Статья: Организационно-содержательные аспекты подготовки будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники в профессиональной деятельности

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет»

ГАУ ДПО НСО «Новосибирский институт повышения квалификации и переподготовки работников образования»

Организационно-содержательные аспекты подготовки будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники в профессиональной деятельности

Чупин Д.Ю., к.п.н., доцент

Волчек М.Г., к.п.н., доцент

Новосибирск, Россия

Аннотация

Статья посвящена актуальной проблеме неготовности учителей технологии к применению образовательной робототехники в процессе технологической подготовки обучающихся общеобразовательных организаций. Основное внимание авторы акцентируют на необходимости организации подготовки будущих учителей технологии в педагогических вузах в соответствии с современными требованиями к содержанию и результатам технологического образования школьников.

В данной статье, во-первых, на основе рассмотрения современных нормативно-правовых документов, информационно-методических материалов и рекомендательных писем раскрывается необходимость внедрения робототехники в содержание технологической подготовки школьников; во-вторых, проанализированы возможные подходы к повышению готовности как работающих, так и будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники в профессионально-педагогической деятельности; в-третьих, представлена структура и содержание подготовки будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники, в рамках реализуемой основной образовательной программы по профилю «Технология» на базе института физикоматематического, информационного и технологического образования Новосибирского государственного педагогического университета; в-четвертых, обобщены предварительные результаты, достигнутые посредством организации данной подготовки.

В результате исследования обоснована необходимость подготовки будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники именно на уровне высшего образования - бакалавриата и магистратуры.

Опыт реализации подготовки студентов педагогического вуза - будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники подтвердил эффективность применения образовательной робототехники в качестве современного средства обучения. В то же время, полученные результаты способствовали организации данной подготовки студентов на уровне магистратуры, а также разработке программы повышения квалификации для работающих педагогов технологического образования в области образовательной робототехники.

Ключевые слова: образовательная робототехника; подготовка будущих учителей технологии; технологическая подготовка школьников

Abstract

Organizational and content aspects of training future technology teachers for the use of educational robotics in professional activities

Chupin D.Yu., Volchek M.G., Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk, Russia

The article is devoted to the actual problem of the unavailability of technology teachers to use educational robotics in the process of technological training of students of educational organizations. The authors focus on the need to organize the training of future technology teachers in pedagogical universities in accordance with modern requirements for the content and results of technological education of schoolchildren.

In this article, firstly, on the basis of consideration of modern regulatory and legal documents, information and methodological materials and recommendation papers, the necessity of introducing robotics into the content of technological training of schoolchildren is revealed; secondly, possible approaches to increasing the readiness of both working and future technology teachers to use educational robotics in professional and pedagogical activities are analyzed; thirdly, the structure and content of the training of future technology teachers for the use of educational robotics, within the framework of the implemented basic educational program on the profile "Technology" on the basis of the Institute of Physical, Mathematical, Information and Technological Education of Novosibirsk State Pedagogical University, is presented; fourth, the preliminary results achieved through the organization of this training are summarized.

As a result of the research, the necessity of preparing future technology teachers for the application of educational robotics is justified at the level of higher education - bachelor's and master's degrees.

The experience of implementing the training of students of a pedagogical university - future teachers of technology for the use of educational robotics has confirmed the effectiveness of using educational robotics as a modern teaching tool. At the same time, the obtained results contributed to the organization of this training of students at the master's level, as well as the development of a professional development program for working teachers of technological education in the field of educational robotics.

Keywords: robotics in education; training of future technology teachers; technological training of schoolchildren

Введение

В современном мире, когда объем знаний в каждой предметной области стремительно растет, причем скорость этого роста также увеличивается, возрастает необходимость все время получать новые знания, в этом помогает как образовательный процесс, так и самостоятельное изучение материала.

В информационном обществе быть конкурентоспособным - значит быть готовым развивать инновационное производство, фундаментальную и прикладную науку, но главное - быть готовым к непрерывному образованию. Возникает потребность в применении уже на уровне общего образования новых или актуализированных образовательных средств, способствующих эффективному формированию готовности к непрерывному образованию, универсальных учебных действий и метапредметных компетенций. В качестве одного из таких средств уже достаточно давно называется образовательная робототехника.

В общеобразовательных организациях возможности применения образовательной робототехники в большей степени связываются с такими предметами как «Технология» и «Информатика». Но возникают вопросы о готовности к ее применению учителей, особенно учителей технологии, а также о содержании подобной подготовки в вузе.

Целью данного исследования являлось определение организационных и содержательных аспектов подготовки будущих учителей технологии к применению образовательной робототехники в профессиональной деятельности.

Для достижения данной цели необходимо рассмотреть библиографические источники, позволяющие уточнить термин «образовательная робототехника» и направления ее применения в России и за рубежом; нормативные требования и рекомендательные документы, определяющие возможности внедрения образовательной робототехники в процесс технологической подготовки обучающихся общеобразовательных организаций; возможные подходы к повышению готовности действующих и будущих учителей к применению образовательной робототехники в профессиональной деятельности, а также содержательные аспекты данной подготовки.

Понятие и направления применения образовательной робототехники

Термин образовательная робототехника (educational robotics) пришел в российское образование с Запада, где и были заложены базовые ее основы [1; 2]. По сути, под данным термином в широком смысле понимается образование в области робототехники. В англоязычной Википедии образовательная робототехника определяется как «обучение проектированию, анализу, применению и эксплуатации роботов», способствующее также «мотивированию и облегчению обучения другим, часто основополагающим темам, таким как программирование, искусственный интеллект или инженерное проектирование»¹.

В нашей стране возможности внедрения робототехники в процесс обучения различных образовательных организаций и различных предметных областей достаточно активно рассматривались еще 7-8 лет назад [3-5].

Сегодня актуальность применения робототехники в образовании обуславливается еще и глобальной цифровизацией большинства отраслей современного производства и вообще сфер деятельности современного человека. Причем речь идет уже не только о необходимости подготовки квалифицированных инженерных кадров в области электроники, робототехники и автоматизации в сфере профессионального образования, но и о целесообразности внедрения образовательной робототехники начиная уже с уровня начальной школы и даже дошкольного образования [6-10].

Нормативные требования и рекомендательные документы

На уровне нормативных требований и рекомендательных документов возможность внедрения робототехники в образовательный процесс общеобразовательных организаций предусматривается относительно недавно. Действующий ФГОС ООО 2010 года задавал только ориентиры результатов образовательного процесса, практически не регламентируя его содержанияEducational robotics // Wikipedia. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (утв. Приказом Минобрнауки № 1897 от 17.12.2010 г.).. Впервые «робототехника» упоминалась в качестве содержательного элемента предметов «Информатика» и «Технология» в Примерной основной образовательной программе основного общего образования (ПООП ООО) 2015 годаПримерная основная образовательная программа основного общего образования (одобрена решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию в 2015 г.).. Утверждение в декабре 2018 года Концепции преподавания предметной области «Технология», в которой робототехника также обозначена в качестве одного из обязательных содержательных компонентов, несколько изменило ситуациюКонцепция преподавания предметной области «Технология» в образовательных организациях Российской Федерации, реализующих основные общеобразовательные программы (опубликована 30.12.2018 г.).. В обновленной редакции ПООП ООО от 04.02.2020 г. «Робототехника» предусматривалась уже в качестве одного из одноименных содержательных модулей предметной области «Технология», представлены результаты обучения по классам основной школы в области робототехникиПримерная основная образовательная программа основного общего образования (одобрена решением

федерального учебно-методического объединения по общему образованию, ред. 04.02.2020 г.)..

Однако Примерные программы имеют все-таки рекомендательный характер для общеобразовательных организаций, разрабатывающих, по сути, собственные образовательные программы, в которых не всегда находится место «робототехнике». Поэтому до последнего времени робототехника в качестве содержательного компонента образовательной программы на уровне общего образования получала наибольшее развитие в организациях, реализующих инженерно-технологический профиль образования, а также в организациях, имеющих материально-технические и кадровые возможности для ее реализации в основном во внеурочной деятельности обучающихся.

На данный момент утвержден обновленный ФГОС ООО (31.05.2021 г.), вступающий в силу с 1 сентября 2022 г., в большей степени ориентированный на приоритеты научно-технологического развития страны, цифровизацию сферы образования и более широкое внедрение в образовательный процесс современных технологий. Данный ФГОС в качестве одного из результатов обучения в предметной области «Технология» предусматривает «сформированность представлений о современном уровне развития технологий и понимания трендов технологического развития, в том числе в сфере цифровых технологий и искусственного интеллекта, роботизированных систем, ресурсосберегающей энергетики и другим приоритетным направлениям научно-технологического развития Российской Федерации...»Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (утв. Приказом Минпросвещения №287от31.05.2021 г.) [Электронныйресурс]. То есть, имея силу нормативного документа, ФГОС ООО уже обязывает все общеобразовательные организации включать в рабочие программы по «Технологии» содержательные компоненты по робототехнике, обеспечивающие достижение соответствующих результатов обучения.

Анализ готовности учителей технологии к применению образовательной робототехники

Все вышесказанное раскрывает актуальность более широкого внедрения робототехники, в том числе как средства обучения, в содержание предметной области «Технология». Однако, как показывают исследования ряда работ по данной тематике, а также анализ опыта по внедрению и реализации образовательной робототехники в ряде образовательных учреждений города Новосибирска, одной из основных проблем данного направления является неготовность большинства учителей технологии к ее реализации в профессиональной деятельности [11; 12]. Исключение составляют в основном учителя общеобразовательных организаций, реализующих инженерно-технологический профиль подготовки.

Это также подтверждается результатами опроса педагогических работников, осуществляющих технологическую подготовку школьников, проведенного в начале 2021-2022 учебного года в рамках ежегодного Регионального научно-методического семинара «День учителя технологии» на базе Новосибирского государственного педагогического университета. Дистанционный формат проведения данного мероприятия позволил привлечь в 2021 году более 450 участников, в том числе представителей из других регионов, причем как учителей школ, методистов районных управлений образования, так и педагогов вузов, организаций среднего профессионального и дополнительного образования.

В процессе онлайн-регистрации участникам мероприятия была предоставлена возможность обозначить реперные точки, вызывающие затруднения в их профессиональной деятельности. Их критический анализ позволил сформировать несколько ключевых групп вопросов актуальных для учителей технологии на сегодняшний день, представленных в таблице 1.

Таблица 1

Ключевые вопросы для педагогов предметной области «Технология»