Propunerea SmartClass: Cursuri de robotică şi programare pentru elevi, alternativa învăţării prin joc

Descriere de ansamblu a unei alternative educaţionale pentru promovarea învăţării programării prin intermediul jocului, având drept suport setul educaţional LEGO MINDSTORMS.

În căutarea propriei identităţi, învăţământul românesc manifestă tendinţa alinierii la cel de tip occidental mai ales la modul declarativ. Există numeroase proiecte, iniţiative, dar majoritatea lor sunt sortite a rămâne doar pe hârtie fie pentru că nu îşi găsesc suţinerea financiară necesară, fie pentru că întâmpină reticenţa sau dezinteresul celor care ar trebui să le susţină şi să le promoveze. Ceea ce face de multe ori diferenţa între ce oferă şcoala românească comparativ cu sistemele de învăţământ din ţările occidentale, este latura aplicativă. Dacă elevului din SUA de exemplu i-se explică la ce îi folosesc noţiunile teoretice care îi sunt prezentate, la noi introducerea noţiunilor teoretice nu este susţinută de exemplificarea aplicabilităţii lor imediate în viaţa de zi cu zi. Un alt aspect important insuficient abordat de sistemul nostru de învăţământ este acela al interdisciplinarităţii. Viaţa ne aduce inevitabil în faţa unor probleme a căror rezolvare presupune corelarea cunoştinţelor specifice mai multor discipline, iar un copil format în şcoala unde fiecare disciplină este tratată separat şi aproape total desprinsă de cele înrudite, va face cu greu faţă soluţionării lor.

Căutând să suplinesc în educaţia propriului copil aceste carenţe ale sistemului de învăţământ, am început căutările pentru identificarea unei alternative care să spargă tiparul clasic, oferind posibilitatea de învăţare prin joacă, motivantă şi antrenantă, care să nu fie percepută de către copil ca o solicitare suplimentară. Pornind de la atracţia manifestată mai ales de către băieţi pentru jocurile tehnice, am ajuns să descopăr kitul de robotică dezvoltat de compania LEGO®, şi anume LEGO® MINDSTORMS® NXT. Acest kit de robotică care include ca piesă centrală un controler programabil bazat pe un procesor ARM pe 32 de biţi, un set de senzori, servomotoraşe inteligente şi piese LEGO® Tehnic, a cucerit deopotrivă pe copii şi adulţi, el stând la baza alternativei educaţionale pe care o propunem în cadrul proiectului SmartClass, descrisă detaliat pe site-ul dedicat proiectului, www.smartclass.ro şi asupra căreia voi reveni cu o descriere detaliată într-un articol viitor.

La nivelul gimnazial există o acută lipsă de cadre didactice cu pregătire în domeniul TIC iar la nivelul Ministerului nu există o strategie coerentă de promovare a disciplinelor TIC, nici măcar la nivelul programei şcolare, cadrul didactic având posibilitatea să decidă asupra conţinutului programei, de cele mai multe ori optându-se pentru programe axate pe utilizarea aplicaţiilor tip Office şi de foarte puţine ori pentru predarea noţiunilor de programare. Fără a diseca cauzele acestei stări de fapt, mai mult sau mai puţin evidente, aş remarca doar impactul acestei abordări asupra generaţiilor în formare, care ajung de cele mai multe ori să asimileze calculatorul unui dispozitiv multimedia fară o utlitate imediată dincolo de accesarea jocurilor şi a reţelelor de socializare.

În acest timp, la nivelul ţărilor cu tradiţie bogată şi preocupare constantă pentru educaţie se fac eforturi susţinute pentru introducerea disciplinelor din sfera TIC încă de la vârste fragede (8 ani în sus) prin dezvoltarea de alternative educaţionale viabile şi inovatoare, adaptate capacităţii de înţelegere specifice vârstei. În acest demers se înscrie şi alternativa educaţională propusă de către SmartClass şi promovată intens în ţări din Europa şi USA.

În prezent, metodologia educativă bazată pe setul LEGO® MINDSTORMS®  se foloseşte cu succes în peste 25000  de instituţii şcolare din întreaga lume, de la şcoli primare la universitaţi. Datorită costului relativ accesibil, este folosită şi în laboratoarele universităţilor ca suport de laborator. În ţări cu tradiţie dezvoltată, există centre educaţionale speciale, in US si UK este implementată metoda sub forma opţionalelor  sau ca activitate suport pentru taberele de creaţie desfăşurate pe parcursul vacanţelor.

Există chiar şi o competiţie organizată la nivel mondial, numită World Robot Olympiad care reuneşte anual echipele reprezentative ale statelor afiliate, într-o întrecere a creativităţii şi inteligenţei, promovând totodată conceptul educaţional inovator bazat pe setul NXT. În aceeaşi categorie a competiţiilor de anvergură se înscrie şi First Lego Leauge, organizaţie mondială având drept scop declarat acela de a întreţine interesul tinerei generaţii pentru ştiinţă şi tehnologie, oferindu-le cadrul instituţional şi experienţe memorabile în cadrul competiţiilor pe care le organizează.

Ambele competiţii se adresează tinerior creativi cu vârste de până la 19 ani şi beneficiază de sprijinul financiar al unor sponsori cu nume sonore.
Rezultatele înregistrate au depăşit aşteptările, multe instituţii şcolare ajungând la performanţe notabile, susţinând extinderea şi dezvoltarea ei. Există pagini de internet create de elevii acestor şcoli, dedicate popularizării rezultatelor şi creaţiilor elevilor, forumuri de discuţii, materiale tipărite, toate venind în sprijinul utilizatorilor pentru perfecţionarea continuă şi schimbul constructiv de idei.

Alternativa are drept scop determinarea copilului spre a învăţa făcând ceea ce-i place cel mai mult, adică jucându-se. Este o provocare a copilului spre “joaca inteligentă”. El nu mai primeşte o simplă jucărie de care de cele mai multe ori se plictiseşte repede, el primeşte acum “ingredientele” – kitul LEGO® şi îndrumarea necesară, fiind provocat să construiască şi să programeze singur robotul pe care şi-l doreşte. De la cei mai simpli roboţei la cei mai sofisticaţi capabili de a realiza sarcini complexe, de la limbajul de programare bazat pe blocuri grafice intuitive la limbajele de programare avansate precum C şi Java, elevii sunt antrenaţi într-o aventură a cunoaşterii bazată deopotrivă pe fundamente teoretice solide, dar şi pe joc, imaginaţie şi metode euristice. Pentru mulţi, aceasta “joacă” va naşte pasiuni ce vor dăinui o viaţă şi le va fi de un real sprijin în a alege calea de urmat spre formarea profesională.

Alternativa NXT = Joacă + Acumulare de cunoştinţe + Inventivitate + Creativitate

Deschiderea pe care o oferă alternativa este una de maximă anvergură, cu impact puternic asupra dezvoltării imaginaţiei şi abilităţilor tehnice ale copilului, oferind totodată suportul pentru formarea gândirii analitice. Copilul este îndrumat spre “joaca inteligentă, oferindui-se ocazia de a da frâu liber imaginaţiei creatoare şi de a-şi pune în valoare potenţialul imaginativ într-un cadru organizat, non formal, care încurajează deopotrivă iniţiativa personală dar şi colaborarea în cadrul grupului.

Vorbind de costuri, implementarea alternativei ca optional din domeniul TIC la clasele de gimnaziu din învăţămîntul public probabil nu este sustenabilă din punct de vedre financiar în codiţiile de subfinanţare acută cu care acesta se confruntă, ea îşi poate găsi însă ecoul în mediul privat, dispus să investească mai mult şi să îmbunătăţească în permanent oferta educaţională pentru a-şi consolida poziţia pe piaţă.

Implementarea presupune dincolo de partea logistică semnificativă (seturile de robotică LEGO® MINDSTORMS® – de la 300 EUR/buc, laptopuri, licenţele software pentru platforma NXT G® sau ROBOTC®, proiector sau Smart board, materiale tipărite, accesorii în afara setului de bază), un curiculum de studiu bine pus la punct şi o persoană cu experienţă în domeniul TIC şi pedagogic, deschisă spre noutate şi inovaţie.

Fără a avea pretenţia de a fi inventat ceva, SmartClass îşi asumă demersul promovării şi susţinerii unei alternative educaţionale moderne, funcţionale şi cu o eficienţă îndelung probată. Pornit ca iniţiativă privată – organizarea de cursuri pentru grupele de vârstă 8-12 şi 12-16 ani, proiectul se bazează pe fundamente solide, un curiculum corelat cu nivelul cunoştinţelor elevilor şi un parteneriat solid cu catedra de robotică a Carnegie Mellon Robotics Academy USA, cea care a dezvoltat limbajul ROBOTC®, o versiune simplificată, dedicată roboticii MINDSTORMS®, a popularului mediu de programare Visual C, promovat de Microsoft®.  În cadrul acestui parteneriat am convenit lansarea site-ului regional www.robotc.ro care va beneficia curând de interfaţă în limba română, prin intermediul căruia să popularizăm acestă platformă didactică şi să oferim licenţe cu preţuri promoţionale pentru instituţiile de învăţământ (de la 7 USD/licenţă/an, incluzând upgrade gratuit la versiunile noi apărute), precum şi programul Robot Virtual Worlds, care se doreşte a fi un substitut pentru setul LEGO®, oferind posibilitatea de încărcare şi executare a programelor folosind un robot virtual, veritabilă “clonă” a celui fizic, care poate fi totodată amplasat în diferite decoruri virtuale simulate 3D şi programat să facă faţă unor adevărate aventuri imaginate de creatorii programului.

Îmi place să cred că printr-un efort susţinut al celor care doresc să inoveze în învăţământul românesc, alternativa propusă şi promovată de SmartClass ar putea prinde rădăcini şi la noi, arătând astfel că şi România poate “importa” şi transpune în practică modele de succes pe plan internaţional.

Viitorul pe care ni-l dorim este acela de a forma generaţii de tineri educaţi care să facă cinste României. SmartClass se doreşte a fi parte a acestui demers, dorind să dezvoltăm în viitorul apropiat o platformă de instruire online gratuită, la îndemâna tuturor celor care doresc să se iniţieze în domeniul roboticii şi programării. Dorim de asemenea să punem la punct materiale destinate formării cadrelor didactice ce vor dori să ni se alăture în promovarea demersului şi promitem să răspundem cu seriozitate şi promptitudine tuturor celor ce ne vor contacta.

Vladimir Diatlov

Vladimir Diatlov

Inginer software, specializat in testare solutii informatice. Activitate 11 ani in cadrul unei companii multinationale. Cursuri de specializare in domeniul virtualizarii si networking. Cursul de comunicare PCM Communication Model. (Tată profund preocupat şi implicat în educaţia copilului - actualmente în clasa a 8-a)