Матвієнко Ю.С.
кандидат педагогічних наук, проректор з науково-педагогічної роботи
Полтавський університет економіки і торгівлі
Важливою складовою професійної компетентності сучасного вчителя є його готовність застосовувати технології STEAM освіти. В основі STEAM-навчання лежить системно-діяльнісний підхід, самостійна дослідницька робота учнів, створення проєкту яке передбачає мультидисциплінарність і міжпредметність. При STEAM-навчанні діти застосовують знання з різних областей, засвоюючи таким чином загальне розуміння процесу створення і роботи над проєктом. STEAM – це універсальний практико-орієнтований підхід, який дозволяє учням справлятися із завданнями будь-якої складності.
Згідно з даними дослідження аналітичної компанії Harris Insights & Analytics «Впевненість в процесі навчання» (Confidence in Learning Poll), 87% учнів говорять, що вони краще засвоюють і запам’ятовують матеріал, якщо в процес навчання включені практичні завдання. 93% батьків вважають, що практичне навчання допомагає дітям зберігати знання в майбутньому. Дослідження показало, що учні, впевнені в своїх знаннях в рамках STEAM-дисциплін, відчувають себе впевнено в школі в цілому і отримують більше задоволення від навчання [1].
Одним із інструментів реалізації STEАM-освіти, спрямований на подолання описаних вище проблем, є освітня робототехніка, в якій здійснюється сучасний підхід до впровадження елементів технічної творчості в навчальний процес через об’єднання конструювання та програмування. Разом із потребою впровадження STEAM-освіти у вітчизняних школах актуалізується гостра освітня потреба у якісно підготовлених вчителях, які можуть фахово із дотриманням вікових особливостей учнів впроваджувати освітню робототехніку [3].
Освітня робототехніка – це широке поняття, яке належить до сукупності заходів, навчальних програм, фізичних платформ, освітніх ресурсів та педагогічної філософії [2]. Первинною ціллю освітньої робототехніки є надання набору досвіду для розвитку учнем знань, навичок та установок для проектування, аналізу, застосування та експлуатації роботів.
При виборі технічної платформи для викладання робототехніки більшість освітян орієнтується на конструктори LEGO. Втім, якщо не брати до уваги одиниці обраних шкіл, які беруть участь в проєкті FLL, в закладах загальної середньої освіти ця платформа залишається недосяжною через свою високу вартість. Дієвою альтернативою є платформа Arduino, яка не лише є відкритою і доступною, а й дозволяє втілювати практичні проєкти, поєднуючи різні шкільні дисципліни, орієнтуючись на учнів різної вікової категорії. Arduino – це зручна платформа швидкої розробки електронних пристроїв, основною складовою якого є плата, до якої можна підключити практично будь-який цифровий або аналоговий компонент [2].
Серед українських вишів бракує як програм з «Освітньої робототехніки», так і окремих курсів, присвячених методиці вивчення платформи Arduino в школі. Багаторічний досвід впровадження робототехніки в освітньому процесі дозволив розробити курс «Освітня робототехніка» на платформі Arduino, розрахований на 72 години для учнів 8-11 класів, який охоплює найрізноманітніші аспекти створення роботів та кібер-фізичних пристроїв. В ході його вивчення учні знайомляться з основами електроніки та схемотехніки, вчяться працювати з мультиметром, паяльником, аналоговими та цифровими давачами, зі світлодіодами та дисплеями, дізнаються як керувати моторами та сервоприводами. З метою поширення авторської методики серед учителів, які бажають використати Arduino в якості інструменту STEAM-освіти, в Міжгалузевому інституті підвищення кваліфікації Полтавського університету економіки і торгівлі започатковано курс підвищення кваліфікації «Робототехніка на платформі Arduino». Крім того в 2021-2022 навчальному році в Полтавському університеті економіки і торгівлі розпочинається набір у магістратуру «Освітня робототехніка».
Цей комплекс заходів не лише сприятиме поширенню робототехніки на платформі Arduino у вітчизняних школах, а й дасть учителям потужний інструмент для реалізації STEAM технологій у власній професійній діяльності. Втім комплексна підготовка учителів, готових до впровадження робототехніки в школах є процес тривалий і має передбачати вивчення таких дисциплін як «Проєктно-дослідна діяльність», «Технології освітньої робототехніки», «Програмування кіберфізичних пристроїв», «Прототипування, проєктування та конструювання роботизованих пристроїв», «3D графіка та моделювання», «Теорія і методика навчання робототехніці», «Електронна будова робототехнічних систем», «Викладання робототехніки на платформі Arduino», «Креативного програмування та методика його викладання» тощо. Опанування цими та іншими важливими аспектами STEAM-освіти передбачено в магістерській програмі Полтавського університету економіки і торгівлі.
Список використаних джерел
- STEAM-обучение: от практики к теории [Електронний ресурс]. – 2019. – Режим доступу до ресурсу: http://edurobots.ru/2019/04/steam-edu/.
- Матвієнко Ю. Досвід впровадження освітньої робототехніки на платформі ARDUINO / Ю. Матвієнко, Ю. Матвієнко // Інноваційні трансформації в сучасній освіті: виклики, реалії, стратегії : зб. матер. ІІ Всеукр. відкр. наук.‑практ. онлайн-форуму. – Київ: НЦ «Мала академія наук України», 2020, – С. 337-339.
- Матвієнко Ю.С. Підвищення компетентності майбутніх вчителів інформатики шляхом впровадження у навчальний процес ВНЗ освітньої робототехніки / Ю.С. Матвієнко // Збірник матеріалів VI Міжнародної науково-практичної конференції «Людина, природа, техніка у ХХІ столітті». – Полтава: ФОП О.І. Кека, 2016, – С. 39-40