Конструирование будущего начинается в школе.

Конструирование будущего начинается в школе. 

«УГ Москва», №34 от 21 августа 2012 года».

Можно ли идти вперед с головой, повернутой назад? Мы часто видим попытки конструировать будущее с беспомощного обращения к прошлому, с попыток вытащить из прошлого конструктивы завтрашнего дня.

         Часто приходится слышать от учителей и родителей, что технология в школе не нужна, что она, как и физкультура, не включена в ЕГЭ и воспринимается до сих пор как уроки труда. Однако факультет МПГУ уже несколько лет именуется как факультет технологии и предпринимательства. Президент предлагал приглашать в школы успешных бизнесменов для обмена опытом, а журналисты не понимают, зачем педагогическому университету факультет технологии и предпринимательства. Действительно, какие задачи ставят перед собой преподаватели на уроках технологии в школе?

         Выдающийся психолог современности и инженер по первому образованию Георгий Щедровицкий обращал внимание на важность конструктивной работы в становлении организационной деятельности, он считал, что организация, по сути дела, конструктивная работа, материалом которой становятся люди: «Давайте посмотрим на конструирование. У нас должны быть какие-то конструктивные элементы, конструктор с набором элементов, и мы должны, с одной стороны, определенным образом собрать эти элементы и с другой - установить между ними те или иные связи и отношения. Когда мы проделываем такую работу, то накладываем определенную организационную форму на эти элементы. Мы можем производить организацию за счет состыковки их друг с другом, а можем еще задавать специально связи, скреплять их тем или иным способом», то есть даже с точки зрения психологии конструирование важнейший момент в развитии личности учащегося, дальнейших производственных отношений и социализации учащегося.

Развивая эту мысль, Юрий Громыко показывает, что «способность владеть конструкциями, осуществлять конструирование предполагает наличие нескольких важных моментов. Возможность конструировать - осмысляемое поле задачи. Для человека, у которого нет соответствующей подготовки, некоторая ситуация выступает в виде такого разлитого смыслового белого молока. Для него все заканчивается проблемой понимания и смысла. Он понимает ситуацию как многомерную, сложную. А человек, у которого сформирован тип деятельности как конструирование, начинает определенного типа смысловые сгустки переводить в устойчивый набор конструктивов, из которых и может собираться затем определенная устойчивая конструкция».

         Мы видим, что психологи Щедровицкий и Громыко утверждают, что конструирование важнейший элемент образования, то есть будущие гуманитарии и технари для успешной работы должны овладеть навыками конструирования. Современному учителю технологии необходимо выстраивать новую среду развития творческих способностей учащихся, уроки труда заменили уроки технологии, которые требуют развития конструкторского, а в итоге конструктивного мышления, которое станет залогом успешности во всех областях деятельности, вырабатывается тип деятельности, который позволяет успешно работать с информационными объемами, находить оптимальные решения.

Основная особенность проектирования как типа деятельности - это всегда нацеленность на будущее. По определению «проект имеет целью внесение в жизненный мир объектов или систем, никогда ранее не существовавших». Для проекта так же важен критерий реализуемости. Поэтому предмет «Технология» может быть идеальной средой для обучения проектированию.

         В качестве основных точек развития проектирования можно выделить следующие: возникновение замысла - проектирование средств его реализации - формирование организационной структуры проекта - оценка его реализуемости - взятие ответственности за проект или его части - реализация замысла - его рефлексия - переосмысление замысла. Все эти этапы естественное и необходимое условие при проектировании объектов на уроках технологии. Компетентности, формируемые на этих уроках технологии, выходят за рамки предмета, так как в практической работе ученик применяет знания, полученные на других предметах.

         Абстрактные метапредметы в рамках технологии превращаются в осязаемый предмет, важность которого для современного общества очевидна. Сухая математика становится не набором формул, а необходимым инструментом при конструировании и выполнении пространственных трехмерных объектов. «Скажи мне - и я забуду, покажи мне - и я запомню, вовлеки меня - и я научусь», - говорил древний китайский мудрец. Технология - та образовательная область, которая способна не только вовлечь учащегося в процесс созидания, но при работе над проектами благодаря классическому треугольнику «качество, время, деньги» дать первые уроки финансовой грамотности.

         В дальнейшем этот опыт для учащихся станет образовательным фундаментом как в гуманитарных, так и в технических областях деятельности, так как в процессе проектирования и конструирования они научатся решать все возникающие проблемы, смотреть в завтрашний день и конструировать его исходя из задач, материальных возможностей и конкретных условий, не сворачивая голову в попытке списать решение «из забытых газет».

         Для работы педагогу нужны современные кабинеты технологии для конструирования и моделирования, в которых компьютеры могли бы передавать чертежи на станки с программным управлением, расположенные в колледжах или вузах. Высокая стоимость таких станков исключает их применение в школе, но сегодня это и не требуется, так как ученики по электронной почте могут отправить свои чертежи в колледжи и вузы, решая на более высоком техническом уровне вопросы профессиональной ориентации. Сетевое общение сегодня возможно и реально во многих школах, но оно требует поддержки школьного сообщества и понимания важности этой работы для воспитания компетентных, подготовленных к завтрашней работе ребят.

 Робототехника в современной школе (Lego-конструирование)

        За последние годы успехи в робототехнике и автоматизированных системах изменили личную и деловую сферы нашей жизни. Сегодня промышленные, обслуживающие и домашние роботы широко используются на благо экономик ведущих мировых держав: выполняют работы более дёшево, с большей точностью и надёжностью, чем люди, используются на вредных для здоровья и опасных для жизни производствах. Роботы широко используются в транспорте, в исследованиях Земли и космоса, в хирургии, в военной промышленности, при проведении лабораторных исследований, в сфере безопасности, в массовом производстве промышленных товаров и товаров народного потребления. Роботы играют всё более важную роль в жизни, служа людям и выполняя каждодневные задачи. Интенсивная экспансия искусственных помощников в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит быстро развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные и роботизированные системы.

      В последнее десятилетие значительно увеличился интерес к образовательной робототехнике. В школы закупаются новое учебное оборудование. Робототехника в образовании — это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику (Science Technology Engineering Mathematics = STEM), основанные на активном обучении учащихся. Во многих ведущих странах есть национальные программы по развитию именно STEM образования. Робототехника  представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда Лего.    

      Новые ФГОС требуют освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности, и программы по робототехнике полностью удовлетворяют эти требования.

         Данная        программа  по робототехнике   научно-технической направленности, т.к. так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

       Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий.

         Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество. Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.

         Педагогическая целесообразность этой программы  заключается в том что, она является целостной  и непрерывной  в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности  и само реализоваться в с современном мире.  В процессе конструирования и программирования  дети   получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

     Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, т.к. при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования. Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.

       Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества. Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

    Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

         Lego позволяет учащимся:

-                совместно обучаться в рамках одной бригады;

-                распределять обязанности в своей бригаде;

-                 проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;

-                проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;

-                создавать модели реальных объектов и процессов;

-                 видеть реальный результат своей работы.