Инженерные цифровые технологии
РАЗНОУРОВНЕВАЯ МОДУЛЬНАЯ
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА
ТЕХНИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА
ТЕХНИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
Особенность программы по форме. Программа может быть освоена как целиком, так и частично - отдельными модулями, которые представляют собой систему с несколькими «входами» в зависимости от возраста ребёнка.
Особенность программы по содержанию. Большинство модулей программы связаны между собой по принципу системности и преемственности. Переход от одного модуля программы к другому плавный. Этот эффект достигается путем интеграции (слияния) технологий:
робототехника + программирование;
робототехника + компьютерное зрение;
робототехника + нейротехнологии;
робототехника+ИИ;
3D-моделирование + 3D-печать;
3D-моделирование + 3D-печать + пайка (схемотехника);
Такой подход
во-первых, позволяет оградить детей от преждевременной профессиональной самоидентификации в мире цифровых технологий, дает возможность увидеть большой спектр специализаций технических профессий и сделать в результате осознанный и верный выбор профессии;
во-вторых, делает программу уникальной и востребованной у детей, которые с бо́льшим интересом осваивают фундаментальные науки, видя их практическое применение на роботизированных устройствах.
робототехника + программирование;
робототехника + компьютерное зрение;
робототехника + нейротехнологии;
робототехника+ИИ;
3D-моделирование + 3D-печать;
3D-моделирование + 3D-печать + пайка (схемотехника);
Такой подход
во-первых, позволяет оградить детей от преждевременной профессиональной самоидентификации в мире цифровых технологий, дает возможность увидеть большой спектр специализаций технических профессий и сделать в результате осознанный и верный выбор профессии;
во-вторых, делает программу уникальной и востребованной у детей, которые с бо́льшим интересом осваивают фундаментальные науки, видя их практическое применение на роботизированных устройствах.
Особенность программы по способу контроля знаний. Практико-ориентированный подход позволяет осуществлять контроль знаний по принципу «есть результат (работающая модель/изделие) – знания усвоены».
Такой метод контроля способствует
1) формированию адекватной и стабильной самооценки детей;
2) повышению производительности труда детей и педагога: все внимание сфокусировано на предмете деятельности.
Такой метод контроля способствует
1) формированию адекватной и стабильной самооценки детей;
2) повышению производительности труда детей и педагога: все внимание сфокусировано на предмете деятельности.
Актуальность программы. Одно из приоритетных направлений государственной политики в области научно-технологического развития РФ – создание возможностей для выявления талантливой молодежи и построения успешной карьеры в области науки, технологий и инноваций, развитие интеллектуального потенциала страны.
Приоритетность развития науки и специалистов в области цифровых технологий продиктована проблемами и задачами (вызовами), которые встают перед обществом сегодня, одна из которых в том, что
мы находимся в точке перехода к цифровым технологиям, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, созданию систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта.
Мы должны готовить детей к новому рынку труда, готовить их к новым профессиям, учитывая тенденции и прогнозы.
Авторы проекта «Атлас новых профессий» - альманах перспективных отраслей и профессий на ближайшие 15-20 лет - выделяют следующие тенденции, которые влияют на изменения рынка труда:
технологические тренды: цифровизация всех сфер жизни, автоматизация и роботизация;
техно-социальные тренды: глобализация, экологизация;
социальные тренды: демографические изменения, становление сетевого общества, ускорение технологических и социальных изменений.
Цель программы
Создать условия (среду) для личностного и интеллектуального развития по научно-техническим направлениям, помочь детям и молодежи найти свой индивидуальный вектор профессионального развития в той области цифровых технологий, в которой они наиболее талантливы.
Иными словами, создать среду, в которой таланты ребенка и его способности к техническим наукам:
■ будут замечены и распознаны (занятия ведет инженер-практик-педагог с высшим техническим образование);
■ будут раскрыты в той мере, насколько это затребовано ребенком и в тот момент, когда семья обратилась к программе (многолетняя непрерывная разноуровневая программа развития для всех возрастов);
■ будут направлены в актуальные сферы профессиональной реализации (современная материально-техническая база и направления занятий).
Иными словами, создать среду, в которой таланты ребенка и его способности к техническим наукам:
■ будут замечены и распознаны (занятия ведет инженер-практик-педагог с высшим техническим образование);
■ будут раскрыты в той мере, насколько это затребовано ребенком и в тот момент, когда семья обратилась к программе (многолетняя непрерывная разноуровневая программа развития для всех возрастов);
■ будут направлены в актуальные сферы профессиональной реализации (современная материально-техническая база и направления занятий).
Программа прокладывает путь к профессиональному успеху будущего специалиста, отталкиваясь от его талантов и способностей, которые наиболее ярко проявляются в детстве.
Образ будущего
Программа создает условия для формирования навыков успешного в будущем (равно соответствующего возрастающим требованиям) студента технического колледжа или ВУЗа.
Это выпускник средней школы,
→ у которого сформированы логическое[1], системное[2], понятийное мышление[3];
→ у которого базовые школьные знания + дополнительные знания в области математики, физики, информатики, биологии путем практического применения на занятиях в клубе сформировались в техническую, математическую, естественно-научную, компьютерную грамотность;
→ который уверенно обладает навыками коммуникации, умеет работать в команде, мыслить критически и креативно («навыки 4К»);
→ который может самостоятельно и уверенно выбрать профессию/специализацию, находясь в статусе абитуриента;
→ у которого есть цель и мотивация учиться и развиваться.
[1]Логическое мышление – это способность пользоваться имеющимися знаниями для получения обоснованных, последовательных и связных выводов.
[2] Системное мышление – это способность видеть и понимать связи между объектами, явлениями, а также рассматривать их целостно.
[3] Понятийное мышление – это больше, чем логическое мышление и способность обобщать. Это еще и опыт изучения разных наук, формирование иерархии понятий о явлениях в мире, что позволяет выйти на высший уровень мыслительных процессов.
Календарный учебный график составляется и ведётся по каждой группе отдельно. График оформляется внутренним локальным документом и может редактироваться в процессе обучения.
Обоснование подхода:
■ группа детей может сформироваться в любое время года и начать изучать программу с модуля, соответствующего возрасту детей;
■ педагог свободен подстраиваться под темп группы, регулируя в процессе продолжительность изучения особо важных (ключевых) тем;
■ педагог свободен изменять порядок взаимозаменяемых модулей программы, в стремлении сделать образовательный процесс сообразным ожиданиям и пожеланиям детей – конкретной группы детей.
Обоснование подхода:
■ группа детей может сформироваться в любое время года и начать изучать программу с модуля, соответствующего возрасту детей;
■ педагог свободен подстраиваться под темп группы, регулируя в процессе продолжительность изучения особо важных (ключевых) тем;
■ педагог свободен изменять порядок взаимозаменяемых модулей программы, в стремлении сделать образовательный процесс сообразным ожиданиям и пожеланиям детей – конкретной группы детей.
Материально-техническое обеспечение. Помещение площадью 63 кв.м (расчет нормы 4,8 кв.м х 10 чел. = 48 кв.м), оснащенное следующими предметами в количестве необходимом для реализации программы в группах 10 человек:
■ мебель для работы в положении сидя (столы, стулья),
■ мебель для испытания моделей (стол высотой от пола 40 см с бортами, размер стола 2м х 1,5м),
■ мебель для организации порядка и хранения оборудования (стеллажи, комоды),
■ магнитно-маркерная доска,
■ проектор,
■ ЖК-телевизор,
■ мебель для хранения
верхней одежды и обуви.
Материально-технические средства и оборудование для занятий. Персональные компьютеры, принтер для бумаги, брошюратор, программное обеспечение, паяльные станции, 3D-ручки, конструкторы и ресурсные наборы для образовательной робототехники, нейротехнологий, технического зрения бренда "РОБОТРЕК", учебно-методические материалы в бумажном и электронном виде, настольные логические игры, 3D-принтеры, PLA-пластик, канцелярские принадлежности для черчения, рабочие тетради, пульты для симуляторов, дроны с пультом управления, дроны с VR-очками и пультом управления.
Форма аттестации. В целях контроля достижения планируемых результатов педагог проводит аттестацию в следующих формах:
■ ТЕКУЩИЙ КОНТРОЛЬ
1) Устный опрос проводится во время занятия. Первый этап занятия – презентация теоретического материала в форме интерактивной беседы. Завершающий этап занятия – это опрос-рефлексия, в ходе которого дети отвечают на вопросы по предыдущей и новой теме.
2) Практическая работа по заданию – во время основного этапа занятия, в ходе которого дети получают задание и инструкцию для его выполнения. Задача обучающегося – выполнить задание и получить результат: работающую модель/программу/изделие. Практико-ориентированный подход упрощает процесс контроля, который сводится к оценке «есть работающая модель/программа/изделие – есть результат».
■ ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ
3) Творческая практическая работа – это вид работы, который предполагает отсутствие инструкции. Определена только тема работы. Задача обучающегося применить полученные знания и навыки в форме собственного замысла в пределах заданной темы. Периодичность - 1-2 раза в месяц.
4) Соревнования внутри группы проводятся на тех этапах модуля, где они наиболее уместны по теме занятия (робофутбол, соревнования роботов-сумоистов, перевозка самосвалами и пр.). Периодичность - 1-2 раза в месяц.
■ ИТОГОВАЯ
5) Итоговая практическая работа в конце модуля на тему без инструкции по своей форме схожа с творческой практической работой. Но проекты могут быть более трудоемкими и объемными (продолжительность выполнения 1-3 занятия).
■ ТЕКУЩИЙ КОНТРОЛЬ
1) Устный опрос проводится во время занятия. Первый этап занятия – презентация теоретического материала в форме интерактивной беседы. Завершающий этап занятия – это опрос-рефлексия, в ходе которого дети отвечают на вопросы по предыдущей и новой теме.
2) Практическая работа по заданию – во время основного этапа занятия, в ходе которого дети получают задание и инструкцию для его выполнения. Задача обучающегося – выполнить задание и получить результат: работающую модель/программу/изделие. Практико-ориентированный подход упрощает процесс контроля, который сводится к оценке «есть работающая модель/программа/изделие – есть результат».
■ ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ
3) Творческая практическая работа – это вид работы, который предполагает отсутствие инструкции. Определена только тема работы. Задача обучающегося применить полученные знания и навыки в форме собственного замысла в пределах заданной темы. Периодичность - 1-2 раза в месяц.
4) Соревнования внутри группы проводятся на тех этапах модуля, где они наиболее уместны по теме занятия (робофутбол, соревнования роботов-сумоистов, перевозка самосвалами и пр.). Периодичность - 1-2 раза в месяц.
■ ИТОГОВАЯ
5) Итоговая практическая работа в конце модуля на тему без инструкции по своей форме схожа с творческой практической работой. Но проекты могут быть более трудоемкими и объемными (продолжительность выполнения 1-3 занятия).
Методы обучения, применяемые в ходе занятий:
1) познавательный: восприятие, осмысление и запоминание нового материала с примерами конструирования и моделирования, проектирования и программирования устройств, анализа и обобщения демонстрируемых материалов;
2) метод проектов: применение полученных знаний и навыков в процессе разработки собственных моделей;
3) систематизирующий: интеграция (слияние) технологий, обобщающие беседы по теме, работа с алгоритмами, составленными с использованием метода графов;
4) методы контроля (устный опрос, практические задания) и самоконтроля (сверка с образцом, работа по заданию, взаимопроверка).
5) групповая работа, работа в парах: совместная сборка моделей, разработка проектов.
6) методы стимулирования и мотивации: организационно-деятельностные и познавательные игры, убеждение в значимости проектов, поощрение, основы финансовой грамотности.
1) познавательный: восприятие, осмысление и запоминание нового материала с примерами конструирования и моделирования, проектирования и программирования устройств, анализа и обобщения демонстрируемых материалов;
2) метод проектов: применение полученных знаний и навыков в процессе разработки собственных моделей;
3) систематизирующий: интеграция (слияние) технологий, обобщающие беседы по теме, работа с алгоритмами, составленными с использованием метода графов;
4) методы контроля (устный опрос, практические задания) и самоконтроля (сверка с образцом, работа по заданию, взаимопроверка).
5) групповая работа, работа в парах: совместная сборка моделей, разработка проектов.
6) методы стимулирования и мотивации: организационно-деятельностные и познавательные игры, убеждение в значимости проектов, поощрение, основы финансовой грамотности.
Педагогические технологии.
В ходе реализации программы используется ТЕХНОЛОГИЯ МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ. Благодаря данной технологии общеразвивающая программа становится доступной для детей всех возрастов, не ограничивая их семьи триггерами «избранности», «релевантности», «скорости принятия решения» и т.д. Каждый ребенок имеет право на дополнительное образование в соответствии с его запросами (интересами) в любом возрасте.
Также активно используется технология образования, основанная на постановке проблемной ситуации, требующей от детей её самостоятельного решения – ТЕХНОЛОГИЯ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ. Такая технология стимулирует познавательную деятельность детей (новые знания даются легче), развивает самостоятельность и инициативность (проявляется в решении проблемы), учитывает индивидуальные способности (каждый ребенок двигается в своем темпе), повышает мотивацию учиться (наглядное применение знаний), повышает производительность труда ребенка и педагога (снижение контроля за учебным процессом взамен на рост вовлеченности педагога в процесс совместной деятельности), активизирует творческую направленность деятельности, повышает эффективность образовательного процесса.
Для того, чтобы научить детей осмысливать суть явлений, уметь выделять существенные признаки и уверенно оперировать понятиями, в ходе занятий применяется ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ПОНЯТИЙНОГО МЫШЛЕНИЯ.
Практико-ориентированный подход позволяет реализовывать ТЕХНОЛОГИЮ РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ. Дети учатся работать с информацией, активно применяют теоретические знания на практике, формируя техническую, математическую, компьютерную, естественно-научную грамотность.
С целью формирования у детей навыков критического мышления, креативности, умения работать в команде и эффективно коммуницировать, в ходе занятий применяется педагогическая ТЕХНОЛОГИЯ 4К.
В ходе реализации программы используется ТЕХНОЛОГИЯ МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ. Благодаря данной технологии общеразвивающая программа становится доступной для детей всех возрастов, не ограничивая их семьи триггерами «избранности», «релевантности», «скорости принятия решения» и т.д. Каждый ребенок имеет право на дополнительное образование в соответствии с его запросами (интересами) в любом возрасте.
Также активно используется технология образования, основанная на постановке проблемной ситуации, требующей от детей её самостоятельного решения – ТЕХНОЛОГИЯ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ. Такая технология стимулирует познавательную деятельность детей (новые знания даются легче), развивает самостоятельность и инициативность (проявляется в решении проблемы), учитывает индивидуальные способности (каждый ребенок двигается в своем темпе), повышает мотивацию учиться (наглядное применение знаний), повышает производительность труда ребенка и педагога (снижение контроля за учебным процессом взамен на рост вовлеченности педагога в процесс совместной деятельности), активизирует творческую направленность деятельности, повышает эффективность образовательного процесса.
Для того, чтобы научить детей осмысливать суть явлений, уметь выделять существенные признаки и уверенно оперировать понятиями, в ходе занятий применяется ТЕХНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ПОНЯТИЙНОГО МЫШЛЕНИЯ.
Практико-ориентированный подход позволяет реализовывать ТЕХНОЛОГИЮ РАЗВИТИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ. Дети учатся работать с информацией, активно применяют теоретические знания на практике, формируя техническую, математическую, компьютерную, естественно-научную грамотность.
С целью формирования у детей навыков критического мышления, креативности, умения работать в команде и эффективно коммуницировать, в ходе занятий применяется педагогическая ТЕХНОЛОГИЯ 4К.
Форма организации занятия. Типовая форма занятия: интерактивная лекция → практическая работа → соревнование/испытание/игры* → рефлексия.
*Где это может быть применимо.
*Где это может быть применимо.
