ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЗАНЯТИЯХ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ
статья

ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЗАНЯТИЯХ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ

А. А. Логинов, педагог дополнительного образования,

А. Н. Голюшева, А. С. Соловьева, методисты

ГБУ ЦДЮТТ Колпинского района Санкт-Петербурга

Одна из задач дополнительного образования – создание условий для творческого развития и самореализации личности, формирование способностей применять полученные знания в различных видах практической деятельности.

Технология проектного обучения отвечает современным требованиям, предъявляемым к образовательному процессу. В настоящее время актуальным является:

- личностная ориентация, предполагающая развитие личностных способностей обучающихся, индивидуализацию их образования с учетом интересов, способностей и склонностей;

- усиление деятельностного компонента (формирование умения действовать: искать и обрабатывать информацию, анализировать, оценивать, принимать решения);

- связь теории с практикой;

- творчество (создание творческого продукта).

Актуальность технологии проектного обучения определяется многофункциональной направленностью, а также возможностью ее интегрирования в целостный образовательный процесс, в ходе которого наряду с овладением обучающимися предметными знаниями происходит разностороннее развитие личности [1].

Проектная деятельность в области робототехники направлена на решение инженерных задач: нахождение эффективного метода достижения желаемого результата, проектирование и расчет.  Исключительно важным результатом инженерно-технического творчества является изобретение.

В процессе реализации дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «Робототехника: конструирование и программирование» используется система обучения, при которой обучающиеся приобретают знания и умения в процессе самостоятельного планирования и выполнения постепенно усложняющихся практических заданий – проектов. Проектная деятельность является составной частью учебного процесса.

Обучающиеся при изучении учебного материала под руководством педагога выполняют проекты, рассчитанные на 2 – 3 занятия, но при этом соблюдая все этапы проектирования. В результате данной организации учебного процесса ребята одновременно осваивают основы робототехники и учатся этапному ведению творческой работы: от выявления проблемы и до создания конечного продукта (модели робота). На данном этапе обучающиеся работают в малых группах. Постепенно, решая более сложные задачи, обучающиеся переходят к творческому проектированию, создавая роботов по собственному замыслу. Ребята выполняют проект как индивидуально, так и в творческих группах.

Проектное обучение подразумевает получение конкретного (практического) результата и его публичного предъявления. Этап самопрезентации – важнейшая сторона работы над проектом, которая предполагает рефлексивную оценку обучающимися всей проделанной работы и приобретенного опыта. В ходе защиты проекта обучающийся должен провести презентацию проекта и продемонстрировать работоспособность робота. После этапа защиты происходит совместное обсуждение и планирование дальнейшего развития проекта.

Использование технологии проектного обучения позволяет обучающимся не только подготовить модель робота к соревнованиям, но и приобрести навык самостоятельного решения проблемы в условиях ограниченного времени во время участия в робототехнических состязаниях.

Данный подход используется на протяжении всего срока реализации дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы, что способствует повышению познавательного интереса обучающихся и формированию навыков самостоятельной работы.

Для реализации проектной деятельности обучающихся по робототехнике необходимы определенные материально-технические условия: компьютерный класс площадью не менее 80 кв.м.; наборы конструкторов (LEGO Mindstorms NXT, TRIK и др.), программные комплексы (Robolab, Trik Studio, LEGO Digital Design, Autodesk Inventor), поля для проведения соревнований роботов. Важнейшим условием является дифференциация образовательного пространства. Визуально помещение лучше разделить на 3 зоны: полигон для роботов, где проходят испытания моделей; рабочие места, оборудованные компьютерами; зона для сборки моделей. Образовательное пространство должно включать в себя места для самостоятельной работы, достаточно обширную библиотеку (инфотеку), удобную для работы в группах расстановку мебели.

Актуальность результатов определяется высокой мотивацией обучающихся к саморазвитию и самореализации. В результате проектной деятельности дети получают социальный опыт продуктивной деятельности.

В ходе выполнения проектных заданий обучающиеся оказываются вовлеченными в активный познавательный творческий процесс на основе методики сотрудничества.

Результатом проектной деятельности обучающихся объединения «Робототехника: конструирование и программирование» является проект «Робототехнический конструктор "Ижорец"». Обучающиеся на основе анализа существующих робототехнических конструкторов разработали комплект устройств, который повышает доступность робототехнической платформы за счет простоты и невысокой стоимости.

Внедрение в учебный процесс проектной деятельности способствует повышению мотивации обучающихся, обусловленной познавательным интересом и возможностью приобретения опыта в разработке и представлении своего творческого проекта: модели робота собственной конструкции. Эффективность практики определяется сохранностью контингента в течение учебного года, при переходе на следующий год (этап) обучения; стабильными результатами реализации программы (более 75% обучающихся имеют средний и высокий уровни обученности), высокими достижениями обучающихся в международных, региональных, городских и районных соревнованиях по робототехнике.

Мышление инженера содержит в себе не только данные, сведения, формулы, оно основывается на умении самостоятельно выстроить алгоритм действий, последовательность изготовления продукта. Обучающиеся, работая над проектом, проходят стадии планирования, анализа, синтеза, конструктивной деятельности. Таким образом, выполняя все этапы проекта, обучающиеся помимо практических навыков формируют инженерное мышление [2]. Формула инженерного мышления такова: находчивость, изобретательность, творческий подход, ответственность, умение анализировать, прогнозировать.

Список литературы

1. Бычков, А.В. Метод проектов в современной школе. – М.: 2000. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. – 47 с.

2. Донцова Т. В., Арнаутов А. Д. Формирование инженерного мышления в процессе проектной деятельности // Инженерное образование. – 2014. – № 16. – С. 70 – 75.