Проблематика і стан застосування робототехніки у початковій школі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський університет імені Бориса Грінченка

Проблематика і стан застосування робототехніки у початковій школі

Максименко Юлія Сергіївна,

студент

Шкуренко Олександра Вікторівна,

кандидат педагогічних наук, старший викладач

Анотація

Стаття присвячена детальному аналізу впровадження освітньої робототехніки в початкову школу в контексті Нової української школи (НУШ). Автори зосереджують увагу на визначенні понять, таких як «робот» та «робототехніка», а також виокремлюють проблеми, пов'язані з самовизначенням «освітньої робототехніки». Мета статті - провести аналіз особливостей впровадження робототехніки в навчальний процес НУШ, зокрема через інтеграцію та дослідницько - проектну діяльність учнів, що відповідає принципам STEM-освіти. Робота розглядає вплив інформаційних технологій на освітній процес та аргументує необхідність модернізації початкової освіти через використання інформаційно-комунікаційних технологій для розвитку учнів.

Дослідження визначило актуальність впровадження робототехніки в Новій українській школі (НУШ) на основі опитування педагогічного колективу. Аналіз результатів свідчить, що педагоги із значним досвідом вважають необхідним включення робототехніки до навчального процесу в початковій школі. Однак, виявлено, що частина вчителів не володіє достатньою інформацією про можливості робототехніки в освіті.

Через недостатню популяризацію робототехніки серед освітян, в більшості випадків, обладнання для її впровадження в навчальному процесі виявляється відсутнім. Це свідчить про потребу в інформаційних заходах та навчанні педагогів щодо можливостей та переваг використання робототехніки у шкільному навчальному середовищі. Проведене дослідження акцентує на важливості підтримки педагогічного колективу у процесі впровадження нових технологій для забезпечення їхнього успішного застосування в практиці.

Висвітливши переваги впровадження робототехніки в початкову школу, можна визначити, що цей підхід сприяє розвитку креативності та інтелектуальних здібностей учнів, готуючи їх до викликів сучасного технологічного світу. Робототехніка, як додатковий компонент освітнього процесу, доповнює та розширює існуючі педагогічні практики. Це може стати ключовим чинником у розвитку STEM-освіти, сприяючи формуванню нового покоління учнів, які обладнані не лише базовими навичками, але й готові до активної участі у технологічному та науковому просторі сучасного суспільства.

Ключові слова: Освітня робототехніка, Початкова школа, STEM-освіта, Модернізація початкової освіти, Роль робототехніки в STEM-освіті, робототехніка.

Abstract

Maksymenko Yulia Serhiivna Student, Borys Grinchenko Kyiv University

Shkurenko Oleksandra Viktorivna PhD of Pedagogical Sciences, Senior Lecturer, Borys Grinchenko Kyiv University

Issues and state of applying robotics in elementary school

This article takes a close look at introducing educational robotics into primary schools within the context of the New Ukrainian School (NUS). The authors focus on defining terms like 'robot' and 'robotics' while also addressing issues related to the self-definition of 'educational robotics.' The goal of the article is to analyze the specifics of incorporating robotics into the NUS educational process, particularly through the integration of students into research and project activities aligned with STEM education principles. The paper examines the impact of information technologies on the educational process and argues for the necessity of modernizing primary education through the use of information and communication technologies for student development.

The research determines the relevance of implementing robotics in the New Ukrainian School based on a survey of the teaching staff. The analysis reveals that experienced educators consider it essential to include robotics in the primary school learning process. However, a portion of teachers lacks sufficient information about the possibilities of robotics in education.

Due to insufficient promotion of robotics among educators, equipment for its implementation in the educational process is often absent. This underscores the need for informational initiatives and teacher training regarding the possibilities and advantages of using robotics in the school environment. The study emphasizes the importance of supporting the teaching staff in implementing new technologies to ensure their successful application in practice. Highlighting the benefits of introducing robotics into primary schools, we can conclude that this approach contributes to the development of students' creativity and intellectual abilities, preparing them for the challenges of the modern technological world. Robotics, as an additional component of the educational process, complements and expands existing teaching practices. It can be a key factor in developing STEM education, fostering a new generation of students equipped not only with basic skills but also ready for active participation in the technological and scientific landscape of contemporary society.»

Keywords: Educational Robotics, Elementary School, STEM Education, Modernization of Primary Education, Role of Robotics in STEM Education, Robotics.

Основна частина

Постановка проблеми та актуальність теми дослідження. Освітня робототехніка - відносно нова сфера, яка нині активно розвивається й аналізується. Відтак тлумачення дефініцій «робот», «робототехніка» та інших, межі їх використання в науковому дискурсі є предметом дискусій. Питання щодо самовизначення «освітньої робототехніки» й близьких за цілями та підходами областей практики, наприклад, «інженерної освіти» та STEM також є проблемними.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Шляхи впровадження та реалізації робототехніки в освітньому процесі шукають і аналізують учені та педагоги. Так, цінність становлять напрацювання багатьох вітчизняних фахівців (Р. Белзецький, А. Василюк, М. Гладун, О. Гриб'юк, О. Кривонос, П. Клименко, Т. Лисенко, В. Луценко, В. Ніколайчук, І. Оніщук, В. Соколов та ін.). Однак науковий дискус із проблематики основ робототехніки в освітньому процесі НУШ є недостатньо наповненим і потребує подальших напрацювань.

Метою статті є ґрунтовний аналіз особливостей упровадження робототехніки в навчальний процес Нової української школи (далі - НУШ) через призму інтеграції та дослідницько-проектної діяльності учнів, що є фундаментальними принципами STEM-освіти, які відповідають пріоритетам НУШ.

Виклад основного матеріалу. Освіта стає активним користувачем інформаційних технологій, які розширюють можливості навчального процесу та формують різні компетентності учнів [1]. Ще у 1966 році засновник та президент Інституту інформаційного суспільства Й. Масуда зазначав, що «інформаційна епоха, яку принесли з собою комп'ютерна технологія та засоби комунікацій, не просто соціально - економічно вплине на сучасне індустріальне суспільство; вона спричинить суспільні зміни такого масштабу, які викличуть трансформацію сучасної системи на цілком новий тип людського суспільства, тобто в інформаційне суспільство» [3].

Реформування та модернізація початкової освіти неможлива без упровадження у навчально-виховний процес інформаційно-комунікаційних технологій. При цьому використання сучасних засобів ІКТ у навчальному процесі молодших школярів дозволяє:

- підвищити якість засвоєння навчального матеріалу (мотивація учнів до навчання);

- побудувати індивідуальні освітні траєкторії дітей;

- здійснити диференційований підхід до дітей з різним рівнем готовності до навчання у школі;

- організувати одночасно молодших школярів, які мають різні здібності та можливості в навчальному процесі тощо.

Правильне використання засобів ІКТ в навчанні молодших школярів є одним із способів оптимізації самого процесу навчання; передбачає розвиток навчальної мотивації; забезпечує реалізацію психолого-педагогічних та методичних умов.

Відтак найактуальнішою є проблема пошуку способів і засобів формування креативних здібностей учнів, що може бути реалізовано, на наше переконання, за допомогою застосування розвиваючих можливостей освітньої робототехніки.

Варто наголосити, що освітня робототехніка є новим міждисциплінарним напрямком навчання школярів, зокрема в НУШ, що акумулює у своєму змісті інформацію та знання з різних навчальних предметів. Робототехніка дозволяє популяризувати науково-технічну творчість серед учнів різного віку, зокрема - учнів НУШ, сприяє підвищенню престижу науково-технічних та інженерних професій серед учнів, практичного рішення актуальних інженерно-технічних завдань при роботі з реальною технікою.

Робототехніка стає на уроках новим засобом наочності, яка стимулює активне сприйняття матеріалу низки дисциплін, оскільки демонстрації з використанням робототехнічних засобів відрізняються високою якістю та швидкістю представлення даних, які забезпечують необхідну кількість повторень, а також можуть супроводжуватися різними ефектами (візуальними, механічними, звуковими), що сприяє концентрації уваги школярів на найважливіших елементах навчального матеріалу та підвищує пізнавальний інтерес [4, с. 72].

На наше переконання, робототехніка є тією науковою сферою, яка здатна інтегрувати практично всі дисципліни шкільного курсу, і водночас працювати на їхнє освоєння, підвищувати мотивацію учнів та стимулювати пізнавальний інтерес. Ця дисципліна успішно входить у всі природничо-математичні галузі наук і реалізує багато принципів НУШ, головним із яких тут на перший план виходить принцип реалізації міжпредметних зв'язків. Але навчання освітньої робототехніки, в основному, відбувається, в позаурочний час під час відвідування учнями позашкільних гуртків [2, с. 198].

Актуальність застосування робототехніки в НУШ у рамках нашого дослідження визначена на основі опитування освітян за допомогою опитувальника в Google-формі. Так, педагоги з досвідом роботи від 4 до 12 років вважають за необхідне включення робототехніки до навчального процесу в початковій школі.

Не володіють про це інформацією і не орієнтуються в цій проблематиці 4 вчителя. 5 вчителів мають певний досвід викладання робототехніки в класі, і лише 1 - значний. Це вказує на те, що робототехніка в освітньому процесі є мало популяризованою серед освітян і необхідне обладнання в закладі відсутнє.

Рис. 1. Діаграма опитування вчителів щодо доступу до необхідного обладнання для викладання робототехніки в школі

Водночас, педагоги називають різні перешкоди на шляху впровадження робототехніки в навчальний процес:

- обмежена доступність кваліфікованих фахівців для налагодження та обслуговування обладнання;

- відсутність в навчальному плані часу (годин) для проведення занять із робототехніки;

- відсутність спеціальних програм навчання, які б допомагали вчителям викладати робототехніку;

- недостатнє фінансування на закупівлю обладнання або його відсутність.

При цьому, освітяни вважають, що учні молодшої школи повинні володіти конкретними STEM-навичками (проблемне мислення, вміння працювати з технологіями, створювати проекти тощо). Спостерігається ідея позитивного впливу занять з робототехніки на особистісний розвиток учнів, включаючи когнітивні, мета-когнітивні та соціальні навички, дослідницькі навички, творче мислення, навички прийняття рішень, комунікативні навички та навички роботи в команді.

Рис. 2. Діаграма конкретних STEM-навичків для навчання учнів початкових класів, за переконаннями вчителів

освітній робототехніка школа дослідницький

Для навчання школярів робототехніки необхідно знаходити час на організацію додаткових занять, а також виділяти час на уроці для використання нової технології, тим самим змінюючи план робочих програм. У сучасне століття інформаційних технологій ці проблеми можуть бути легко вирішені. Існує багато дистанційних курсів, за допомогою яких можна вивчити нову технологію та навчитися працювати з роботами. Такі курси надають теоретичний матеріал для вивчення у вільному доступі, а також практичні завдання та консультації з будь-яких питань, які цікавлять учнів. На цих курсах учні можуть проходити навчання у вільний від навчання в школі час.

Важливо усвідомлювати, що робототехніка на різних ступенях навчання має різні цілі. Тому рекомендується використовувати робототехнічні конструктори різних типів. Нині це також можливо при організації спеціальних гуртків з робототехніки, факультативів та елективних курсів для учнів. На нашу думку, насамперед, вивчення інформатики важливе для подальшого знайомства з робототехнікою.

Висновки. Більшість опитаних вчителів пов'язують освітню робототехніку із системою додаткової освіти, але намітилася тенденція її інтеграції у шкільну програму або дисципліни. Проблема нестачі та/або некомпетентності педагогічних кадрів є стримуючим фактором на шляху інтеграції робототехніки в освіті. Отже, наукова проблематика і стан застосування робототехніки у початковій школі є актуальними, мають комплексний, міжгалузевий характер і вимагають свого вирішення в сфері педагогіки.

Література

1. Концепція «Нова українська школа». Інформаційний збірник МОН України. 2016. URL: http://mоn.gоv.uа.

2. Струтинська О.В., Баранов С.С. Тенденції розвитку освітньої робототехніки в закладах позашкільної освіти // Фізико-математична освіта. 2019. Випуск 1 (19). С. 196-204.

3. Masuda Y. The Information Society as Post-Industrial Society. Japan. World Future Society, 1981. 171 p.

4. Ramaley J.A. The national perspective: Fostering the enhancement of STEM undergraduate education // New Directions for Teaching and Learning. 2009. №117. P. 69-81.

References

1. Koncepciya «Nova ukrainska shkola» [«New ukrainian school» conception] 2016. URL: https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna % 20sered % 20nya/nova-ukrainska - shkola-compressed.pdf

2. Strutynska O.V. & Baranov S.S. (2019). Tendencii rozvytku osvitnyi robototehniky v zakladah pozashkilnoyi osvity [Trends in the development of educational robotics in out - of-school education institutions]. Sumy: «Fizyko-matematychna osvita» issue 1 (19) [in Ukrainian]

3. Masuda Y. The Information Society as Post-Industrial Society. Japan. World Future Society, 1981. 171 p.

4. Ramaley J.A. The national perspective: Fostering the enhancement of STEM undergraduate education // New Directions for Teaching and Learning. 2009. №117. P. 69-81.

Размещено на Allbest.ru