Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) общего образования предъявляют ряд требований к результатам освоения основных образовательных программ. Так, ФГОС основного общего и среднего общего образования среди личностных результатов выделяют формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики. [1,2] Образовательная робототехника является эффективным средством реализации данных требований, поскольку предполагает вовлечение обучающихся в деятельность, связанную с конструированием, моделированием и программированием робототехнических устройств.
Одним из подходов современного обучения, который используется для изучения образовательной робототехники, является проектная деятельность. Термин "проектная деятельность" в образовании стал широко использоваться в конце 20 века как метод обучения, основанный на организации учебной деятельности учащихся в рамках конкретных проектов. Этот подход позволяет учащимся активно применять полученные знания и навыки на практике, развивать критическое мышление, коммуникативные и проблемно-поисковые умения. Введение проектной деятельности в образование связано с работами педагогов и психологов, таких как Джон Дьюиильгельм Дильте, Василий Давыдов, Лев Выготский и другие, которые активно развивали идеи о практическом обучении через реальные проекты.
Согласно типологии, предложенной Е. С. Полат [3], проекты по доминирующей деятельности делятся на информационные, исследовательские, творческие, прикладные или практико-ориентированные. Рассмотрим каждый из этих типов на примере занятий по образовательной робототехнике.
Информационный проект можно успешно интегрировать в образовательные программы по робототехнике, предоставляя учащимся возможность исследовать различные аспекты этой области и представить свои результаты, например, история развития робототехники, применение роботов в различных отраслях, современные технологии в робототехнике и т.д. Учащиеся могут использовать разнообразные источники: научные статьи, книги, интернет-ресурсы, интервью с экспертами и т.д. Важно предоставить рекомендации по доступным источникам и научить учащихся эффективно их использовать. Результаты проекта могут быть представлены в виде статьи, презентации, видео-обзора и т.д. Проекты в области робототехники могут быть полезны для интеграции знаний из различных предметных областей, таких как физика, математика, информатика, инженерные науки и даже история.
В определенных условиях информационный проект может перерасти в исследовательский.
Исследовательский проект можно успешно использовать в робототехнике для решения различных задач и достижения новых технологических прорывов, например, разработка робота для выполнения определённой задачи. Цель проекта должна быть четко сформулирована, например, улучшение точности навигации робота или оптимизация энергопотребления. Особую важность содержит выбор темы проекта. Исследовательский проект должен решать задачи, направленные на развитие робототехники и её потенциальное влияния на повседневную жизнь, например, создание роботов для помощи людям с ограниченными возможностями. Данный тип проектов может быть направлен на создание нового механизма для роботов, проведение серии экспериментов для оценки его эффективности, анализ полученных данных и дальнейшее совершенствование конструкции. Такие проекты способствуют развитию инноваций и углублению знаний в области робототехники.
Применение практико-ориентированного проекта в образовательной робототехнике может быть очень интересным и эффективным. Так одним из проектов может быть создание робототехнической выставки роботов или робототехнических устройств. Учащиеся могут представить различные виды роботов, их функции, применение в различных областях (например, в медицине, промышленности, исследованиях и т.д.). Результатом проекта будет сама выставка, где школьники могут продемонстрировать свои создания и презентовать их публике. Также можно выбрать проекты, направленные на решение конкретных задач, например, автоматизировать процессы в городских условиях (например, сортировка отходов, управление трафиком и т.д.). Конечным результатом будет программа управления и демонстрация работы роботов.
Одним из актуальных направлений практико-ориентированных проектов является исследование экологических аспектов с использованием роботов. Примером может служить проект, целью которого будет исследование экологических параметров (качество воды, воздуха, зелёные зоны и т.д.) с помощью робототехники. Учащиеся могут создать роботов, собирающих данные в различных точках города или природной зоны.
Творческий проект, в отличие от иных типов проектных работ, характеризуется повышенной ориентацией на учёт индивидуальных особенностей участников. В отличие от стандартизированных проектных моделей, предполагающих жёстко заданную последовательность этапов, творческий проект изначально предусматривает лишь контурную, рамочную структуру. Данная структура выступает в качестве ориентировочной схемы, которая в процессе реализации последовательно адаптируется и модифицируется с учётом актуальных интересов, предпочтений и креативных устремлений участников.
На занятиях по робототехнике творческие проекты чаще направлены на развитие технического творчества. Они могут включать в себя различные мастер-классы, курсы, хакатоны, мероприятия и образовательные программы, направленные на развитие практических навыков и креативного мышления в области техники и технологий. Примером такого проекта служит мастер-класс по 3D печати.
Применение различных типов проектов в образовательной робототехнике имеет большое значение для достижения разнообразных образовательных целей. Информационные, исследовательские, творческие и практико-ориентированные проекты позволяют вовлекать учащихся в активную познавательную деятельность, развивать их критическое мышление, коммуникативные навыки и техническое творчество. Данные проекты способствуют интеграции знаний из различных предметных областей, стимулируют инновационную деятельность и решение актуальных практических задач. Использование широкого спектра проектных подходов в образовательной робототехнике создает благоприятные условия для всестороннего развития учащихся и подготовки их к успешной реализации в современном технологичном мире.
Список литературы
- Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897.
- Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012 г. № 413.
- Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студентов пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров/Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е. Петров; Под ред. Е.С. Полат. _ М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 272с.
