Развитие технического творчества обучающихся средствами образовательной робототехники
Мохирева Е. В., муниципальное бюджетное
образовательное учреждение дополнительного
образования Дом детского творчества, г. Надым,
Ямало-Ненецкий автономный округ
Создание современных условий для развития технического творчества детей становится особенно актуальным в связи с ускоряющимся внедрением в производство высоких технологий.
В настоящее время наше государство испытывает огромный дефицит инженерно-технических работников и квалифицированных кадров. Развитие производства, приумножение достижений в науке и технике возможны лишь при условии раннего развития творческих технических способностей у детей и подростков, выявления одарённых ребят, создания необходимых условий для их творческого роста. Предоставление услуг по дополнительному образованию детей технической направленности может способствовать этому.
Принятие ряда стратегических документов, направленных на развитие российской системы образования: Федеральных государственных образовательных стандартов нового поколения (ФГОС), Национальной образовательной инициативы «Наша новая школа», Концепции Федеральной целевой программы развития образования на 2011–2015 годы и др. даёт возможность образовательным организациям самостоятельно решать вопрос о том, каким образом они будут способствовать формированию высокообразованного инновационно мыслящего «человеческого капитала».
Мы считаем, что одним из возможных вариантов развития технического творчества является внедрение образовательной робототехники в систему дополнительного образования, как средства формирования комплексных знаний, способствующих развитию системности мышления детей, возрождения научно-технического творчества, повышения интереса к инженерному образованию.
В настоящее время в МБОУ ДО ДДТ г. Новый Уренгой созданы оптимальные материально-технические условия для внедрения робототехники в образовательный процесс.
В период с 2012 по 2014 годы были приобретены наборы робототехнических конструкторов
Кабинет робототехники оборудован экраном, мультимедийным проектором, ноутбуком, мобильным компьютерным классом, конструкторами LEGO® Mindstorms® NXT – 3 шт., LEGO® Построй свою историю – 5 шт., LEGO® Первые механизмы – 4 шт., LEGO® Первые конструкции – 2 шт., LEGO® Простые механизмы – 4 шт., LEGO® Education WeDo™ – 23 шт., LEGO® Mindstorms® EV3 – 8 шт., ресурсный набор LEGO® Education WeDo™ – 2 шт., ресурсный набор LEGO® Mindstorms® EV3 – 3 шт.
Все наборы конструкторов обеспечены методическими материалами, представляющими собой рабочие тетради, учебно-методические пособия, комплекты заданий, таблицы, игровые поля, ПО, CD-диски, содержащие презентации и видеоматериалы к занятиям.
Включение вопросов робототехники в образовательный процесс требует соответствующей квалификации педагогов. Образовательная робототехника – это не только новое междисциплинарное направление в обучении, развитии детей, но и новое направление в теории и методике обучения.
В МБОУ ДО ДДТ подготовка педагогических кадров по вопросам образовательной робототехники в данный момент осуществляется преимущественно в виде семинаров-презентаций, мастер-классов, краткосрочных курсов, вебинаров. Подобные мероприятия позволяют педагогам получить представления об основах образовательной робототехники, формировать общие теоретические представления и практические навыки базовых конструктивных решений и используемых алгоритмов для конструирования и программирования робототехнических конструкций.
На протяжении 2012–2014 годов педагоги приняли участие:
- в региональном семинаре по теме «Управленческие и педагогические подходы формирования школьного технопарка как инновационной структуры системы дополнительного образования детей» на базе МОУ ДОД «Центр детского творчества» г. Надыма и прошли краткосрочное обучение по выше обозначенной теме;
- в серии вебинаров «РобоШкола» открытой дистанционной школы «Юный техник» в рамках реализации сетевого проекта «Технопарк» г. Муравленко;
- электронные курсы повышения квалификации в Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования (на сайте http://e-learning.apkpro.ru/) по теме «Инновационная и предпринимательская деятельность детей»;
- курсах по теме «Моделирование и программирование робототехнических систем с использованием современных средств обучения в условиях ФГОС», приняв участие в вебинарах-практикумах на сайте http://www.kurganrobot.ru/.
Все педагоги, осуществляющие образовательную деятельность в области образовательной робототехники, зарегистрированы на сайте проекта Российской Ассоциации образовательной робототехники.
Данные условия позволяют организовать образовательный процесс по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Робототехника», цель которой является развитие творческих способностей, познавательных процессов и формирование раннего интереса детей к инженерным профессиям в процессе конструирования, проектирования и программирования.
Деятельность выступает как условие развития ребёнка, что влечёт за собой необходимость в её специальной организации. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Такую стратегию обучения легко реализовать в среде образовательной робототехники, в соответствии с возрастными особенностями детей, что находит своё отражение в особенностях построения образовательного процесса – по ступеням.
На каждой ступени обучения реализуется свой спектр целей и задач.
Обучение детей дошкольного возраста (5–6 лет) LEGO-конструированию способствует развитию научно-технического мышления дошкольников, стимулирует детскую фантазию, развивает воображение и мелкую моторику рук детей, закладывает основы для дальнейшего успешного обучения.
Обучение детей дошкольного возраста проходит с применением конструкторов Перворобот LEGO® Простые конструкции, LEGO® Простые механизмы, LEGO® Построй свою историю.
На этой ступени обучения обучающиеся приобретают практические навыки конструирования простых конструкций и первых механизмов, навыки проектирования. Работа детей с конструкторами преследует пропедевтические основы робототехники.
Младшие школьники (7–11 лет) переходят на новую ступень обучения с помощью конструкторов LEGO® Education WeDo™. Это позволяет детям начать освоение робототехники, чтобы создавать и программировать собственные творческие продукты. Работа с конструктором детей этой возрастной группы направлена на развитие гибкого, творческого мышления, речи и воображения. С помощью конструктора младшие школьники познают особенности окружающего мира, исследуют и моделируют объекты окружающей среды, осваивают первые шаги построения алгоритмов.
Работа с комплектом заданий LEGO® Education WeDo™ базируется на принципе практического обучения. Используя программное обеспечение Перворобот LEGO® Education WeDo™, ребята овладевают навыками конструирования и простого программирования. Конструкторы LEGO® WeDo™ позволяет строить модели механизмов, машин и животных, программировать их действие и поведение.
Дети среднего и старшего школьного возраста (12–17 лет) приобретают навыки конструирования и программирования моделей при работе с конструкторами LEGO® Mindstorms® NXT и LEGO® Mindstorms® EV3.
Обучающиеся приобретают не только базовые навыки конструирования как простых, так и достаточно сложных программируемых роботизированных устройств. Работа с конструкторами детей этой возрастной группы расширяет возможности проектной и научно-исследовательской деятельности, обеспечивает интегрированную основу процесса познания научной картины мира.
Уникальностью проектов на основе робототехнических комплексов является то, что построение моделей устройств позволяет обучающимся постигать взаимосвязь между различными областями знаний, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, естественных наук с развитием инженерного мышления через техническое творчество.
Таким образом, робототехника, являясь одной из наиболее инновационных областей в сфере детского технического творчества, объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления научно-технического творчества: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии. Встраивание её элементов в образовательное пространство делает обучение эффективным и продуктивным для всех участников образовательного процесса.
Образовательный процесс организован как на базе МБОУ ДО ДДТ, так и на базах образовательных организаций города: МБОУ СОШ № 17, МБОУ Гимназия, МАОУ СОШ «Земля родная», МБОУ СОШ № 12, МАОУ ЦРР «Центр детства», что позволяет расширить образовательное пространство и увеличить охват детей, увлекающихся робототехникой в муниципальном образовании.
Таблица 1
Сравнительный анализ количества обучающихся детских объединений,
в которых реализуется ОП «Робототехника»
|
№ п/п |
Название ДО |
Учебный год |
||
|
2012/13 |
2013/14 |
2014/15 |
||
|
1 |
«Каскад» |
30 чел. |
29 чел. |
30 чел. |
|
2 |
«Робомир» |
24 чел. |
26 чел. |
40 чел. |
|
3 |
«Mindstorms» |
24 чел. |
26 чел. |
18 чел. |
|
4 |
«Перворобот Лего» |
- |
- |
10 чел. |
|
5 |
«Робототехник» |
- |
- |
35 чел. |
|
6 |
«РобоМир» |
- |
- |
27 чел. |
|
7 |
«Мир роботов» |
- |
- |
17 чел. |
|
8 |
«Фабрика LEGO» |
- |
- |
16 чел. |
|
9 |
«Робомикс» |
- |
- |
8 чел. |
|
Итого: |
78 чел. |
81 чел. |
201 чел. |
|
С целью демонстрации приобретённых детьми знаний, умений и навыков, стимулирования активности обучающихся и педагогов в сфере технического моделирования, популяризации робототехники среди обучающихся, обмена опытом в период с 2012–2014 годы были организованы и проведены 2 городских конкурса по робототехнике.
В 1 городском конкурсе по робототехнике приняли участие 7 команд из 4 образовательных учреждений города: МАОУ СОШ № 4 с углублённым изучением английского языка, МБОУ СОШ №5, МБОУ Гимназия, МБОУ СОШ № 17.
Во 2 городском конкурсе по робототехнике приняли участие 7 команд из 5 образовательных организаций города: МАОУ СОШ № 4 с углублённым изучением английского языка, МБОУ СОШ №5, МБОУ Гимназия и МБОУ ДОД ДДТ, МБОУ СОШ № 17 и МБОУ ДО ДДТ.
В рамках окружной долгосрочной целевой программы «Развитие системы образования Ямало-Ненецкого автономного округа на 2011–2015 годы», команда МБОУ СОШ № 17 и МБОУ ДО ДДТ в 2013 году приняла участие в окружной Ассамблее юных изобретателей в г. Надым.
По итогам участия в Ассамблее команда ДДТ отмечена:
- дипломом за яркую демонстрацию навыка конструирования и программирования по итогам участия в блиц-школе «Эксклюзив»;
- дипломом за практическое применение знаний в технической сфере по итогам участия в стендовой презентации инновационных проектов и научно-технических разработок «Будущее – сегодня!»;
- дипломом за результативное участие и демонстрацию научно- технического потенциала в мероприятиях окружной Ассамблеи юных изобретателей;
- грантом на развитие и совершенствование материально-технического оснащения в размере 15 тыс. руб.;
- свидетельство участника окружной Ассамблеи юных изобретателей.
- во Всероссийском конкурсе научно-технического творчества «Юные техники – будущее инновационной России» Репка Артём занял 2 место.
Привлечение обучающихся к исследованиям в области робототехники, обмену технической информацией и начальными инженерными знаниями, развитию новых научно-технических идей позволяет создать необходимые условия для высокого качества образования, за счёт использования в образовательном процессе новых педагогических подходов и поиска инновационных форм организации образовательной деятельности.
На современном этапе одной из эффективных форм достижения целей в образовательной сфере рассматривается сетевая организация совместной деятельности.
МБОУ ДО ДДТ осознав необходимость организации такой формы совместной деятельности на территории муниципального образования города Новый Уренгой, разработал проект сетевого взаимодействия «ТехноМир». Данный проект объединяет дополнительное образование (МБОУ ДО ДДТ) с организацией дошкольного образования (МБОУ ДС ОВ «Звёздочка»), образовательной организацией начального основного образования (МАОУ Прогимназия «Центр детства»), организацией общего образования (МБОУ СОШ № 17). Это позволяет интегрировать уникальный опыт, возможности и знания каждого из участников данного проекта. При этом сохраняется независимость участников и для каждого из них сохраняются стимулы к развитию, обеспечивается взаимная компенсация их недостатков и усиление преимуществ.
Цель проекта заключается в создании условий для образования детей в сфере инновационных технологий и содействие развитию технического творчества, через использование робототехники в образовательном пространстве дошкольного, начального, основного и дополнительного образования.
В рамках данного проекта реализуется план совместной деятельности Дома детского творчества и МБОУ ДС ОВ «Звёздочка», МАОУ Прогимназия «Центр детства», МБОУ СОШ № 17. План предусматривает проведение различных мероприятий: экскурсионные программы, практикумы, познавательные программы, мастер-классы, выставки научно-технического творчества, конкурсы творческих проектов, соревнования роботов.
Таким образом, в МБОУ ДО ДДТ сформирована образовательная среда по развитию технического творчества средствами образовательной робототехники, что в свою очередь обеспечивает выявление и поддержку детей, склонных к изучению точных наук, техническому моделированию, способствует их дальнейшей профессиональной ориентации.
Диаграмма 1
|
Электронный журнал «Образование Ямала»
Интернет-компания СофтАрт