Реализация аспектов образовательного проекта “ТЕМП” средствами практико-ориентированного подхода к изучению информатики в условиях общеобразовательной организации
Рогов Андрей Юрьевич
Учитель информатики МАОУ СОШ №153 г.Челябинска
andrewrogov@mail.ru
В настоящее время в России разработана и действует стратегия социально-экономического развития страны до 2020 года, разработанная в 2011 году более чем 1000 экспертами, которые разделены на группы по различным направлениям. Реализация стратегии 2020 предусмотрена за счет неиспользуемых ранее факторов – человеческого (научного) потенциала и вывода на первый план сервисных отраслей. При этом учитываются особенности регионов, связанные с их историческим развитием [1].
Южный Урал – регион с развитой промышленностью, металлургией, приборостроением. И развитие региона должно быть направлено именно на эти области. Был проведен ряд встреч с губернатором Челябинской области Борисом Дубровским, на которых обсуждались вопросы реализации стратегии 2020. Первая встреча прошла 21 мая 2014 года, в рамках которой был представлен образовательный проект “ТЕМП”. Схематично проект выглядит как “Технологии + Естествознание + Математика = Приоритеты образования”. В нем были выделены четыре организационно-управленческих блока: Т – требования времени; Е – единство целей и задач; М – мотивация и стимулирование; П – пути решения и приоритеты деятельности [2].
Основная проблема, которые выделили участники встречи – отсутствие мотивации у подрастающего поколения получать профессию, востребованную в реальном секторе экономики. В качестве решения данной проблемы было предложено формировать данную мотивацию не в 10-11 классе, как это происходит сейчас, а в более раннем возрасте – в начальной школе или даже детском саду. Я совершенно согласен с мнением Ивана Иоголевича директора Дворца пионеров и школьников имени Крупской, считающего, что с темпом развития общества в современных условиях, невозможно выполнить “заказ” экономики на специалистов, которые будут востребованы через 15 лет – срок обучения ребенка. Поэтому школа должна воспитывать и формировать в ребенке тягу к труду и системное мышление.
На заседании Совета по вопросам образования Уральского федерального округа, прошедшем в 26 ноября 2014 года, прозвучало несколько интересных мыслей по данному поводу. В первую очередь, была отмечена общая проблема – снижение уровня подготовки абитуриентов по базовым предметам – математике, физике, химии, информатике. Еще одна проблема – отсутствие элементарных знаний у выпускников школ о профессии инженера и, как следствие, низкая мотивация к выбору инженерных профессий.
В настоящее время проект, представленный в мае 2014 года, перерос в комплекс мер по реализации образовательного проекта “ТЕМП” в образовательных организациях Челябинской области в 2014-2017 годах. И, в первую очередь, комлекс мер ориентирован на стратегию 2020. Цель проекта – создание условий для обеспечения потребности военно-промышленного комплекса, металлургии, машиностроительного сектора, приборостроения квалифицированными инженерными кадрами.
Проект “ТЕМП” предусматривает множество различных мероприятий во всех уровнях образования, начиная с общего и заканчивая высшим профессиональным. На уровне общего образования это внесение изменений в законодательство, открытие инновационных площадок, реализующих высокорезультативные модели естественно-математического образования, развитие и сопровождение естественно-научных предметных лабораторий и центров образовательной робототехники и многое другое.
Если посмотреть на проект с точки зрения учителя, можно заметить, что некоторые аспекты “ТЕМП” можно реализовать уже сейчас, построив систему преподавания предмета определенным образом. Применительно к предмету “информатика” можно воспользоваться средствами практико-ориентированного подхода.
В рамках данного подхода приоритет отдается тем учебным задачам, которые формируют у обучающихся умение видеть их применение и использовать самим эти знания в повседневной жизни. Эти задания позволяют не только создавать положительную мотивацию к изучению предмета, но и через развитие интереса к информатике осуществлять профориентацию.
В век информационных технологий современный школьник еще до начала изучения курса информатики приходит в школу пользователем ПК, знакомым с основами работы на компьютере, с опытом работы в социальных сетях. Задача учителя сложна – перевести интерес учащихся от компьютерных игр и общения в социальных сетях в интерес к компьютеру как средству личностного саморазвития и профессионального роста. Практико-ориентированный урок информатики дает хорошую возможность для оптимального сочетания теоретического и практического материала, демонстрации возможностей IT технологий в бытовой, повседневной и профессиональной деятельности.
Иногда мы, школьные учителя, перестаем задумываться, чему на самом деле учим. Например, на уроках математики мы можем бесконечно учить решать различные уравнения и неравенства, мотивируя это тем, что этого требует тематическое планирование, учебная программа; это предлагает учебник. Задачи о денежном обороте, станках и деталях, движении против течения и по течению взяты вроде бы из жизни, имеют так называемую практическую направленность, но уж слишком они абстрактны, отвлечены от жизни конкретного ученика. Перед учителем встает невероятно сложная, но, по-моему, нужная задача: найти такое задание, при выполнении которого полученные обучающимися знания становились бы очень важными и необходимыми, приобретенные ими умения отрабатывались бы в конкретной полезной деятельности. Данное задание должны быть интересно проиллюстрировано, сопровождалось понятными – четкими, ясными – таблицами, схемами, алгоритмами. Вот тогда бы появилось желание учить, делать, доказывать, решать, то желание познания, без которого невозможен процесс обучения [3].
Для формулирования практико-ориентированных заданий можно использовать метод ситуационных задач. Ситуационная задача актуализирует для учащихся теоретический материал, делает его личностно значимым. При таком построении урока материал осознается учащимися сразу же в тесной взаимосвязи с практической деятельностью, дальнейшими возможностями его применения, при этом дальнейшие возможности применения теории прогнозируются самими учениками. Ситуационная задача побуждает учащихся быть активными на уроке, высказывать свою точку зрения, соотносить имеющиеся теоретические знания с конкретной жизненной ситуацией, позволяет расширить социальный опыт ученика, дать ему возможность попробовать себя в различных социальных ролях.
Ситуационные задачи можно разделить на три вида (рисунок 1):
- Межпредметные задачи. Содержание таких задач объединяет в себе несколько учебных предметов и взаимосвязь между ними. Как правило, задачу из одной науки можно решить методами другой.
- Задачи из профессиональной деятельности. Формулировка задачи превращает ее из предметной в профессиональную, присущую определенной профессии.
- Задачи из общественной жизни. Содержание задачи имеет отношение к личным интересам человека в рамках социального взаимодействия.
Рисунок 1. Виды ситуационных задач.
Очевидно, что для профессиональной ориентации и мотивации на инженерную деятельность наиболее подходящими являются задачи из профессиональной деятельности.
Для знакомства учеников с профессией инженера и создания мотивации к последующему выбору данной профессии я в обучении предмету использую технологии легоконструирования и робототехники.
Компанией Lego Group выпущена серия конструкторов Mindstorms, имеющая как коммерческие, так и образовательные версии. С помощью данных наборов можно изучать три вида роботов: манипуляторы (действия с предметами), программные (многократно повторяющиеся действия) и интеллектуальные (анализ внешних факторов и соответствующая реакция) [4].
Изучая робототехнику, учащиеся знакомятся с различными механизмами, а так же принципом управления автоматизированными устройствами, например, станками. Таким образом, через собственный опыт создания конструкций, управления ими формируется интерес к технике вообще.
Внедрение робототехники в образовательный процесс возможно на всех уровнях обучения.
В начальной школе, где приоритетным видом деятельности является игра, наибольший интерес вызовет создание конструкций, имитирующих реальные объекты окружающего мира. Это могут быть модели различных животных или бытовых приборов. На рисунке 2 представлена модель крокодила, способная реагировать на движение предметов в зоне действия датчика и закрывать рот. Подобные конструкции легки в освоении и с удовольствием собираются ребятами 2-4 классов. Через игру учащиеся знакомятся с основами управления исполнителями, их системой команд, механизмами передачи движения и узнают некоторые сведения о датчиках.
Рисунок 2. Модель крокодила.
В среднем звене интерес учащихся к лего не только не утихает, но и разгорается с новой силой. Важно в этот период обучения освоить с учащимися “технический” язык – грамотно выражать свои идеи, проектировать их техническое и программное решение. Обучение со стадии повторения переходит к созданию собственных моделей, механизмов и роботов.
Важно дать понять учащимся, что роботы – не просто игрушка или имитация, что это помощник человека в выполнении различной работы. На рисунке 3 представлен робот-погрузчик, способный поднимать груз на определенную высоту и перемещаться в различных направлениях. Разнообразие видов деятельности, способных выполняться роботами, очень широко. И примеры из действительности последних лет (робот-пылесос, автомобили без водителя, роботы-исследователи космических объектов) только подтверждают активное развитие данной области.
Рисунок 3. Робот-погрузчик.
В старшей школе в рамках предмета “Информатика” изучается тема “Программирование”, всегда вызывающая затруднения у учащихся из-за своей сложности и теоретической направленности. Перевод сферы программирования к практическим действиям позволяет лучше осваивать материал. На рисунке 4 представлен робот-исследователь, осуществляющий замер значения освещенности различных участков помещения. Цель робота – получить средние, максимальные и минимальные значения уровня освещенности. Данные, собранные роботом, представляют собой набор чисел, а хранятся они в памяти робота в виде массива чисел. Таким образом решается классическая задача программирования – нахождение среднего значения, а так же максимального и минимального среди набора чисел.
Рисунок 4. Робот-исследователь.
Инженер – это специалист, создатель средства достижения какой-либо цели или способа изготовления этого средства. Большинство технических вузов готовит специалистов по робототехническим системам, чья профессиональная деятельность будет сосредоточена на научно-исследовательской разработке и создании технических средств робототехники и технической кибернетики космического, воздушного, наземного и морского базирования [5].
Включение элементов робототехники в образовательный процесс позволяет реализовать часть аспектов образовательной программы “ТЕМП”, таких как знакомство с профессией инженера, формирование навыков работы с механизмами, творческое конструирование и мотивация к выбору профессии, связанной с инженерной деятельностью. Таким образом, даже в условиях общеобразовательной организации можно создать среду, благоприятную для воспитания будущего промышленного края, каким всегда был, остается и будет Челябинская область.
Список литературы
- Экспертные группы по обновлению “Стратегии – 2020”.
http://2020strategy.ru/ - Официальный сайт губернатора Челябинской области.
http://gubernator74.ru/ - Алферьева М. К. Практико-ориентированный подход в обучении информатике.
http://amk64.blogspot.ru - Злаказов А.С. Уроки лего-конструирования в школе: методическое пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 120 с.
- Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов / Д.Г. Копосов. – 2-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 288 с.: ил.
