STEAM– ОБРАЗОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТЫ АДАПТАЦИИ К ЦИФРОВОЙТРАНСФОРМАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
Хабарова Дарья Юрьевна
МБОУБГО СОШ №4
Учительинформатики
Россия,г.Борисоглебск
Статьяпосвящена освещению возможностей применения STEM-технологий в образовательномпроцессе МБОУ БГО СОШ №4 в рамках предмета «Инженерные технологии». Сделанакцент на синтезестественных наук и инженерных технологий, математики и искусства, робототехники.Приводятся примеры решения образовательных задач, приобретаемых навыков.
Современный мир отличается своейдинамичностью и быстрым развитием – в особенности в плане современныхтехнологий, которые непрестанно следуют за нами и подталкивают к постоянномусамосовершенствованию. В обозримом будущемпоявятся профессии, о которых сейчас даже представить трудно, все они будут тесносвязаны с технологией и высоко технологичным производством на стыке сестественными науками. Образовательную методику STEM (или STEAM) сегодняназывают самым современным и перспективным трендом в образовании. Именно такойподход всё чаще практикуют в большинстве развитых стран[1].
Активное развитие STEM-образования вСША началось после запуска советского спутника в1957году, известие о которомвызвало в Америке шок и резкий подъем интереса к советской науке. Вспоминаягоды Второй мировой войны, С.П.Тимошенко констатировал, что «война яснопоказала всю отсталость Америки вделе организации инженерного образования». И толькоэнергичные действия правительства США, выделившего средства для расширенияисследовательской деятельности, подготовки докторов в области технических наук,развитие STEM-образования впоследующие годы позволили исправить эту ситуацию [2].
STEАM– это аббреавитура, которая расшифровывается следующим образом:
S – science(естественныенауки);
T – technology(технология);
E – engineering(инженерные технологии);
A – art(творчество);
M – mathematics(математика).
На сегодняшний день, STEAM-технологияявляется одним из перспективных направлений в современной школе так как она основанана применении междисциплинарного и прикладного подхода к обучению. Но стоитпомнить о необходимых условиях для его реализации:
· непрерывность;
· взаимодействие детей в сформированных рабочихгруппах для
формированияобщих идей в ходе обмена собственными размышлениями.
В рамках деятельности региональнойинновационной площадки «Модель мотивирующей образовательной среды дляобучающихся в условиях общеобразовательной организации через интеграцию учебнойи внеурочной деятельности посредством реализации инженерных проектов в рамкахсетевого взаимодействия. Школа электронной инженерии», появилась возможностьобучающимся нашей школы в рамках предмета «Инженерные технологии» быть готовымк вызовам высокотехнологичного мира и найти своё место в нём.
ПриSTEAM-обучении ученики 5-9 классов нашей школы применяют знания из различныхобластей: математики и других точных наук, инженерии, дизайна, используютцифровые устройства и технологии. Таким образом, происходит усвоение общегопонимания процесса создания и работы над проектом.
При решениилюбой, будь то производственная или бытовая задача, мы вынуждены использоватьзнания из различных областей. Такой подход полезен и нужен в современной школе.«Постепенно образование в рамках отдельных предметов теряет актуальность, и этоне случайно. Обучение лишь в форме передачи информации утратило смысл, так каксегодня любой школьник может зайти в интернет и найти необходимые илинедостающие сведения о предмете исследования. А уметь этой информациейвоспользоваться, применить её на практике – вот это умение должновырабатываться уже в школе» – об этом говорит МаксимВасильев, президент Международной ассоциации спортивной иобразовательной робототехники (МАСОР), председатель национального советаВсемирной робототехнической олимпиады (WRO), главный тренер сборной Москвы поолимпиадной робототехнике [3].
Как же практически применять даннуютехнологию? Будем говорить именно о предмете «Инженерные технологии» и о том,какие темы позволяют нам наиболее полно раскрыть её смысл.
Изучение предмета – модульное:IT-квантум, Робоквантум и Геоквантум.
В рамках IT-квантума мы теснообъединяем инженерные технологии с информатикой, графикой, дизайном. Решаем следующие задачи:
· изучениеоснов компьютерной безопасности;
· поискспособов разбора программного обеспечения на мобильных и встраиваемыхплатформах;
· изучениеспособов шифрования информации, относящихся к различным типам;
· работаем с графическими элементами,редактируем видеоинформацию;
· изучаем технологии компьютерного 3Dмоделирования посредством конструирования в различныхпрограммных средах.
Робоквантум является логическимпродолжением предыдущего блока.В нем отчетливо можнопроследить междисциплинарность и возможность применить свои знания в различныхобластях. С использованием датчиков EV3 обучающиеся проводят эксперименты иставят опыты по химии, физике, биологии. Порядка 40 физических величин могутотследить ученики и сделать на основании этого выводы.
Помимо этого, 9 классы изучают«булеву» алгебру, 8 – пробуют решать уравнения. Изучают смешения цветов спомощью датчика цвета и реализуют проект по ИЗО, создают танцующего илиприседающего робота и реализуют связь с музыкой или физкультурой. А сколько возможностейсвязать свои проекты с биотехнологиями, освоением космического или морскогопространства, агропромышленностью или сельским хозяйством.
Также ярко позволяет раскрыть сутьтехнологии STEAM блок «Геоквантум». Естьвозможность реализовать смешение естественной науки с творчеством исовременными технологиями, так как при написании и защите проекта по завершениюизучения Геоквантума, темой которого будет «Улучшение качества жизни врегионе», обучающимся предстоит проанализировать огромное количество данных воткрытых источниках, произвести необходимые расчёты и изучить данные карт потипу ГЛОНАСС, ГИС, Яндекс Карты.
В пятых классах мы даем установку наначальные сведения о программных продуктах, применяемых в образовательномпроцессе. Далее идет расширение сведений о них. Причем одну и ту же программумы изучаем в разных параллелях, соответственно углубляя о них знания.
|
Программы |
6 класс |
7 класс |
8-9 класс |
|
SweetHome 3D |
+ |
+ |
— |
|
LEGODigitalDesigner Представленная информация была полезной? ДА 58.65% НЕТ 41.35% Проголосовало: 1052 |
+ |
— |
+ |
|
Sculptris Alpha |
+ |
— |
+ |
|
GoogleSketchUP |
— |
+ |
— |
|
Tinkercad |
— |
+ |
+ |
|
Autodesk Meshmixer |
— |
— |
+ |
|
T-FLEX CAD |
— |
— |
+ |
Таблица №1
Мы можем увидеть, что после 5 классамы возвращаемся к изучаемым ранее программам 3Dмоделирования виртуального пространства, но при этом добавляем программыусложнённого плана, что позволяет расширить кругозор и увеличить инструментарийдля дальнейшей облегчённой подготовки в технические ВУЗы нашей страны.
Но почему именно эта технология?Приведём довольно простой пример: школьникам предлагают создать макетавтомобиля, где они задействуют каждый компонент STEAM,где, соответственно, будет пять обязательных пунктов.
S –примерный расчётстепени загрязнения автомобилем окружающей среды, где в дальнейшем будетпроизведён поиск способов снижения количества выбросов, производимых им.
T –применение необходимыхтехнологий (в том числе и сбор идей о возможном ПО для работы полезных функцийавтомобиля, которые в дальнейшем будут использоваться конечным потребителем).
E – непосредственноесоздание макета автомобиля при помощи программ 3Dмоделирования.
A – проработкадизайна автомобиля.
M– необходимыерасчёты перед работой в программе 3D-моделирования.
Начиная с 5 класса, данная технология позволяет:
· научиться современному школьнику работать в команде, используяпопулярные на данные моменты технологии по типу «Мозговой штурм»;
· развить критическое мышление, где на основе полученного опыта онучится решать встречающиеся на его пути проблемы посредством своей рабочейгруппы, но не отрицая при этом собственную самостоятельность;
· развить уверенность в собственных действиях, повышающих самооценкуобучающегося;
· развить интерес к инженерным дисциплинам.
Список использованных источников:
1. А.И. Рудской, А.И. Боровков, П.И. Романов,К.Н. Киселёва. Анализ опыта США иВеликобритании вразвитии STEM-образования//Научно-техническиеведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. Т.23. № 2. С. 7– 16.DOI: 10.18721/JEST.230201
2. Тимошенко С. П. Инженерное образование вРоссии. Перевод с английского В. И. Иванова-Дятлова под редакцией Н. Н.Шапошникова, предисловие В. Н. Луканина. Люберцы: ПИК ВИНИТИ, 1997.—84 с.
3. http://edurobots.ru/2019/04/steam-edu/
