Обучение робототехнике в условиях сетевого образовательного кластера основной школы
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
«МЕГА-КЛАСС» 8
1.1 Особенности образовательной технологической платформы
«Мега-класс» 8
1.2 Роль и место робототехники в современном образовании 17
1.3 Педагогические и организационно-методические условия проведения
уроков по робототехнике в условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» 28
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 36
ГЛАВА II ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В УСЛОВИЯХ СЕТЕВОГО ОБУЧЕНИЯ 37
2.1 Цели и содержание обучения робототехнике в 7 классе 37
2.2 Система занятий по робототехнике, адаптированная для применения в
условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» 46
2.3 Методические рекомендации для учителей по организации уроков по
робототехнике в условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» 50
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А. НАЗВАНИЕ
ГЛАВА I. ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
«МЕГА-КЛАСС» 8
1.1 Особенности образовательной технологической платформы
«Мега-класс» 8
1.2 Роль и место робототехники в современном образовании 17
1.3 Педагогические и организационно-методические условия проведения
уроков по робототехнике в условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» 28
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 36
ГЛАВА II ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В УСЛОВИЯХ СЕТЕВОГО ОБУЧЕНИЯ 37
2.1 Цели и содержание обучения робототехнике в 7 классе 37
2.2 Система занятий по робототехнике, адаптированная для применения в
условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» 46
2.3 Методические рекомендации для учителей по организации уроков по
робототехнике в условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» 50
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А. НАЗВАНИЕ
Актуальность работы.
В современном обществе потребность высокотехнологических и наукоемких производств в квалифицированных рабочих, технических и инженерных кадрах постоянно возрастает. В распоряжении Правительства РФ от 17.11.2008 N 1662-р (ред. от 10.02.2017) «О Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года», а также в «Стратегия инновационного развития Красноярского края на период до 2020 года «Инновационный край - 2020» (Приложение к указу Губернатора Красноярского края от 24.11.2011 № 218-уг)» в пункте 1. «Развитие науки, национальной инновационной системы и технологий», говорится о том, что «переход экономики государства на инновационный тип развития невозможен без формирования конкурентоспособной в глобальном масштабе национальной инновационной системы». Поэтому, как указано в пункте 4 «Развитие образования» того же документа, «необходимым условием для формирования инновационной экономики является модернизация системы образования, являющейся основой динамичного экономического роста и социального развития общества, фактором благополучия граждан и безопасности страны» и определены приоритетные задачи «модернизации институтов системы образования как инструментов социального развития» [3]. Очевидна ситуация пересмотра содержания, организации, методов и технологий предметов школьного обучения, способствующих формированию инженерно-технического, креативного, инновационного мышления будущих кадров страны.
Основной проблемой общеобразовательных учреждений является существенное ослабление естественно-научных и технических направлений школьного обучения. К сожалению, современное школьное образование, с перегруженными учебными программами и жесткими нормативами, не в состоянии продвигать полноценную работу по формированию инженерного мышления и развивать детское техническое творчество. Количество отведенных по программе часов не всегда хватает для полноценного изучения учебного материала. Традиционная классно-урочная система неспособна отвечать требованиям доступности образования и его индивидуализации, затрудняет реализацию индивидуальной траектории развития ученика. Традиционные методы обучения репродуктивного характера, практикуемые в большинстве школ, не предназначены для решения поставленных задач согласно требованиям ФГОС. Так же существует проблема в плане неприсобленности школ в области материально-технической оснащенности. Это лишает обучающихся доступа к современным высокотехнологичным возможностям. Отсутствие полноценных междисциплинарных связей, искусственное разделение жизненных задач по предметным циклам затрудняет формирование интегрально мыслящего и конструктивного ученика. В таких условиях реализовать задачу формирования у детей навыков технического творчества, инженерно-технологичного мышления крайне затруднительно. И если материальное обеспечение не есть ответственность методистов и учителей, то вопрос технологий и методик обучения, которые бы формировали требуемый тип мышления и техническое творчество - это ответственность педагогической теории и практики. Поиск нового содержания предметных дисциплин, или разработка принципиально новых предметных курсов обучения и их методик отвечает требованиям формирования инженерно¬технологического мышления, развитию технического творчества учащихся. С большей долей вероятности в момент формирования технологий и методик обучения, в рамках формирования инженерного мышления, можно столкнуться с проблемой нехватки квалифицированных специалистов.
Новиков А.Е. в журнале «Образование в регионах», в своей статье говорит следующее: «Стратегия модернизации российского образования предусматривает обновление системы повышения квалификации и переподготовки управленческих, методических и педагогических кадров на всех уровнях (федеральном, региональном, муниципальном и уровне образовательного учреждения)» [16]. Возникает закономерный вопрос: при помощи каких инструментов возможно реализовать модернизацию российского образования. Большинство образовательных учреждений, находящихся на периферии больших городов и остаются за бортом этих самых модернизаций. Самим педагогам если каждый раз ездить на повышение квалификации, то времени на обучение подрастающего поколения останется катастрофически мало. Инструментом - являющимся решением этих проблем будет сетевое обучение. Другой вопрос, можно ли организовать учебную деятельность и при этом способствовать повышению квалификации педагогов на месте. Своеобразные интегрированные уроки, в которых обучающиеся не только изучают новый материал, а также выясняют прикладной характер материала и усваивают новые методы работы с информацией.
Кроме того, часть изучающихся дисциплин имеют прикладной характер. Физику, химию, биологию будет изучить гораздо сложнее без проведения опытов и экспериментов. В их число входит и робототехника. Следовательно, данные предметы на первый взгляд «выпадают» из цикла дисциплин, которым можно обучать при помощи сетевого обучения.
Разумеется, это не так. В любом предмете прикладного характера существуют теоретические модули, причем модули широкого понятия, которые и формируют как раз портрет выпускника, умеющего работать с информацией. Если рассматривать в частности, то возникает вопрос: какие занятия по робототехнике можно организовать в сетевом обучении и какой будет формат этих занятий. Кроме всего прочего, сетевое обучение - понятие обширное, поэтому в данной выпускной квалификационной работе рассматривается организация обучения робототехнике на технологической платформе «Мегакласс».
На сегодняшний день, на базе КГПУ им. В.П.Астафьева реализуется проект под названием «Технологический кластер Мегакласс», способствующий присутствию на обычных уроках в школе необходимых специалистов. Таким образом, изучаемая проблема «Обучение робототехнике в условиях образовательной технологической платформы “Мега-класс”" актуальна и имеет теоретическую и практическую значимость.
Объект исследования: процесс обучения робототехнике в условиях образовательного кластера
Предмет исследования: система занятий по робототехнике в условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» в 7 классах.
Цель исследования: обосновать выбор содержания и разработать систему занятий по робототехнике, адаптированную для использования в условиях образовательной технологической платформы “Мега-класс”
Задачи исследования:
1. Провести анализ состояния проблемы организации сетевого обучения в целом и по робототехнике в частности с целью выявления и описания педагогических и организационно-методических условий проведения занятий по робототехнике в условиях сетевого обучения (на примере образовательной технологической платформы «мега-класс»);
2. Выделить инвариантную содержательную часть (модуль), изучаемую в условиях образовательного кластера и на ее основе разработать программу обучения робототехнике в условиях платформы «Мега-класс» для 7 класса;
3. На основе программы разработать систему занятий по робототехнике, применимых в условиях сетевого кластерного обучения
4. Разработать методические рекомендации для учителей по организации обучения робототехнике в сетевых условиях.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретические (изучение и анализ педагогической, психологической, методической и предметной литературы по теме исследования, анализ теоретических и эмпирических данных, изучение и обобщение педагогического опыта, сравнительный анализ, классификация), графическое представление результатов).
Структура выпускной квалификационной работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа иллюстрирована таблицами, схемами, диаграммами, включает 30 литературных источников.
В современном обществе потребность высокотехнологических и наукоемких производств в квалифицированных рабочих, технических и инженерных кадрах постоянно возрастает. В распоряжении Правительства РФ от 17.11.2008 N 1662-р (ред. от 10.02.2017) «О Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года», а также в «Стратегия инновационного развития Красноярского края на период до 2020 года «Инновационный край - 2020» (Приложение к указу Губернатора Красноярского края от 24.11.2011 № 218-уг)» в пункте 1. «Развитие науки, национальной инновационной системы и технологий», говорится о том, что «переход экономики государства на инновационный тип развития невозможен без формирования конкурентоспособной в глобальном масштабе национальной инновационной системы». Поэтому, как указано в пункте 4 «Развитие образования» того же документа, «необходимым условием для формирования инновационной экономики является модернизация системы образования, являющейся основой динамичного экономического роста и социального развития общества, фактором благополучия граждан и безопасности страны» и определены приоритетные задачи «модернизации институтов системы образования как инструментов социального развития» [3]. Очевидна ситуация пересмотра содержания, организации, методов и технологий предметов школьного обучения, способствующих формированию инженерно-технического, креативного, инновационного мышления будущих кадров страны.
Основной проблемой общеобразовательных учреждений является существенное ослабление естественно-научных и технических направлений школьного обучения. К сожалению, современное школьное образование, с перегруженными учебными программами и жесткими нормативами, не в состоянии продвигать полноценную работу по формированию инженерного мышления и развивать детское техническое творчество. Количество отведенных по программе часов не всегда хватает для полноценного изучения учебного материала. Традиционная классно-урочная система неспособна отвечать требованиям доступности образования и его индивидуализации, затрудняет реализацию индивидуальной траектории развития ученика. Традиционные методы обучения репродуктивного характера, практикуемые в большинстве школ, не предназначены для решения поставленных задач согласно требованиям ФГОС. Так же существует проблема в плане неприсобленности школ в области материально-технической оснащенности. Это лишает обучающихся доступа к современным высокотехнологичным возможностям. Отсутствие полноценных междисциплинарных связей, искусственное разделение жизненных задач по предметным циклам затрудняет формирование интегрально мыслящего и конструктивного ученика. В таких условиях реализовать задачу формирования у детей навыков технического творчества, инженерно-технологичного мышления крайне затруднительно. И если материальное обеспечение не есть ответственность методистов и учителей, то вопрос технологий и методик обучения, которые бы формировали требуемый тип мышления и техническое творчество - это ответственность педагогической теории и практики. Поиск нового содержания предметных дисциплин, или разработка принципиально новых предметных курсов обучения и их методик отвечает требованиям формирования инженерно¬технологического мышления, развитию технического творчества учащихся. С большей долей вероятности в момент формирования технологий и методик обучения, в рамках формирования инженерного мышления, можно столкнуться с проблемой нехватки квалифицированных специалистов.
Новиков А.Е. в журнале «Образование в регионах», в своей статье говорит следующее: «Стратегия модернизации российского образования предусматривает обновление системы повышения квалификации и переподготовки управленческих, методических и педагогических кадров на всех уровнях (федеральном, региональном, муниципальном и уровне образовательного учреждения)» [16]. Возникает закономерный вопрос: при помощи каких инструментов возможно реализовать модернизацию российского образования. Большинство образовательных учреждений, находящихся на периферии больших городов и остаются за бортом этих самых модернизаций. Самим педагогам если каждый раз ездить на повышение квалификации, то времени на обучение подрастающего поколения останется катастрофически мало. Инструментом - являющимся решением этих проблем будет сетевое обучение. Другой вопрос, можно ли организовать учебную деятельность и при этом способствовать повышению квалификации педагогов на месте. Своеобразные интегрированные уроки, в которых обучающиеся не только изучают новый материал, а также выясняют прикладной характер материала и усваивают новые методы работы с информацией.
Кроме того, часть изучающихся дисциплин имеют прикладной характер. Физику, химию, биологию будет изучить гораздо сложнее без проведения опытов и экспериментов. В их число входит и робототехника. Следовательно, данные предметы на первый взгляд «выпадают» из цикла дисциплин, которым можно обучать при помощи сетевого обучения.
Разумеется, это не так. В любом предмете прикладного характера существуют теоретические модули, причем модули широкого понятия, которые и формируют как раз портрет выпускника, умеющего работать с информацией. Если рассматривать в частности, то возникает вопрос: какие занятия по робототехнике можно организовать в сетевом обучении и какой будет формат этих занятий. Кроме всего прочего, сетевое обучение - понятие обширное, поэтому в данной выпускной квалификационной работе рассматривается организация обучения робототехнике на технологической платформе «Мегакласс».
На сегодняшний день, на базе КГПУ им. В.П.Астафьева реализуется проект под названием «Технологический кластер Мегакласс», способствующий присутствию на обычных уроках в школе необходимых специалистов. Таким образом, изучаемая проблема «Обучение робототехнике в условиях образовательной технологической платформы “Мега-класс”" актуальна и имеет теоретическую и практическую значимость.
Объект исследования: процесс обучения робототехнике в условиях образовательного кластера
Предмет исследования: система занятий по робототехнике в условиях образовательной технологической платформы «Мега-класс» в 7 классах.
Цель исследования: обосновать выбор содержания и разработать систему занятий по робототехнике, адаптированную для использования в условиях образовательной технологической платформы “Мега-класс”
Задачи исследования:
1. Провести анализ состояния проблемы организации сетевого обучения в целом и по робототехнике в частности с целью выявления и описания педагогических и организационно-методических условий проведения занятий по робототехнике в условиях сетевого обучения (на примере образовательной технологической платформы «мега-класс»);
2. Выделить инвариантную содержательную часть (модуль), изучаемую в условиях образовательного кластера и на ее основе разработать программу обучения робототехнике в условиях платформы «Мега-класс» для 7 класса;
3. На основе программы разработать систему занятий по робототехнике, применимых в условиях сетевого кластерного обучения
4. Разработать методические рекомендации для учителей по организации обучения робототехнике в сетевых условиях.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретические (изучение и анализ педагогической, психологической, методической и предметной литературы по теме исследования, анализ теоретических и эмпирических данных, изучение и обобщение педагогического опыта, сравнительный анализ, классификация), графическое представление результатов).
Структура выпускной квалификационной работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа иллюстрирована таблицами, схемами, диаграммами, включает 30 литературных источников.
Информация. Она окружает нас повсюду и везде. Возникает вопрос, а откуда вообще взялась информация? Где она берет свой отсчет? С момента появления интернета? Библиотек? Печатного станка или когда первый человек решил нарисовать охоту угольком на стене пещеры? Или первая передача от отца к сыну способов охоты, а от дочери к матери ведения хозяйства? Она возникла в тот момент, когда мы посмотрели на этот мир осмысленным взглядом и сделали первые выводы из ситуаций. И этот момент произошел за многие тысячелетия до написания данной работы.
Сегодня мы получаем из различных источников гигабайты различной информации. Фильмы, книги, новостные передачи, газеты и реклама, социальные сети, социальные группы (работа, учеба, друзья и т.д.). Наш информационный мир за последние тридцать лет сделал настолько колоссальный прыжок вперед и продолжает лететь дальше, что мы уже перестаем успевать за объемом получаемой информации и уж тем более ее переработкой. И в этом моменте возникает вопрос, а нужна ли нам эта информация? Насколько она безопасна и необходима для определенного человека? На сегодняшний день образование взяло курс на то, чтобы обучить грамотно выбирать, обрабатывать и передавать информацию, разумеется через обучение основным законам мироздания, изучение культуры и воспитания истинного гражданина своей страны.
В данной выпускной квалификационной работе были рассмотрены два еще совсем свежих, относительно остальных объекта современного образования: технологическая платформа «Мегакласс», в рамках сетевого обучения и дисциплина - робототехника. Были рассмотрены их истории, формы и методы работы, а также их - как общую систему обучения. Ответили на вопрос: Могут ли они сосуществовать, если да, то каким именно образом, были описаны рекомендации по созданию занятий по робототехнике в системе «Метакласс». Выполнены задачи по изучению робототехники - как школьной дисциплины, технологической платформы «Метакласс» как способа реализации сетевого обучения, выделен отдельный модуль, реализуемы на платформе «Метакласс» и разработаны методические рекомендации для организации метауроков по робототехнике в образовательной технологической платформе «Метакласс». Все задачи выпускной квалификационной работы выполнены и цель достигнута.
Сегодня мы получаем из различных источников гигабайты различной информации. Фильмы, книги, новостные передачи, газеты и реклама, социальные сети, социальные группы (работа, учеба, друзья и т.д.). Наш информационный мир за последние тридцать лет сделал настолько колоссальный прыжок вперед и продолжает лететь дальше, что мы уже перестаем успевать за объемом получаемой информации и уж тем более ее переработкой. И в этом моменте возникает вопрос, а нужна ли нам эта информация? Насколько она безопасна и необходима для определенного человека? На сегодняшний день образование взяло курс на то, чтобы обучить грамотно выбирать, обрабатывать и передавать информацию, разумеется через обучение основным законам мироздания, изучение культуры и воспитания истинного гражданина своей страны.
В данной выпускной квалификационной работе были рассмотрены два еще совсем свежих, относительно остальных объекта современного образования: технологическая платформа «Мегакласс», в рамках сетевого обучения и дисциплина - робототехника. Были рассмотрены их истории, формы и методы работы, а также их - как общую систему обучения. Ответили на вопрос: Могут ли они сосуществовать, если да, то каким именно образом, были описаны рекомендации по созданию занятий по робототехнике в системе «Метакласс». Выполнены задачи по изучению робототехники - как школьной дисциплины, технологической платформы «Метакласс» как способа реализации сетевого обучения, выделен отдельный модуль, реализуемы на платформе «Метакласс» и разработаны методические рекомендации для организации метауроков по робототехнике в образовательной технологической платформе «Метакласс». Все задачи выпускной квалификационной работы выполнены и цель достигнута.