Principais problemas: - Baixo nível de interesse dos alunos em dominar as ciências exatas e naturais, medo dessas áreas do conhecimento na fase do ensino geral; - Falta de uma compreensão clara das perspectivas de trabalho nestas áreas. Objetivos: 1. Possibilitar o desenvolvimento das crianças interessadas. 2. Aumentar o interesse pelo desenvolvimento das ciências exatas e naturais.
Desenvolvimento: habilidades de pesquisa, habilidades de design, pensamento abstrato e lógico. Foco em resultados (obtenção de um produto). É possível obter um engenheiro ao estudar de acordo com o Padrão Educacional do Estado Federal? Lições de tecnologia… O que uma escola de ensino de engenharia deve fazer? Apenas alterando as formas de emprego. Outras aulas, abordagem meta-matéria, exercícios práticos, trabalho de projeto, pequenos grupos. O que é um engenheiro?
Networking Partners do projeto Ginásio 1 “Univers” e escolas do distrito; Universidade Pedagógica do Estado de Krasnoyarsk; Instituto de Transporte Ferroviário de Krasnoyarsk; Universidade Federal da Sibéria; Universidade Aeroespacial do Estado da Sibéria; Instituto de Física, Modelagem Computacional SB RAS; Ministério da Educação e Ciência do Território de Krasnoyarsk; empresa RURAL; Empresa AstroSoft; sucursal russa de instrumentos nacionais; Estação de Rádio Krasnoyarsk; Associação CMIT. Desenvolvimento conjunto de programas originais; Compartilhamento de equipamentos; Financiamento conjunto; Equipe unida de professores e representantes da profissão; Pais de Empreendimentos Universitários Escolares
Perguntas - Quem é engenheiro e o que uma escola deve fazer pelo ensino de engenharia? - A atividade extracurricular é suficiente ou é necessário mudar as aulas? - Qual é a peculiaridade do ensino de engenharia? (Em que difere da aula de física e matemática?) - Como deve ser organizada a interação em rede? -O que precisa ser feito para que as escolas queiram cooperar? - Com que idade começa a formação em engenharia?
MBOU OG No. 24 da cidade de Arkhangelsk, professor de ciência da computação,
[e-mail protegido] www.koposov.info
O INÍCIO DO ENSINO DE ENGENHARIA NA ESCOLA
INÍCIO DO ENSINO DE ENGENHARIA NAS ESCOLAS
Anotação.
O artigo apresenta a experiência de organização e realização de disciplinas optativas e optativas voltadas para engenharia em ciência da computação na escola. São discutidas questões de aumento da motivação educacional, orientação profissional dos alunos.
Palavras-chave:
Ensino de informática, disciplinas eletivas, robótica na escola, microeletrônica na escola, laboratórios educacionais, informatização.
resumo.
Este artigo descreve a experiência de organização e realização de disciplinas eletivas e optativas voltadas para engenharia em Informática na escola. Discute a melhoria da motivação para a aprendizagem, o desenvolvimento mental e a orientação vocacional dos alunos.
palavras-chave:
Educação, K-12, STEM, robótica, microeletrônica, laboratórios escolares, informatização.
Hoje, a Federação Russa está passando por uma crise de engenharia - falta de pessoal de engenharia e ausência de uma geração mais jovem de engenheiros, o que pode se tornar um fator que desacelerará o crescimento econômico do país. Isto é notado pelos reitores das maiores universidades técnicas, esta questão é regularmente levantada a nível governamental. “Hoje no país há uma clara carência de engenheiros e técnicos, trabalhadores e, antes de tudo, trabalhadores, correspondendo ao atual nível de desenvolvimento da nossa sociedade. Se recentemente ainda falávamos sobre o fato de estarmos em um período de sobrevivência da Rússia, agora estamos entrando no cenário internacional e devemos fornecer produtos competitivos, introduzir tecnologias inovadoras avançadas, nanotecnologias, e isso requer pessoal adequado. E hoje nós, infelizmente, não os temos” (Putin V.V.).
O que geralmente é proposto para mudar a situação atual? Além de elevar o status da profissão e aumentar os salários dos engenheiros, toda a “variedade” de propostas se resume a duas direções: fortalecer a seleção de candidatos e organizar treinamento adicional pré-universitário para graduados, seja na escola ou no universidade:
“Precisamos de outras abordagens construtivas para garantir o afluxo de candidatos bem preparados e orientados para ingressar em universidades técnicas. Uma dessas abordagens é o amplo desenvolvimento de olimpíadas para crianças em idade escolar... Outra forma de formar um contingente de candidatos é a admissão direcionada... Devemos prestar a mais séria atenção ao ensino politécnico de crianças em idade escolar, restabelecer os volumes necessários de formação tecnológica para os alunos das escolas secundárias, que ainda eram relativamente recentes, desenvolvem círculos e em casa a criatividade técnica das crianças "(Fedorov I.B.);
“Fazer parte dos 10º e 11º anos de uma “pré-universidade”. Além dos professores da escola, os professores universitários devem trabalhar lá. Se, portanto, transferirmos parte das disciplinas fundamentais para a escola, quatro anos de curso na universidade serão suficientes para formar não um engenheiro “inacabado”, mas um bacharel capaz de assumir um cargo de engenharia” (Pokholkov Yu.P.).
A segunda abordagem envolve a transferência de parte do material didático para o ensino médio – à primeira vista, uma proposta maravilhosa “de cima”, mas que causa ressentimento dos professores. Agora há uma lacuna entre o ensino médio e o ensino superior, e nenhum dos lados tem pressa em se conhecer: cursos de formação avançada para professores só podem ser feitos em institutos de formação avançada (outros esquemas simplesmente não funcionam). É preciso entender claramente qual a porcentagem de alunos de uma escola regular estão prontos para ouvir palestras de professores universitários e entender como os professores da escola vão olhar no contexto dos professores universitários e professores associados (e vice-versa). Esse esquema é mais ou menos realizável apenas em liceus urbanos, o que, novamente, não será suficiente para atender às necessidades das universidades e do país em candidatos treinados. Um círculo vicioso que forma tanto o pânico quanto a falta de vontade de mudar qualquer coisa, ou simplesmente “apontar” alguém para culpar (“eles não ensinam bem na escola” é a crença mais popular dos trabalhadores do ensino superior). “O próprio sistema educacional começou a se degradar em todos os lugares. Nesse sentido, a instituição educacional mais antiga e poderosa - a família - com sua capacidade de educação holística e de transferência de "conhecimentos informais" adquire um significado excepcional. Assim, o treinamento em engenharia em uma universidade, em uma pequena empresa, na forma de educação adicional, adquire um caráter pessoal holístico ”(Saprykin D.L.) . “Na minha opinião, não é necessário identificar especificamente habilidades para as ciências exatas. É necessário desenvolver círculos, disciplinas eletivas, disciplinas eletivas, olimpíadas de assuntos - isso será suficiente. Você pode adicionar orientação de carreira. Para desenvolver habilidades tanto nas ciências exatas quanto nas humanidades, é necessário trabalhar de acordo com o princípio: ensinar de acordo com a prontidão psicológica para a percepção ”(Krylov E.V.).
Foi em um ambiente tão social em 2010 que começamos a implementar um projeto para criar um ambiente educacional acessível que nos permitisse levar o estudo da informática a um nível qualitativamente novo, no âmbito do qual criamos em nossa escola desde 2012 - um ginásio) um laboratório de engenharia (robótica e microeletrônica) e os utilizamos no âmbito do modelo de educação continuada da informação.
Quando começamos a desenvolver essa direção, descobrimos que na Federação Russa não há como confiar na experiência de outra pessoa, que geralmente é representada por aulas com um pequeno grupo de alunos entusiasmados (3 a 5 pessoas), ou seja, não há trabalho e pesquisa no âmbito do processo educacional direto, não há integração e continuidade dos cursos de engenharia e, claro, praticamente não há material didático para as escolas comuns de ensino geral. Por isso, ao escolher o principal vetor para o desenvolvimento de laboratórios, recorremos a análises e previsões internacionais.
Em 2009, o New Media Consortium - um consórcio internacional de mais de 250 faculdades, universidades, museus, corporações e outras organizações orientadas para o aprendizado para pesquisar e usar novas mídias e novas tecnologias previu o uso generalizado para educação em 2013-2014, objetos inteligentes, incluindo Microcontroladores Arduino - uma plataforma de código aberto para projetar dispositivos eletrônicos que permite aos alunos controlar a interação desses dispositivos com o ambiente físico.
Vale a pena prestar atenção especial ao nome completo da nossa escola: a instituição educacional orçamentária municipal da formação municipal "Cidade de Arkhangelsk" "Escola secundária nº 24 com um estudo aprofundado de assuntos na direção artística e estética" ( desde junho de 2012 - "Ginásio de educação geral No. 24"; www.shkola24.su), isso é importante, pois a eficácia das tecnologias educacionais e a motivação do aluno vêm em primeiro lugar em uma escola não central.
Em 2010, a US National Science Foundation (juntamente com The Computing Research Association e The Computing Community Consortium) publicou um relatório analítico que detalha quais tecnologias educacionais serão mais eficazes e em demanda até 2030:
do utilizador Modelagem- acompanhamento e modelagem das qualidades profissionais e realizações educacionais dos alunos;
Móvel Ferramenta s - a transformação dos dispositivos móveis em ferramenta educacional;
rede Ferramentas- uso de tecnologias educacionais em rede;
Sério Jogos- jogos que desenvolvem competências conceituais;
inteligente Ambientes- criação de ambientes educacionais intelectuais;
Educacional Dados Mineração- ambientes educacionais de mineração de dados;
Interfaces avançadas- ricas interfaces de interação com o mundo físico.
A primeira tarefa que tivemos que resolver foi a criação de um ambiente educacional que refletisse todas as tendências e direções no desenvolvimento dessas tecnologias educacionais - laboratórios de engenharia.
Em 2010–2012, sem financiamento estatal, criamos e utilizamos laboratórios de engenharia no processo educacional nas seguintes áreas:
robótica LEGO (15 locais de treinamento baseados no construtor educacional LEGO MINDSTORMS NXT);
programação de microcontroladores (15 locais de treinamento baseados em microcontroladores ChipKIT UNO32 Prototyping Platform, ChipKIT Basic I/O Shield);
projetar dispositivos digitais (15 locais de treinamento baseados na plataforma Arduino e diversos componentes eletrônicos);
sistemas de coleta e medição de dados (15 locais de treinamento baseados no complexo de laboratórios móveis para estudantes myDAQ da National Instruments e no software NI LabVIEW);
sensores e processamento de sinais (15 locais de aprendizagem baseados em conjuntos de 30 sensores diferentes compatíveis com Arduino, ChipKIT e NI myDAQ);
robótica móvel (15 robôs educativos DIY 2WD na plataforma Arduino).
A segunda tarefa é usar as capacidades dos laboratórios no processo educacional, em particular no ensino de informática e TIC. Atualmente, este equipamento é utilizado em aulas, disciplinas eletivas e optativas, disciplinas eletivas em informática e TIC.
Nos laboratórios mencionados acima, em quase todas as aulas, os alunos se deparam com uma situação em que outras atividades técnicas, invenções se tornam impossíveis sem base científica. Na sala de aula, os alunos pela primeira vez em suas vidas recebem habilidades reais na organização do trabalho; tomar decisões; realizar controle técnico simples, construir uma descrição matemática; realizar modelagem computacional e desenvolvimento de métodos de controle, desenvolver subsistemas e dispositivos; elementos estruturais; analisar informações de sensores; tentar construir sistemas multicomponentes, depurar, testar, atualizar e reprogramar dispositivos e sistemas; apoiá-los em condições de trabalho - tudo isso é a base mais importante para futuras atividades profissionais de pesquisa, design, organizacionais, gerenciais e operacionais. Já não é apenas orientação profissional, é a promoção da ciência com as mais modernas tecnologias educacionais.
Ao mesmo tempo, os professores de informática são a principal força motriz, portanto, no sistema de formação (e formação avançada) para professores de informática, é necessário ter em conta as oportunidades formativas dos laboratórios de robótica e microeletrónica e incluir as disciplinas relevantes em programas de treinamento. Com base na escola, os futuros professores são treinados - alunos do Instituto de Matemática e Ciência da Computação de NArFU em homenagem a M.V. Lomonosov (direção "Física e Educação Matemática"), também são realizadas aulas para professores.
Depois de várias aulas com professores de ciência da computação na região de Arkhangelsk, um fato bastante importante foi observado - a falta de vontade dos professores em aplicar a experiência que viram. A pesquisa realizada revelou os motivos-muitos professores ou não estão interessados em desenvolver a componente de engenharia, ou acreditam que esta área não é o seu forte. Por esse motivo, começamos a realizar regularmente consultas expansivas, workshops, master classes para professores, com o objetivo de apresentar nossa experiência a toda a comunidade pedagógica, webinars foram realizados no Intel Educational Galaxy (as gravações estão disponíveis para visualização).
Que resultados alcançamos em 2 anos, exceto a criação do próprio ambiente educacional? Em primeiro lugar, vale destacar que, entre os concluintes do ensino médio em 2011, 60% optaram pela formação superior em instituições de ensino superior especificamente nas especialidades de engenharia (ou seja, eles receberão um diploma de engenharia após a graduação).
Em segundo lugar, iniciamos os preparativos para a publicação de livros didáticos. Em maio de 2012, a editora BINOM Knowledge Lab lançou um kit educacional e metodológico sobre informática e TIC "O primeiro passo para a robótica": um workshop e um livro de exercícios sobre robótica para alunos do 5º ao 6º ano (autor: Koposov D.G.). O objetivo do workshop é dar aos alunos uma compreensão moderna da ciência aplicada envolvida no desenvolvimento de sistemas técnicos automatizados - robótica. O workshop contém uma descrição dos problemas e problemas sociais, científicos e técnicos atuais, soluções que ainda não foram encontradas pelas gerações futuras. Isso permite que os alunos se sintam pesquisadores, designers e inventores de dispositivos técnicos. O manual pode ser usado tanto em sala de aula quanto em autoestudo. As sessões de formação com recurso a este workshop contribuem para o desenvolvimento do design, engenharia e competências científicas gerais, ajudam a ter um olhar diferente sobre questões relacionadas com o estudo das ciências naturais, informática e matemática, asseguram o envolvimento dos alunos na criatividade científica e técnica. O livro de exercícios é parte integrante do workshop. As aulas de robótica contribuem para o desenvolvimento do design, engenharia e competências científicas gerais, ajudam a ter um olhar diferente sobre questões relacionadas com o estudo das ciências naturais, informática e matemática, e asseguram o envolvimento dos alunos na criatividade científica e técnica. Trabalhar com um notebook permite que você use de forma mais produtiva o tempo destinado à informática e às TIC, e também dá à criança a oportunidade de controlar e compreender suas atividades e seus resultados. A pasta de trabalho ajuda na implementação de trabalhos práticos, criativos e de pesquisa.
Em terceiro lugar, foi criado e testado um currículo de educação adicional para alunos do 9º ao 11º ano "Fundamentos dos sistemas de controle por microprocessador", cujo núcleo é a modelagem de sistemas de controle automático baseados em microprocessadores, como uma direção moderna, visual e avançada em ciência e tecnologia, considerando simultaneamente as provisões teóricas básicas. Essa abordagem pressupõe a assimilação consciente e criativa do material, bem como seu uso produtivo em atividades de design experimental.
No processo de formação teórica, os escolares conhecem os fundamentos físicos da eletrônica e microeletrônica, a história e as perspectivas de desenvolvimento dessas áreas. O programa prevê um workshop composto por laboratório-prático, trabalho de investigação e programação aplicada. No curso de tarefas especiais, os alunos adquirem competências gerais de trabalho, especiais e profissionais no uso de componentes eletrônicos em sistemas de controle automatizados por microprocessador, que são fixados no processo de desenvolvimento de projetos. O conteúdo do programa é implementado em conjunto com física, matemática, ciência da computação e tecnologia, o que está alinhado com as tendências modernas da educação STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia, Matemática). O programa é projetado para 68 horas de estudo e pode ser adaptado para 17 horas ou 34 horas de disciplinas eletivas. Este programa está sendo implementado pelo segundo ano no MBOU OG No. 24 da cidade de Arkhangelsk em aulas opcionais para alunos das séries 9 e 10.
A questão deve surgir: qual o motivo de um número tão grande de laboratórios educacionais? Tendo criado o primeiro laboratório, nós, juntamente com um professor-psicólogo, estudamos a dinâmica da motivação educacional dos alunos. Métodos utilizados: observação, conversas com pais e professores, dimensionamento, técnica de T.D. Dubovitskaya. O objetivo da metodologia é identificar a direção e determinar o nível de desenvolvimento da motivação educacional interna dos alunos quando estudam disciplinas específicas (no nosso caso, informática e robótica). A metodologia é baseada em um questionário teste de 20 julgamentos e respostas propostas. O processamento é feito de acordo com a chave. A técnica pode ser utilizada no trabalho com todas as categorias de alunos capazes de introspecção e autorrelato, a partir dos 12 anos de idade. Os resultados obtidos, por um lado, permitem-nos falar com confiança num aumento do nível de motivação educativa em quase todos os alunos, por outro lado, passado um ano, o nível de motivação começou a diminuir e a tender para o nível que foi antes das aulas no laboratório de robótica (baseado em LEGO MINDSTORMS NXT). É este fato que determina o desenvolvimento quantitativo dos laboratórios educacionais. A motivação para a aprendizagem é o principal fator em uma escola não-essencial que afeta o sucesso do aluno. Continuaremos a estudar as mudanças na motivação da aprendizagem no futuro.
A segunda pergunta que os professores costumam fazer é: como a microeletrônica, a robótica e o ensino de engenharia em geral podem se relacionar com as especificidades de nossa escola - estudo aprofundado de arte e disciplinas estéticas? Primeiro, o fato é que a plataforma Arduino, na qual se baseia a maioria dos laboratórios, foi originalmente desenvolvida para treinar designers e artistas (pessoas com pouca experiência técnica). Mesmo sem experiência em programação, os alunos, após apenas 10 minutos de familiarização, já começam a entender o código, alterá-lo, realizar observações e fazer pequenos estudos. Ao mesmo tempo, um protótipo realmente funcional de qualquer dispositivo pode ser criado em cada aula (um farol, um semáforo, uma luz noturna, uma guirlanda, um protótipo de sistema de iluminação pública, uma campainha elétrica, um fecho de porta, um termômetro, um medidor de ruído doméstico, etc.), e os alunos melhoram o nível de sua auto-eficiência tecnológica. Em segundo lugar, o que significa ser engenheiro, Peter Leonidovich Kapitsa formulou notavelmente: “Na minha opinião, existem poucos bons engenheiros. Um bom engenheiro deve consistir em quatro partes: 25% - ser um teórico; em 25% - por um artista (um carro não pode ser desenhado, deve ser desenhado - fui ensinado assim, e também acho); em 25% - pelo experimentador, i.e. explorar o seu carro; e 25% ele deve ser um inventor. É assim que um engenheiro deve ser feito. Isso é muito áspero, pode haver variações. Mas todos esses elementos devem ser.
Separadamente, gostaria de enfatizar que os programas educacionais existentes em informática permitem o uso de robótica, microeletrônica (e componentes de engenharia) como ferramenta metodológica para um professor, sem a necessidade de alterar o programa de trabalho do professor. Isso é muito importante, principalmente no início de tais projetos nas escolas, quando o medo da inevitabilidade de preencher um grande número de trabalhos pode parar qualquer professor.
Recentemente, os recursos educacionais digitais tornaram-se extremamente populares. Estatísticas de download do site fcio. edu. ru e coleção escolar. edu. pt isso confirma. As secretarias regionais e municipais de educação realizam um grande número de concursos e seminários sobre o uso do DER na escola. Durante os últimos 5–Por 6 anos, muitas universidades têm usado efetivamente o ambiente de software LabVIEW da National Instruments em pesquisa e trabalho educacional. Laboratórios virtuais e oficinas de ciências naturais estão sendo desenvolvidos e introduzidos no processo educacional. Análise de resumos de candidatos e teses de doutorado em 2009–2011, vale destacar um grande número de trabalhos que utilizam software NI LabVIEW , incluindo a especialidade 13.00.02 (teoria e metodologia da formação e educação). Este software está instalado em nossa escola. Assim, os alunos no âmbito do ensino da informática poderão familiarizar-se com a forma como esses complexos laboratoriais são concebidos e desenvolvidos.
Eu gostaria de observar a função de desenvolvimento de estudar robótica e microeletrônica na escola. O trabalho sistemático com pequenos detalhes em crianças e adolescentes tem um efeito positivo no desenvolvimento das habilidades motoras dos pequenos músculos das mãos, que por sua vez estimula o desenvolvimento das funções cerebrais básicas, o que afeta positivamente a atenção, observação, memória, imaginação, fala e , é claro, desenvolve a criatividade.
O gargalo de muitos estudos e projetos é muitas vezes a impossibilidade de escalonamento rápido. A experiência acumulada nos permitiu ampliar o projeto no liceu de educação geral nº 17 da cidade de Severodvinsk no menor tempo possível (30 dias), o que enfatiza o significado prático do nosso trabalho.
Pesquisas de empresas de tecnologia mostram que, se não tivermos filhos interessados e apaixonados por engenharia até os 7 anos de idade–9ª série, a probabilidade de que eles vão com sucesso para uma carreira de engenharia é muito baixa. Os professores de informática, ao promoverem as ciências naturais, matemática, engenharia e tecnologia através de cursos interdisciplinares eletivos e opcionais, o sistema de educação complementar, podem influenciar de forma mais eficaz a escolha da futura profissão dos alunos. A utilização de laboratórios de engenharia nas escolas no modelo de educação continuada da informação permitirá uma aprendizagem eficaz de ponta a ponta (escola-Educação adicional- universidade ) nas modernas tecnologias de informação e comunicação, garantindo a continuidade do programa educativo nos diferentes níveis de ensino.
Literatura
Tudo simples é verdade... Aforismos e reflexões de P.L. Kapitsa.../Comp. P. E. Rubinin. - M.: Editora de Moscou. fiz.-tech. in-ta, 1994. - 152 p.
Dubovitskaya T.D. Métodos de diagnóstico da orientação da motivação educacional // Ciência e educação psicológicas. - 2002. Nº 2. - C.42-45.
Koltsova M.M., Ruzina M.S. A criança está aprendendo a falar. Treino de jogo de dedos - Yekaterinburg: U-Factoria, - 2006. - 224 p.
Koposov D. G. Fundamentos de sistemas de controle de microprocessadores - um programa para alunos do 9º ao 11º ano // Tecnologias da informação na educação: recursos, experiência, tendências de desenvolvimento: sáb. esteira. Internacional científico e prático. conf. (30 de novembro - 3 de dezembro de 2011). Às 14h, Parte 2./ Editorial. Fedoseeva I.V. e outros - Arkhangelsk: Editora do JSC IPPK RO, 2011. - P.174–181.
Koposov D. G. O primeiro passo para a robótica: uma oficina para as séries 5-6. M: BINOM. Laboratório do Conhecimento. - 2012. - 286 p.
Koposov D. G. O primeiro passo para a robótica: um livro de exercícios para as séries 5-6. M: BINOM. Laboratório do Conhecimento. - 2012. - 60 p.
Koposova O.Yu. Monitoramento do nível de motivação educacional dos alunos do 5º ao 7º ano no estudo da robótica // Tecnologias da informação na educação: recursos, experiência, tendências de desenvolvimento: sáb. materiais da Conferência Científica e Prática de Toda a Rússia (7 a 10 de dezembro de 2010). Parte I. / Redkol. Artyugina T.Yu. e outros - Arkhangelsk: Editora do JSC IPPK RO, 2010. - P. 230–233.
Krylov E. V. Desenvolvimento prematuro - danos ao intelecto?: [entrevista] / Krylov E.V., Krylov O.N. // Acreditação em educação. - 2010. - N 6 (41). Setembro. - S. 90-92
Pokholkov Yu.P. Cinco minutos para um engenheiro. Revista política. 17.07.2006. C.8
Saprykin D. L. Ensino de engenharia na Rússia: história, conceito e perspectivas // Ensino superior na Rússia. - 2012. Nº 1. - S. 125-137.
Fedorov I.B. Questões de desenvolvimento do ensino de engenharia // Alma mater (Boletim da Escola Superior). - 2011. - No. 5. - S. 6–11.
Khromov V.I., Kapustin Yu.I., Kuznetsov V.M. Experiência na utilização do ambiente de software Labview em cursos de formação em tecnologias intensivas em ciências // Sáb. Anais da Conferência Científica e Prática Internacional "Aplicações Educacionais, Científicas e de Engenharia no Ambiente LabVIEW e Tecnologias Nacionais de Instrumentos". 17–18 de novembro de 2006, Moscou, Rússia: Editora da Universidade da Amizade dos Povos da Rússia, - 2006. - P. 36–38.
Johnson L., Levine A., Smith R., Smythe T. "The 2009 Horizon Report: K-12 Edition". Austin, Texas: The New Media Consortium. - 34p.
Lovell E. M. Um Currículo de Circuito Suave para Apoiar a Autoeficácia Tecnológica, Massachusetts Institute of Technology. - Junho de 2011. - 19h
Woolf B. P. Um roteiro para a tecnologia educacional. Amherst, MA: Recursos Globais para Educação Online. 2010. - 80p.
Koposov D. G. Projetos educacionais na escola secundária MBOU nº 24. O site do autor do professor de ciência da computação MBOU OG No. 24. [Recurso eletrônico]. http://www.koposov.info.
Koposov D. G. O programa do autor "Fundamentos de sistemas de controle de microprocessador" de educação adicional para alunos das séries 9-11. [Recurso eletrônico]. http://shkola24.su/?page_id=1534.
Site oficial do Intel Educational Galaxy, seção Webinars. [Recurso eletrônico]. http://edugalaxy.intel.ru/?act=webinars&CODE=recwebinars.
Putin V. V. Opiniões de políticos russos sobre a falta de pessoal de engenharia. 04/11/2011. // Notícias do estado (GOSNEWS.ru). Edição Internet. [Recurso eletrônico]. http://www.gosnews.ru/business_and_authority/news/643.
Um pouco de fundo sobre o assunto
Por que nossos compatriotas preferem dirigir carros estrangeiros? Por que em seu ambiente você não encontrará usuários de smartphones domésticos? Por que os relógios de pulso russos, que foram exportados com sucesso para o exterior há 40 anos, hoje estão muito atrás dos produtos da indústria relojoeira suíça?...
A resposta para todos esses “porquês” é simples: nas últimas décadas, o país perdeu significativamente seu pessoal de engenharia e design, sem criar condições fundamentais para reabastecê-los. O resultado é um atraso em relação aos países concorrentes em muitos setores que exigem designers e engenheiros altamente profissionais. E eles são necessários em todas as áreas onde se trata de desenvolvimento e produção industrial de qualquer coisa - de móveis a tecnologia militar e espacial.
Atualmente, a consciência da situação chegou e medidas sistêmicas foram tomadas para corrigi-la. É claro que neste caso tudo deve começar com a educação, porque você não pode obter um engenheiro de primeira classe do nada. A cadeia de educação do pessoal relevante deve ser estendida da escola através de universidades de engenharia para empresas inovadoras de alta tecnologia.
Assim, em setembro de 2015, sob os auspícios do Departamento de Educação de Moscou, foi lançado o projeto “Aula de engenharia em uma escola de Moscou”, com o objetivo principal de formar especialistas competentes necessários para a economia da cidade e em demanda no mercado de trabalho moderno (projetos semelhantes foram lançados nas regiões). O Ginásio nº 1519 tornou-se um dos participantes do projeto.
Um ano após o lançamento
O ano letivo 2015/2016 tornou-se muito dinâmico em termos de promoção do projeto “Aula de engenharia em uma escola de Moscou”. Cerca de uma centena de escolas da capital aderiram ao projeto, inaugurando um total de mais de duzentas turmas de engenharia, abrangendo cerca de 4,5 mil alunos. Até o final do ano, mais de 130 novas escolas manifestaram o desejo de participar do projeto. Participam da implantação do projeto 16 universidades técnicas federais, que são as plataformas de apoio ao trabalho de orientação de carreira com alunos das turmas de engenharia. Um pool de empresas parceiras do projeto de vários setores está sendo formado. O conhecimento do trabalho de empresas reais de alta tecnologia deve servir como uma “imersão” efetiva dos alunos no campo da engenharia.
Em junho de 2016, em Moscou, no local da Universidade Técnica Estadual de Moscou. N.E. Congresso Internacional Bauman “SEE-2016. Educação em Ciências e Engenharia”. O Congresso contou com a presença de representantes de universidades russas e estrangeiras e empresas científicas e industriais, potenciais empregadores, escolas domésticas. O congresso foi focado em melhorar a eficácia do ensino de engenharia em condições modernas, e a troca de experiências com colegas estrangeiros possibilitou identificar oportunidades e fraquezas ainda não realizadas no renascimento do potencial da engenharia nacional.
“Queremos algo pronto”
Como a comunicação no Congresso mostrou, algumas empresas e universidades russas ainda partem da ideia de que, para formar um engenheiro profissional, basta adaptar os programas universitários às necessidades das empresas que precisam de pessoal de engenharia. O resultado desta abordagem é a “sub-educação” dos graduados universitários ao nível exigido. Especialistas nacionais acreditam que o horizonte de formação de um engenheiro é de aproximadamente sete anos, dos quais se conclui que O início desta educação deve ser colocado já na escola.. A abertura de aulas de engenharia e a atuação ativa das universidades participantes do projeto na construção de uma interação efetiva com as escolas especializadas e na introdução de determinadas formas de formação em engenharia a partir das classes superiores atendem a essa necessidade.
O Ginásio n.º 1519 tem duas turmas de engenharia (10ª e 11ª) e a chamada “pré-engenharia” 9ª, cujos alunos também estão envolvidos em atividades relevantes de orientação profissional e recebem formação avançada em disciplinas especializadas (física, matemática, informática). . Ao se formar, a grande maioria dos alunos dessa turma escolhe uma direção técnica especializada no ensino médio. A inscrição nas 10.ª e 11.ª turmas de engenharia baseia-se na análise dos resultados educativos integrados dos alunos nas disciplinas nucleares, nos resultados dos trabalhos de conceção e investigação e na criatividade científica e técnica.
Ginásio nº 1519 assinou acordos de cooperação com MIEM NRU HSE e MSTU. N. E. Bauman. A parceria com essas universidades oferece aos alunos uma ampla gama de várias oportunidades de engenharia e educação, incluindo palestras de orientação profissional, cursos especiais, trabalho de laboratório, master classes, prática de engenharia de verão com base em departamentos universitários, centros de pesquisa e educacionais e laboratórios.
E deveria ter sido antes
Pode-se afirmar que a compreensão da necessidade de se começar a formar os futuros engenheiros já desde a escola abraça cada vez mais adeptos e torna-se quase irreversível. Ao mesmo tempo, a comparação com a experiência estrangeira mostra que no exterior, o envolvimento de escolares em atividades de engenharia ocorre muito mais cedo do que em nosso país - já desde as séries iniciais.
As escolas russas já começaram a adotar essa experiência. Assim testemunhamos tendência para diminuir a barreira da idade à entrada no campo da engenharia. E para isso, estão surgindo atualmente bons pré-requisitos: os alunos e seus pais, vendo a atividade elevada e informal para reavivar o prestígio da profissão de engenheiro, tornam-se altamente motivados e demonstram uma resposta clara a esse sinal. É provável que em um ano a cobertura de alunos com aulas especializadas de engenharia aumente muitas vezes, e o início do treinamento pré-perfil mude para as séries 5-8.
Consciente desta tendência, o Ginásio n.º 1519 prevê também a introdução de elementos de formação em engenharia pré-perfil nos 5º e 8º anos do ano letivo 2016/17. Um desses elementos será um curso de computação gráfica 3D que visa desenvolver o pensamento espacial de crianças em idade escolar. Outro elemento é o círculo da robótica intelectual, que contribui para o desenvolvimento de habilidades básicas no uso de computadores e dispositivos robóticos controlados, habilidades de programação e resolução de problemas algorítmicos.
O que você realmente pode fazer?
Uma importante tese compartilhada pela comunidade de engenharia e educação: até que uma pessoa comece a fazer algo com suas próprias mãos, seu conhecimento de engenharia é ilusório. É por isso que quase todos os participantes do movimento para reviver o potencial da engenharia do país enfatizam a excepcional importância das atividades de projeto e pesquisa de alunos e alunos. Compreendendo a importância desse fator e contando com o disposto na segunda geração da Norma Estadual Federal de Educação, é necessário dar às atividades de projeto e pesquisa o status de um componente obrigatório de treinamento crianças em idade escolar. É provável que essa abordagem também se torne uma tendência nos próximos anos.
Parece, no entanto, que nem todos os métodos de organização das atividades de projeto e pesquisa dos alunos são equivalentes e eficazes. Na minha opinião, existem três níveis de organização de tais atividades:
"Elementar"
São projetos elaborados em casa ou na escola. Os líderes de tais projetos são os pais da criança ou o professor. Por um lado, isso torna possível destacar crianças ativas, aumentar sua motivação e ganhar experiência mínima em pesquisa. Por outro lado, as desvantagens desse método são muito significativas: via de regra, recursos organizacionais tão importantes como a base produtiva e o potencial científico do líder não estão por trás desse trabalho. Assim, tais projetos, em sua maioria, quase não têm valor aplicado e perspectivas de desenvolvimento sério.
“Básico” (atualmente)
Este nível envolve projetos em sites universitários sob a orientação de especialistas e pesquisadores universitários. Nestas condições, o aluno que executa o projeto é dotado de uma variedade de equipamentos, e a experiência científica do líder, o que lhe permite definir uma tarefa realmente relevante e promissora, e a possibilidade de maior promoção do desenvolvimento concluído, se o mereçe. Este nível corresponde às ideias modernas sobre as atividades de projeto e pesquisa dos alunos nas aulas de engenharia e é previsto pela maioria dos acordos de cooperação entre as universidades participantes do projeto e as escolas especializadas. Basicamente, é para esta forma de atividade de projeto e pesquisa que atualmente existe um pedido dos participantes (escolas, universidades, empresas) envolvidos no renascimento da profissão de engenheiro.
"Superior" (adivinha)
Um passo decisivo no desenvolvimento de atividades de projeto e pesquisa seria formação de grupos formados por alunos e escolares participantes da implantação de projetos específicos em empreendimentos específicos representando indústrias intensivas em ciência e inovadoras. Tal abordagem daria aos futuros engenheiros o grau máximo de imersão na profissão, garantiria o inquestionável valor aplicado de seu trabalho, bem como a perspectiva de colocar em prática os desenvolvimentos concluídos. A motivação dos alunos em tal modelo atingiria o mais alto nível.
No âmbito das atividades de desenho e investigação, a tarefa número 1 do nosso ginásio é maximizar a cobertura dos alunos com esta atividade a um nível não inferior ao “básico” e conferir-lhe o estatuto de componente obrigatória da formação escolar. Além disso, pretendemos envidar esforços para introduzir um modelo de nível “superior” no ginásio.
Você pode "vender"?
No Congresso SEE-2016, uma discussão interessante se desenrolou sobre o tema: deve um engenheiro ser um empresário ao mesmo tempo poder comercializar suas ideias e desenvolvimentos, encontrar investidores para eles, “dar um soco” em seu caminho para a vida? Os participantes concordaram que esse duplo papel - "engenheiro-empreendedor" - é bastante modelo ideal, e não pode ser elevado à categoria de padrão. Embora, se um engenheiro, não em detrimento de seu profissionalismo, de uma forma ou de outra domina as habilidades de um empresário, isso só pode ser bem-vindo.
Uma solução razoável é criada em várias universidades faculdades e departamentos que treinam especialistas para promover desenvolvimentos de engenharia. E embora a ênfase no projeto "Aulas de Engenharia" não seja na comercialização de desenvolvimentos de engenharia, mas no domínio da profissão de engenharia propriamente dita, algum trabalho de orientação profissional relacionado ao negócio de engenharia não seria supérfluo. De qualquer forma, é útil para um aluno que almeja a profissão de engenheiro imaginar de antemão que um protótipo de algo criado por um engenheiro, mesmo que seja muito promissor e procurado, não é o fim do processo, mas apenas o início de uma série de eventos empresariais especiais que dão vida ao desenvolvimento.
Nesse sentido, surge a seguinte ideia: ao promover as aulas de engenharia em sentido amplo, pode-se encontrar um lugar útil nesse processo para uma parte dos alunos das turmas de perfil socioeconômico. De qualquer forma, a experiência do nosso ginásio mostra que os alunos dessas turmas estão interessados na direção de "Engenharia de Negócios e Gestão". Parece que o envolvimento de turmas de perfil socioeconômico em interação com as faculdades e departamentos relevantes das universidades não só não “carrega” excessivamente o projeto “Aulas de Engenharia”, como o complementa razoavelmente, tendo em vista o que vem sendo dito acima sobre a divisão dos papéis do próprio engenheiro e do empresário que promove os desenvolvimentos da engenharia na vida.
A TI não está em lugar nenhum sem eles!
Como bem observou um dos palestrantes do SEE-2016, uma aeronave moderna, foguete e muitos outros equipamentos são, em muitos aspectos, produtos de TI. No sentido de que sua parte essencial são os sistemas de software e hardware que os controlam. O que podemos dizer sobre serviços de TI "puros", que consistem inteiramente em programas reais e representam um enorme campo de atividade. E aqui surge outro problema - a falta não apenas de engenheiros no sentido clássico da palavra, mas também escassez aguda de programadores de alta qualidade. Outra confirmação disso foi dada no Fórum Educacional Juvenil de Toda a Rússia “Território de Significados”, que se realizou em junho-agosto, a saber, no terceiro turno “Jovens cientistas e professores na área de TI”, que abriu em julho 13, 2016.
Assim, este problema também merece ser tratado já desde a escola. Voltando novamente ao tema das atividades de projeto e pesquisa, convém “enriquecer” seu conteúdo com projetos de TI e criar condições para que os alunos adquiram prática de programação, participem de projetos reais de automação de processos em empresas como parte de equipes de projeto.
Na reunião de 30 de junho de 2016 sobre os planos para o desenvolvimento do projeto “Classe de Engenharia na Escola de Moscou” para 2016/17, o Departamento de Educação de Moscou informou que já está sendo formado um pool de empresas parceiras do setor de TI , que estará envolvido na orientação profissional com os alunos. Provavelmente veremos outra tendência - aumento da proporção de alunos nas aulas de engenharia voltadas para o trabalho na área de TI e escolher as universidades e departamentos apropriados para admissão.
Conclusão
Compreender, ter em conta e responder às tendências existentes e emergentes em qualquer segmento da educação, em particular, no âmbito do projeto “Classe de Engenharia na Escola de Moscovo”, existe uma condição necessária para a preparação eficaz dos alunos.
O projeto “Aula de engenharia em uma escola de Moscou” cria condições para ampliar a interação em rede entre organizações educacionais gerais, organizações de ensino profissional superior e empresas de pesquisa e produção. Combinar os recursos dos participantes do projeto abre novos caminhos reais para os alunos se tornarem engenheiros.
Em Arkhangelsk sobre uma das primeiras experiências de introdução da robótica no currículo escolar, o desenvolvimento do pensamento e da inspiração.
— Denis Gennadievich, conte-nos como começou seu caminho na robótica educacional. Quando você começou a se interessar por ela? Como é que tudo começou?
Existe um dia que mudou drasticamente minha visão de mundo? Basicamente dois dias. Em 1º de setembro de 2006, finalmente comecei a trabalhar como professora. Naquele momento, nossa escola ainda não tinha uma segunda sala de informática e tinha que correr pelas salas e ensinar informática aos alunos com giz na mão. Quando você trabalha como engenheiro em uma empresa de TI há 10 anos, o contraste é de tirar o fôlego. Portanto, na primeira etapa, foi necessário criar um gabinete normal. Em princípio, o escritório de informática adquiriu sua forma reconhecível no verão de 2008. Surgiu a segunda questão: na forma como a informática estava presente nos livros didáticos, essa disciplina acadêmica não me agradou muito. Além disso, em 2008, crianças fabulosamente talentosas chegaram à 5ª série. “Dar um livro didático” para essas crianças não é respeito próprio.
Aconteceu que naquela época recebi o prêmio do prefeito e acabei na loja Detsky Mir, que vendia o conjunto Lego MINDSTROMS NXT com desconto. Os valores combinaram. E no dia seguinte, os alunos da 10ª série ficaram felizes em estudar independentemente o designer em robótica e ficaram no escritório por 6 horas. E então tudo começou a se desenvolver muito ativamente. Agora em nosso ginásio temos a melhor base para criatividade técnica no campo da robótica na região de Arkhangelsk e temos tudo: Lego WeDo, MINDSTORMS, VEX, ARDUINO, myDAQ, myRIO, TRIK, etc., etc.
Essas crianças de 2008 a 2015 (5ª a 11ª séries) com seu talento, apenas um desejo irreprimível de aprender, praticamente as obrigaram a trabalhar, trabalhar, trabalhar. Até agora, todos os roboticistas se lembram deles: como foi possível estudar visão técnica na plataforma TRIK até as 22h30 do dia 30 de dezembro, enquanto estudava na 11ª série? E não porque houve algumas competições ou conferências (não houve). E porque é interessante e acontece.
— Conte-nos sobre você, onde estudou, qual é a sua trajetória profissional?
- Pela educação - um professor de matemática, ciência da computação e tecnologia da computação. Graduado com honras pela Universidade Pedagógica do Estado de Pomor em homenagem a M.V. Lomonosov, isto é em Arkhangelsk. Mais tarde, a instituição educacional tornou-se parte da Universidade Federal do Norte (Ártico) em homenagem a M.V. Lomonosov. No entanto, ele não foi imediatamente para a escola. Serviu nas tropas de fronteira, se engajou em atividades científicas na pós-graduação (a teoria dos semigrupos; mas não se defendeu), trabalhou como engenheiro, ao mesmo tempo se interessou pela física de um estado condensado da matéria, aprendeu escrever artigos científicos...
E só depois disso, tendo o conhecimento, a metodologia, a experiência e a compreensão do que faria e como, fui trabalhar “de acordo com a minha profissão”.
Por que a criatividade técnica é importante? Os futuros engenheiros são “descobertos” nas aulas de robótica?
— Os engenheiros devem ser treinados e estão sendo treinados na universidade. E engenheiros são obtidos quando eles mesmos, tendo recebido educação, implementam projetos de engenharia e executam tarefas de engenharia.
Tudo o que uma escola pode fazer: orientação profissional, motivação, educação e desenvolvimento. Eu nem usei a palavra "treinamento". Já que nada pode ser ensinado a ninguém, mas você só pode aprender. Por isso, nós do ginásio procuramos criar condições para que a criança tenha a oportunidade de encontrar o seu próprio caminho, haverá a escolha de um percurso educativo que garanta o seu desenvolvimento e haverá motivação. Este ano, 67% dos graduados do 9º ano escolheram a ciência da computação como exame - trata-se da questão da criatividade técnica como uma orientação profissional eficaz.
Por outro lado, é importante quem ouve a resposta. Por estar engajado na criatividade técnica, é mais fácil para o professor trabalhar com as crianças, pois as questões de motivação educacional não o incomodam mais. Quando estávamos começando na robótica educacional, realizamos estudos sobre a motivação educacional de crianças em idade escolar. Por isso, até passei por uma formação na “Escola de um professor-pesquisador”, em que os candidatos de ciências pedagógicas explicavam como fazer tudo corretamente e “de acordo com a ciência”, para que o resultado fosse real, e não aquele que você realmente quer. A motivação dos alunos está definitivamente crescendo.
Informação para os pais: você enviou seu filho para a seção de esportes (ou próximo na direção), você o enviou para as artes, mas você esqueceu o desenvolvimento da inteligência? Os tutores não o desenvolvem.
Crianças em idade escolar: fazer criatividade técnica melhora as notas em matemática, física, ciência da computação, inglês e russo. Surpreso? Cada roboticista contará sua própria história de sucesso. Você quer entender que seu conhecimento está realmente disperso. Sim, existem notas, mas e o conhecimento? Venha e confira. Ou você só estuda para as notas? Quando você resolve um problema, o professor sempre sabe a resposta. Mas na robótica, as coisas são diferentes. Vamos pesquisar juntos. Esta é a verdadeira criatividade, este é o seu pensamento independente!
— No Ginásio nº 24, a robótica está incluída no programa de educação geral, certo? Quando isso aconteceu? Na Rússia, isso ainda é uma raridade.
- Vou recomeçar de longe. A organização educativa, na qual veio trabalhar em 2006, tinha o seguinte nome: "Escola Secundária nº 24 com aprofundamento de disciplinas na direcção artística e estética". Música, teatro, coreografia, artes visuais - estes são os temas centrais. Em tal ambiente, ficou muito evidente que realmente faltava às crianças o componente técnico na trajetória educacional. Onde levá-la? Por esse motivo, todos os equipamentos passaram a ser utilizados como ferramenta metodológica para um professor de informática. O currículo permitia isso. Ou seja, as crianças programavam tanto robôs quanto microcontroladores nas aulas de informática (em 2009 isso aconteceu com a plataforma Lego MINDSTORMS, em 2011 com a plataforma Arduino).
Em seguida, iniciamos o projeto "O início do ensino de engenharia na escola", no âmbito do qual, em um ambiente de aprendizagem especialmente criado com base em laboratórios de engenharia, alunos do 5º ao 11º ano estudam ciência da computação em estreita conexão com as questões de física, engenharia e matemática. É assim que implementamos a educação STEM (STEM é uma abreviação de ciência, tecnologia, engenharia, matemática, ou seja, ciência, tecnologia, engenharia e matemática). Mais tarde, no currículo do ginásio, os alunos da quinta série ganharam robótica, e as disciplinas eletivas mais antigas nas áreas técnicas. Assim, por exemplo, os alunos do 10º ano de uma aula especializada de física e matemática têm uma eletiva obrigatória "Introdução à Eletrônica Digital", este curso já utiliza os recursos educacionais da plataforma myDAQ da conhecida empresa National Instruments.
Aconteceu que em 2012 deixamos de ser “com aprofundamento de assuntos na direção artística e estética” e nos tornamos um ginásio.
Em 2015, li para graduados fragmentos do aprovado Programa Modelo de Educação Geral Básica, no qual robótica, microcontroladores, impressoras 3D se tornaram parte integrante da ciência da computação nas séries 5-9. E tudo o que há alguns anos era algum tipo de inovação tornou-se lugar-comum.
— Conte-nos sobre seus livros de robótica, porque ainda são livros raros na educação russa, sem contar as traduções.
- Para ser honesto, como dizem, os livros didáticos “não de uma boa vida” se materializaram. Só que naquele momento (2010, foi então que entreguei o primeiro manuscrito à editora BINOM. Laboratório do Conhecimento) não havia nada além de um livro de Sergei Aleksandrovich Filippov. Em 2012, a editora lançou um workshop e livro de exercícios "O primeiro passo para a robótica" (reeditado 2 vezes). A peculiaridade do manual era que o robô Lego MINDSTORMS poderia ser usado efetivamente no estudo de vários tópicos, por exemplo, estudando o método de coordenadas (que, aliás, está no programa de ciência da computação) e criando protótipos de vários dispositivos.
Em 2013, representantes da National Instruments se ofereceram para escrever um tutorial sobre a plataforma NI myDAQ sem limitar a criatividade e as ideias. Um ano depois, surgiu o workshop "Introdução à Eletrônica Digital", e a maravilhosa plataforma myDAQ atuou como uma ferramenta eficaz para isso. O manual foi publicado no site Intel Educational Galaxy (na forma de posts), mas infelizmente o site deixará de existir neste verão.
Em 2015, tive a sorte de participar da preparação do manual de treinamento "Microcontroladores - a base dos dispositivos digitais" para o kit educacional Amperka TETRA. Esta é a programação da plataforma Arduino nas séries 5-7.
Em 2016, prepare um livro didático “Tecnologia. Robótica”, dividida em 4 partes (5º, 6º, 7º e 8º anos). Pode ser usado como uma oficina para novos livros didáticos sobre tecnologia (autores: Beshenkov S.A., Labutin V.B., Mindzaeva E.V., Ryagin S.N., Shutikova M.I.).
No momento estou escrevendo um livro sobre modelagem no OpenSCAD. Não sei como seu destino se desenvolverá ainda mais, mas no meu trabalho ela é simplesmente vital para mim. Em ciência da computação, existe um tópico como "Executores de algoritmos" e, entre esses executores, há um desenhista. A meu ver, não é diferente de uma impressora 3D, e no OpenSCAD, o modelo não é desenhado, mas descrito por um script em linguagem C. Isso é, novamente, programação.
- Como são as aulas na sala 211? E fora da aula? Por que você abandonou o modelo do círculo?
Pela primeira vez, as crianças encontram áreas técnicas (engenharia) na 5ª série, novamente nas aulas de informática ou em uma eletiva. E então o princípio “Se você quer morar em um escritório, viva!” é incluído. Os alunos escolhem quando é conveniente para eles virem. O resultado é um ambiente educacional onde os alunos do 5º ao 11º ano fazem simultaneamente o que gostam em criatividade técnica. Os mais velhos ajudam os mais novos, os mais novos “copiam” os mais velhos. É como uma escola, não no sentido de uma “instituição”, mas como uma direção na ciência e na cultura.
O modelo do círculo... Não vou criticar o modelo do círculo. O modelo do círculo é sobre finanças e remuneração dos professores. Nem um único metodologista, nem um único inspetor permitirá que as aulas sejam ministradas com alunos do 5º ao 11º ano ao mesmo tempo, porque ninguém será capaz de escrever um programa (o que, claro, deve levar em conta as características da idade). Tudo é possível de forma voluntária. Então eu não tenho círculos.
Em 2015, tivemos uma formatura incrível de alunos do nosso ginásio, que formaram nossa tendência “Live in the office!”. Tive uma "explosão" emocional - como resultado, o livro "The Beginning of Engineering Education at School" apareceu com o logotipo da Intel na capa. Se algum dos professores estiver em uma encruzilhada se deve iniciar seu caminho para a robótica educacional - olhe e você fará uma escolha inequívoca.
- Você usa equipamentos diferentes, você tem até 15 direções. Por que existe tanta diversidade? As crianças interagem com tudo?
— Em primeiro lugar, a variedade de equipamentos é muito conveniente para o professor, pois permite levar em conta as características individuais dos alunos e as características da turma como um todo. Além disso, tentamos construir toda a faixa etária das séries 5-11, e isso já é 7 direções ao mesmo tempo.
Em segundo lugar, nas aulas especializadas de física e matemática tentamos fornecer áreas como atividades de pesquisa e projeto. São cerca de 60 pessoas em classes especializadas. Todo mundo vai morrer de tédio se houver apenas uma direção, e eu serei o primeiro.
Vale ressaltar que as direções não surgem do equipamento. Por exemplo, iniciamos as orientações relacionadas às tecnologias de Instrumentos Nacionais no ginásio porque nossa Universidade Federal do Norte (Ártico) possui 8 laboratórios de pesquisa e ensino com base em seus equipamentos. Ou seja, em cada uma das áreas você pode continuar trabalhando depois de se formar em nosso ginásio.
Na verdade, muito provavelmente, não teríamos um número tão grande de áreas e equipamentos sem os diplomados de 2015. Só não tive tempo para eles, como se costuma dizer, "para trazer conchas". Esse lançamento conhecia e funcionava com todo o equipamento: era desempacotado bem na frente deles, e muitas vezes a entrega era bem na hora das aulas. Vou dar mais um exemplo. Tinha um cara naquela turma que adorava inglês (agora ele está estudando para ser linguista), naturalmente, para ele eu ganhei um livro grosso de 700 páginas Arduino Cookbook. Você não imagina com que sede ele “comeu” (a palavra lida não soa aqui), enquanto fazia experimentos com Arduino. Três caras vieram montar a primeira impressora 3D no escritório no domingo, depois estudaram o software mais rápido que eu (você precisa modelar) e me ajudaram. O que eu preparei para as aulas por uma semana - eles absorveram em 2 dias. Bem, eu tive que cozinhar novo, novo, novo.
— Você realiza seu próprio festival — RoboSTEM. O primeiro festival foi em janeiro deste ano?
— Sim, junto com o Centro de Criatividade Inovadora de Arkhangelsk. A primeira aconteceu este ano. Decidimos que era importante realizar nosso próprio festival (regional). Porque agora? Nossos graduados em robótica já amadureceram o suficiente: o painel de juízes era composto por graduados que estavam envolvidos em robótica em nosso ginásio e no 17º liceu da cidade de Severodvinsk (este é outro centro poderoso para o desenvolvimento de robótica educacional em nossa região).
- Como foi? Quantas crianças participaram?
- Em 15 de janeiro, nosso ginásio de Arkhangelsk nº 24 sediou um festival aberto sobre criatividade técnica no campo da robótica "RoboSTEM", que reuniu 132 alunos de 23 escolas da região de Arkhangelsk. O extenso programa do fórum tornou-o interessante para participantes de todas as idades. Foram organizados parques infantis para os alunos onde foi possível trabalhar/brincar com equipamentos, exposições para convidados do festival. E, claro, todos podem se sentir fãs ou participantes de competições de robótica.
Na abertura do festival, as palavras de despedida foram dirigidas aos participantes por: Vitaly Sergeevich Fortygin, Vice-Presidente da Assembleia Regional de Deputados de Arkhangelsk; Semyon Alekseevich Vuymenkov, Ministro do Desenvolvimento Econômico da Região de Arkhangelsk; Sergey Nikolayevich Deryabin - Presidente da Associação Regional de Iniciativas para o Desenvolvimento de Pequenas e Médias Empresas, Diretor Geral da InterStroy LLC e outros convidados ilustres do festival.
Os alunos participantes do festival prepararam mais de 100 modelos de robôs montados com base em várias plataformas: Lego EducationWeDo, Lego MINDSTORMS, Arduino, VEX EDR, TRIK, NI myRIO e outros.
Os participantes mais jovens são alunos de 9 anos de idade. Entre os vencedores e premiados do festival estão representantes de 12 escolas, sendo 42% delas meninas. É importante manter o equilíbrio de gênero.
Por um lado, o festival permite apoiar os alunos na sua paixão pela robótica, por outro lado, atrair novos participantes, popularizar esta área de criatividade inovadora, fazer com que os jovens nortistas se sintam verdadeiros engenheiros e inventores, educando designers da futuro.
Quero agradecer separadamente à empresa Lego Education, que apoiou o nosso festival e estabeleceu prémios para 5 instituições de ensino por preparar as melhores equipas e apoiar os melhores treinadores.
Como o festival mudará em 2018? Você está planejando alguma mudança no programa ou indicações?
— Mudanças evolutivas, é claro, estão planejadas. Haverá mais candidaturas. Haverá mais competições. Por exemplo, haverá uma competição para trabalhar com canetas 3D. Já compramos a quantidade necessária. Haverá uma Olimpíada de Lego WeDo e WeDo 2.0, e os professores do Arkhangel Center for Technical Creativity, Sports and Child Development nos ajudam a organizá-la. O concurso de modelagem 3D será estritamente baseado em T-FLEXCAD.
— Em que outros projetos educacionais e competitivos você está envolvido? O que você está planejando?
— Claro, o resultado mais inesperado e surpreendente do festival foi a realização da Olimpíada do Engenheiro do Futuro em abril. Representantes de pequenas empresas de manufatura, tendo visitado o festival, definiram a tarefa de fazer um protótipo de uma retificadora baseada em Lego MINDSTORMS, garantindo uma boa repetibilidade das ações e descrevendo claramente o modelo matemático. Foi assim que surgiu a Olimpíada do Engenheiro do Futuro, que foi realizada no dia 26 de abril. Os vencedores da Olimpíada passaram 4 horas “entregando seus trabalhos”, como dizem, “no registro” (ditafone, câmera). As soluções para crianças em idade escolar serão incorporadas em equipamentos reais, em máquinas operacionais.
Agora, no território do nosso ginásio, está sendo reconstruído o antigo prédio da estufa, que, após a conclusão das obras, abrigará um centro de criatividade técnica. Este projeto, chamado "Promshkola", é supervisionado por sua parceria sem fins lucrativos "Associação no campo da construção naval, reparação naval, engenharia mecânica e metalurgia" Krasnaya Kuznitsa ", que reúne 16 pequenas empresas.
Este ano, o Ministério do Desenvolvimento Econômico da Região de Arkhangelsk planeja criar um programa regional para o desenvolvimento da robótica, os professores também estão incluídos no grupo de trabalho.
Há também um “projeto” que precisa ser feito, mas não se presta a mim: um tutorial de robótica baseado na plataforma myRIO da National Instruments. O prazo é 01/09/2018, pois os alunos sob os quais tudo isso está sendo iniciado estarão no 11º ano.
- Conte-nos sobre seus sucessos, os sucessos das crianças em idade escolar, do que você se lembra mais recentemente?
“O mais importante é que construímos um sistema. Confiável, flexível, renovável.
Este ano tivemos um evento, cujos resultados planejamos descartar com muito cuidado e lentamente (e não vamos nos apressar a lugar nenhum pela primeira vez). Este ano, para o 5º torneio regional de robótica Robonord, que acontece em Severodvinsk (este ano em 23 de abril), a maioria de nossas equipes foi treinada por crianças em idade escolar, ou seja, eu não era o treinador, mas nossa robótica experiente. E no dia 26 de abril temos a Olimpíada do Engenheiro do Futuro, claro, eu estava todo me preparando para uma importante Olimpíada. Então, nossos super-heróis (treinadores) prepararam equipes melhor do que eu preparei crianças em idade escolar para competições (24 prêmios de 33 possíveis).
Ao mesmo tempo, 5 equipes de alunos da quinta série foram preparadas pela aluna da sexta série Polina: ela organizou tudo e todos através de uma rede social, explicou os reguladores para eles e nunca usou essa palavra (ela revisou e adaptou toda a teoria) , desenvolveu uma estratégia, controlou tudo, “brigou” com os juízes nas competições, citando cargos. E ela ficou muito feliz quando seus alunos de cinco anos tiveram sucesso. Todos os alunos do 5º ano sabem porque fazer robótica. Para se tornar como Polina.
