Обучение на основе внедрения в педагогическую практику современных технических развивающих комплектов

«Знать и не уметь сделать – вообще не знать»
Японская пословица

Современный мир меняется очень быстро. Техника, которая была эффективной 10-15 лет назад, не выдерживает никакой конкуренции с новыми образцами. Способы достижения результатов в любой сфере деятельности меняются так стремительно, что иногда молодые специалисты, недавно окончившие свои учебные заведения, владеют уже устаревшими технологиями. Чаще всего это утверждение справедливо для профессий, связанных с информационно-коммуникационными технологиями. Данная ситуация требует от современного профессионала не только иметь серьёзный запас теоретических знаний, но и умения получать новые знания самостоятельно, применять их на практике, работать над различными проектами в команде как в роли лидера, так и в роли подчинённого.

В последние годы на самых высоких уровнях власти можно заметить высказывания о необходимости модернизации образования. Владимир Путин подчеркивал: «Система образования и воспитания должна отвечать вызовам нового времени… Предстоит серьезное обновление программы и методов работы школы, где мы - надо признать - серьезно отстали» По словамДмитрия Медведева «повышение конкурентоспособности экономики должно осуществляться через выход на инновационный путь развития, поддержку науки, развитие инфраструктуры, наращивание инвестиций  в первую очередь в высокие технологии».

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что образовательные учреждения, которые желают готовить своих выпускников к реальной жизни в современном обществе, должны внедрять в свою обычную педагогическую практику не только современную технику, но и методы обучения, направленные на формирование таких профессиональных качеств, которые будут отвечать вызовам нашего времени. Очевидно, что переход на инновационный путь развития должен осуществляться на всех уровнях, в том числе и при обучении детей в школах. Ключевой особенностью Федерального государственного образовательного стандарта нового поколения (ФГОС)  является системно-деятельностный подход, который нацелен на развитие личности, на формирование гражданской идентичности. Обучение должно быть организовано так, чтобы целенаправленно вести за собой развитие. Ученики самостоятельно получают знания и опыт, выполняя учебные задачи, поставленные перед ними педагогом.

Как нельзя лучше для реализации такого принципа в обучении подходят современные технические развивающие комплекты. Этот условный термин объединяет под своим названием развивающие и обучающие конструкторы для младшего и среднего школьного возраста, цифровые лаборатории естествознания, наборы для конструирования и программирования роботизированных устройств. Несмотря на заметные отличия данного оборудования, все эти комплекты обладают несколькими важными общими качествами:

Современные технические развивающие комплекты можно использовать в качестве основы дополнительного образования и внеурочной деятельности. Однако некоторые из них могут найти применение и в элементах обычного урока: демонстрационный эксперимент в физике, практическое исследование в любом направлении естествознания, программирование в информатике.

В 2011-2012 учебном году методический совет нашей школы поставил перед педагогическим коллективом задачу внедрения во внеурочную деятельность занятий с применением современных технических развивающих комплектов (ТРК). Реализация данной задачи потребовала разработки плана проекта «Внедрение современныхТРК в учебно-воспитательный процесс школы» со своими этапами, управленческими мероприятиями,  индикаторами успешности.

Главные задачи проекта:

Основные этапы проекта:

В момент написания статьи школа находится на втором этапе проекта. Первый этап успешно закончен, и уже можно подвести предварительные результаты и поделиться идеями для реализации в будущем. Предварительно хочется отметить самый заметный эффект от первичного внедрения ТРК – значительное повышение мотивации учащихся к учению.

В начальной школе самое успешное направление – организация игровой деятельности с помощью развивающих конструкторов. Выполнение поделок из конструктора у детей начальной школы развивает образное мышление, творчество, память, внимание, точность движения пальцев рук. Дети, занимающиеся конструированием, приобретают такие качества как усидчивость, целеустремленность и развивают свой собственный творческий потенциал. Обучение с опорой на игру – это важнейший способ обеспечения эмоционального отклика на воспитательные воздействия и нормальных без перегрузок условий жизнедеятельности. Игра синтезирует познавательную, трудовую и творческую активность ребенка, выполняет роль релаксации в критические для процесса обучения периоды. Самым распространённым и используемым конструктором для детей младшего школьного возраста является Lego. Лидерство он получил заслуженно: интересные идеи, высокое качество, чёткая градация по возрастам. Команда проекта выбрала именно этот конструктор для внедрения. Но есть и другие комплекты конструкторов. Например, Gollnest&Kiesel (наборы архитектурных блоков), MegaBlocks (для самых маленьких детей), Ecoiffier,Duplo и KRE-O (различные тематические наборы) и т.д.

В среднем звене школы наряду с развивающими конструкторами уже можно внедрять цифровые лаборатории и наборы для конструирования и программирования роботизированных устройств. Цифровые лаборатории представляют собой наборы датчиков и устройств регистрации и обработки данных. Самым известным из них является цифровая лаборатория Архимед. Данный ТРК мы использовали для организации проектной и исследовательской деятельности учащихся. Эта лаборатория имеет комплектации для химии, физики, биологии, отдельных экспериментов и исследований в естествознании. Особого внимания требуют цифровые метеостанции и микроскопы, позволяющие эффективно работать над проектами в своей научной области. Следует отметить, что в последнее время, наряду с зарубежными цифровыми лабораториями, в продаже появились достойные отечественные разработки. Например, продукция под торговой маркой L-микро. Данные комплекты существуют по множеству разделов физики, химии, биологии, а также развивающие игровые наборы «Юный физик», «Юный химик», «Свет и цвет» и др. Некоторые из них применяются на уроках физики в нашей школе для демонстрационного эксперимента и практических работ.

В последнее время появились комплекты оборудования, позволяющие самостоятельно конструировать и программировать роботизированные устройства. Самым известным и наиболее подходящим комплектом сейчас является LEGO MINDSTORMS NXT 2.0. Именно этот ТРК мы уже используем в пятых классах на внеурочной деятельности учащихся. Он позволяет организовать занятия по робототехнике на разных уровнях сложности, имеет достаточно большой запас деталей и собственную интуитивно понятную систему программирования. Робототехника стимулирует мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к дальнейшему развитию. Возможность делать и исправлять ошибки в работе самостоятельно заставляет школьников находить решения без потери уважения среди сверстников. Робототехника заставляет ученика постоянноработать умственно. Занятия с роботами проходят весело, и процесс усвоения знаний идет естественным образом. Робототехника в школе приучает детей смотреть на проблемы шире и решать их в комплексе. Задачи, которые ученики ставят роботу,очень конкретны, но в процессе создания машины обнаруживаются ранее непредсказуемые свойства аппарата или открываются новые возможности его использования.Созданноеучащимися устройство – это модель, которая  всегда находит аналог или способ решения проблемы в реальном мире. А это сильно влияет на процесс формирования устойчивой мотивации к обучению.Значимая сторона робототехники – программирование. Первоначальное знакомствос программированием помогает школьникам мыслить логически и рассматривать вариантность действия робота. Обработка информации с помощью датчиков и настройка датчиков дают школьникам представление о различных вариантах понимания и восприятия мира. В дальнейшем на уроках информатики при изучении алгоритмизации и программирования первичные навыки программирования дают возможность учащимся буквально «потрогать руками» абстрактные и очень сложные понятия информатики, которые будут изучаться в старшей школе, такие как команда, система команд исполнителя, алгоритм и виды алгоритмов, программа для исполнителя.

Одна из основных задач современной школы - развитие самых разных способностей учащихся: научных, организаторских, художественно-изобразительных. К сожалению, начальное научно-техническое направление развития в большинстве школ находится не на должном уровне и не удовлетворяет современным требованиям. Использование в обучении самых современных информационных программ и высокотехнологичных продуктов надо сделать нормой и обязательно предусмотреть в программе развития школы. Внедрение в образовательный процесс современных технических развивающих комплектов является важным условием реализации системно-деятельностного подхода. А так же позволяет привлечь широкий круг учителей и учащихся к практике научного эксперимента, конструирования и программирования, позволяет раскрыть новые конструкторские таланты и технологические решения.