Hauptprobleme: - Geringes Interesse der Schüler an der Beherrschung der exakten und naturwissenschaftlichen Wissenschaften, Angst vor diesen Wissensgebieten auf der Stufe der allgemeinen Bildung; - Fehlendes klares Verständnis der Arbeitsaussichten in diesen Bereichen. Ziele: 1. Interessierten Kindern die Möglichkeit geben, sich zu entwickeln. 2. Steigern Sie das Interesse an der Entwicklung der exakten und naturwissenschaftlichen Wissenschaften.
Entwicklung: Forschungsfähigkeiten, Gestaltungsfähigkeiten, abstraktes und logisches Denken. Konzentrieren Sie sich auf Ergebnisse (Erlangen eines Produkts). Kann man bei einem Studium nach Landesbildungsstandard Ingenieur werden? Technikunterricht… Was sollte eine Ingenieurschule leisten? Nur durch Veränderung der Beschäftigungsformen. Sonstiger Unterricht, Überfachunterricht, praktische Übungen, Projektarbeit, Kleingruppen. Was ist ein Ingenieur?
Vernetzungspartner des Projekts Gymnasium 1 „Univers“ und Schulen des Landkreises; Staatliche Pädagogische Universität Krasnojarsk; Krasnojarsker Institut für Eisenbahnverkehr; Sibirische Föderale Universität; Sibirische Staatliche Universität für Luft- und Raumfahrt; Institut für Physik, Computergestützte Modellierung SB RAS; Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Region Krasnojarsk; Firma RUSAL; AstroSoft-Unternehmen; Russische Niederlassung von National Instruments; Funkanlage Krasnojarsk; Verband CMIT. Gemeinsame Entwicklung von Originalprogrammen; Ausrüstung teilen; Gemeinsame Finanzierung; Vereintes Team von Lehrern und Berufsvertretern; Schule Universität Unternehmen Eltern
Fragen - Wer ist ein Ingenieur und was sollte eine Schule für die Ingenieurausbildung leisten? - Reicht die außerschulische Aktivität aus oder muss der Unterricht geändert werden? - Was ist die Besonderheit der Ingenieurausbildung? (Wie unterscheidet es sich vom Physik- und Mathematikunterricht?) - Wie sollte die Netzwerkinteraktion gestaltet werden? -Was muss getan werden, damit Schulen kooperieren wollen? - Ab welchem Alter beginnt die Ingenieurausbildung?
MBOU OG Nr. 24 der Stadt Archangelsk, Lehrer für Informatik,
[E-Mail geschützt] www.koposov.info
DER BEGINN DER INGENIEURAUSBILDUNG IN DER SCHULE
BEGINN DER INGENIEURAUSBILDUNG IN SCHULEN
Anmerkung.
Der Beitrag stellt die Erfahrungen bei der Organisation und Durchführung ingenieurwissenschaftlich orientierter Wahl- und Wahlfächer der Informatik in der Schule vor. Fragen der Steigerung der Bildungsmotivation, Berufsorientierung der Studierenden werden diskutiert.
Stichworte:
Informatikunterricht, Wahlfächer, Robotik in der Schule, Mikroelektronik in der Schule, Bildungslabore, Informatisierung.
abstrakt.
Dieser Artikel beschreibt die Erfahrungen bei der Organisation und Durchführung eines ingenieurwissenschaftlich orientierten Wahl- und Wahlfachs Informatik in der Schule. Erörtert die Verbesserung der Lernmotivation, der geistigen Entwicklung und der Berufsorientierung von Schülern.
Schlüsselwörter:
Bildung, K-12, MINT, Robotik, Mikroelektronik, Schullabore, Informatisierung.
Heute erlebt die Russische Föderation eine Ingenieurkrise – ein Mangel an Ingenieurpersonal und das Fehlen einer jüngeren Generation von Ingenieuren, was zu einem Faktor werden kann, der das Wirtschaftswachstum des Landes verlangsamen wird. Dies wird von den Rektoren der größten technischen Universitäten festgestellt, diese Frage wird regelmäßig auf Regierungsebene angesprochen. „Heute gibt es im Land einen deutlichen Mangel an Ingenieuren und Technikern, Arbeitern und vor allem Arbeitern, der dem aktuellen Entwicklungsstand unserer Gesellschaft entspricht. Wenn wir vor kurzem noch darüber gesprochen haben, dass wir uns in einer Periode des Überlebens Russlands befinden, betreten wir jetzt die internationale Arena und müssen wettbewerbsfähige Produkte liefern, fortschrittliche innovative Technologien, Nanotechnologien einführen, und dies erfordert geeignetes Personal. Und heute haben wir sie leider nicht “(Putin V.V.).
Was wird normalerweise vorgeschlagen, um die aktuelle Situation zu ändern? Die ganze „Vielfalt“ der Vorschläge läuft neben der Aufwertung des Berufes und der Entlohnung der Ingenieure auf zwei Richtungen hinaus: Stärkung der Bewerberauswahl und Organisation einer voruniversitären Zusatzausbildung für Absolventen in Schule oder Studium Universität:
„Wir brauchen andere, konstruktive Ansätze, um den Zustrom gut vorbereiteter Bewerberinnen und Bewerber sicherzustellen, die auf den Zugang zu technischen Hochschulen ausgerichtet sind. Einer dieser Ansätze ist die breite Entwicklung von Olympiaden für Schulkinder ... Eine andere Möglichkeit, ein Kontingent von Bewerbern zu bilden, ist die gezielte Zulassung ... Wir müssen der polytechnischen Ausbildung von Schulkindern größte Aufmerksamkeit widmen und das notwendige Volumen der technologischen Ausbildung wiederherstellen für Schüler in weiterführenden Schulen, die noch relativ neu waren, entwickeln Kreise und zu Hause die technische Kreativität von Kindern "(Fedorov I.B.);
„Einen Teil der 10. und 11. Klasse zu einer „Voruniversität“ zu machen. Neben Schullehrern sollen dort auch Hochschullehrer arbeiten. Wenn wir also einen Teil der Grundlagenfächer in die Schule verlagern, reicht ein vierjähriges Studium an der Universität aus, um nicht einen „unfertigen“ Ingenieur, sondern einen ingenieurfähigen Bachelor auszubilden.“ (Pokholkov Yu.P.).
Der zweite Ansatz besteht darin, einen Teil des Unterrichtsmaterials an die weiterführende Schule zu übertragen – auf den ersten Blick ein wunderbarer Vorschlag „von oben“, der jedoch bei den Lehrern zu Unmut führt. Jetzt klafft eine Lücke zwischen Sekundar- und Hochschulbildung, und beide Seiten haben es nicht eilig, sich zu treffen: Fortbildungskurse für Lehrer können nur an Fortbildungsinstituten besucht werden (andere Programme funktionieren einfach nicht). Es ist notwendig, klar zu verstehen, wie viel Prozent der Schüler einer regulären Schule bereit sind, Vorlesungen von Universitätslehrern zu hören, und zu verstehen, wie Schullehrer vor dem Hintergrund von Universitätsprofessoren und außerordentlichen Professoren (und umgekehrt) aussehen werden. Dieses Schema ist mehr oder weniger nur in städtischen Lyzeen realisierbar, was wiederum nicht ausreichen wird, um den Bedarf sowohl der Universitäten als auch des Landes an ausgebildeten Bewerbern zu decken. Ein Teufelskreis, der sowohl Panikstimmungen als auch den Unwillen bildet, etwas zu ändern oder einfach jemandem die Schuld zu „ernennen“ („Sie unterrichten nicht gut in der Schule“ ist die häufigste Überzeugung von Hochschulmitarbeitern). „Das Bildungssystem selbst begann sich überall zu verschlechtern. Dabei kommt der ältesten und mächtigsten Bildungsinstitution – der Familie – mit ihrer Fähigkeit zur ganzheitlichen Bildung und Vermittlung „informellen Wissens“ eine herausragende Bedeutung zu. Dementsprechend erhält die Ingenieurausbildung an einer Universität, in einem kleinen Unternehmen, in Form einer Zusatzausbildung einen ganzheitlichen persönlichen Charakter “(Saprykin D.L.) . „Meiner Meinung nach ist es nicht notwendig, Fähigkeiten für die exakten Wissenschaften spezifisch zu identifizieren. Es ist notwendig, Kreise, Wahlfächer, Wahlkurse, Facholympiaden zu entwickeln - das wird ausreichen. Sie können Berufsberatung hinzufügen. Um Fähigkeiten sowohl in den exakten Wissenschaften als auch in den Geisteswissenschaften zu entwickeln, ist es notwendig, nach dem Prinzip zu arbeiten: nach der psychologischen Wahrnehmungsbereitschaft zu lehren “(Krylov E.V.).
In einem solchen sozialen Umfeld begannen wir 2010 mit der Umsetzung eines Projekts zur Schaffung eines zugänglichen Bildungsumfelds, das es uns ermöglichen würde, das Studium der Informatik auf ein qualitativ neues Niveau zu heben, in dessen Rahmen wir seither an unserer Schule arbeiten 2012 - ein Gymnasium) ein Ingenieurlabor (Robotik und Mikroelektronik) und wir nutzen sie im Rahmen des Modells der kontinuierlichen Informationsausbildung.
Als wir anfingen, diese Richtung zu entwickeln, stellte sich heraus, dass es in der Russischen Föderation keine Möglichkeit gibt, sich auf die Erfahrung eines anderen zu verlassen, was normalerweise durch Klassen mit einer kleinen Gruppe begeisterter Schüler (3–5 Personen) repräsentiert wird, d.h. es gibt keine Arbeit und Forschung im Rahmen des direkten Bildungsprozesses, es gibt keine Integration und Kontinuität von Ingenieurstudiengängen und natürlich gibt es praktisch keine Lehrmaterialien für gewöhnliche allgemeinbildende Schulen. Daher haben wir uns bei der Auswahl des Hauptvektors für die Entwicklung von Labors an internationale Analysen und Prognosen gewandt.
Im Jahr 2009 prognostizierte das New Media Consortium – ein internationales Konsortium aus mehr als 250 Hochschulen, Universitäten, Museen, Unternehmen und anderen lernorientierten Organisationen zur Erforschung und Nutzung neuer Medien und neuer Technologien – bis 2013-2014 eine weit verbreitete Nutzung intelligenter Objekte für die Bildung, einschließlich Arduino-Mikrocontroller – eine Open-Source-Plattform zum Entwerfen elektronischer Geräte, mit der Schüler die Interaktion dieser Geräte mit der physischen Umgebung steuern können.
Es lohnt sich, dem vollständigen Namen unserer Schule besondere Aufmerksamkeit zu schenken: der kommunalen Haushaltsbildungseinrichtung der kommunalen Formation "Stadt Archangelsk" "Sekundarschule Nr. 24 mit einer eingehenden Beschäftigung mit Fächern in künstlerischer und ästhetischer Richtung" ( seit Juni 2012 - „Allgemeinbildendes Gymnasium Nr. 24“; www.shkola24.su), ist dies wichtig, da die Wirksamkeit von Bildungstechnologien und die Schülermotivation an einer Nicht-Kernschule an erster Stelle stehen.
Im Jahr 2010 veröffentlichte die US National Science Foundation (zusammen mit The Computing Research Association und The Computing Community Consortium) einen analytischen Bericht, der detailliert aufzeigt, welche Bildungstechnologien bis 2030 am effektivsten und am gefragtesten sein werden:
Benutzer Modellieren- Überwachung und Modellierung von beruflichen Qualitäten und Bildungserfolgen von Studenten;
Handy, Mobiltelefon Werkzeug s - die Umwandlung mobiler Geräte in ein Lehrmittel;
Vernetzung Werkzeug- Nutzung von Netzwerkbildungstechnologien;
Ernst Spiele- Spiele, die konzeptionelle Kompetenzen entwickeln;
intelligent Umgebungen- Schaffung von intellektuellen Bildungsumgebungen;
Lehrreich Daten Bergbau- Bildungsumgebungen für Data Mining;
Reichhaltige Schnittstellen- reichhaltige Interaktionsschnittstellen mit der physischen Welt.
Die erste Aufgabe, die wir lösen mussten, war die Schaffung einer Bildungsumgebung, die alle Trends und Richtungen in der Entwicklung dieser Bildungstechnologien widerspiegelt - Ingenieurlabors.
In den Jahren 2010-2012 haben wir ohne staatliche Finanzierung Ingenieurlabors im Bildungsprozess in den folgenden Bereichen geschaffen und genutzt:
LEGO-Robotik (15 Ausbildungsplätze basierend auf dem LEGO MINDSTORMS NXT-Lernbaukasten);
Programmierung von Mikrocontrollern (15 Ausbildungsplätze basierend auf Mikrocontrollern ChipKIT UNO32 Prototyping Platform, ChipKIT Basic I/O Shield);
Entwurf digitaler Geräte (15 Ausbildungsplätze basierend auf der Arduino-Plattform und verschiedenen elektronischen Komponenten);
Datenerfassungs- und Messsysteme (15 Ausbildungsplätze basierend auf dem mobilen Laborkomplex myDAQ von National Instruments und der Software NI LabVIEW);
Sensoren und Signalverarbeitung (15 Lernplätze basierend auf Sätzen von 30 verschiedenen Sensoren, die mit Arduino, ChipKIT und NI myDAQ kompatibel sind);
mobile Robotik (15 pädagogische DIY-2WD-Roboter auf der Arduino-Plattform).
Die zweite Aufgabe besteht darin, die Fähigkeiten von Laboren im Bildungsprozess zu nutzen, insbesondere beim Unterrichten von Informatik und IKT. Derzeit werden diese Geräte in Unterricht, Wahl- und Wahlfächern, Wahlfächern in Informatik und IKT eingesetzt.
In den oben erwähnten Laboren werden die Schüler in fast jeder Unterrichtsstunde mit der Situation konfrontiert, dass weitere technische Aktivitäten, Erfindungen ohne wissenschaftliche Grundlage unmöglich werden. Im Klassenzimmer erhalten die Schüler zum ersten Mal in ihrem Leben echte Fähigkeiten zur Arbeitsorganisation; Entscheidungen treffen; einfache technische Kontrolle durchführen, mathematische Beschreibung erstellen; Durchführung von Computermodellen und Entwicklung von Steuerungsmethoden, Entwicklung von Subsystemen und Geräten; Strukturelemente; Informationen von Sensoren analysieren; versuchen, Mehrkomponentensysteme zu bauen, Geräte und Systeme zu debuggen, zu testen, zu aktualisieren und neu zu programmieren; sie im Arbeitszustand zu unterstützen - all dies ist die wichtigste Grundlage für zukünftiges forschendes, gestaltendes, organisatorisches, leitendes und operatives Berufsleben. Das ist nicht mehr nur Berufsberatung, sondern Wissenschaftsförderung mit modernsten Bildungstechnologien.
Gleichzeitig sind Informatiklehrer die Hauptantriebskraft, daher ist es notwendig, im System der Aus- (und Weiterbildung) für Informatiklehrer die Ausbildungsmöglichkeiten von Laboratorien in Robotik und Mikroelektronik zu berücksichtigen und die entsprechenden Disziplinen einzubeziehen bei Trainingsprogrammen. Auf der Grundlage der Schule werden zukünftige Lehrer ausgebildet - Studenten des Instituts für Mathematik und Informatik der NArFU, benannt nach M.V. Lomonosov (Direktion "Physik- und Mathematikunterricht") werden auch Kurse für Lehrer abgehalten.
Nach mehreren Unterrichtsstunden mit Informatiklehrern in der Region Archangelsk wurde eine ziemlich wichtige Tatsache festgestellt - die mangelnde Bereitschaft der Lehrer, die Erfahrungen, die sie gemacht haben, anzuwenden. Die durchgeführte Umfrage hat die Gründe dafür aufgezeigt-Viele Lehrer sind entweder nicht daran interessiert, die technische Komponente zu entwickeln, oder glauben, dass dieser Bereich nicht ihre Stärke ist. Aus diesem Grund haben wir begonnen, regelmäßig umfangreiche Konsultationen, Workshops und Meisterkurse für Lehrer durchzuführen, um unsere Erfahrungen der gesamten pädagogischen Gemeinschaft vorzustellen, und es wurden Webinare im Intel Educational Galaxy abgehalten (Aufzeichnungen können angesehen werden).
Welche Ergebnisse haben wir in 2 Jahren erzielt, abgesehen von der Schaffung des Bildungsumfelds selbst? Zunächst ist anzumerken, dass 60 % der Schulabsolventen im Jahr 2011 eine Weiterbildung an Hochschulen speziell in ingenieurwissenschaftlichen Fachrichtungen wählten (d. h. sie erhalten nach dem Abschluss ein Ingenieurdiplom).
Zweitens haben wir mit den Vorbereitungen für die Veröffentlichung von Lehrbüchern begonnen. Im Mai 2012 hat der Verlag BINOM Knowledge Lab ein pädagogisches und methodisches Kit zu Informatik und IKT „Der erste Schritt in die Robotik“ herausgebracht: ein Workshop und ein Arbeitsbuch zur Robotik für Schüler der Klassen 5–6 (Autor: Koposov D.G.). Ziel des Workshops ist es, Schülerinnen und Schülern ein modernes Verständnis der angewandten Wissenschaft zur Entwicklung automatisierter technischer Systeme – der Robotik – zu vermitteln. Der Workshop enthält eine Beschreibung aktueller gesellschaftlicher, wissenschaftlicher und technischer Probleme und Probleme, Lösungen, die von zukünftigen Generationen noch gefunden werden müssen. Dadurch können sich die Studierenden als Forscher, Designer und Erfinder technischer Geräte fühlen. Das Handbuch kann sowohl für das Unterrichts- als auch für das Selbststudium verwendet werden. Schulungen, die diesen Workshop nutzen, tragen zur Entwicklung von gestalterischen, ingenieurwissenschaftlichen und allgemeinen naturwissenschaftlichen Fähigkeiten bei, helfen, Fragen im Zusammenhang mit dem Studium der Naturwissenschaften, der Informationstechnologie und der Mathematik anders zu betrachten, und stellen die Beteiligung der Studenten an der wissenschaftlichen und technischen Kreativität sicher. Das Arbeitsbuch ist fester Bestandteil des Workshops. Der Robotikunterricht trägt zur Entwicklung gestalterischer, ingenieurwissenschaftlicher und allgemeinwissenschaftlicher Fähigkeiten bei, hilft, Fragestellungen des Studiums der Naturwissenschaften, der Informatik und der Mathematik aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten und sichert die Beteiligung der Studierenden an naturwissenschaftlicher und technischer Kreativität. Die Arbeit mit einem Notebook ermöglicht es Ihnen, die für Informatik und IKT vorgesehene Zeit produktiver zu nutzen, und gibt dem Kind auch die Möglichkeit, seine Aktivitäten und deren Ergebnisse zu kontrollieren und nachzuvollziehen. Das Arbeitsbuch hilft bei der Umsetzung praktischer, kreativer und wissenschaftlicher Arbeiten.
Drittens wurde ein Zusatzlehrplan für Schülerinnen und Schüler der Klassen 9-11 „Grundlagen von Mikroprozessorsteuerungen“ erstellt und erprobt, dessen Kern die Modellierung automatischer Steuerungssysteme auf Basis von Mikroprozessoren als moderne, anschauliche und weiterführende Richtung darstellt Wissenschaft und Technik, bei gleichzeitiger Berücksichtigung der grundlegenden, theoretischen Bestimmungen. Dieser Ansatz setzt eine bewusste und kreative Aneignung des Materials sowie dessen produktiven Einsatz in experimentellen Gestaltungsaktivitäten voraus.
Im Rahmen der theoretischen Ausbildung lernen die Schüler die physikalischen Grundlagen der Elektronik und Mikroelektronik, die Geschichte und die Entwicklungsperspektiven dieser Bereiche kennen. Das Programm sieht einen Workshop vor, der aus Laborpraktikum, Forschungsarbeit und angewandter Programmierung besteht. Im Rahmen spezieller Aufgaben erwerben die Schülerinnen und Schüler allgemeine Arbeits-, Fach- und Berufskompetenzen im Umgang mit elektronischen Bauteilen in mikroprozessorgesteuerten Steuerungssystemen, die im Prozess der Projektentwicklung verankert werden. Die Inhalte des Programms werden in Verbindung mit Physik, Mathematik, Informatik und Technik umgesetzt, was den modernen Trends in der MINT-Ausbildung (Science, Technology, Engineering, Math) entspricht. Das Programm ist auf 68 Stunden Studium ausgelegt und kann für 17 Stunden oder 34 Stunden Wahlfächer angepasst werden. Dieses Programm wird im zweiten Jahr im MBOU OG Nr. 24 der Stadt Archangelsk in fakultativen Klassen für Schüler der Klassen 9 und 10 durchgeführt.
Die Frage sollte sich stellen: Was ist der Grund für eine so große Anzahl von Bildungslabors? Nachdem wir das erste Labor eingerichtet hatten, untersuchten wir zusammen mit einem Lehrer-Psychologen die Dynamik der Lernmotivation von Schulkindern. Verwendete Methoden: Beobachtung, Gespräche mit Eltern und Lehrern, Skalierung, die Technik von T.D. Dubowizkaja. Der Zweck der Methodik besteht darin, die Richtung und den Entwicklungsstand der internen Bildungsmotivation von Schülern zu bestimmen, wenn sie bestimmte Fächer (in unserem Fall Informatik und Robotik) studieren. Die Methodik basiert auf einem Testfragebogen mit 20 Urteilen und vorgeschlagenen Antworten. Die Verarbeitung erfolgt gemäß dem Schlüssel. Die Technik kann in der Arbeit mit allen Kategorien von Schülern ab einem Alter von etwa 12 Jahren eingesetzt werden, die zur Selbstbeobachtung und Selbsteinschätzung fähig sind. Die erzielten Ergebnisse erlauben es uns einerseits, mit Zuversicht von einem Anstieg der Bildungsmotivation bei fast jedem Schüler zu sprechen, andererseits begann das Motivationsniveau nach einem Jahr zu sinken und tendierte zu diesem Niveau es war vor dem Unterricht im Robotiklabor (basierend auf LEGO MINDSTORMS NXT). Diese Tatsache bestimmt die weitere quantitative Entwicklung der Bildungslabore. Die Lernmotivation ist der Hauptfaktor in einer Nicht-Kernschule, der den Erfolg der Schüler beeinflusst. Wir werden auch in Zukunft Veränderungen in der Lernmotivation untersuchen.
Die zweite Frage, die Lehrer oft stellen, lautet: Wie lassen sich Mikroelektronik, Robotik und Ingenieurpädagogik im Allgemeinen mit den Besonderheiten unserer Schule verbinden – Vertiefung in Kunst und ästhetischen Fächern? Erstens ist die Arduino-Plattform, auf der die meisten Labore basieren, ursprünglich entwickelt worden, um Designer und Künstler (Personen mit wenig technischer Erfahrung) auszubilden. Auch ohne Programmiererfahrung beginnen Studierende bereits nach 10 Minuten Einarbeitungszeit den Code zu verstehen, zu verändern, Beobachtungen durchzuführen und kleine Studien durchzuführen. Gleichzeitig kann in jeder Unterrichtsstunde ein wirklich funktionierender Prototyp eines beliebigen Geräts erstellt werden (ein Leuchtturm, eine Ampel, ein Nachtlicht, eine Girlande, ein Prototyp eines Straßenbeleuchtungssystems, eine elektrische Klingel, ein Türschließer usw.). Thermometer, Haushaltslärmmesser etc.) und die Studierenden verbessern die technologische Selbstwirksamkeit. Zweitens, was es bedeutet, Ingenieur zu sein, formulierte Peter Leonidovich Kapitsa bemerkenswert: „Meiner Meinung nach gibt es nur wenige gute Ingenieure. Ein guter Ingenieur sollte aus vier Teilen bestehen: 25 % - ein Theoretiker sein; um 25% - von einem Künstler (ein Auto kann man nicht entwerfen, es muss gezeichnet werden - so wurde es mir beigebracht und ich denke auch); um 25% - vom Experimentator, d.h. erkunden Sie Ihr Auto; und 25 % muss er ein Erfinder sein. So sollte ein Ingenieur gemacht werden. Dies ist sehr grob, es kann Abweichungen geben. Aber alle diese Elemente müssen sein.
Unabhängig davon möchte ich betonen, dass die bestehenden Bildungsprogramme in Informatik die Verwendung von Robotik, Mikroelektronik (und technischen Komponenten) als methodisches Werkzeug für einen Lehrer ermöglichen, ohne dass das Arbeitsprogramm des Lehrers geändert werden muss. Dies ist besonders zu Beginn solcher Projekte in Schulen sehr wichtig, wenn die Angst vor der Unvermeidbarkeit des Ausfüllens einer Vielzahl von Papieren jeden Lehrer stoppen kann.
In letzter Zeit sind digitale Bildungsressourcen äußerst beliebt geworden. Website-Download-Statistiken fcior. bildung. ru und schulsammlung. bildung. en das bestätigt. Regionale und kommunale Bildungsministerien veranstalten eine Vielzahl von Wettbewerben und Seminaren zum Einsatz von DER in der Schule. Während der letzten 5–Seit 6 Jahren nutzen viele Universitäten die Softwareumgebung effektiv LabVIEW von National Instruments in der Forschungs- und Bildungsarbeit. Virtuelle Labore und Werkstätten in den Naturwissenschaften werden entwickelt und in den Bildungsprozess eingeführt. Analyse von Abstracts von Kandidaten- und Doktorarbeiten im Jahr 2009–2011 ist eine große Anzahl von Arbeiten zu erwähnen, die Software verwenden NI-LabVIEW , einschließlich Fachgebiet 13.00.02 (Theorie und Methodik der Aus- und Weiterbildung). Diese Software ist in unserer Schule installiert. So können Studierende im Rahmen der Informatikausbildung kennenlernen, wie solche Laborkomplexe konzipiert und entwickelt werden.
Ich möchte die Entwicklungsfunktion des Studiums der Robotik und Mikroelektronik in der Schule hervorheben. Die systematische Arbeit mit kleinen Details bei Kindern und Jugendlichen wirkt sich positiv auf die Entwicklung der motorischen Fähigkeiten kleiner Handmuskeln aus, was wiederum die Entwicklung grundlegender Gehirnfunktionen anregt, was sich positiv auf Aufmerksamkeit, Beobachtungsgabe, Gedächtnis, Vorstellungskraft, Sprache u , natürlich, entwickelt Kreativität.
Der Flaschenhals vieler Studien und Projekte ist oft die Unmöglichkeit einer schnellen Skalierung. Die gesammelten Erfahrungen haben es uns ermöglicht, das Projekt in kürzester Zeit (30 Tage) im allgemeinbildenden Lyzeum Nr. 17 der Stadt Sewerodwinsk auszuweiten, was die praktische Bedeutung unserer Arbeit unterstreicht.
Untersuchungen von Technologieunternehmen zeigen, dass, wenn wir keine Kinder im Alter von 7 Jahren haben, die sich für Technik interessieren und leidenschaftlich dafür sind–9. Klasse ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie erfolgreich eine Ingenieurlaufbahn einschlagen, sehr gering. Informatiklehrer können durch die Förderung der Naturwissenschaften, Mathematik, Ingenieurwissenschaften und Technik durch interdisziplinäre Wahl- und Wahlfächer, das System der zusätzlichen Bildung, die Berufswahl der Schüler effektiver beeinflussen. Der Einsatz von Ingenieurlabors in Schulen im Rahmen des Modells der kontinuierlichen Informationsausbildung wird ein effektives End-to-End-Lernen ermöglichen (school-zusätzliche Ausbildung- Universität ) zu modernen Informations- und Kommunikationstechnologien, um die Kontinuität des Bildungsprogramms auf verschiedenen Bildungsebenen zu gewährleisten.
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Ein kleiner Hintergrund zum Thema
Warum fahren unsere Landsleute lieber ausländische Autos? Warum finden Sie in Ihrer Umgebung keine Benutzer von heimischen Smartphones? Warum hinken russische Armbanduhren, die vor 40 Jahren erfolgreich ins Ausland exportiert wurden, heute weit hinter den Produkten der Schweizer Uhrenindustrie her?...
Die Antwort auf all diese „Warums“ ist einfach: In den letzten Jahrzehnten hat das Land sein Ingenieur- und Konstruktionspersonal erheblich verloren, ohne grundlegende Voraussetzungen für deren Wiederauffüllung zu schaffen. Das Ergebnis ist ein Rückstand gegenüber konkurrierenden Ländern in vielen Branchen, die hochprofessionelle Designer und Ingenieure erfordern. Und sie werden überall dort benötigt, wo es um die Entwicklung und industrielle Fertigung von allem geht – von Möbeln bis hin zu Militär- und Raumfahrttechnik.
Heutzutage ist sich der Situation bewusst geworden, und es wurden systemische Maßnahmen ergriffen, um sie zu korrigieren. Klar ist, dass hier alles mit der Ausbildung beginnen muss, denn einen erstklassigen Ingenieur bekommt man nicht aus dem Nichts. Die Bildungskette des relevanten Personals muss verlängert werden von der Schule über Ingenieuruniversitäten bis hin zu innovativen High-Tech-Unternehmen.
So wurde im September 2015 unter der Schirmherrschaft des Moskauer Bildungsministeriums das Projekt „Ingenieurunterricht in einer Moskauer Schule“ mit dem Hauptziel gestartet, kompetente Fachkräfte auszubilden, die für die Wirtschaft der Stadt notwendig und auf dem modernen Arbeitsmarkt gefragt sind (ähnliche Projekte wurden in den Regionen gestartet). Das Gymnasium Nr. 1519 wurde einer der Projektteilnehmer.
Ein Jahr nach Markteinführung
Das Schuljahr 2015/2016 ist im Hinblick auf die Förderung des Projekts „Ingenieurklasse in einer Moskauer Schule“ sehr dynamisch geworden. Etwa hundert Schulen der Hauptstadt schlossen sich dem Projekt an und eröffneten insgesamt mehr als zweihundert Ingenieurklassen mit etwa 4,5 Tausend Schülern. Bis Ende des Jahres hatten mehr als 130 neue Schulen ihren Wunsch geäußert, an dem Projekt teilzunehmen. An der Projektumsetzung sind 16 Fachhochschulen des Bundes beteiligt, die die unterstützenden Plattformen für die Berufsorientierungsarbeit mit Studierenden ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge sind. Ein Pool von Unternehmenspartnern des Projekts aus verschiedenen Branchen wird gebildet. Die Bekanntschaft mit der Arbeit echter High-Tech-Unternehmen sollte als effektives „Eintauchen“ der Studenten in den Ingenieurbereich dienen.
Im Juni 2016 in Moskau auf dem Gelände der Staatlichen Technischen Universität Moskau. N.E. Bauman Internationaler Kongress „SEE-2016. Naturwissenschaftliche und technische Bildung“. An dem Kongress nahmen Vertreter russischer und ausländischer Universitäten, Wissenschafts- und Industrieunternehmen, potenzieller Arbeitgeber und einheimischer Schulen teil. Der Kongress konzentrierte sich auf die Verbesserung der Wirksamkeit der Ingenieurausbildung unter modernen Bedingungen, und der Erfahrungsaustausch mit ausländischen Kollegen ermöglichte es, noch nicht realisierte Chancen und Schwächen bei der Wiederbelebung des heimischen Ingenieurpotentials zu identifizieren.
„Wir wollen etwas Fertiges“
Wie die Kommunikation auf dem Kongress zeigte, gehen einige russische Unternehmen und Universitäten immer noch davon aus, dass es für die Ausbildung eines professionellen Ingenieurs ausreicht, die Universitätsprogramme an die Bedürfnisse von Unternehmen anzupassen, die Ingenieurpersonal benötigen. Das Ergebnis dieser Vorgehensweise ist die „Unterbildung“ von Hochschulabsolventen auf das erforderliche Niveau. Inländische Experten glauben, dass der Ausbildungshorizont eines Ingenieurs ungefähr sieben Jahre beträgt, woraus folgt Der Beginn dieser Ausbildung sollte bereits in der Schule gelegt werden.. Die Eröffnung von Ingenieurklassen und die aktive Position der am Projekt beteiligten Universitäten beim Aufbau einer effektiven Interaktion mit Fachschulen und der Einführung bestimmter Formen der Ingenieurausbildung ab der Oberstufe entsprechen diesem Bedarf.
Das Gymnasium Nr. 1519 verfügt über zwei ingenieurwissenschaftliche Klassen (10. und 11. Klasse) und die sogenannte „Vortechnik“ 9. Klasse, deren Schülerinnen und Schüler auch in einschlägige Berufsorientierungsaktivitäten eingebunden sind und in spezialisierten Fächern (Physik, Mathematik, Informatik) weitergebildet werden . Bis zum Abschluss wählt die überwiegende Mehrheit der Schüler dieser Klasse eine spezialisierte technische Richtung in der High School. Die Einschreibung in die 10. und 11. Ingenieurklasse basiert auf der Analyse der integrierten Bildungsergebnisse der Studierenden in den Kernfächern, der Ergebnisse der Entwurfs- und Forschungsarbeit sowie der wissenschaftlichen und technischen Kreativität.
Das Gymnasium Nr. 1519 unterzeichnete Kooperationsverträge mit MIEM NRU HSE und MSTU. N.E. Bauman. Die Partnerschaft mit diesen Universitäten bietet Studenten ein breites Spektrum an verschiedenen Ingenieur- und Ausbildungsmöglichkeiten, darunter Vorlesungen zur Karriereberatung, Spezialkurse, Laborarbeit, Meisterkurse, Sommer-Ingenieurpraktika auf der Grundlage von Universitätsabteilungen, Forschungs- und Bildungszentren und Labors.
Und es hätte früher sein sollen
Es kann festgestellt werden, dass das Verständnis für die Notwendigkeit, bereits in der Schule mit der Ausbildung zukünftiger Ingenieure zu beginnen, immer mehr Anhänger erfasst und fast unumkehrbar wird. Das zeigt aber auch der Vergleich mit ausländischen Erfahrungen Im Ausland erfolgt die Beteiligung von Schülern an Ingenieurtätigkeiten viel früher als in unserem Land - bereits ab der Grundschule.
Russische Schulen haben bereits damit begonnen, diese Erfahrung zu übernehmen. So bezeugen wir Trend zur Senkung der Altersbarriere für den Einstieg in den Ingenieurbereich. Und dafür zeichnen sich derzeit gute Voraussetzungen ab: Studierende und ihre Eltern, die eine hohe und informelle Aktivität sehen, um das Ansehen des Ingenieurberufs wiederzubeleben, werden hochmotiviert und zeigen eine klare Antwort auf dieses Signal. Es ist wahrscheinlich, dass in einem Jahr die Abdeckung von Studenten mit spezialisierten Ingenieurklassen um ein Vielfaches zunehmen wird und sich der Beginn der Vorprofilausbildung in Richtung der Klassen 5-8 verschieben wird.
Das Gymnasium 1519 ist sich dieser Entwicklung bewusst und plant im Schuljahr 2016/17 auch die Einführung von Elementen der ingenieurwissenschaftlichen Vorausbildung in den Klassen 5-8. Eines dieser Elemente wird ein 3D-Computergrafikkurs sein, der darauf abzielt, das räumliche Denken von Schülern zu fördern. Ein weiteres Element ist der Kreis der intellektuellen Robotik, der zur Entwicklung grundlegender Fähigkeiten im Umgang mit Computern und gesteuerten Robotergeräten, Programmierkenntnissen und dem Lösen algorithmischer Probleme beiträgt.
Was kannst du wirklich?
Eine wichtige These, die von der Ingenieur- und Bildungsgemeinschaft geteilt wird: Bis jemand anfängt, etwas mit seinen eigenen Händen zu tun, ist sein Ingenieurwissen illusorisch. Deshalb betonen fast alle Teilnehmer der Bewegung zur Wiederbelebung des Ingenieurspotentials des Landes die herausragende Bedeutung der Gestaltungs- und Forschungstätigkeit von Schülern und Studenten. Es ist notwendig, die Bedeutung dieses Faktors zu verstehen und sich auf die Bestimmungen der zweiten Generation des Landesbildungsstandards zu stützen geben Gestaltungs- und Forschungstätigkeiten den Status eines verpflichtenden Bestandteils der Ausbildung Schulkinder. Es ist davon auszugehen, dass sich dieser Ansatz auch in den kommenden Jahren zum Trend entwickeln wird.
Es scheint jedoch, dass nicht alle Methoden zur Organisation der Design- und Forschungsaktivitäten von Studenten gleichwertig und effektiv sind. Meiner Meinung nach gibt es drei Ebenen der Organisation solcher Aktivitäten:
"Elementar"
Dies sind Projekte, die entwickelt wurden zu Hause oder in der Schule. Die Leiter solcher Projekte sind die Eltern des Kindes oder der Lehrer. Dies ermöglicht einerseits, aktive Kinder herauszuheben, ihre Motivation zu steigern und minimale Forschungserfahrung zu sammeln. Andererseits sind die Nachteile dieser Methode sehr erheblich: In der Regel stehen hinter solchen Arbeiten nicht so wichtige organisatorische Ressourcen wie die Produktionsbasis und das wissenschaftliche Potenzial des Leiters. Dementsprechend haben solche Projekte zum größten Teil fast keinen angewandten Wert und keine Aussicht auf ernsthafte Weiterentwicklung.
„Basis“ (aktuell)
Auf dieser Ebene geht es um Projekte an universitären Standorten unter Anleitung von universitären Spezialisten und Forschern. Unter diesen Bedingungen wird dem das Projekt durchführenden Schulkind eine Vielzahl von Geräten und die wissenschaftliche Erfahrung des Leiters zur Verfügung gestellt, die es ihm ermöglichen, sich einer wirklich relevanten und erfolgversprechenden Aufgabe zu stellen, und die Möglichkeit der weiteren Förderung der abgeschlossenen Entwicklung, falls dies der Fall ist verdient es. Dieses Niveau entspricht modernen Vorstellungen über die Gestaltungs- und Forschungstätigkeit von Studierenden in Ingenieurstudiengängen und ist in den meisten Kooperationsvereinbarungen zwischen den am Projekt beteiligten Universitäten und Fachschulen vorgesehen. Grundsätzlich gibt es für diese Form der Gestaltungs- und Forschungstätigkeit derzeit eine Nachfrage von den an der Wiederbelebung des Ingenieurberufs beteiligten Akteuren (Schulen, Universitäten, Unternehmen).
"Überlegen" (schätzen)
Ein bahnbrechender Schritt nach vorn in der Entwicklung von Design- und Forschungsaktivitäten wäre Bildung von Gruppen bestehend aus Studenten und Schülern, die an der Umsetzung konkreter Projekte in konkreten Unternehmen teilnehmen wissenschaftsintensive und innovative Branchen vertreten. Ein solcher Ansatz würde den zukünftigen Ingenieuren ein Höchstmaß an Vertiefung in den Beruf ermöglichen, den unbestrittenen praktischen Wert ihrer Arbeit sowie die Aussicht gewährleisten, die abgeschlossenen Entwicklungen in die Praxis einzuführen. Die Motivation der Studierenden in einem solchen Modell würde das höchste Niveau erreichen.
Im Rahmen der Gestaltungs- und Forschungstätigkeit ist die Aufgabe Nummer 1 unseres Gymnasiums, die Schüler mit dieser Tätigkeit mindestens auf dem Niveau „Grundkenntnisse“ zu erreichen und ihr den Status eines obligatorischen Bestandteils der Schülerausbildung zu verleihen. Darüber hinaus wollen wir uns um die Einführung eines „höheren“ Modells im Gymnasium bemühen.
Kannst du "verkaufen"?
Auf dem SEE-2016 Kongress entwickelte sich eine interessante Diskussion zum Thema: soll ein Ingenieur zugleich Unternehmer sein Ihre Ideen und Entwicklungen kommerzialisieren, Investoren dafür finden, ihren Weg ins Leben „lochen“? Die Teilnehmer waren sich einig, dass eine solche Doppelrolle – „Ingenieur-Unternehmer“ – eher zutrifft ideales Modell, und es kann nicht in den Rang eines Standards erhoben werden. Wenn jedoch ein Ingenieur, nicht zu Lasten seiner Professionalität, auf die eine oder andere Weise die Fähigkeiten eines Unternehmers beherrscht, kann dies nur begrüßt werden.
An verschiedenen Universitäten wird eine vernünftige Lösung geschaffen Fakultäten und Abteilungen, die Fachkräfte ausbilden, um technische Entwicklungen voranzutreiben. Und obwohl der Schwerpunkt im Projekt „Engineering Classes“ nicht auf der Kommerzialisierung von Engineering-Entwicklungen liegt, sondern auf der Beherrschung des eigentlichen Ingenieurberufs, wäre eine Karriereberatung im Zusammenhang mit dem Engineering-Geschäft nicht überflüssig. In jedem Fall ist es für einen Studenten, der den Beruf des Ingenieurs anstrebt, hilfreich, sich vorab vorzustellen, dass ein Prototyp von etwas, das von einem Ingenieur geschaffen wurde, auch wenn es sehr vielversprechend und gefragt ist, nicht das Ende des Prozesses ist, sondern nur der Auftakt einer ganzen Reihe besonderer Business-Events, die Entwicklung ins Leben bringen.
In diesem Zusammenhang ergibt sich folgende Idee: Durch die Förderung des Ingenieurunterrichts im weiteren Sinne kann in diesem Prozess ein sinnvoller Platz für einen Teil der Studierenden in den sozioökonomischen Profilklassen gefunden werden. Die Erfahrung unseres Gymnasiums zeigt jedenfalls, dass sich die Schüler dieser Klassen für die Richtung „Wirtschaftsingenieurwesen“ interessieren. Es scheint, dass die Einbindung von Klassen mit sozioökonomischem Profil im Zusammenspiel mit den einschlägigen Fakultäten und Fachbereichen der Universitäten das Projekt „Ingenieurklassen“ nicht nur nicht „überfordert“, sondern angesichts des Gewesenen auch sinnvoll ergänzt oben über die Aufteilung der Rollen des Ingenieurs selbst und des Unternehmers gesagt, der die technischen Entwicklungen im Leben vorantreibt.
IT ist nirgendwo ohne sie!
Wie einer der SEE-2016-Redner treffend bemerkte, sind ein modernes Flugzeug, eine Rakete und viele andere Ausrüstungsgegenstände in vielerlei Hinsicht IT-Produkte. In dem Sinne, dass ihr wesentlicher Teil die Software- und Hardwaresysteme sind, die sie steuern. Was soll man zu „reinen“ IT-Services sagen, die ausschließlich aus Programmen bestehen und ein riesiges Betätigungsfeld darstellen. Und hier taucht ein weiteres Problem auf - der Mangel an Ingenieuren nicht nur im klassischen Sinne des Wortes, sondern auch akuter Mangel an hochwertigen Programmierern. Eine weitere Bestätigung dafür wurde beim Allrussischen Jugendbildungsforum „Territorium der Bedeutungen“ gegeben, das von Juni bis August stattfand, und zwar bei der dritten Schicht „Junge Wissenschaftler und Lehrer im Bereich IT“, die im Juli eröffnet wurde 13., 2016.
Auch dieses Problem verdient es also, bereits in der Schule behandelt zu werden. Um noch einmal auf das Thema Design- und Forschungsaktivitäten zurückzukommen, ist es angebracht, seinen Inhalt mit IT-Projekten zu „bereichern“ und Bedingungen zu schaffen, damit Studenten Programmierpraxis sammeln und als Teil von Projektteams an realen Projekten der Prozessautomatisierung in Unternehmen teilnehmen können.
Bei der Sitzung am 30. Juni 2016 zu den Plänen für die Entwicklung des Projekts „Ingenieurklasse an der Moskauer Schule“ für 2016/17 teilte das Moskauer Bildungsministerium mit, dass bereits ein Pool von Partnerunternehmen aus der IT-Branche gebildet wird , die sich in der Berufsorientierung mit Schülerinnen und Schülern engagieren wird. Wir werden wahrscheinlich einen anderen Trend sehen - Erhöhung des Anteils der Studierenden in den Ingenieurstudiengängen, die auf eine Tätigkeit im IT-Bereich ausgerichtet sind und Auswahl der geeigneten Universitäten und Fachbereiche für die Zulassung.
Fazit
Verständnis, Berücksichtigung und Reaktion auf bestehende und aufkommende Trends in allen Bildungsbereichen, insbesondere im Rahmen des Projekts „Ingenieurklasse an der Moskauer Schule“, Es gibt eine notwendige Bedingung für die effektive Vorbereitung der Schüler.
Das Projekt „Ingenieurklasse in einer Moskauer Schule“ schafft Bedingungen für den Ausbau der Netzwerkinteraktion zwischen allgemeinen Bildungsorganisationen, Organisationen der höheren Berufsbildung sowie Forschungs- und Produktionsunternehmen. Die Bündelung der Ressourcen der Projektbeteiligten eröffnet Schülern neue reale Wege zum Ingenieur.
In Archangelsk über eine der ersten Erfahrungen mit der Einführung von Robotik in den Schullehrplan, die Entwicklung von Denken und Inspiration.
— Denis Gennadievich, erzählen Sie uns, wie Ihr Weg in der Bildungsrobotik begann. Wann hast du angefangen, dich für sie zu interessieren? Wie hat alles angefangen?
Gibt es einen Tag, der mein Weltbild dramatisch verändert hat? Grundsätzlich zwei Tage. Am 1. September 2006 fing ich schließlich an, als Schullehrer zu arbeiten. Zu diesem Zeitpunkt hatte unsere Schule noch keinen zweiten Informatik-Klassenraum und musste mit Kreide in der Hand durch die Klassenräume rennen und den Schülern Informatik beibringen. Wenn man zuvor 10 Jahre als Ingenieur in einem IT-Unternehmen gearbeitet hat, ist der Kontrast atemberaubend. Daher war es in der ersten Phase notwendig, ein normales Büro zu schaffen. Im Prinzip hat das Büro für Informatik im Sommer 2008 seine erkennbare Gestalt angenommen. Die zweite Frage stellte sich: In der Form, in der die Informatik in den Lehrbüchern präsent war, gefiel mir diese Wissenschaftsdisziplin nicht sonderlich. Außerdem kamen 2008 fabelhaft begabte Kinder in die 5. Klasse. Solchen Kindern „ein Lehrbuch zu geben“ ist keine Selbstachtung.
So kam es, dass ich damals den Bürgermeisterpreis erhielt und im Laden Detsky Mir landete, der das Lego MINDSTROMS NXT-Set mit Rabatt verkaufte. Die Beträge stimmten überein. Und am nächsten Tag lernten die 10.-Klässler den Designer gerne selbstständig in Robotik und blieben 6 Stunden im Büro. Und dann begann sich alles sehr aktiv zu entwickeln. Jetzt haben wir in unserem Gymnasium die beste Basis für technische Kreativität im Bereich der Robotik in der Region Archangelsk und wir haben alles: Lego WeDo, MINDSTORMS, VEX, ARDUINO, myDAQ, myRIO, TRIK usw. usw.
Diese Kinder von 2008 bis 2015 (Klassen 5-11) mit ihrem Talent, nur ein unbändiger Lernwille, zwangen sie praktisch zu arbeiten, arbeiten, arbeiten. Bisher erinnern sich alle Robotiker an sie: Wie war es möglich, technisches Sehen auf der TRIK-Plattform bis zum 30. Dezember um 22:30 Uhr zu studieren, während man in der 11. Klasse lernte? Und nicht, weil es irgendwelche Wettbewerbe oder Konferenzen gab (es gab keine). Und weil es interessant ist und sich herausstellt.
— Erzählen Sie uns von sich, wo haben Sie studiert, was ist Ihr beruflicher Weg?
- Durch Ausbildung - ein Lehrer für Mathematik, Informatik und Computertechnologie. Abschluss mit Auszeichnung an der Pomor State Pedagogical University, benannt nach M.V. Lomonosov, das ist in Archangelsk. Später wurde die Bildungseinrichtung Teil der nach M. V. Lomonosov benannten Northern (Arctic) Federal University. Er ging jedoch nicht sofort zur Schule. Er diente in den Grenztruppen, beschäftigte sich mit wissenschaftlichen Aktivitäten in der Graduiertenschule (die Theorie der Halbgruppen; verteidigte sich aber nicht), arbeitete als Ingenieur, interessierte sich gleichzeitig für die Physik eines verdichteten Zustands der Materie, lernte wissenschaftliche Artikel schreiben ...
Und erst danach, mit dem Wissen, der Methodik, der Erfahrung und dem Verständnis dafür, was ich tun würde und wie, ging ich „gemäß meinem Beruf“ an die Arbeit.
Warum ist technische Kreativität wichtig? Werden angehende Ingenieure im Robotikunterricht „entdeckt“?
— Ingenieure müssen ausgebildet werden und werden an der Universität ausgebildet. Und Ingenieure werden erhalten, wenn sie selbst nach einer Ausbildung Ingenieurprojekte umsetzen und Ingenieuraufgaben ausführen.
Alles, was eine Schule leisten kann: Berufsorientierung, Motivation, Erziehung und Entwicklung. Ich habe nicht einmal das Wort "Training" verwendet. Denn man kann niemandem etwas beibringen, sondern man kann nur lernen. Deshalb versuchen wir am Gymnasium, Bedingungen zu schaffen, in denen das Kind die Möglichkeit hat, seinen eigenen Weg zu finden, es wird ein Bildungsweg gewählt, der seine Entwicklung sichert, und es wird Motivation gegeben. In diesem Jahr haben 67 % der Absolventen der 9. Klasse Informatik als Prüfungsfach gewählt – hier geht es um das Thema technische Kreativität als effektive Berufsorientierung.
Andererseits ist es wichtig, wer auf die Antwort hört. Durch die Beschäftigung mit technischer Kreativität ist es für den Lehrer einfacher, mit Kindern zu arbeiten, da ihn die Probleme der Bildungsmotivation nicht mehr stören. Als wir gerade in der Bildungsrobotik anfingen, haben wir Studien zur Bildungsmotivation von Schulkindern durchgeführt. Aus diesem Grund habe ich sogar eine Ausbildung an der „Schule eines Lehrerforschers“ absolviert, in der Kandidaten der pädagogischen Wissenschaften erklärten, wie man alles richtig und „nach der Wissenschaft“ macht, damit das Ergebnis echt war und nicht die du wirklich willst. Die Motivation der Schulkinder wächst definitiv.
Informationen für Eltern: Sie haben Ihr Kind in die Sportabteilung (oder in die Nähe) geschickt, Sie haben es in die Kunst geschickt, aber haben Sie die Entwicklung der Intelligenz vergessen? Tutoren entwickeln es nicht.
Schüler: technische Kreativität machen, Noten in Mathematik, Physik, Informatik, Englisch und Russisch verbessern. Überrascht? Jeder Robotiker wird seine eigene Erfolgsgeschichte erzählen. Sie möchten verstehen, dass Ihr Wissen tatsächlich verstreut ist. Ja, es gibt Noten, aber was ist mit Wissen? Kommen Sie und überprüfen Sie. Oder lernst du nur für Noten? Wenn Sie ein Problem lösen, kennt der Lehrer immer die Antwort. Aber in der Robotik ist das anders. Wir werden gemeinsam suchen. Das ist echte Kreativität, das ist Ihr unabhängiges Denken!
— Am Gymnasium Nr. 24 ist Robotik Teil der allgemeinbildenden Ausbildung, stimmt das? Wann ist es passiert? In Russland ist das noch eine Seltenheit.
- Ich beginne wieder von weitem. Die Bildungseinrichtung, in der er 2006 tätig wurde, trug den Namen: „Sekundarschule Nr. 24 mit fachlicher Vertiefung in künstlerisch-ästhetischer Richtung.“ Musik, Theater, Choreografie, Bildende Kunst – das sind die Kernfächer. In einer solchen Umgebung war es sehr offensichtlich, dass den Kindern die technische Komponente im Bildungsweg wirklich fehlte. Wohin mit ihr? Aus diesem Grund wurden alle Geräte als methodisches Werkzeug für einen Informatiklehrer verwendet. Der Lehrplan ließ dies zu. Das heißt, Kinder programmierten im Informatikunterricht sowohl Roboter als auch Mikrocontroller (2009 geschah dies mit der Lego MINDSTORMS-Plattform, 2011 mit der Arduino-Plattform).
Dann haben wir das Projekt „Beginn der Ingenieurausbildung in der Schule“ gestartet, in dessen Rahmen Schüler der Klassen 5 bis 11 in einer eigens geschaffenen Lernumgebung in Anlehnung an Ingenieurlabore Informatik in enger Verbindung mit den Fragestellungen Physik, Ingenieurwissenschaften studieren , und Mathematik. So setzen wir MINT-Bildung um (STEM ist eine Abkürzung für Science, Technology, Engineering, Math, also Science, Technology, Engineering and Mathematics). Später, im Lehrplan des Gymnasiums, bekamen die Fünftklässler Robotik und die älteren Wahlfächer in technischen Bereichen. So haben beispielsweise die 10. Klassen einer physikalisch-mathematischen Profilklasse ein Wahlpflichtfach „Einführung in die digitale Elektronik“, dieser Kurs nutzt bereits die pädagogischen Möglichkeiten der myDAQ-Plattform des renommierten Unternehmens National Instruments.
So kam es, dass wir 2012 aufhörten, „mit vertieften Fächern in künstlerischer und ästhetischer Richtung“ zu sein, und ein Gymnasium wurden.
2015 las ich den Absolventen Fragmente des genehmigten Modellprogramms für allgemeine Grundbildung vor, in dem Robotik, Mikrocontroller, 3D-Drucker zu einem festen Bestandteil der Informatik in den Klassen 5-9 wurden. Und alles, was vor ein paar Jahren eine Art Innovation war, wurde alltäglich.
— Erzählen Sie uns von Ihren Lehrbüchern über Robotik, denn das sind immer noch seltene Lehrbücher in der russischen Bildung, Übersetzungen nicht mitgezählt.
- Um ehrlich zu sein, wie sie sagen, sind Lehrbücher „nicht aus einem guten Leben“ entstanden. Nur gab es zu diesem Zeitpunkt (2010, als ich das erste Manuskript dem Verlag BINOM. Knowledge Laboratory überreichte) nichts als ein Buch von Sergei Alexandrovich Filippov. 2012 erschien im Verlag ein Workshop- und Arbeitsbuch „Der erste Schritt in die Robotik“ (weitere 2-malige Neuauflage). Die Besonderheit des Handbuchs bestand darin, dass der Lego MINDSTORMS-Roboter effektiv zum Studium verschiedener Themen eingesetzt werden konnte, beispielsweise zum Studium der Koordinatenmethode (die übrigens im Informatikprogramm enthalten ist) und zum Erstellen von Prototypen verschiedener Geräte.
2013 boten Vertreter von National Instruments an, ein Tutorial zur NI-myDAQ-Plattform zu schreiben, ohne die Kreativität und Ideen einzuschränken. Ein Jahr später erschien der Workshop „Einführung in die digitale Elektronik“, und die wunderbare myDAQ-Plattform fungierte dabei als effektives Werkzeug. Das Handbuch wurde auf der Intel Educational Galaxy-Website (in Form von Beiträgen) veröffentlicht, aber leider wird die Website diesen Sommer nicht mehr existieren.
2015 hatte ich das Glück, an der Erstellung des Schulungshandbuchs „Mikrocontroller – die Basis digitaler Geräte“ für das Amperka TETRA-Lernpaket mitzuwirken. Dies ist Arduino-Plattformprogrammierung in den Klassen 5-7.
Erstellen Sie 2016 ein Lehrbuch „Technik. Robotik“, aufgeteilt in 4 Teile (Klassen 5, 6, 7 und 8). Es kann als Werkstatt für neue technische Lehrbücher genutzt werden (Autoren: Beshenkov S.A., Labutin V.B., Mindzaeva E.V., Ryagin S.N., Shutikova M.I.).
Im Moment schreibe ich ein Buch über die Modellierung in OpenSCAD. Ich weiß nicht, wie sich ihr Schicksal weiter entwickeln wird, aber in meiner Arbeit ist sie einfach lebensnotwendig für mich. In der Informatik gibt es ein Thema wie "Algorithm Executors", und unter diesen Executors gibt es einen Zeichner. Aus meiner Sicht unterscheidet es sich nicht von einem 3D-Drucker, und in OpenSCAD wird das Modell nicht gezeichnet, sondern durch ein Skript in einer C-ähnlichen Sprache beschrieben. Das ist wieder Programmieren.
- Wie ist der Unterricht in Raum 211? Was ist außerhalb des Unterrichts? Warum haben Sie das Kreismodell aufgegeben?
Erstmals begegnen Kinder in der 5. Klasse technischen (Ingenieurs-)Bereichen, wieder im Informatikunterricht oder in einem Wahlfach. Und dann ist da noch der Grundsatz „Wer im Büro wohnen will, lebe!“. Die Schüler wählen, wann es ihnen passt, zu kommen. Das Ergebnis ist eine Bildungsumgebung, in der Schüler der Klassen 5 bis 11 gleichzeitig das tun, was sie an technischer Kreativität mögen. Die Älteren helfen den Jüngeren, die Jüngeren „kopieren“ die Älteren. Es ist wie eine Schule, nicht im Sinne einer "Institution", sondern als Richtung in Wissenschaft und Kultur.
Das Kreismodell ... Ich werde das Kreismodell nicht kritisieren. Beim Zirkelmodell geht es um Finanzen und Lehrervergütung. Kein einziger Methodologe und kein einziger Inspektor wird zulassen, dass gleichzeitig Unterricht mit Schülern der Klassen 5-11 abgehalten wird, weil niemand wird in der Lage sein, ein Programm zu schreiben (was natürlich Altersmerkmale berücksichtigen muss). Auf freiwilliger Basis ist alles möglich. Also ich habe keine Kreise.
2015 hatten wir einen tollen Schulabschluss an unserem Gymnasium, der unseren Trend „Leben im Büro!“ geprägt hat. Ich hatte eine emotionale "Explosion" - als Folge erschien das Buch "The Beginning of Engineering Education at School" mit dem Intel-Logo auf dem Cover. Wenn einer der Lehrer an einem Scheideweg steht, ob er seinen Weg zur Bildungsrobotik beginnen soll, schauen Sie vorbei, und Sie werden eine eindeutige Wahl treffen.
- Sie verwenden unterschiedliche Geräte, Sie haben bis zu 15 Richtungen. Warum gibt es diese Vielfalt? Kinder interagieren mit allem?
— Erstens ist die Vielfalt der Ausstattung für den Lehrer sehr praktisch, da sie es ermöglicht, die individuellen Eigenschaften der Schüler und die Eigenschaften der Klasse als Ganzes zu berücksichtigen. Außerdem haben wir versucht, die gesamte Altersspanne der Klassen 5-11 aufzubauen, und das sind schon 7 Richtungen auf einmal.
Zweitens versuchen wir, im spezialisierten Physik- und Mathematikunterricht Bereiche wie Forschungs- und Projektaktivitäten anzubieten. Es gibt ungefähr 60 Personen in spezialisierten Klassen. Alle werden vor Langeweile sterben, wenn es nur eine Richtung gibt, und ich werde der Erste sein.
Es ist erwähnenswert, dass die Anweisungen nicht von der Ausrüstung stammen. Beispielsweise haben wir im Gymnasium mit den Anweisungen zu National Instruments-Technologien begonnen, da unsere nördliche (arktische) Bundesuniversität über 8 Forschungs- und Bildungslabors verfügt, die auf ihrer Ausrüstung basieren. Das heißt, in jedem der Bereiche kannst du nach dem Abitur an unserem Gymnasium weiterarbeiten.
Tatsächlich hätten wir ohne die Absolventen des Jahres 2015 höchstwahrscheinlich nicht so viele Bereiche und Geräte gehabt. Ich hatte einfach keine Zeit, ihnen, wie sie sagen, "Muscheln zu bringen". Diese Version kannte und arbeitete mit der gesamten Ausrüstung: Sie wurde direkt vor ihnen ausgepackt, und sehr oft war die Lieferung direkt beim Unterricht. Ich gebe noch ein Beispiel. In dieser Klasse war ein Typ, der Englisch liebte (jetzt studiert er, um Linguist zu werden), natürlich, für ihn habe ich ein dickes Buch mit 700 Seiten Arduino Cookbook bekommen. Sie können sich nicht vorstellen, mit welchem Durst er es „gegessen“ hat (das Wort gelesen klingt hier nicht), während er Experimente mit Arduino durchführte. Drei Jungs kamen am Sonntag, um den ersten 3D-Drucker im Büro zusammenzubauen, dann haben sie die Software schneller studiert als ich (du musst sie modellieren) und mir geholfen. Was ich eine Woche lang für den Unterricht vorbereitet habe, haben sie in 2 Tagen aufgenommen. Nun, ich musste neu, neu, neu kochen.
— Sie veranstalten Ihr eigenes Festival — RoboSTEM. War das erste Festival im Januar dieses Jahres?
— Ja, zusammen mit dem Arkhangelsk Center for Youth Innovative Creativity. Die erste fand dieses Jahr statt. Wir haben entschieden, dass es wichtig ist, ein eigenes (regionales) Festival zu veranstalten. Warum jetzt? Unsere Absolventen der Robotik sind bereits reif genug: Die Jury bestand aus Absolventen, die sich in unserem Gymnasium und im 17. Lyzeum der Stadt Severodvinsk (dies ist ein weiteres starkes Zentrum für die Entwicklung der Bildungsrobotik in unserer Region) mit Robotik beschäftigt haben.
- Wie war es? Wie viele Kinder haben daran teilgenommen?
- Am 15. Januar veranstaltete unser Gymnasium Nr. 24 in Archangelsk ein offenes Festival über technische Kreativität im Bereich Robotik „RoboSTEM“, an dem 132 Schüler aus 23 Schulen der Region Archangelsk teilnahmen. Das umfangreiche Programm des Forums machte es für Teilnehmer jeden Alters interessant. Für Studenten wurden Spielplätze organisiert, auf denen mit Geräten gearbeitet / gespielt werden konnte, Ausstellungen für Festivalgäste. Und natürlich konnte sich jeder als Fan oder Teilnehmer an Robotik-Wettbewerben fühlen.
Bei der Eröffnung des Festivals wurden Abschiedsworte an die Teilnehmer gerichtet von: Vitaly Sergeevich Fortygin, stellvertretender Vorsitzender der Abgeordnetenversammlung der Region Archangelsk; Semyon Alekseevich Vuymenkov, Minister für wirtschaftliche Entwicklung der Region Archangelsk; Sergey Nikolayevich Deryabin - Vorsitzender der Regionalen Vereinigung der Initiativen zur Entwicklung kleiner und mittlerer Unternehmen, Generaldirektor von InterStroy LLC und andere angesehene Gäste des Festivals.
Die am Festival teilnehmenden Schulkinder bereiteten mehr als 100 Robotermodelle vor, die auf der Grundlage verschiedener Plattformen zusammengesetzt wurden: Lego EducationWeDo, Lego MINDSTORMS, Arduino, VEX EDR, TRIK, NI myRIO und andere.
Die jüngsten Teilnehmer sind 9-jährige Schulkinder. Unter den Gewinnern und Preisträgern des Festivals sind Vertreter von 12 Schulen, davon 42 % Mädchen. Es ist wichtig, das Geschlechtergleichgewicht zu wahren.
Einerseits ermöglicht das Festival, Schulkinder in ihrer Leidenschaft für Robotik zu unterstützen, andererseits neue Teilnehmer anzuziehen, diesen Bereich innovativer Kreativität bekannt zu machen, jungen Nordländern das Gefühl zu geben, echte Ingenieure und Erfinder zu sein, und Designer auszubilden Zukunft.
Ich möchte gesondert der Firma Lego Education danken, die unser Festival unterstützt und Preise für 5 Bildungseinrichtungen für die Vorbereitung der besten Teams und die Unterstützung der besten Trainer eingerichtet hat.
Wie wird sich das Festival 2018 verändern? Planen Sie Programmänderungen oder Nominierungen?
— Natürlich sind evolutionäre Veränderungen geplant. Es wird weitere Nominierungen geben. Es wird weitere Wettbewerbe geben. So wird es zum Beispiel einen Wettbewerb für das Arbeiten mit 3D-Stiften geben. Wir haben bereits die nötige Menge eingekauft. Es wird eine Olympiade zu Lego WeDo und WeDo 2.0 geben, und Lehrer des Archangel-Zentrums für technische Kreativität, Sport und kindliche Entwicklung helfen uns bei der Organisation. Der 3D-Modellierungswettbewerb basiert ausschließlich auf T-FLEXCAD.
— An welchen anderen Bildungs- und Wettbewerbsprojekten sind Sie beteiligt? Was planst du?
— Das unerwartetste und erstaunlichste Ergebnis des Festivals war natürlich die Veranstaltung der Future Engineer Olympiad im April. Vertreter kleiner Produktionsunternehmen, die das Festival besucht hatten, stellten sich die Aufgabe, einen Prototyp einer Schleifmaschine auf der Grundlage von Lego MINDSTORMS herzustellen, um eine gute Wiederholbarkeit der Aktionen zu gewährleisten und das mathematische Modell klar zu beschreiben. So sah die Future Engineer Olympiad aus, die am 26. April stattfand. Die Gewinner der Olympiade verbrachten 4 Stunden damit, „ihre Arbeit abzugeben“, wie sie sagen, „auf Platte“ (Diktiergerät, Kamera). Die Lösungen der Schulkinder werden in reale Geräte, in die Bedienung von Maschinen eingebettet.
Jetzt wird auf dem Gelände unseres Gymnasiums das alte Gewächshausgebäude rekonstruiert, das nach Abschluss der Arbeiten ein Zentrum für technische Kreativität beherbergen wird. Dieses Projekt mit dem Namen "Promshkola" wird von seiner gemeinnützigen Partnerschaft "Vereinigung auf dem Gebiet des Schiffbaus, der Schiffsreparatur, des Maschinenbaus und der Metallverarbeitung" Krasnaya Kuznitsa "betreut, die 16 kleine Unternehmen vereint.
In diesem Jahr plant das Ministerium für wirtschaftliche Entwicklung der Region Archangelsk die Schaffung eines regionalen Programms zur Entwicklung der Robotik, an der Arbeitsgruppe sind auch Lehrer beteiligt.
Es gibt auch ein „Projekt“, das gemacht werden muss, aber es bietet sich einfach nicht für mich an: ein Robotik-Tutorial, das auf der myRIO-Plattform von National Instruments basiert. Einsendeschluss ist der 01.09.2018, da die Schülerinnen und Schüler, unter denen das alles anfängt, in der 11. Klasse sein werden.
- Erzählen Sie uns von Ihren Erfolgen, den Erfolgen von Schulkindern, woran erinnern Sie sich zuletzt?
„Das Wichtigste ist, dass wir ein System gebaut haben. Zuverlässig, flexibel, erneuerbar.
Dieses Jahr hatten wir eine Veranstaltung, deren Ergebnisse wir sehr sorgfältig und langsam entsorgen wollen (und wir werden zum ersten Mal nirgendwo hineilen). Für das 5. regionale Robotikturnier Robonord, das dieses Jahr in Severodvinsk (dieses Jahr am 23. April) stattfindet, wurden die meisten unserer Teams von Schulkindern trainiert, das heißt, ich war nicht der Trainer, sondern unsere erfahrene Robotik. Und am 26. April haben wir die Future Engineer Olympiad, natürlich war ich alles in Vorbereitung auf eine wichtige Olympiade. Unsere Superhelden (Trainer) haben also Teams besser vorbereitet als ich Schulkinder jemals auf Wettkämpfe vorbereitet habe (24 Preise von 33 möglichen).
Zur gleichen Zeit wurden 5 Fünftklässler-Teams von der Sechstklässlerin Polina vorbereitet: Sie organisierte alles und jeden über ein soziales Netzwerk, erklärte ihnen die Aufsichtsbehörden und benutzte dieses Wort nie (sie überarbeitete und passte die gesamte Theorie an). , entwickelte eine Strategie, kontrollierte alles, „kämpfte“ bei Wettkämpfen mit Richtern, nannte Positionen. Und sie war sehr glücklich, als es ihren Fünfklässlern gelang. Alle Fünftklässler wissen, warum man Robotik macht. So werden wie Polina.
