Діти майбутнього: що таке STEM та як навчати покоління Альфа
У віддaлeнoму мaйбутньoму з\’представлять прoфeсії, прo які зaрaз нaвіть уявити вaжкo, aлe всі вoни будуть пoв\’язaні з тexнoлoгією і висoкoтexнoлoгічним вирoбництвoм нa пeрeтині з прирoдничими нaукaми. Oсoбливo мaтимуть пoпит фaxівці біo- тa нaнoтexнoлoгії.
Як нaвчaти тa зaцікaвлювaти, щoб дитинa рoзрoбилa нaвіть сигнaлізaцію про свoєї кімнaти
Пoкoління Aльфa — цe діти мілeніaлів, вoни бaгaтoзaдaчні, прaгмaтичні, нe нaвчaються, якщo нe цікaвo aбo нeзрoзумілo, к чoгo їм цe пoтрібнo. Прaцюючи з ними, ми нaмaгaємoся прив’язувaти тeму нaвчaння дo їx ціннoстeй тa інтeрeсів. Xтoсь рoбить мoбільний дoдaтoк в целях улюблeнoї гри, xтoсь сигнaлізaцію чтобы свoєї кімнaти, xтoсь рoбoтa интересах oчищeння зaбруднeнoгo oзeрa біля свoгo будинку. Ці діти викoристoвують google з нaрoджeння, і прoстo інфoрмaцією їx нe здивуєш. Тoму дуже важливо, щоб викладач мав практичні навички, власні перемоги нежто кейси, тільки у такому випадку він во (избежание них авторитет.
Якщо 30 років тому діти зростали альбо серед книжок, або серед природи, ведь тепер зростають зі смартфонами. Технології їх цікавлять малограмотный менше, ніж раніше мушкетери чи дерева цікавили нас, тому технології обов’язково повинні бути в їх освіті. Особливо, якщо ми думаємо оборона майбутній ринок праці пользу кого цих дітей. Великим плюсом є тетуся, що ми можемо застосовувати возьми практиці математику, фізику, біологію, хімію тощо. Раніше ми просто писали реферати бери ці теми, без прикладного використання отриманої інформації. А с налету, коли на уроках робимо робо-руку маніпулятор, використовуємо теорему синусів та косинусів с целью знаходження координат точки, таких прикладів/проєктів дуже багато, і безвыездно це можна визначити одним одним словом — STEM.
Що таке STEM?
STEM — це поєднання проєктної роботи та сфери технологій, математики, інженерії й науки. STEM інноваційний у тому, що діти можуть працювати у командах, користуватися бывай-якими джерелами інформації, розробляти проєкт протягом тижнів аль навіть місяців. А це, своєю чергою, набагато більше готує їх по дорослого життя, ніж класно-урочна режим. З практичного досвіду — були хлопці, які зробили робота-пилососа, працюючи по-над ним і вдень, і вночі (ми знаємо це до активному чату з викладачем). І звичайно, такий досвід створення проєкту «від ідеї бери папірці до робочого прототипа» вартує багатьох-багатьох уроків, рефератів, контрольних робіт тощо.
Втілення своїх ідей у реальність, створення прототипів, командна робота, вміння застосовувати теоретичні знання получи практиці — все це дуже потрібно молодому поколінню ради майбутньої роботи. Можна також додати розуміння сильних сторін, вміння постійно навчатися, креативність.
Принципи STEM уроків
- Технологічні проєкти. В центрі уваги уроку зазвичай заковырка, яку потрібно вирішити. І дуже многократно розв’язок — це якийсь технологічний пристрій. Вважаю, що це вправду краще, ніж реферат нате тему.
- Перетин предметів. STEM двадцать (десять поєднує різні предмети в одному проєкті.
- Командна робота. Складні речі рідко роблять одинаки. Группешник швидше, цікавіше й ефективніше.
- Розвиток soft skill, розуміння ринку, потреб ЦА. Зазвичай, роблячи проєкт, діти вчаться розв\’язувати чиюсь проблему — навичка, яку важко переоцінити, але яку рідко розвивають у школі.
- Вчитель допомагає, а учні вчаться відповідальності, самостійності та самонавчанню. Вчитель повинен подати прилад, що якщо ти чогось неважный (=маловажный) знаєш (ніхто не може знати й вміти однако), то ти можеш «гуглити» і бути ефективним.
- Маючи досвід у навчанні понад 10 000 дітей, впевнено можу сказати, що STEM неакадемично неможливий без Embedded-програмування, или, як ще часто це називають, робототехніки. Важливо отнюдь не плутати з «Lego» конструкторами. Embedded-програмування — це програмування вбудованих систем, які містять програмні та апаратні засоби. Прикладом цього можуть бути машинка в пульті керування, сигналізація, автоматичний затопление, світло в теплиці. Тобто IoT, розумний будинок та інші розумні системи, які мають датчики та керуються мікроконтролером.
Що дає Embedded в STEM уроках
1. Мотивацію для того учнів. Всі ми розуміємо, що діти люблять гаджети, люблять нові технології. І если на уроці створюємо, наприклад, прототип будинку з фанери, ПВХ чи картону, звичайно використовуємо математику (площа даху, об\’єм повітря), фізику (розраховуємо опалення, очищення повітря і т.д.), працюємо руками. Але якщо прежде цього додати ще керування світлом зі смартфону, альбо сигналізацію чи навіть лазерну гармату, щоб захистити мешканців від прибульців (може, ваш будинок — це житловий узел на планеті Кеплер), діти будуть у захваті. Я багато разів бачив, як учні працювали надо таким проєктами 5-6 годин за исключением. Ant. с перерви. І це були справді складні речі, з розрахунками, програмуванням возьми перетині різних предметів. Уявляєте, як зростає глибина та ефективність навчання, практичного навчання, коль діти роблять щось складне, вперше в житті 6 годин поспіль? Коль вони місяць за місяцем проходять дорога від ідеї до робочого технологічного проєкту.
2. Підготовка по майбутнього. Говорять, що у 2025 році получи и распишись Землі буде понад 30 мільярдів під’єднаних вплоть до інтернету пристроїв. І це отнюдь не тільки смартфони, а і багато інших корисних речей. Годинники, кросівки, холодильники, автомобілі тощо. Чому б нашим дітям никак не вчитися керувати цими речами ще у школі? Адже нові ринки відкривають нові можливості як угоду кому) працівників, так і для стартаперів. І ми простой знехтуємо цими можливостями, якщо безлюдный (=малолюдный) почнемо вивчати Embeded. Наприклад, у нашій школі багато природничих наук, тому що нас оточує мир. Нас вже давно оточують технологічні пристрої та винаходи з кремнію. А наші діти у масі досі вивчають Word та Paint.
3. Підготовка раньше професії. Дуже часто нате уроках з математики діти запитують: а с целью чого нам, наприклад, логарифми, с мої батьки успішні, але ніколи без- застосовують їх на роботі? Я жодного разу безлюдный (=малолюдный) чув, щоб діти запитували, в (видах чого їм в житті знадобиться створення мобільного додатку, з якого вони керують роботом. Відповідно, і роботодавці звикли платити зарплату после реалізовані проєкти, а не из-за розв\’язання теоретичних, навіть складних задач. STEM проєкти з Embedded дають досвід та підготовку после дорослого життя.
4. Мотивація по навчання. Embedded-програмування неможливе минус розуміння математики та фізики. І це тетушка місце, де математика стає цікавою і потрібною. І діти починають справді її вчити та розуміти. Також важливо, що більшість учнів, які зацікавилися ним, починають самостійно експериментувати з датчиками, проєктами тощо. Полно це розвиває навичку самонавчання, яка є дуже важливою у сучасному світі (вже пізно писати у майбутньому).
5. Креативність. Уявіть собі такий набір датчиків: регулятор температури, світлодіод, фоторезистор, регулятор руху, кнопка, дисплей, приёмник відстані, датчик вологості, контроллер газу, сервомотор, датчик пульсу, реле, wifi узел тощо. Скільки різних комбінацій існує, а скільки проєктів можна створити? У FSOT й ROBOCODE ми вивчаємо понад 50 датчиків. Зазвичай їх вивчають інженери бери технічних факультетах КПІ імені Ігоря Сікорського, наприклад. Уявляєте яке різноманіття проєктів можуть створити діти вже у школі, якщо звичайно в дальнейшем викладають Embedded програмування.
Серед прикладів найцікавіших ідей та реалізації проєктів наших учнів можна виділити роботи-пилососи, (умная) машина для збирання сміття в озері; повітряна куля з gsm-передавачем, датчиками висоти та температури, яку запустили нате декілька км вверх; розумна теплиця, мол комп\’ютером можна регулювати вологість та температуру; пристрій, який перевіряє тренованість людини (схильність после фізичних навантажень) з використанням датчиків газу та пульсу.
А також розумний будинок интересах хом’яка з підігрівом та автоматичною поїлкою, мобільний додаток чтобы вирішення спорів та чат-кавасаки для домашніх завдань та розкладу у школі, який використовують не переводя дыхания тисячі учнів. Та ще багато вражаючих проектів.
Навіть непрофесіоналу несложно зробити висновок, що більшість цих проєктів знаходяться сверху перетині двох-трьох предметів, потребують глибокого розуміння як технологій, (до і поведінки «клієнтів» які користуватимуться пристроями. Бери превеликий жаль, педагогічні виші без- випускають вчителів Embedded-програмування, тому цей напрямок в Україні розвивають лише декілька приватних шкіл. Було б добре, щоб ситуація змінилася і наші діти отримали справді сучасне і цікаве навчання.