Архив Галактики

Организация технического творчества учащихся в образовательной организации: материалы блога

Копосов Д.Г. / 03.07.2015

1.07.2010 - дата регистрации на Галактике. Очень хотелось поучаствовать в конкурсе проектов. Получилось удачно. А дальше... 5 лет на Галактике. Пора собирать мысли-скакуны в какое-то единое целое. Можно назвать и блогоуборкой.
Вдо-о-о-ох...
Начали!

Инновации, инновации, инновации… Слова знакомые, затертые ФГОСами, частыми употреблениями везде и всюду. Задумываемся ли мы о том, что будет после инноваций? Ведь любая инновация рано или поздно станет ширпотребом, обыденностью. В этом цель. Есть в стране замечательное такое место, где инновации мгновенно становятся ширпотребом - гимназия №24 города Архангельска.
LEGO MINDSTORMS, Arduino, Intel Galileo, Raspberry Pi, Cubiebord, ChipKIT, LilyPad, TRIK, NI myRIO, NI myDAQ и т.д., и т.д. Робототехника, микроэлектроника, 3D-печать. Все в одном месте и сразу. Эмоции уже не влияют на результат. Все это теперь обыденный методический инструмент. Казавшийся долгим путь ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА УЧАЩИХСЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ пройден. Дорога превратилась в огромный автобан. Школьники воспринимают это разнообразие, как норму. Добро пожаловать в мир ширпотреба.
Структурировав самое важное, что удалось написать за несколько последних лет, получается курс, цель которого популяризация и пропаганда новых форм организации научно-технического творчества учащихся в образовательных организациях.
Уверен, что учителя математики, информатики, физики, педагоги дополнительного образования, методисты, студенты и руководители ответственные за приобретение оборудования найдут что-нибудь полезное.
Курс материализовался и будет наполняться дальше.

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА УЧАЩИХСЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

Цель этого курса: популяризация и пропаганда новых форм организации научно-технического творчества учащихся в образовательных организациях.

Категория слушателей: учителя математики, информатики, физики; педагоги дополнительного образования; методисты; студенты педагогических специальностей.

ТЕМА №1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
ТЕМА №2. ПЕРВЫЙ ШАГ В РОБОТОТЕХНИКУ С LEGO MINDSTORMS
ТЕМА №3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ARDUINO В SCRATCH
ТЕМА №4. ПЛАТА INTEL GALILEO — МЕТОДИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ПЕДАГОГА
ТЕМА №5. РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОНСТРУКТОР ТРИК
ТЕМА №6. МОДЕЛИРОВАНИЕ И 3D-ПЕЧАТЬ
ТЕМА №7. NI myDAQ. Введение в цифровую электронику
ТЕМА №8. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ
ТЕМА №9. ЗАЧЕТ

Техническое творчество — вид деятельности учащихся, результатом которой является технический объект, обладающий признаками полезности и субъективной (для учащихся) новизны. Техническое творчество развивает интерес к технике и явлениям природы, способствует формированию мотивов к учебе и выбору профессии, приобретению практических умений, развитию творческих способностей и др.

Почему именно эти направления? Ответ достаточно прост: учитель информатики может создать эффективную единую систему уроков, занятий, проектов, идей. В нашей гимназии такая система и в шутку, и всерьез называется "живи в кабинете". С понедельника по понедельник, когда хочешь, когда можешь. И учащиеся 4-11 классов "живут"...
Конечно, есть школьники, которым глубоко безразлично все наше техническое многообразие. У них другие приоритеты. Это нормально. Их мы обучим в обязательном порядке на уроках, факультативных и элективных курсах. Это работает.

Иногда кажется, что нам все "с неба падает" и все легко и сказочно. Так оно и есть, когда идет работа с детьми.


ТЕМА №1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

1.1. Начала инженерного образования в школе

1.1.1. Кабинет должен быть лабораторией. Экскурсия по кабинету информатики №78
1.1.2. Творчество и ЕГЭ: идем вместе!
1.1.3. Наши лаборатории инженерной направленности
1.1.4. Видео-презентация проекта "Начала инженерного образования в школе" (2014 г.)
1.1.5. Презентация проекта НИО в 2015 году (в Екатеринбурге)
1.1.6. Приглашение в AYcamp
1.1.7. Питая инновационную среду
1.1.8. Неправильный у вас mp3-плеер...
1.1.9. Научно-техническое творчество. История успеха #1
1.1.10. Научно-техническое творчество. История успеха #2
1.1.11. Научно-техническое творчество. История успеха #3
1.1.12. Научно-техническое творчество. История успеха #4
1.1.12. Научно-техническое творчество. История успеха #5

1.2. Из опыта работы: интересные идеи и реализации

1.2.1. Выбор оборудования
1.2.2. Робототехника. Вопросы, вопросы, вопросы…
1.2.3. Зачем девушкам робототехника
1.2.4. Модель робота
1.2.5. Использование научных статей в качестве основы лабораторного практикума в средней школе
1.2.6. Информатика. 10 класс. Темы исследовательских работ
1.2.7."Замены" в школе
1.2.8. Апроксимация (STEM образование)
1.2.9. Координаты на плоскости
1.2.10. Arduino в школе. Как все начиналось (2011 г.)
1.2.11. Учителя из Норвегии изучают наш опыт
1.2.12. Выпуск 11111011111

1.3. Организация в школе лабораторий робототехники и микроэлектроники

1.3.1. Микроэлектроника в школе (видео-рассказ на Образовательной галактике Интел)
1.3.2. Робототехника в школе (видео-рассказ на Образовательной галактике Интел)
1.3.3. Использование мобильного лабораторного учебного комплекса NI MYDAQ
1.3.4. Программирование для девушек. LilyPad
1.3.5. Программируем в Processing? Скажите "Да!"
1.3.6. Заманиваем в Processing
1.3.7. Домашнее чтение по информатике

1.4. Разработка методических материалов

1.4.1. Робототехника в школе - методическая служба издательства "БИНОМ. Лаборатория знаний"
1.4.2. УМК "Первый шаг в робототехнику" (ссылки, пример планирования)
1.4.3. Программа по микроэлектронике

1.5. Зачет (задания)

1.5.1. Прислать 3 вопроса по проекту "Начала инженерного образования в школе" (в комментариях или по электронной почте)
1.5.2. Предложить и обосновать идею нового направления, не представленного у нас (в комментариях или по электронной почте)
1.5.3. Предложить 3 темы уроков по вашему предмету с кратким описанием (для учителей информатики: не алгоритмизация и программирование) с использованием оборудования с указанием используемого учебника (в комментариях или по электронной почте)
___________________________

Вопрос об организации научно-технического творчества учащихся, конечно, многогранен. Просто в современных условиях можно выделить особо важные условия реализации этого направления:

1) должен быть бренд, который позволит продвигать (развивать, защищать и т.д.) ваш проект;
2) кабинет (лаборатории) должны быть открыты всегда, а не 1,5 часа в рамках кружка;
3) даже на уроках надо "жить" проектом (другими словами: всеобъемлющая интеграция);
4) на одном направлении (или MINDSTORMS, или ARDUINO, или...) систему не выстроить;
5) всё на благо педагогики (учебные материалы не для $, диссертаций и т.п., а чтобы дети участвовали в этом процессе, чтобы видели, как все быстро рождается из идеи, желания и веры).
___________________________

ТЕМА №2. ПЕРВЫЙ ШАГ В РОБОТОТЕХНИКУ С LEGO MINDSTORMS

2.1. Быстро, быстро, еще быстрее

2.1.1. Легким движением руки кабинет превращается...
2.1.2. Перемены между уроками. 20 минут - это половина урока
2.1.3. Как все успевать на уроке
2.1.4. Кому зачем каникулы
2.1.5. Музыка переживет этот шар
2.1.6. Исследования из любых "мелочей"
2.1.7. Соревнования - это всего лишь повод
2.1.7. Чему нам учить наших детей? Школа будущего.
2.1.8. Внедрение инженерного образования в школьную программу: зачем, как и что нам это даст?
2.1.9. Робототехника на уроках. Оргмоменты
2.1.10. Опять движение по линии

2.2. Использование MINDSTORMS NXT на уроках информатики и математики

2.2.1. Занятие 1. ...
2.2.2. Занятие 2. ...
2.2.3. Занятие 3. ...
2.2.4. Занятие 4. ...
2.2.5. Занятие 5. ...
2.2.6. Занятие 6. ...
2.2.7. Сервомотор. Что внутри
2.2.8. Хранение деталей
2.2.9. Сегодня мы спасем мир (пример урока)
2.2.10. Новые шаровые опоры
2.2.11. Привет, ромашка

2.3. Использование MINDSTORMS EV3. Старт проекта

2.3.1. Есть ли смысл покупать EV3
2.3.2. Шагать можно по разному (#1, #2)
2.3.2. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #1
2.3.3. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #2
2.3.4. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #2 (часть 2)
2.3.5. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #2 (часть 3)
2.3.6. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #3
2.3.7. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #4
2.3.8. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #5
2.3.9. Первый шаг в робототехнику с LEGO MINDSTORMS EV3. #6

2.4. Зачет (задания)

2.4.1. Придумайте поле для уроков и 10 заданий, которые можно реализовать за 2 урока.
2.4.2. Опубликуйте статью (пост) о вашей разработке на Образовательной галактике Intel

________________________

Почему робототехника LEGO? Просто, доступно, эффективно. Только не соревнования первичны; нужны, но не первичны.

________________________

ТЕМА №3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ARDUINO В SCRATCH

3.1. Arduino в школе

3.1.1. Введение (фотографии с занятий)
3.1.2. Опыт гимназии в организации занятий с учащимися
3.1.3. Самый первый урок (март 2011 г.)
3.1.4. Рука-манипулятор на Arduino
3.1.5. Координаты... пока на плоскости
3.1.6. Секундомер для... Биатлона

3.2. Scratch 4 Arduino

3.2.1. Модульный принцип
3.2.2. Долгий поиск удобного оборудования
3.2.3. Занятие 1. #1…
3.2.4. Занятие 2. #2…
3.2.5. Занятие 3. #3…
3.2.6. Занятие 4. #4…
3.2.7. Занятие 5. #5…
3.2.8. Сборка. Как это будет.
3.2.9. Собирают 5-классники
3.2.10. Краш-тест оборудования
3.2.11. Используем датчик освещенности
3.2.12. Первые итоги работы с детьми
3.2.13. Использование модулей
3.2.14. Нажми на кнопку
3.2.15. Счетчик нажатий
3.2.16. Первые сложности
3.2.17. Шкалы
3.2.18. Делаем мишень
3.2.19. Будильник
3.2.20. Управляем несколькими платами
3.2.21. ИК-датчик
3.2.22. Используем Arduino и Kinect
3.2.23. Использование Kinect
3.2.24. Счетчик приседаний
3.2.25. Физкультминутка
3.2.26. Snap4Arduino
3.2.27. Светофор
3.2.28. 2 Arduino - это сложно? Нет
3.2.29. Игры и переменные

3.2.30. Программирование Arduino в Scratch #1 (начало, повторение)
3.2.31. Программирование Arduino в Scratch #2 (интересные ссылки коллег)
3.2.32. Программирование Arduino в Scratch #3 (вопросы, вопросы, вопросы)
3.2.33. Программирование Arduino в Scratch #4 (первые уроки)
3.2.34. Программирование Arduino в Scratch #5 (диалог с Arduino)

3.2.35. Scratch4Arduino. Время пришло!

3.3. Обзор перспективных Arduino-совместимых платформ

3.3.1. Rainbowduino
3.3.2. Rainbowduino (продолжение)
3.3.3. Робоплатформа STRELA
3.3.4. STRELA. Визуальный осмотр
3.3.5. STRELA. Моторы
3.3.6. STRELA. Регистры
3.3.7. STRELA. Поехали
3.3.8. STRELA. Движение по линии
3.3.9. Использование контроллера ChipKIT UNO
3.3.10. TETRA
3.3.11. Импортозамещение… в образовании

3.4. Зачет (задания)

3.4.1. Разработать краткий конспект урока с использованием платформы Arduino или написать небольшой обзор понравившегося оборудования.
3.4.2. Опубликовать статью (пост) на Образовательной галактике Intel

__________________

Почему Arduino? Если кратко, то: дешево, просто, быстро, поучительно.

__________________

ТЕМА №4. ПЛАТА INTEL GALILEO — МЕТОДИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ПЕДАГОГА

4.1. Intel Galileo. Первые шаги

4.1.1. Занятие 1.
4.1.2. Занятие 2.
4.1.3. Занятие 3.
4.1.4. Занятие 4.
4.1.5. Занятие 5.
4.1.6. Занятие 6.
4.1.7. Занятие 7.

4.2. Зачет (задание)

4.2.1. Найти в сети Интернет подборку из 3 учебных материалов по программированию Galileo, которые можно использовать в школе (в комментариях указать название проекта/идеи и ссылки)

________________________________

Почему Galileo? Интернет вещей + Windows 10
________________________________

ТЕМА №5. РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР ТРИК (TRIK)

5.1. Первое знакомство

5.1.1. ТРИК в нашей гимназии
5.1.2. Презентации к TРИКу
5.1.3. Разнообразие конструкций
5.1.4. Удобное обновление
5.1.5. TRIK Studio
5.1.6. TРИК. Уменьшаем изображение
5.1.7. Платформа ТРИК

5.2. Зачет (задание)

5.2.1. Составить в TRIK Studio небольшую программу. Вывести на экран веселый смайлик, если ИК датчик выдает до 40; вывести слово «неопределенность», если ИК датчик выдает от 40 до 60, вывести грустный смайлик в противном случае.
___________________________________

Почему ТРИК? Стартап из Сколково. Когда, если не сейчас!
___________________________________

ТЕМА №6. МОДЕЛИРОВАНИЕ И 3D-ПЕЧАТЬ

6.1. 3D-принтеры

6.1.1. Сборка принтера Engineer V2
6.1.2. Бывают проблемы
6.1.3. Моделирование и 3D-печать

6.2. Моделирование в OpenSCAD

6.2.1. Введение и тема 1 (начало)
6.2.2. Моделирование и 3D-печать. OpenSCAD. #1
6.2.3. Моделирование и 3D-печать. OpenSCAD. #2
6.2.4. Моделирование и 3D-печать. OpenSCAD. #3
6.2.5. Моделирование и 3D-печать. OpenSCAD. #4
6.2.6. Моделирование и 3D-печать. OpenSCAD. #5
6.2.7. Моделирование и 3D-печать. OpenSCAD. #6
...
6.2.12. Скоро... (июль/август 2015)
6.2.13. Немного геометрии.

6.3. Зачет (задание)

6.3.1. Скоро...
_______________________________

Почему 3D-печать? Так надо!
_______________________________

ТЕМА №7. NI myDAQ. Введение в цифровую электронику

7.1. Практикум по NI myDAQ

7.1.1. Практикум по NI myDAQ. #1
7.1.2. Практикум по NI myDAQ. #2
7.1.3. Практикум по NI myDAQ. #3
7.1.4. Практикум по NI myDAQ. #4
7.1.5. Практикум по NI myDAQ. #5
7.1.6. Практикум по NI myDAQ. #6
7.1.7. Практикум по NI myDAQ. #7
7.1.8. Практикум по NI myDAQ. #8
7.1.9. Практикум по NI myDAQ. #9
7.1.10. Практикум по NI myDAQ. #10
7.1.11. Практикум по NI myDAQ. #11
7.1.12. Практикум по NI myDAQ. #12
7.1.13. Практикум по NI myDAQ. #13
7.1.14. Практикум по NI myDAQ. #14
7.1.15. Практикум по NI myDAQ. #15
7.1.16. Практикум по NI myDAQ. #16
7.1.17. Практикум по NI myDAQ. #17

...
7.1.27.Скоро... (июль/август 2015)

7.2. Зачет (задание)

7.2.1. Скоро...
________________________________

Почему NI myDAQ? Наигрались всем остальным? Пора переходить к приборам. Идеален для изучения электроники и сбора данных с датчиков. Это другой уровень.
________________________________

ТЕМА №8. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

8.1. Страница с ответами на ваши вопросы появится… во время прохождения курса (пример).

________________________________

Если подводить некоторый итог, то качественный подход к организации научно-технического творчества подразумевает единство четырех "китов".

1. Инфраструктура. Каждая образовательная организация должна иметь достаточное количество оборудования. В идеале нужно идти по пути создания у себя Fablab. Многие будут говорить, что это дорого. Это, если сразу и много, а маленькими шагами реализовывать идею обязательно получится. Однако успех в науке и творчестве определяется людьми, а не приборами и оборудованием.

2. Профессионализм учителя. Тут мы выпрямляем спину. Мы все суперпрофессионалы педагогики! Однако, не этот профессионализм надо иметь ввиду. Смотрим в зеркало и видим не педагога, а ученого (в идеале, конечно). Мы должны владеть научными методами, иметь научные публикации (не по направлению "образование"), разбираться в большом спектре смежных с нашей дисциплин. Посещать семинары, круглые столы, научные конференции (не образовательные). Общаться с преподавателями университетов (в системе кураторства). Это позволит более гармонично, авторитетно и плавно вовлекать школьников.

3. Готовность ребенка к научно-техническому творчеству и согласие родителей на это. Часто ли родители покупают 10-20 наборов конструкторов, а если ребенок ломает/теряет - покупают новые? Или чаще наказывают? Огромное количество родителей формируют страх ребенка перед техникой. И "контрольным выстрелом" дарят смартфон в начальной школе. Менять уже сформированного значительно сложнее, нежели просто формировать. Таких школьников очень много. Путь долгий. На этом этапе приходит понимание, что нужно создавать единство...

4. Своя школа. Наверное это громко сказано, но стремиться нужно к этому. Учащиеся всех возрастов должны быть в одной команде. Это преемственность. Постепенно сформируется и школа, как направление с единством основных взглядов, общностью, преемственностью принципов и методов. Особенно впечатляет, когда талантливый ребенок начинает все объяснять своим старшим товарищам.

Без этих четырех "китов", говорить о научно-техническом творчестве, конечно, тоже можно. 2,5% талантливой молодежи есть всегда (по статистике), но стране нужно минимум 20%. Чудес не бывает.


ТЕМА №9. ЗАЧЕТ

9.1. Дополнительные материалы

9.1.1. Виртуальная экскурсия в кабинет информатики
9.1.2. Библиотека кабинета информатики
9.1.3. Ремонт кабинета
9.1.4. ...

9.2. Зачет (задание)

9.2.1. Напишите в комментариях, что подробно необходимо сфотографировать в кабинете (или снять видео).
9.2.2. Выполнить все задания по темам (1-8).
9.2.3. Выполнить контрольное задание: написать небольшое эссе (или можно назвать это по другому), как Вы видите подход к организации научно-технического творчества учащихся. Работу нужно опубликовать пост на Галактике.

________________________________

Выдох...
Дополним, исправим, оптимизируем.
А как все безобидно начиналось: "Можно в конкурсе поучаствовать?".
Спасибо, Галактика!!!
Впереди новая пятилетка.
И снова вдо-о-о-о-ох...