January 16, 2022

PrimaSTEM - инструмент для обучения детей основам программирования, логики и математики

Уже несколько лет, несмотря на то, что творится вокруг, особенно сейчас ( ... я делаю комплекс для обучения детей с 4 лет основам программирования, логики и математики без использования электронных устройств с экранами.

Сейчас есть что показать. Прошу уделить несколько минут своего времени.

Project history PrimaSTEM from idea to MVP in English → https://www.chanov.ru/primastem

Пульт для установки программы, программные блоки, робот и результат выполнения кода.

Кому лень читать, можно пробежать по картинкам или сразу смотреть видео (со звуком!) которое вернёт в детство на 6 минут, и всё покажет → https://youtu.be/vwyeREbCHak

Сразу отвечу на вопрос "Сколько стоит, где купить?" Я сейчас не продаю, "Просто показываю".
Возможно, в ближайшем будущем будет краудфандинг и выпущу по заказам партию. Про розницу сейчас даже загадывать не буду ...
Можно подписаться на рассылку о выпуске розничной партии или старта краудфандинга через Google форму тут -> https://forms.gle/vfJXhBomVXXAAp8C7

Для любителей чтения, я продолжу.

Что это? Это обучающий комплекс состоящий из робота, пульта для программирования его движения, и блоков из которых составляется программа передвижения.

Для чего это? Я повторюсь, но лучше, чем вначале и не сказать: для обучения детей от 3 лет основам программирования, логики и математики без использования электронных устройств с экранами. Простыми словами это инструмент для обучения детей в игровой и визуальной форме понятиям числа, поворотам влево, вправо, алгоритмам, логике, азам программирования, арифметическим операциям, отрицательным и случайным числам, прогрессиям и геометрии.

Вот и добрались до момента «А теперь давай слайды!». Это короткий ролик — презентация на 6 минут, они пролетят быстро и интересно, будет всё ездить, рисовать и показывать-рассказывать про функционал, включите звук, многое вспомните из далеких лет, когда каналы на телевизоре переключали на самом телевизоре)

Видео презентация функционала комплекса.

Мощно, да? Расскажу немного подробнее про то, чему можно обучить ребёнка с помощью этого комплекса.

Вначале через игры-лабиринты (обычно используя карты с логическими клетками) изучаются простые команды: Вперёд, Вправо и Влево, потом добавляются числа через понятие оператора Повтор (в программировании — цикл), затем можно ввести в обучение Функцию, как блок однотипных действий для вызова в течении выполнения программы. На этом этапе возникает понимание построения алгоритмов и довольно сложных программ.

После освоения базы переходим к изучению углов и расстояний, операциям сложения, вычитания, деления, умножения, возведения в степень и извлечение корня, понятия нуля и отрицательных чисел, то есть происходит визуализация математики и геометрии. А дальше открывается полнейшая свобода творчества, благодаря возможностям установки маркера для рисования и динамического изменения во время выполнения программы значений расстояний и углов. Добавлю что ещё есть случайные числа и направления. Это уже реализованный функционал, а сколько ещё в планах… это беда перфекциониста, еле остановился... Но в списке есть обновление прошивки по Wi-Fi, автоматическое обновление базы звуков, звуковое сопровождение выполняемых команд, реагирование робота при наезде на NFC метку (например проигрывание звукового файла с рассказом), простое программирование дополнительных NFC меток с телефона, подключение к 1 пульту нескольких роботов, добавление лазерного датчика расстояния и датчиков следования по линии, добавление новых команд и меток через Web интерфейс, возможность программирования робота через Scratch и многое ещё в мечтах ) ...

Пример результата исполнения программы для рисования спирали с использованием динамического приращения переменной в цикле.

Вот так, в нескольких словах, попытался рассказать чему можно обучить. Ну, и после этого с какими знаниями ребёнок может пойти в школу? Вернее можно спросить в первый ли класс пойдёт ребёнок хотя бы после базового обучения !? Ребёнок получает математическую и алгоритмическую базу, это подготовка к школе и первая ступень перед тем, как осваивать на компьютере языки Scratch, Logo или программирование в Minecraft.

Математический рисунок с использованием изменения переменной и отрицательных чисел.

Математический рисунок 2. -> https://youtu.be/VgiWu200EGw

Математический рисунок с использованием изменения переменной. Рисунок Кардиоиды.

Для кого это?
Понятно что для детей. Они это используют в процессе игры, но по сути это гибкий инструмент для преподавателя, который позволяет через игровые задачи попутно обучать множеству предметов: от математики и программирования до физики, истории, географии и ограничивается только мастерством и фантазией педагога.

Добавлю несколько ссылок на историю, для тех, кому интересно «откуда ноги растут».

Идея использования механической платформы — робота для изучения программирования не нова, и пока СССР в 80ых жил за железным занавесом практически без персональных компьютеров с мэйнфреймами в НИИ, в Европе и США в дома и школы проникли дешёвые «домашние компьютеры» и начали использоваться при обучении детей (речь идёт об Commodore, Amiga, Apple II, ZXSpectrum и т. п.).

Вот несколько ссылок по этой теме:

— История развития роботов-черепашек, как периферийных устройств для персональных компьютеров → https://roamerrobot.tumblr.com/post/23079345849/the-history-of-turtle-robots

— Небольшая статья про очень интересного человека, теоретика образования, основоположника теории искусственного интеллекта, создателя языка для обучения детей программированию LOGO — Сеймура Паперта → https://www.primastem.ru/papert

— Сборник видео об истории создания LOGO от участника разработки Синтии Соломон → https://www.youtube.com/user/cynthiaso/videos

Сейчас, на рынке есть несколько похожих проектов развивающих концепцию визуального и тактильного программирования, несколько лет назад эту тему на kickstarter «воскресил» проект Cubetto, а затем подтянулись и ребята из КНР с комплексом Matatalab. Оба проекта своеобразны, у моего проекта тоже свой взгляд: я постарался взять максимум возможностей из оригинальных и интуитивно понятных идей LOGO которые возможно применить к данной концепции устройства без использования экрана.

Для любителей «Властелина колец» и «Войны и мира» я продолжу сыпать словами, очень хочется хотя бы кратко рассказать о проделанном пути.


Как это сделано?
С идеей всё понятно: носишься с ней, придумываешь, смотришь, читаешь, изучаешь, меняешь и так по кругу, а вот воплощение в железо это отдельная история. Пришлось самому стать и промышленным дизайнером, и конструктором, и электронщиком, и менеджером проекта «и швец, и жнец, на на дуде», только за программирование микроконтроллеров под RTOS ещё не сел) Появились новые навыки и всё как-то сложилось, завертелось. Мне повезло с консультантами по электронике, всё же это не моя специальность, они помогли собрать идеи воедино и направить на нужный путь (Сергей Владимирович из Обнинска и Юрий из Кракова, спасибо вам, если прочтёте). Программную часть сделал Юра из Обнинска, за что ему благодарность, без него бы не задвигалось.

Первые прототипы были довольно несуразны технически, визуально и по функциональной концепции.

История прототипов и производства.

Со временем после многих итераций устоялся функционал, элементная база, технологии и дизайн. Производство внесло свои коррективы в конструктив, последняя версия стала не столь изысканна, но довольно технологична для производства. Корпуса из бука и фанеры, покрытие — льняное масло для детской мебели. Пульт и робот общаются между собой по Bluetooth (BLE), в пульте NFC антенны, а в фишках NFC метки (технология схожая с бесконтактной оплатой).

Проекты устройств в CAD среде.

Что сделано?
Сейчас уже есть MVP (minimum viable product / минимально жизнеспособный продукт) и выпущена небольшая предсерийная партия. Для её производства электронные платы заказывал из Поднебесной, комплектующие и материалы в основном тоже пришлось брать оттуда, дерево и расходные материалы конечно местные. Собирал и делал сам, полный handmade с использованием моих хоббийных станков, инструмента и своих рук. Кто пробовал заняться производством, понимает сколько стоит работы за скромной предсерийной партией; тем кто не пробовал, не советую и начинать.

Подтверждена заинтересованность педагогов дошкольных учреждений в использовании комплекса: проведены тестовые занятия в центре дошкольного образования в Москве ("Сами с усами"), выражена заинтересованность в дальнейшем сотрудничестве; достигнута договоренность о пилотном запуске учебного курса в детском клубе "Андрюшкины игрушки" в Химках.

Проверена гипотеза о розничных продажах: после размещения информации в социальных сетях и на 3 форумах, на страницу была добавлена форма для листа ожидания розничных продаж, на данный момент записано 36 человек, ~40 комплексов (за 2000 просмотров страницы).

Предсерийные экземпляры

Что дальше? А дальше — «долина смерти», нужно довести проект до рынка, прибыли и развития, пока не кончится интерес и средства.

Что сейчас?

PrimaSTEM — это моя попытка сделать что-то нужное людям, осязаемое и красивое. Сейчас я работаю над привлечением инвестиций, открытием офиса и производства во Франции, готов к сотрудничеству и партнерству.

Подробнее тут → Primastem.ru

Писать сюда → primastem@gmail.com

p/s Тех немногих, кто дочитал, благодарю за внимание и потраченное время. Если у вас есть знакомые, которых может заинтересовать эта тема, то прошу им переслать ссылку или сделать репост.

Результат выполнения программы для рисования многоугольника "снежинка".