, O.V., Baranov, S.S. (2019). Tendentsii rozvytku osvitnoi robototekhniky v zakladakh pozashkilnoi osvity [Development Trends Of The Educational Robotics In Out-Of-School Institutions]. Fizyko-matematychna osvita [Physical and Mathematical Education]. 2019. Issue 1(19). P. 196-204. DOI: 10.31110/2413-1571-2019-019-1-031. Retrieved from: https://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/journals/2019-v1-19/2019_1-19-Strutynska_Baranov_FMO.pdf (accessed on 01 October 2019), [in Ukrainian].
8. Strutynska, O.V. (2019). Aktualnist vprovadzhennia osvitnoi robototekhniky v ukrainsku shkolu [Actuality of Implementation
of Educational Robotics in Ukrainian School]. Vidkryte osvitnie e-seredovyshche suchasnoho universytetu, spetsvypusk "Novi pedahohichni pidkhody v STEAM osviti" [Open educational e-environment of modern University, special edition]. pp. 324344. ISSN: 2414-0325. [Electronic resource]. Retrieved from: http://openedu.kubg.edu.Ua/journal/index.php/openedu/article/view/254/pdf#.XYtLu_mLTcs (accessed on 01 October 2019), [in Ukrainian].
9. Strutynska, O.V. (2019). Pidhotovka maibutnikh uchyteliv informatyky do navchannia osvitnoi robototekhniky v shkolakh [Preparation of the Future Computer Science Teachers for Teaching of the Educational Robotics in Schools]. Visnyk ChNU. Seriia "Pedahohichni nauky" [ChNU Bulletin. Series "PedagogicalSciences"]. 3. pp. 74-87. [in Ukrainian].
10. Alimisis, D. (2009). Robotic technologies as vehicles of new ways of thinking, about constructivist teaching and learning: the TERECoP Project. IEEE Robotics and Automation Magazine, 16(3), 21-23. [in English].
11. Alimisis, D. (2012). Integrating Robotics in Science and Technology Teacher Training Curriculum. Proceedings of 3rd International Workshop "Teaching Robotics, Teaching with Robotics. Integrating Robotics in School Curriculum". Riva del Garda (Trento, Italy) April 20, 2012, pp. 170-179. Retrieved from: http://www.terecop.eu/TRTWR2012/trtwr2012_submission_28.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
12. Alimisis, D. (2013). Educational Robotics: new challenges and trends. Themes in Science and Technology Education, 6(1), 6371. [in English].
13. Alimisis, D. (2019). Teacher Training in Educational Robotics: The ROBOESL Project Paradigm. Technology, Knowledge and Learning. Vol. 24, Issue 2, pp 279-290. DOI: https://doi.org/10.1007/s10758-018-9357-0. Retrieved from: https://link.springer.com/epdf/10.1007/s10758-018-9357-
0?author_access_token=QOh5rQXEB6RwxlaKlYpuBfe4RwlQNchNByi7wbcMAY5CB5UfgD6zmfoSoXr-
wRQKoUywr4mJCfODfd5pr6v17mbIyAsxUaD7Ltd2PXA6LXOb51HbBcYfF_Julo4PXwMAOZoJUaUbZ58OOjG-54uoMA%3D%3D (accessed on 01.10.2019). [in English].
14. Alimisis, D., Arlegui, J., Fava, N., Frangou, S., Ionita, S., Menegatti, E., Monfalcon, S., Moro, M., Papanikolaou, K. & Pina, A. (2010). Introducing robotics to teachers and schools: experiences from the TERECoP project, Costructionism 2010 Conference Proceedings, Paris. Retrieved from: https://pdfs.semanticscholar.org/1b16/7f55555669b027d4a17747fa876eca0b49a4.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
15. Atwood, T. (2010). Carnegie Mellon Launches a Mega Million Dollar Robotics Education Initiative. Robot Magazine. 2010. No. 11/12. pp. 64-70. [in English].
16. Benitti, F.B.V. (2012). Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review. Computers & Education, 58(3), 978-988. [in English].
17. Bredenfeld, A., Hofmann, A., & Steinbauer, G. (2010). Robotics in Education Initiatives in Europe - Status, Shortcomings and Open Questions. Proceedings of the SIMPAR 2010 Workshops of the International Conference on Simulation, Modeling and Programming for Autonomous Robots. Darmstadt (Germany). November 15-16, 2010. pp. 568-574. Retrieved from: https://pdfs.semanticscholar.org/cbba/bddd3e3fb82b8584e062d82f5c320747b2cb.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
18. Crea Robotica Educativa. Formaci n a docentes. Retrieved from: https://crea-robotica.com/formaciondocentes (accessed on 01.10.2019). [in Spain].
19. Detsikas, N., & Alimisis, D. (2011). Status and trends in educational robotics worldwide with special consideration of educational experiences from Greek schools. In D. Bezakova & I. Kalas (eds.), Proceedings of the International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution and Perspectives. Bratislava: Comenius University. pp. 1-12. [in English].
20. Eguchi, A. (2010). What is educational robotics? Theories behind it and practical implementation. In D. Gibson & B. Dodge (eds.), Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2010. Chesapeake, VA: AACE. pp. 4006-4014. [in English].
21. Eguchi, A. (2014). Educational robotics for promoting 21 century skills. Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, 8(1), 9-11. DOI: 10.14313/JAMRIS_1-2014/1. [in English].
22. Flot, J., Schunn, C., Lui, A., & Shoop, R. (2012). Learning how to program via robot simulation. Robot Magazine. 2012, No. 37, pp. 68-70. Retrieved from: https://www.ri.cmu.edu/pub_files/2012/11/EDU_BOTS_Programming_through_Sim-cds1.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
23. Fonds National Suisse. De la Recherche scientifique. Agora - La rencontre entre la science et la socit. Retrieved from: http://www.snf.ch/fr/encouragement-communication-scientifique/agora/Pages/default.aspx (accessed on 01.10.2019). [in French].
24. Litinas, A., & Alimisis, D. (2013). Planning, implementation and evaluation of lab activities using robotic technology for teaching the phenomenon of motion. In A. Ladias, A. Mikropoulos, C. Panagiotakopoulos, F. Paraskeva, P. Pintelas, P. Politis, S. Retalis, D. Sampson, N. Fachantidis, & A. Chalkidis (eds.). Proceedings of the 3rd Pan-Hellenic Conference "Integration and Use of ICTin Educational Process". Piraeus: HAICTE & University of Piraeus [in Greek].
25. Negrini, L. (2019). Teacher Training in Educational Robotics. An Experience in Southern Switzerland: The PReSO Project. In: Lepuschitz W., Merdan M., Koppensteiner G., Balogh R., Obdrzalek D. (eds). Robotics in Education. Methods and Applications for Teaching and Learning. Springer, pp. 92-97. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-97085-1_10. [in English].
26. Ortiz, A., Bos, B. & Smith, S. (2015). The Power of Educational Robotics as an Integrated STEM Learning Experience in Teacher Preparation Programs. Journal of College Science Teaching. 44. DOI: 10.2505/4/jcst15_044_05_42. [in English].
27. Papert, S. (1980). Mindstorms: children, computers, and powerful ideas. New York, Basic Books, Inc. [in English].
28. Papert, S. (1991) Situating Constructionism. In S.Papert and I.Harel (eds.) Constructionism, Norwood, NJ, Ablex Publishing Corporation. [in English].
29. Petrovic, P., & Balogh, R. (2008). Educational robotics initiatives in Slovakia. Proceedings of the SIMPAR 2008 Workshop of
the International Conference on Simulation, Modeling and Programming for Autonomous Robots. Venice (Italy). November 3-4, 2008. pp. 122-131. Retrieved from: http://www.dei.unipd.it/~emg/downloads/SIMPAR08-WorkshopProceedings/TeachingWithRobotics/petrovic.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
30. RoboCity2030.org. Mision. Retrieved from: http://www.robocity2030.org/mision (accessed on 01.10.2019). [in English].
31. Silk, E.M. (2011). Resources for learning robots: Environments and framings connecting math in robotics: Doctoral dissertation [Electronic source]. University of Pittsburgh. (No. 8607). Retrieved from: https://www.cmu.edu/roboticsacademy/PDFs/Research/SilkEliM2011.pdf (accessed on 01.10.2019). [in English].
32. The Future of Jobs Report 2018. Retrieved from: http://www3.weforum.org/docs/WEF_Future_of_Jobs_2018.pdf?fbclid=IwAR1dhE70_5g-sJBtXhct5L_mrCciaWzDv8a0WiHJJXvItfjEhl0MpfH1shs (accessed on 01.10.2019), [in English].
33. Tochacek, D. & Lapes, J. (2012). The Project of Integration the Educational Robotics into the Training Programme of Future ICT Teachers. Procedia - Social and Behavioral Sciences. 69. 595-599. DOI: 10.1016/j.sbspro.2012.11.451. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/257718266_The_Project_of_Integration_the_Educational_Robotics_into_the_T raining_Programme_of_Future_ICT_Teachers (accessed on 01.10.2019). [in English].
34. Tochacek, D., Lapes, J., & Fuglik, V. (2017). Developing Technological Knowledge and Programming Skills of Secondary Schools Students through the Educational Robotics Projects. Procedia - Social and Behavioral Sciences 217 (2016). 377-381. DOI: https://doi.org/10.1016/jj.sbspro.2016.02.107. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/293804535_Developing_Technological_Knowledge_and_Programming_Skills_of _Secondary_Schools_Students_through_the_Educational_Robotics_Projects (accessed on 01.10.2019). [in English].
FOREIGN EXPERIENCE IN TEACHING OF THE EDUCATIONAL ROBOTICS O.V. Strutynska
National Pedagogical Dragomanov University, Ukraine
Abstract. The paper examines of the foreign experience of teaching educational robotics in educational institutions, as well as the experience of training teachers of robotics. The popularity of educational robotics is related to the expansion of the use of robots.
Formulation of the problem. The rapid development of the robotics industry necessitates the training of appropriately qualified specialists, as there is already an urgent need for specialists in the design, construction and programming of robots. This contributes to the growing popularity of robotics as an educational trend in Ukraine and the world. For the effective implementation of the educational robotics into the learning process in Ukraine, it is important to study the foreign experience of teaching students and training of the future robotics teachers.
Materials and methods. The study are used research methods such as systematic analysis of scientific and methodological sources on the research problem, analysis of the popularity of robotics as an applied industry and educational trend, comparison of foreign educational robotics curriculums of schools, out-of-schools and universities.
Results. Studying of the the foreign experience in teaching of the educational robotics in school and out-of-school education, as well as training of robotics teachers, has showed that educational robotics abroad is a popular trend in out-of-school educational institutions, due to the fact that there is no systematic implementation of it into school curricula. The approaches to its teaching are non-systemic in nature, mainly organized as an after school courses for students, summer schools, camps, incl. the preparation for robotics competitions. Preparation of future robotics teachers in some countries is part of master's programs that it is integrated of the educational robotics as separate modules of Computer Science and/or STEM subjects. However, in many foreign countries, various courses, trainings, seminars, and webinars on robotics are organized to enhance the qualifications of in-service teachers.
Conclusions. The training of future specialists in the field of robotics requires updating the content of school and university education in accordance with the requirements of today. Therefore, the importance of implementation robotics into the learning process of educational institutions as a mandatory component is of particular importance today. Studying and analyzing the foreign countries experience in educational robotics training will allow the use of the best techniques in Ukraine for the preparation of future teachers who will teach educational robotics.
Key words: educational robotics, learning of the educational robotics, teaching of the educational robotics, training robotics teachers, foreign experience.