Статья посвящена рассмотрению особенностей использования современных образовательных конструкторов и возможностей их применения в дополнительном обучении детей. Особое внимание уделено таким конструкторам и образовательным платформам как: Education WeDo, «Роботрек», Kodu Game Lab.
Ключевые слова: образовательный конструктор, дополнительное обучение, мышление, инженер, среда, изобретение, инновации.
The article is devoted to the consideration of the features of the use of modern educational designers and the possibilities of their use in additional education of children. Particular attention is paid to such designers and educational platforms as: Education We Do, Robotrek, Kodu Game Lab.
Keywords: educational designer, additional training, thinking, engineer, environment, invention, innovations.
На сегодняшний день культура пользования техникой постепенно становится важной составляющей общей культуры индивидуума: человек должен знать, как эффективно, оптимально и целесообразно использовать технику, не вредя ни себе, ни другим людям [1]. В данном случае речь уже не идет о специалистах определенной отрасли: в настоящее время такими знаниями должен обладать каждый. В результате, профессия «инженер» становится одной из самых запрашиваемых: инженеры не только разрабатывают и совершенствуют технические устройства, но и используют их в своей деятельности, люди с такой квалификацией нужны практически во всех сферах жизни социума.
С учетом вышеизложенного, в последнее время в учебно-воспитательном процессе детей, как в школе, так и в дополнительном образовании, все шире используются специальные конструкторы, которые позволяют развивать воображение, желание исследовать, экспериментировать и изобретать. Благодаря образовательным конструкторам у детей формируется инженерное мышление: мышление, направленное на разработку, создание и использование технических инноваций для достижения наиболее экономичных, эффективных и качественных результатов, а также для гуманизации производства и труда [2].
Кроме того, образовательные конструкторы позволяют создать мотивирующую, увлекательную образовательную среду не только для обучения ключевых предметов школьной программы, получения дополнительного образования, но и для развития важнейших навыков XXI века: умения работать в команде, вести дискуссию, находить единственное решение в спорной ситуации.
Таким образом, исследование особенностей современных образовательных конструкторов, а также возможностей их использования в дополнительном обучении детей, представляет собой важную научно-практическую задачу, которая обуславливает выбор темы данной статьи, а также предопределяет ее целевую направленность.
Вопросами внедрения инновационных технологий в современное образование занимались такие отечественные ученые как: Кривоплясова Е. В., Григорьева О.Ю, Сырицына В. Н., Кадеева О. Е., Морзе Н. В., Гладун М. А., Дзюба С. Н. Т. Чепрасова и другие. В международном научном сообществе обозначенную проблему исследуют: Хизер Гонсалес, Джеффри Куензи, Дэвид Лэнгдон, Кейт Николс и другие.
Однако ряд ключевых аспектов, связанных с усовершенствованием методики использования образовательных конструкторов на практике, с целью формирования необходимых компетентностей у учеников, все еще остается открытым и требует более углубленного анализа и изучения.
Рассмотрим более подробно особенности использования различных образовательных конструкторов в дополнительном обучении детей.
Одним из эффективных инструментов активизации познавательной деятельности является применение конструкторов Lego Wedo, EV3, Роботрек и др. Важным является тот факт, что эти конструкторы имеют микропроцессор и набор датчиков. Педагог может применять широкий набор разных инструментов и предметов для проведения занятия, а ученики — создавать модели своего собственного изобретения [3]. Применение названных конструкторов служит инструментом внедрения робототехники.
Одним из ключевых преимуществ использования робототехники в образовательном процессе является возможность осознания учеником отличий между реальностью и виртуальным миром. Зачастую бывает так, что действия, выполняемые на экране, отличаются от тех, которые робот осуществляет в реальной жизни. К примеру, выполняя команду «Движение вперед на 10 шагов» виртуальный робот пройдет прямо ровно 10 шагов, однако в реальности он может поменять траекторию движения. В данном случае задача обучающегося заключается в проведении анализа причин такого отклонения, нахождении вариантов решения возникшей проблемы, в формулировке ответа на вопрос — имеет место ошибка в программе робота или не его действия влияют внешние условия?
Решая реальные задачи, которые могут найти прикладное применение в жизни, обучающиеся, помимо прочего, знакомятся с разными видами алгоритмов — с ветвлениями, циклическими. Это дополнительно свидетельствует о важности проведения занятий по робототехнике для подготовки учеников к последующему обучению программированию, возможно будущей профессиональной ориентации.
Робототехническая образовательная платформа Education WeDo от LEGO является простым в использовании и увлекательным средством, позволяющим ученикам знакомиться с окружающим их миром путем создания, «оживления» различных конструкций и моделей. WeDo отвечает Федеральным образовательным стандартам, методические материалы в наборе «из коробки» уже готовы к применению на уроке. Благодаря использованию платформы развиваются навыки командной работы, критического и творческого мышления, коммуникативные навыки.
Российскими специалистами разработан робототехнический комплекс «Роботрек», предлагающий комплекты для:
– дошкольного образования (5–6 лет, 6–7 лет);
– общего и дополнительного образования (7–10 лет, 11–16 лет).
Для детей младшего школьного возраста будет оптимальным применение робототехнического комплекса «Роботрек» с полным вариативным учебно-методическим комплексом для детей 7–10 лет, в состав которого входит конструктор Роботрек «Стажер А».
Отдельное внимание стоит уделить визуальным средам программирования, направленным на формирование и развития навыков программирования роботов.
Примером такой среды может стать Kodu Game Lab. Как утверждают разработчики Kodu Game Lab, используя настоящее приложение, обучающиеся превращаются из пользователей игр в их создателей.
Можно выделить следующие преимущества применения на уроках информатики рассматриваемой среды:
– оптимизация процесса обучения основам разработки компьютерных программ (игровая форма способствует тому, что задействуются сразу три вида восприятия обучающихся — слуховой, визуальный, кинетический);
– возможность апробации обучающимися различных методов решения проблем на практике (в частности, реализации различных алгоритмов);
– способствование эффективному исполнению обучающимися инструкций, получаемых как в интерактивном, так и в автономном режимах;
– обучение обучающихся составлению историй в разных форматах с использованием различных средств;
– систематическая отработка математических методов, используемых в средствах ветвления и начисления баллов;
возможность реализации совместной работы обучающихся
Итак, подводя итоги проведенного исследования, можно сделать следующие выводы.
Для педагогов дополнительного образования важным моментом в использовании образовательных конструкторов является тот факт, что помимо базовых умений (настраиваться и погружаться в работу, эффективно участвовать в процессе обсуждения) у обучающихся формируются специальные умения: находить нестандартные решения творческих задач, которые помогают каждой работе стать индивидуальной и неповторимой.
Анализ педагогического опыта применения обозначенных программных средств в дополнительном образовании позволил сформулировать ряд положений:
– моделирование и конструирование, способность анализировать, умение мысленно создавать новые и разбивать на части объекты, реальные объекты в последствии способствуют формированию инженерного образа мышления, другими словами, познавательной деятельности, которая нацелена на исследование, использование, создание новейших технологий;
– обучающиеся приобретают практические навыки конструирования и моделирования в рамках реализации основных компонентов техносферы, осваивают основы алгоритмики и получают первые знания о простых конструкциях и механизмах;
– педагогами дополнительного образования разработаны программы по робототехнике, конструированию, 3D-моделированию, в основы которых положены методические материалы компаний-производителей конструкторов и разработчиков виртуальных сред.
Литература:
- Чучалин А. И. Инженерное образование в эпоху индустриальной революции и цифровой экономики // Высшее образование в России. 2018. Т. 27. № 10. С. 47–62.
- Морзе Н. В., Гладун М. А., Дзюба С. Н. Формирование ключевых и предметных компетенций учащихся робототехническими средствами STEM-образования // Информационные технологии и средства обучения. 2018. Т. 65. № 3. С. 37–52.
- Гайсина И. Р. Развитие робототехники в школе // Педагогическое мастерство: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Москва, декабрь 2012 г.). — М.: Буки-Веди, 2012. — С. 105–107.
