Milleks meile robootika?

13. veebr. 2015 Heilo Altin Tartu ülikooli koolirobootika spetsialist, MTÜ Robootika - 2 Kommentaari

Miks soovitatakse kasutada koolitundides roboteid ning leitakse, et iga koolilapse kodulaual võiks seista robot? Need on vaid mõned paljudest robootikaga seotud küsimustest. Tartu ülikooli koolirobootika spetsialist ja MTÜ Robootika esindaja Heilo Altin teab vastuseid ja arutleb Õpetajate Lehes lähemalt robootika õpetamise üle. Ta tutvustab ka lastele suunatud robootikavõistlust „FIRST LEGO League”.

Kuna robootika kõlab esmalt keerulise ja kitsa tehnikavaldkonnana, ei mõisteta sageli, miks peaksid võimalikult paljud lapsed sellega tegelema. Kõik algab käsitlusest. Robootika eesmärk üldhariduses pole õpetada robootikat, kuigi nii see esmapilgul tundub. Robotite kaudu õppimisel on väga laiapõhjaline väärtus. Robotid on motiveerivad õppevahendid probleemide lahendamiseks ja meeskonnatöö oskuse arendamiseks. Probleeme leiab aga igalt poolt ja igast ainetunnist.

Roboteid võiks rakendada palju laiemalt, kui seda praegu tehakse. Eestis on koolirobootika projektiga liitunud umbes 220 haridusasutust. Nende seas on nii era- kui ka tavakoole ja noortekeskusi. Nende koolide õpilased käivad koos enamasti pärast koolitunde, ehitavad ja programmeerivad roboteid või valmistuvad võistlusteks. Vähemas mahus kasutatakse roboteid programmeerimise algõpetuses ning ainetundides katsete läbiviimiseks. Robotid on edukalt rakendatavad näiteks füüsika katsetes Newtoni või impulsi jäävuse seaduste õppimisel. Õpilased saavad lasta ühel robotil teisele otsa sõita ning mõõta, kui palju energiat üle kandus või kuidas mõjutavad kokkupõrke tagajärgi robotite massid.

Koolides on enamasti levinud kolme tüüpi robotikomplektid: LEGO WeDo, LEGO Mindstorms ning Kodulabor. Kodulabor on mõeldud pigem gümnaasiumiastmele ning seda on mõtet kasutada Mindstormsi platvormist välja kasvanud õpilastega, sest programmeeritakse C-keeles ja see eeldab suhteliselt head ettekujutust robotite võimetest. Kodulabori kohta leiab infot aadressilt http://home.roboticlab.eu/.

Tutvus robotitega juba lasteaias ja algklassides

Siiski propageeritakse roboteid kasutama juba lasteaias, sest klotside kokkupanek mõtestatud viisil on abiks näiteks käeliste oskuste arendamisel. Algklassides on lapsel juba konkreetsed huvid välja kujunenud ning tema vaba aeg jagatud mitme huvitegevuse vahel. Kahjuks on teaduse ja tehnikaga seotud ringe nende hulgas pigem vähe.

Huvi äratamiseks on väikestele õpilastele mõeldud WeDo robotikomplekt, mis omab ühte mootorit ja kahte andurit. Komplekti abil saab ehitada liikuvaid mudeleid, mis on USB-kaabli abil arvutiga ühenduses.

Liigutama saab panna WeDo roboteid graafilises programmeerimiskeskkonnas, mis tähendab otsesõnu plokkide lohistamist ning õigesse järjekorda seadmist. Kas tundub raske? Paljud inimesed tõdevad pärast koolitusi, et programmeerimine polnud midagi keerulist, hirm oli tingitud teadmatusest. Programmeerimine on vajalik õpilaste järjestamis- ning probleemilahendamisoskuste arendamiseks, nii et seda ei tohiks peljata.

Uskumatu või mitte, aga leidub suur hulk lapsi, kes ei oska piltide järgi Lego mudeleid kokku panna. Seepärast julgustamegi kõiki proovima. Lastel on kindlasti huvi ja uudishimu, kui neile antakse võimalus asjaga tutvuda.

Lapsed lahendavad probleeme

WeDo-ga tegelevad lapsed ja õpetajad ei ole oma tegemistes üksi, selleks on internetis hulgaliselt materjale ja toimub ka võistlus Jr. FIRST LEGO League (FLL). Võistluseks, teisisõnu näituseks valmistudes töötavad lapsed meeskondades, ehitavad WeDo komplektist mudeli, mis lahendab nende arvates kõige paremini etteantud probleeme. Olgu selleks siis looduskatastroofid või eakate inimeste aitamine. Lisaks liikuvale mudelile valmistavad nad ette plakati, kus kirjeldavad oma meeskonda ning ehitatud robotilahendust.

2014/2015. õppeaastal osaleb Jr. FLL programmis 78 meeskonda. Iga võistlus algab rongkäiguga ning terve päev kuulatakse lapsi ja vaadatakse, mis imelahendusi keegi on välja mõelnud. Jr. FLL üritustel ei jagata auhinnalisi kohti, kõik osalejad saavad medali ning diplomi osavõtu eest. Kõige tähtsam on osavõtt ja lapse areng.

WeDo robotikomplekt lastele.

WeDo robotikomplekt lastele.

Alates kolmandast klassist on juba mõistlik kasutada Mindstormsi komplekte, sest selleks ajaks on lapsed võimelised ehitama lihtsamaid joonejärgijaid ja sumoroboteid. Robotitevaheline sumo on Eestis vaieldamatult kõige populaarsem võistlusala. Sumorobotite võistlusel võitmiseks peab üks robot lükkama teise roboti ümber või ringist välja. Sellel alal ei loe ainult oskus robotit ehitada, vaid ka strateegiline mõtlemine. Näiteks kuidas asetada robot alguses väljakule, kuidas vastase selja taha hiilida, platsil vastast leida jne.

Robootikateadmiste ja üldpädevuste proovilepanek

Üheksa-aastaselt avaneb lastel võimalus võtta osa FIRST LEGO League (FLL) programmist. FLL pole puhtakujuline robotivõistlus. FLL toimub kooliaasta kaupa ning iga uus hooaeg, mis on seotud konkreetse teemaga, algab kooliaasta alguses – septembris. FLL on kahe organisatsiooni FIRST ning LEGO koostöö vili. FIRST on USA-s asuv mittetulundusorganisatsioon, mis seisab tehnika ja teaduse populariseerimise eest (ingl For Inspiration and Recognition of Science and Technology). FLL on toimunud juba viisteist hooaega, millest Eesti lapsed on saanud osaleda viimasel neljal.

Iga-aastane teema on valitud lähtuvalt maailma valitsevatest probleemidest ja murekohtadest, mida tehnika ja teadus võiks paremaks muuta. Olgu selleks siis looduskatastroofide tagajärgedega tegelemiseks loodud lahendused või viisid, kuidas toitu ohutumalt töödelda ja säilitada.

2014/2015. hooaja teema on „Tuleviku klass” ehk õpilased peaksid mõtlema, kuidas õppimist paremaks, efektiivsemaks ning motiveerivamaks muuta. Hooaja alguses moodustasid õpilased 2–10-liikmelised meeskonnad, keda juhendab 1–2 täiskasvanut. Juhendaja roll ei ole vastuseid ette anda, vaid suunata õpilasi kas internetist või teistest infoallikatest vastuseid leidma.

Pärast meeskonna moodustamist peavad lapsed valmistama ette roboti, mis lahendab võimalikult palju missioone robotimänguplatsil. Plats muutub igal aastal ning on seotud hooaja teemaga. Samuti peavad meeskonnad looma projekti, mis koosneb kolmest osast.

Esmalt valitakse hooajaga seotud probleem, leitakse sellele uuenduslik lahendus ning jagatakse seda teistega. Projekti arendades on meeskondi julgustatud konsulteerima ka ekspertidega ning saadud tagasiside abil oma lahendust täiustama. Ehk sünnib sellisest jagamisest otsene kasu ka samas valdkonnas töötavatele inimestele, sest lapsed lähenevad asjadele teisiti kui täiskasvanud.

Ehitades robotit ning valmistades projekti, peavad lapsed järgima meeskonna sees FLL põhiväärtusi.

  • Me oleme meeskond.
  • Me teeme tööd, et otsida oma juhendajate abiga lahendusi probleemidele.
  • Me teame, et juhendajatel pole vastuseid kõikidele küsimustele, me õpime üheskoos.
  • Me austame sõbraliku võistluse põhimõtet.
  • Meie avastused on palju olulisemad kui meie võidud.
  • Me jagame oma kogemusi teistega.
  • Me näitame välja Sõbralikku Professionaalsust™ ja Konku­ree­ri­vat Koostööd™ kõiges, mida teeme.
  • Meil on lõbus.

Võistluspäeval, milleni on hooaja algusest minimaalselt kaheksa nädalat, hinnatakse meeskondi neljas kategoorias: robotimäng, projekt, meeskonnatöö ning roboti disain. Kõik neli valdkonda on lõpptulemuse arvestamisel võrdse kaaluga. Kogu üritus on näeb välja nagu spordivõistlus. Päev läbi mängib muusika, toimub ava- ja lõputseremoonia, tähistatakse seda, mida lapsed on saavutanud.

FLL ei jää riigi piiresse. Eesti finaali võitnud meeskonnal on õigus sõita riiki esindama Euroopa avatud turneele. Juba aastaid on seda rahastanud hasartmängumaksu nõukogu. Järgmine FLL finaal toimub 14. ja 15. märtsil Tartus Ahhaa teaduskeskuses.

Eestis toimub teisigi robotite võistlusi, nagu Robotex, Võru tsõõr, RoboMiku lahing. Need pakuvad vajalikku väljundit vahenditele, mille abil loodame näha sirgumas insenere ning IT-töötajaid.

Selle artikli võiks lõpetada ühe mehe kuldsete sõnadega: „Me ei tee seda selleks, et inimesed ehitaksid roboteid; me teeme seda, et robotid ehitaks inimesi.”


2 arvamust teemale “Milleks meile robootika?”

  1. […] Õpetajate Lehe artikkel teemal “Miks meile robootika?”. […]

Kirjuta kommentaar

Õpetajate Lehel on õigus avaldada teie kirjutatud kommentaar paberväljaandes. Kommentaari pikkus ei tohi ületada 3000 tähemärki. Õpetajate Lehe kodulehe kommentaarid on modereeritavad ja avaldatakse pärast toimetamist hiljemalt kommentaari saatmisele järgneva tööpäeva hommikuks. Lehel on õigus jätta saadetud kommentaar kodulehel avaldamata. Iga kommentaari edastaja arvuti IP-aadress, sessiooni identifikaator ja kommenteerimise aeg salvestatakse andmebaasis. Õpetajate Leht ei vastuta kommentaaride sisu eest!