Робототехніка та моделювання у школі як елемент STEM-освіти

Робототехніка та моделювання у школі  як елемент STEM-освіти               Соціальний заказ суспільства диктує, що сучасний школяр повинен знайомитись з оточуючим світом не тільки на теоретичному рівні але й пізнавати його секрети безпосередньо на практиці. Об’єднати теорію та практику можливо, якщо використовувати освітню робототехніку на уроках. Вона дозволяє відтворювати на уроках динамічні схеми, що відображають визначені явища, зробити демонстрацію дослідів яскравою, кольоровою та більш наочною, а у школярів формуються навички проектування, конструювання та програмування.              Використання робототехніки дозволяє суттєво покращати навички учнів в таких дисциплінах як математика, фізика, інформатика,технологія.                                            Зі слів Елада Інбара, засновника компанії, що займається інтеграцією роботів у навчальний процес шкіл США, коли діти взаємодіють з роботами, вони легше сприймають власні помилки. Тому необхідно передбачити в кожній школі хоча б гурток з робототехніки. І ось тут починаються проблеми…                                                                                                                                                           Навчання через дію відбувається тоді, коли дитина створює реальні речі в матеріальному світі і одночасно набуває знань. Такими «будівельними матеріалами» є навчальні набори.                                                                         Учні 5 класу з роботами ще не знайомі. Але на уроках математики вони вже знайомляться з елементами моделювання. Цьому сприяють завдання такого типу:                                                                                                                                                                        - за допомогою ручок або олівців (рук) продемонструвати гострий, прямий, тупий або розгорнутий кут;                                                                                                                 - як з аркуша прямокутної форми зробити квадрат;                                                                      - поділити сторону квадратного аркуша на три рівні частини;                                          - прямокутник розрізати на дві частини так, щоб скласти трикутник.                             Можна запропонувати п’ятикласникам інші завдання на складання різних фігур, зокрема, із наявних кольорових моделей трикутників, скласти фігуру або орнамент. У кабінеті математики є наявний набір моделей різних фігур  «Геометрична мозаїка». Діти залюбки складають запропоновані моделі із даних геометричних фігур (трикутників різних видів і розмірів, квадратів).                                                        В 6 класі рівень завдань ускладнюються та урізноманітнюється.               При вивченні  геометричного матеріалу  школярам цікава  гра «Танграм». Квадрат розрізають на сім частин, але з них, виявляється, можна скласти безліч фігурок. Учням цікава гра «Стомахій» ( старовинна гра, яку винайшов Архімед), прямокутну смужку, довжина якої у 2 рази більша ширину, розрізають на 14 частин. З цих частин складають фігурки людей,  тварин, різні предмети.                            Батьки можуть не чекати державних реформ, а вже зараз залучати дитину до знайомства зі STEM напрямами. Одним із рішень є придбання роботів-конструкторів або електронних конструкторів. Але чи багато батьків у селі зможуть придбати такий конструктор? Питання відкрите. На щастя, у нашій школі один із батьків придбав для своєї доньки електронний конструктор «Знаток», то ми маємо можливість під час вивчення електричних явищ складати різноманітні схеми за даними інструкціями(паралельне з’єднання лампи і вентилятора, послідовне з’єднання батарей, зарядка конденсатора, датчик руху, автоматичний вуличний світильник музична радіостанція тощо). Схеми складаються за допомогою різних кіл і дають змогу побачити різноманітність електронних технологій. Провівши випробування схеми на цьому конструкторі, учні можуть зібрати таку ж із своїх деталей і застосувати її у реальному житті, бо багато схем придатні для практичного  застосування.                                                          Учні школи в ході занять не стільки займаються робототехнікою, скільки використовують її, як свого роду інтерактивний елемент, за допомогою якого теоретичні знання закріплюються на практиці.                                          Знаючи що сучасну молодь практично не можна «відірвати» від телевізора, завдання вчителя зробити екран своїм союзником. Адже інформація, отримана в процесі розважання, дуже добре вписується в уроки природничо-математичного циклу. Мультиплікаційні фільми про барона Мюнхаузена і капітана Врунгеля допоможуть вчителю фізики перевірити усвідомленість знань зі свого предмета. Використовувати художні фільми              на уроках і легко і складно. Легко, тому що практично до кожного уроку чи його етапу можна підібрати відповідний фрагмент. Складно, тому що використання відеозапису на уроці потребує дуже серйозної підготовки. Відібраний фрагмент має бути дидактично оброблений.                                                                       В навчальному процесі викликають зацікавленість відеоігри, які сприяють розвитку креативного мислення та технічних навичок. Їх використання допомагає вивченню дисциплін STEM. В іграх закладена динамічна модель, що дозволяє взаємодіяти в різних ситуаціях способами недоступними в повсякденному житті, тим самим стимулює стійкий інтерес до науки та розуміння явищ.