В связи с технологическим прогрессом и появлением новых технологий появились новые требования к специалистам в различных сферах деятельности. У них должно быть сформировано инженерное мышление, помогающее решать поставленные задачи нестандартным путем.
Проблему формирования инженерного мышления в своих работах рассматривали многие ученые, такие как: Д.А. Мустафина, Л.Ю. Огерчук, В.Е. Столяренко и Л.Д. Столяренко, Н.Ю. Гутарева, и другие.
Наиболее полно раскрыли данное понятие В.Е. и Л.Д. Столяренко. Они понимают под инженерным мышлением сложное системное образование, объединяющее в себя разные типы мышления: логическое, образно-интуитивное, практическое, научное, эстетическое, экономическое, экологическое, эргономическое, управленческое и коммуникативное, творческое [4].
Основой инженерного языка является высокоразвитое творческое воображение и фантазия, системное творческое осмысление знаний, владение методологической техникой творчества, позволяющей сознательно управлять процессом создания новых идей.
Первые шаги в формирование инженерного мышления необходимо осуществлять уже на этапе дошкольного обучения, а также в дополнительном образовании и развитии детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Благодаря такому качеству инженерного мышления, как системность и соблюдение всех правил конструирования, у школьников формируется интуиция. Она помогает понять на предварительном этапе окажется ли инженерно-техническое решение функциональным или нет.
В исследованиях ученых фиксируется, что возрастные особенности обучающихся начальной школы предполагают потребности и мотивы к обучению, как в естественнонаучных областях, так и технических дисциплинах. Поэтому данный возраст является благоприятным периодом для формирования основ инженерного мышления [3].
В реализации такого обучения важную роль играет выбор средств обучения, которые должны удовлетворять данным потребностям.
Более современное значение этого термина раскрывается в работах Н.М. Борытко: «Средства обучения – орудие деятельности учителя и учащихся, используемые для достижения целей обучения; представляют собой материальные и идеальные объекты, которые вовлекаются в образовательный процесс в качестве носителей информации и инструмента деятельности педагога и учащихся» [1].
Средства обучения классифицируют по разным признакам. Каждый из авторов приводит аргументы для обоснования своей классификационной модели.
Особую группу традиционно составляют технические средства обучения (телевизоры, интерактивные панели, компьютеры и т.д.). Под этим термином понимается «совокупность технических устройств и дидактических материалов, используемых в учебном процессе в качестве средства повышения эффективности обучения» [2].
Одним из современных технических средств обучения является робототехнический конструктор, который занимает все более прочные позиции в процессе образования, так как позволяют развивать у школьников логическое и инженерное мышление, включающее в себя несколько аспектов: моделирование, проектирование, конструирование и программирование.
Опираясь на современные достижения и открытия в области науки и техники можно заметить, что робототехника развивается достаточно быстро и имеет массу применений, как в научном, так и повседневном мире.
Особого внимания заслуживает образовательная робототехника, так как она позволяет охватить несколько дисциплин одновременно.
Образовательная робототехника – это новое междисциплинарное направление обучения школьников, интегрирующее знания о физике, мехатронике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно-технического творчества учащихся разного возраста [5]. Она мотивирует учащихся на изучение точных наук, и обеспечивает их раннюю профессиональную ориентацию, способствует развитию у учащихся моторики, усидчивости и трудолюбия, а также тяги к исследовательской и проектной деятельности.
Сегодня школы активно практикуют робототехнические программы в классах для «оживления» учебных занятий. Это помогает ученикам проявлять свои творческие способности, фантазию, учиться взаимодействовать со сверстниками, взаимопомощи, необходимости обмена информацией, умению принимать решение, развивать коммуникативные навыки. Все это позволяет повысить эффективность образовательного процесса, но в полном объеме робототехника раскрывается во внеурочной деятельности.
В начальной школе внеурочная деятельность играет важную роль, так как обучающиеся делают первые шаги в определении своих личных интересов, ищут себя в обществе. В это время школа и родители должны помочь им решить эту задачу, дать возможность попробовать себя в разных видах деятельности.
Общеинтеллектуальное направление внеурочной деятельности помогает осуществлять образовательная робототехника, которая является одним из развивающихся направлений научно-технического прогресса в современном мире. Направление робототехники рассматривается в рамках образовательного процесса в области физики и информатики, а также информационных и коммуникационных технологий.
На внеурочных занятиях младшие школьники собирают и испытывают различные механические конструкции, простейшие автоматические устройства из деталей робототехнического конструктора, получают представление об электроприводе и исполнительных устройствах, знакомятся и экспериментируют с датчиками разных видов, знакомятся с блок-схемами, алгоритмами, основами программирования. Кроме этого «наделяют интеллектом» сконструированные модели и используют их для решения поставленных задач.
Каждое занятие состоит из двух частей – теоретической и практической. Теоретическую часть планируют с учётом возрастных, психологических и индивидуальных особенностей обучающихся. Практическая часть состоит из двух видов деятельности: практические задания и занимательные упражнения для развития пространственного и логического мышления, а также работа по теме занятия с конструктором для объёмного моделирования.[6].
Конструктор позволяет учащимся использовать и развивать навыки конкретного познания, строить новые знания на привычном фундаменте. Данный курс позволяет познакомить обучающихся с новым видом деятельности – проектной. В ходе работы ученики начинают учиться работать с дополнительной литературой, идет активная работа по обучению анализу собранного материала и аргументации в правильности выбора данного материала.
Главное преимущество робототехники заключается в том, что школьники могут не только сами сконструировать или создать модель, но и увидеть, как она будет себя вести, если задать ей разные действия, а также смогут изучать особенности явления природы.
Таким образом, внеурочная деятельность играет важную роль в развитии школьника, его творческих потенциалов и способностей, а использование на занятиях робототехнического конструктора поможет развитию познавательных процессов. Такое обучение обеспечивает возможность дальнейшей работы с различными технологиями и создает возможность развития научно-технического процесса в целом.
По данной теме были рассмотрены и проанализированы рабочие программы по внеурочной деятельности с использованием робототехнических конструкторов, представленные на сайтах школ №55 и №100 города Нижнего Тагила, а также на портале «Персонифицированное дополнительное образование» (школа №3 поселок Черноисточинск).
Анализ показал, что в программах отсутствует четкая логика изложения содержания разделов в тематическом плане (содержание выстроено хаотичным образом, согласно таким темам будет сложно изучать предложенный курс). Нет четкого представления о том, какое мышление развивают у младших школьников. Не всегда в программах соблюдается структура их написания. Но при этом во всех программах представлен тематический план, разбитый на темы и отведённое количество часов на их изучение. Также в программах подробно описаны планируемые результаты или УУД.
На основе выше перечисленных минусов был разработан модуль «Первые шаги в робототехнику» рабочей программы «Робототехника» школы №3 поселка Черноисточинск.
Библиографический список:
1. Борытко Н.М. Теория обучения : учебник для студ. пед. вузов / Н.М. Борытко. – Волгоград : ВГИПК РО, 2016. – 72 с.
2. Коджаспирова Г.М. Технические средства обучения и методика их использования : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Г.М. Коджаспирова, К.В. Петров. – Москва : Академия, 2007. – 256 с.
3. Психолого-педагогические аспекты проблемы развития инженерного мышления младших школьников // Нешумаева UNIVERSUM : психология и образование / сост. М.В. Нешумаев, А.С. Колесникова, Т.В. Цоцко. - № 11. – С. 6.
4. Столяренко Л.Д. Психология и педагогика для технических вузов / Л.Д. Столяренко, В.Е. Столяренко. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2016. – 512 с.
5. Тузикова И.В. Изучение робототехники – путь к инженерным специальностям // Школа и производство. – 2013. - № 5. – С. 45-47.
6. Тютерев С.А. Рабочая программа «Основы робототехники» / Педсовет. |
