Метод проекта, как способ формирования у учащихся основ инженерных компетенций на занятиях по робототехнике в школе

Копытов Вячеслав Александрович

магистр, Белорусский государственный педагогический университет имени Максима Танка

МЕТОД ПРОЕКТА, КАК СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ У УЧАЩИХСЯ ОСНОВ ИНЖЕНЕРНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ НА ЗАНЯТИЯХ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ В ШКОЛЕ

Аннотация: в данной статье рассматриваются способы формирования у учащихся основ инженерных компетенций на занятиях по робототехнике в школе с помощью метода проектов. Дано определение понятию «инженерные компетенции школьников». Приведен пример поэтапного ведения учебного проекта.

Ключевые слова: инженерные компетенции, робототехника, проект.

На сегодняшний день система дополнительного образования детей и молодежи основывается на компетентностной модели обучения. Педагогами-исследователями под компетенциями понимается конечный результат процесса обучения, с заранее определенным конечным результатом. Результатом обучения становится доскональное знание изучаемого предмета, а также получение необходимых практических навыков, для применения их в конкретной предметной или профессиональной сфере [1,с. 16].

Для развития у учащихся интереса к технической и творческой деятельности, в учреждения образования стали внедрять элементы STEAM образования и специальные STEAM классы. В основном, элементы STEAM образования используются в системе дополнительного образования детей и молодежи, которое включает в себя изучение таких направлений как программирование, 3D-моделирование, робототехника.

Успешное изучение образовательной робототехники в школе, являющаяся частью технического или спортивно-технического профиля, требует от учащихся развития технических или инженерных компетенций. Такие компетенции основаны на преобразовательной деятельности человека, что требует от него определенный объем технических знаний и умений, а также интеллектуальных и творческих способностей личности. Инженерные компетенции, на занятиях по робототехнике в школе, формируются при системном обучении, интегрировавшим в себе технологические знания и умения, а также методы преобразования окружающего мира [2, с. 196] [3, с. 51].

Основными целями занятий по робототехнике в школе являются:

• развития у учащихся способностей поиска и обработки необходимой информации
• развитие способностей формировать задачи, находить оптимальные пути их решения и предоставлять полученных результатов
• развить способности анализировать конструкцию и способы работы технических объектов
• развить способности проектировать, собирать и программировать технические устройства

Таким образом, под техническими компетенциями учащихся, посещающих занятия по образовательной робототехнике в школе, понимается система взаимосвязанных знаний и умений, способствующих эффективно выполнять техническую деятельность.

При использовании метода проекта преподаватель и учащиеся ставят задачу, определяют временные рамки и условия успешного завершения проекта. При этом проект должен содержать в себе промежуточные стадии, на которых проверяются различные аспекты создания модели и способности ее выполнять поставленные задачи. Каждый этап – проблемная ситуация. Учащиеся должны сами найти решение проблемы, при минимальной помощи преподавателя:

• Создание учебного прототипа – ученики создают робота, на котором проверяют полученные в ходе обучения знания
• Создание чертежа модели или ее виртуальную версию – на данном этапе есть возможность использовать эвристический метод. Учащиеся, не смотря на установленные регламентом рамки, могут творчески подойти к созданию виртуального прототипа, самостоятельно решив технические моменты или разработать дизайн модели. При создании модели на основе конструктора LEGO, можно использовать программу LEGO Digital Designer, а при использовании Arduino или Microbit – Tincercad.
• Создание рабочей модели – после создания виртуальной модели можно переходить к созданию рабочего прототипа. При чем, учащиеся могут использовать разные виды конструирования: собирать модель по образцу, преобразовать уже готовую модель, создание модели по определенным правилам и условиям.
• Тестирование – самый долгий этап, часто возвращающий учеников к этапу сборки рабочей модели. Именно во время тестирования выявляются слабые и сильные стороны конструкции, позволяющие дорабатывать её и изменять.
• Следующим этапом может быть научно-практическая конференция, соревнования по спортивной робототехнике или выставка.

Но следует понимать, что проекты не всегда должны быть объемными и рассчитанными на долгий срок выполнения. Проект может быть реализован в рамках одного или нескольких занятий. Так и соревнования по спортивной робототехнике можно провести только между учащимися, в рамках кружка или факультатива. Научно-практические конференции также можно проводить на школьном уровне.

Реализация учебных проектов, участие в соревнованиях, выставках и конференциях – способ проверки развития инженерных компетенций. К тому же, такая деятельность в проекте, как его защита или представление может способствовать развитию иных, не маловажных компетенций.