ШКОЛЬНЫЙ КЛУБ РОБОТОТЕХНИКИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ, КАК ИНСТРУМЕНТ РАЗВИТИЯ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ
, МБОУ СШ №3 г. Вельска, disturok. *****@***com
Аннотация: в статье рассматривается вопрос развития инженерного мышления и ранней профориентации школьников в рамках работы школьного «Клуба робототехники и программирования».
SCHOOL ROBOTICS CLUB AND PROGRAMMING AS A TOOL FOR THE DEVELOPMENT OF ENGINEERING THINKING OF STUDENTS
Fedorenko Oksana Evgenevna, disturok. *****@***com
Abstract: the article discusses the development of engineering thinking and early vocational guidance of pupils within the school "Club of robotics and programming."
В современном мире национальная безопасность и независимость государств неотделимы от уровня их технологического развития. Роль и значение каждой страны в мировой экономике находятся в прямой зависимости от того, насколько она владеет высокими технологиями. Именно поэтому в мире востребованы специалисты по техническому творчеству, обладающие компетенциями в области вычислительной математики, информатики, программирования, прикладным вопросам физики, конструирования. Это специалисты, обладающие инженерным мышлением.
Инженерная деятельность выходит за пределы только техники. Она предполагает регулярное применение интегрированных научных знаний, решение конкретных, выдвигаемых производством задач и целей с помощью технических средств для достижения наиболее, качественного результата.
Исследования психологов и ученых-педагогов (Э.де Боно, С.М. Василейский, Н.П.Линькова, В.А. Моляко, Н.М. Пейсахов) показали, что важнейшей характеристикой творческого инженерного мышления является его системность. Инженерное мышление – это системное творческое техническое мышление, позволяющее видеть проблему целиком с разных сторон, видеть связи между ее частями.
Анализ реального опыта решения творческих инженерных задач позволяет утверждать, что основой инженерного мышления являются высокоразвитое творческое воображение и фантазия, системное осмысление знаний, позволяющее сознательно управлять процессом генерирования новых идей. Инженерное мышление опирается на хорошо развитое воображение и неразрывно связано с дивергентным мышлением1.
Все это требует специальной психолого-педагогической подготовки, формирования разносторонних личностных и социально-профессиональных компетенций. И начинать закладывать их основы необходимо с самого раннего возраста.
Развитие инженерного мышления школьников – это организация познавательной деятельности обучающихся, которая направлена на критическое осмысление действительности, инновационное освоение окружающего пространства через формы творческого конструирования, проектирования, исследовательской деятельности. Осознанно и целенаправленно сгенерировав идею, ребенок ощущает потребность в ее конструкторской проработке, т.е. воплощение идеи в реальный проект новой техники или технологии. Школьников необходимо вовлекать в технические проекты во внеурочной деятельности, к решению проектных инженерных задач, в том числе и на уроках, к участию в инженерных турнирах и олимпиадах.
С целью развития инженерного мышления школьников, раннего привлечения к научно-техническому творчеству, как индивидуальному, так и в составе научно-исследовательских групп, а также создания мотивации, способствующей более полному пониманию будущей профессии, по естественнонаучным, техническим и технологическим дисциплинам, в МБОУ «СШ №3 г. Вельска» создан «Клуб Робототехники и программирования». На сегодняшний день он является единственным в Вельском районе.
На занятиях используются образовательные наборы Lego Mindstorms EV3. Популярный детский конструктор дополнен богатым набором датчиков (датчик света/цвета, инфракрасный и ультразвуковой дальномер, датчик касания и др.), программируемым модулем EV3, различными моторами. Данный набор позволяет собирать всевозможные механизмы с наперед заданными свойствами.
Основной метод обучения – деятельностный, при котором главное место отводится активной и разносторонней, в максимальной степени самостоятельной познавательной деятельности школьника. Основной формой занятий является групповая работа в мини-группах по 2 человека (с условным разделением на конструктора и программиста). На занятии преподаватель ставит новую техническую задачу, поиск решения которой происходит совместно. Проверив наличие основных деталей, учащиеся приступают к созданию роботов. После выполнения задания, учащиеся делают выводы о наиболее эффективных механизмах и программных ходах, приводящих к решению проблемы. На сегодняшний день Клуб оснащен 5 конструкторами, поэтому на заключительной стадии модели роботов разбираются полностью.
Спустя некоторое время с начала работы Клуба ребята начали готовиться к соревнованиям по робототехнике и участвовать в них: изучения конкурсных заданий, моделирования требуемого механизма, разработка программы, эксперименты. Решение получается всегда путем обсуждения: предложения совершенствуются, дети учатся слышать и слушать друг друга. Так же очень важно определиться с «вкладом» всех участников в решение, определить очередность и актуальность каждой из выделенных подзадач. Хотя бывают и такие, для решения которых у обучающихся не хватает знаний по математике, физике, информатике, но для мотивированных детей эта нехватка является хорошим стимулом к изучению основ этих предметов в будущем.
На сегодняшний день в перечне самых значимых мероприятий Клуба: участие в открытом турнире по робототехнике AR2T2 (3 команды), участие в районом заочном туре «Ученые будущего» (2 проекта), участие в районном и областном туре научно-исследовательской конференции «Юность Поморья», традиционные школьные «Lego-недели», работа тематического отряда в пришкольном лагере на осенних каникулах.
Таким образом, занимаясь в Клубе робототехники и программирования, обучающиеся имеют возможность перейти на качественно новую ступень освоения предметов школьного курса. Из школьников с хаотичным набором знаний они превращается в современных людей, способных системно и самостоятельно мыслить, обладающих инженерным мышлением, эффективно решающих изобретательские задачи.
Список литературы:
Инженерная школа XXI века: традиции, достижения, инновации: материалы науч.-метод. конференции с международным участием. ‒ Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2016 – 180 с. 1,4 Мb. , , Развитие инженерного мышления школьников с помощью занятий по робототехнике // Интернет-журнал «Мир науки» 2017, Том 5, номер 1 , Развитие инженерного мышления – основа повышения качества образования: Учебное пособие / МАДИ (ГТУ). –М.: 2007. –195 с. Формирование инженерного мышления в процессе обучения: материалы междунар. науч.-практ. конф., 7-8 апреля 2015 г., Екатеринбург, Россия : / Урал. гос. пед. ун-т; отв. ред. . – Екатеринбург: [б. и.], 2015. – 284 c.1 Дивергентное мышление — метод творческого мышления, применяемый обычно для решения проблем и задач. Заключается в поиске множества решений одной и той же проблемы. Исследованиями дивергентного мышления занимались , Д. Гилфорд, К. Тейлор, Г. Груббер, И. Хайн, , Д. Роджерс.
