Робототехника как ресурс формирования ключевых компетенций обучающихся

«Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире»

Д. А. Медведев

На протяжении многих лет одной из основополагающих целей школьного образования было освоение системы знаний, умений и навыков. Ученики в качестве материала к дальнейшему осмыслению на уроке получали множество фактов, понятий, дат, имен, терминов и т.п. Такой подход к обучению обеспечивал более высокий уровень фактических знаний выпускников российских школ по сравнению с большинством стран мира. Это подтверждено и результатами Международного сравнительного мониторингового исследования TIMSS (TIMSS – Trends in Mathematics and Science Study), а также экспертами Центра оценки качества образования Института содержания и методов обучения Российской академии образования (ИСМО РАО).

Однако результаты последнего международного исследования, проводившегося в 2011 году [2], дают повод не только порадоваться за существенный подъем уровня математической и естественнонаучной подготовки учащихся, но и заставляют насторожиться. По мнению экспертов, учебно-методические комплекты нуждаются «...в наполнении заданиями, базирующимися на контексте реальных жизненных ситуаций, и требующими для выполнения достаточно сложных видов учебной деятельности, в том числе проектной и учебно-исследовательской» [2]. Данные образовательные технологии предполагают решение учащимися исследовательских, творческих задач и прохождение по цепочке основных этапов, характерных для исследований в научной сфере, и четкое представление об этапах проектирования и способах реализации для проектной деятельности. При этом тематика детских работ должна быть определена педагогом с учетом возрастных психолого-физиологических особенностей обучающихся. Так, например, для учеников в начальной школе определяющим при выборе тематики будет повышение мотивации включения в самостоятельную работу. Направления работ должны находиться в зоне ближайшего развития. Для обучающихся в основной школе темы детских работ можно выбирать из любой содержательной области: предметной, межпредметной, внепредметной. Но здесь необходимо помнить, что в соответствии с возрастной спецификой на первый план у подростка выходит освоение коммуникативных навыков, и поэтому проектную и исследовательскую деятельность целесообразно организовывать в групповых формах, а исследуемые проблемы – близкие пониманию и волнующие подростков в личном плане, социальных, коллективных или личных взаимоотношений. Для учащихся в старшей школе темы работ определяются исходя из личностных предпочтений и, чаще всего, находятся в области самоопределения каждого отдельно взятого ученика. В условиях дополнительного образования, не имеющего по сути жестких рамок классно-урочной системы, проектная и исследовательская формы работы должны быть приоритетными, а выбор тем определяется исходя из возраста и личных предпочтений обучающихся.

В любом случае, вне зависимости от различных особенностей организации и проведения данных видов деятельности, необходимо помнить, что главным результатом этой работы является формирование и воспитание личности, владеющей проектной и исследовательской технологией на уровне компетентности. В качестве одного из решений, позволяющих формировать ключевые компетенции учащихся на уроках, предлагается встраивание в образовательный процесс робототехники. Основу этой новой технологии обучения составляет применение, как в учебной, так и во внеучебной деятельности, образовательных конструкторов. Робототехнические комплексы могут быть использованы на таких предметах, как  информатика и ИКТ, технология, математика, физика; на разных ступенях обучения; с различными формами организации коллективной работы: индивидуально, парами, или в группах. Особое место образовательный конструктор занимает во внеурочной деятельности. На сегодняшний день довольно прочную позицию на рынке подобного вида товаров занимают  конструкторы фирмы LEGO. Для дошкольников, детей младшего школьного возраста, а также учащихся среднего звена предлагается продукт ПервоРобот WeDo, для детей среднего и старшего школьного возраста предлагаются конструкторы ПервоРобот NXT. Использование LEGO-технологий в образовательном процессе позволяет организовать творческую и исследовательскую работу обучающихся, создает условия для применения знаний, умений и внешних ресурсов при решении задач реального мира, тем самым, создавая предпосылки для формирования ключевых компетенций, то есть  готовности к эффективной деятельности в различных жизненных ситуациях в дальнейшем.

Существует немалое количество ключевых компетенций,  однако, мы ограничимся рассмотрением четырех элементарных, на которых базируются все остальные. Дадим краткую характеристику каждой из основных ключевых компетенций:

• информационная компетенция – готовность к работе с информацией;
• коммуникативная компетенция – готовность к общению с другими людьми, формируется на основе информационной;
• кооперативная компетенция – готовность к сотрудничеству с другими людьми, формируется на основе двух предыдущих;
• проблемная компетенция – готовность к решению проблем, формируется на основе трех предыдущих [3].

Существенную роль при реализации компетентностного подхода играют проекты и мини-проекты различной направленности. Рассмотрим пример одного из учебных проектов, нацеленного на формирование ключевых компетенций обучающихся.

Пример.
Название проекта: «Сумо»
Задача проекта: создание модели робота, имитирующего основные приемы борьбы сумо.
Компетентностная педагогическая цель: формирование цикла умений ключевых компетенций (табл. 1).
Практическая значимость проекта: проект «сумо» представляет собой одну из первых ступеней для подготовки участников соревнований турниров Лего-роботов на районных, областных и российских соревнованиях.
Участники проекта: ученики 7-11 классов.
Общая продолжительность: 80 минут.
Оборудование: конструкторы ПервоРобот NXT, компьютеры, подключенные к сети Интернет и установленным программным обеспечением ПервоРобот NXT, поле для проведения состязания.

Таблица 1
Учебный проект «Сумо»

Уникальностью проектов на основе робототехнических комплексов является то, что построение моделей устройств позволяет ученику постигать взаимосвязь между различными областями знаний, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления через техническое творчество. Таким образом, робототехника, являющаяся одной из наиболее инновационных областей в сфере детского технического творчества, объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно-коммуникационные технологии. Встраивание её элементов в образовательное пространство делает обучение эффективным и продуктивным для всех участников процесса, а современную школу конкурентоспособной.

Список использованной литературы

1. Курнешова Л.Е. Методические рекомендации по организации проектной и исследовательской деятельности обучающихся в образовательных учреждениях г. Москвы от 20.11.2003 № 2-34-20 / Департамент образования города Москвы // http://www.c-psy.ru/index.php/teacher/master-class/8919-2011-03-14-15-21-19.

2. Результаты международного исследования TIMSS-2011: Пресс-релиз TIMSS-2011 11 декабря 2012 / Центр оценки качества образования ИСМО РАО // http://www.centeroko.ru.

3. Сергеев И.С., Блинов В.И. Как реализовать компетентностный подход на уроке и во внеурочной деятельности: Практическое пособие. – М.: АРКТИ, 2009. – 132 с.