И. П. Арефьев

Шуйский филиал ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет»,
[email protected]

ИЗУЧЕНИЕ РОБОТОТЕХНИКИ В КОНТЕКСТЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Арефьев И. П.
Аннотация: показаны важность и необходимость изучения научных основ технологической деятельности учащимися в контексте ФГОС, предложено авторское видение изучения робототехники в школе.
Ключевые слова: технологическое образование, робототехника, информатика, физика, интеграция.

I. P. Arefiev
Shuysky branch of the «Ivanovsky State University»

STUDY OF ROBOTICS IN THE CONTEXT OF TECHNOLOGICAL
EDUCATION

Annotations: to show importance and necessity of studying scientific bases of technological pupils’ activity context of Federal Educational Standard. There was offered the author’s vision of robot technology learning at school.
Keywords: technological education, robot technology, informatics, physics, integration.

В одном из номеров журнала «Школа и производство» наше внимание привлекла довольно обстоятельная и содержательная статья, посвящённая опыту организации технологического обучения школьников Президентского физико-математического лицея на основе робототехники, естественно, с опорой на знания по математике, физике, информатике [2]. Данный опыт подкрепляется ссылкой на общую тенденцию развития современной кибернетики, механотроники и робототехники. (При этом надо полагать особое оснащение и обеспечение Президентского лицея). «Используя робототехнику как современный компонент технологического образования, – подчеркивает автор, – можно не только добиться достижения большинства целей, поставленных ФГОС, но и заложить основы профессиональной ориентации школьников на инженерные специальности, спрос на которые постоянно растёт» [Там же, с. 22]. Это и понятно, достижения робототехники и автоматизированных систем изменили все сферы нашей жизни. Они широко используются в исследованиях Земли, космоса и океана, в военной промышленности, лабораторных исследованиях, в различных сферах производства и безопасности, хирургии, на транспорте, в производстве товаров. Естественно, с научными основами робототехники необходимо знакомить обучающихся, способствующее мотивации к познавательной деятельности и осознанному выбору инженерно-технических профессий.

В статье достаточно обоснованно излагается курс «Основы робототехники», рассчитанный на 3 года обучения (5 7 кл.). Изучать данный курс автор предлагает в рамках учебных часов предмета «Технологии», естественно, 2 часа в неделю. Наряду с изучением робототехники на уроках, осуществляется дополнительная кружковая деятельность учащихся. «При наличии уроков робототехники в обязательном компоненте учебного плана школы и добавление факультатива в объёме 2 часа в неделю позволит дополнить курс и сделать его более эффективным» [Там же, с. 22]. Для изучения робототехники автор предлагает следующие организационно-методические условия.

Курс «Физика роботов» (основы механики, моторные механизмы, пневматика, возобновляемые источники энергии) с приложением необходимых методических материалов для учащихся и учителя рекомендуется в качестве факультатива или дополнительных уроков технологии в объёме 2 ч. в неделю в течение одного года.
1. На занятиях помимо общего развития в области конструирования, учащиеся получают начальные знания по физике 7 класса и выше (Надо понимать, это требуется для учащихся 5 − 6 классов).
2. Курс «Электротехника» (радиоэлектронные системы управления) в продолжении учащиеся осваивают базовые законы электротехники из курса 8 класс, знакомятся с основными электронными элементами.
3. Изучение курса рекомендуется в 5−7 классах в качестве факультатива по 2 часа в неделю в течение одного года.
4. Курс «Электротехника», разработан как первая составная часть курса «Радиоэлектронные системы управления» (6 и 7 кл.), при изучении которого рассматриваются аналоговые роботы и программирование микроконтроллёров. (Надо знать уже основы электротехники).
5. На обучение школьников технологии робототехники должно отводиться 170 уч. часов для обязательного изучения курса «Технология»: 5−6 кл. по 68 ч., из расчёта 2 ч. в неделю, в 7 кл. – 34 ч. из расчёта 1 ч в неделю.
6. Для обучения технологии робототехники дополнительное время может выделено за счёт резерва времени в учебном плане.
7. При введении курса робототехники в расписание можно дополнительно к 170 ч. (!) на обязательное изучение технологии добавить час из курса информатики. Это связано с изучением в 7 классе элементов программирования, проектной деятельности и работой с офисными документами.

От себя добавим, что введение робототехники и микроэлектроники в школьное образование потребует увеличения объёма часов на изучение электричества и электротехники в 5−9 кл. за счёт сокращения объёма часов на изучения других модулей ОО «Технология» и тем самым снизит возможности обучения учащихся технологии.

Автор достаточно подробно излагает материально-техническое оснащение кабинет для занятий робототехникой (компьютеры, столы, конструкторы, полигоны − столешницы, дополнительные детали зарядные устройства, шкафы и т. д.). В масштабах страны потребуются значительные финансовые расходы, что в современных условиях сложно осуществить.
При описании требований к квалификации педагогических кадров автор совершенно верно отмечает, что подготовка учителей по направлению «Робототехника» не проводится. По его мнению, наиболее близкими являются специальности учителя информатики и учителя физики. «Наиболее эффективными преподавателями робототехники становятся педагоги, имеющие инженерное образование, а также студенты кибернетических специальностей технических вузов» [2, с. 23]. Здесь, как говорится, кто бы спорил, возражений нет, а как быть с учителями и факультетами технологии и предпринимательства? Это вопрос большой государственной и экономической важности. В статье
приведены программа основных тем курса «Методики преподавания робототехники», перечень примерного комплекта оборудования кабинета робототехники, представлена система непрерывного дополнительного образования учащихся основной школы по направлениям научно-технического профиля (робототехника, механизмы, радиоэлектронные системы управления, программирование, проектная деятельность).
Используя учебные часы ОО «Технология» основной общеобразовательной школы, формируемые знания и умения на уроках математики, информатики и физики, при изучении конкретных тем и вопросов робототехники позволяют выйти на инженерные значимые специальности. Возникает искушение встать на сторону автора статьи, поскольку «современные школы укомплектованы компьютерами, интерактивными досками, проекторами в достаточном объёме, но никаких инвестиций в оборудование, так называемые основные фонды, служащие средством обучения и ознакомления детей с будущими профессиями, необходимыми сегодня стране, не происходит» [4].

Возникает вопрос: как быть с ориентацией молодёжи на современное промышленное и агротехнологическое производство, на массовые рабочие профессии и специалистов среднего профессионального образования, потребность в которых возрастает? Если полностью перейти на изучение робототехники за счёт часов предмета технологии, то кто будет осваивать, развивать и совершенствовать для современного производства, экономики и социальной сферы традиционные и высокотехнологичные методы преобразования энергии, сырья, материалов и необходимые для человека различные услуги? Снижение статуса школьной технологии на государственном уровне делает еще менее престижным для выпускников профессии сферы материального производства и сферы услуг, обостряет проблему подготовки кадров в системе начального, среднего и высшего профессионального технологического и технического профиля [1; 3; 5]. «Дальнейшее развитие событий в этом направлении, – подчеркивает проф. Л. Н. Серебренников, – может привести к выводу технологии из базисного учебного плана школы» [5, с. 3].

У нашего народа есть поговорка: скупой платит дважды. А когда западные партнёры объявляют нашей стране санкции, то и трижды. Экономические обстоятельства изменились в худшую сторону, снизились эффективность производства и материальное обеспечение. Созидательная деятельность для молодежи уже со школьной скамьи перестает быть моделью для подражания, роль труда и технологической подготовки в воспитании детей и подростков стала менее привлекательной. Можно сказать, различных инженеров достаточно много, а современной отечественной техники и оборудования, материалов и продуктов, особенно, агротехнологического профиля не хватает, снизился спрос на социальные услуги. Естественно, в настоящее время как никогда внимание к технологическому образованию молодёжи должно значительно повыситься.

Рассматривая необходимость и обязательность изучения традиционной предметной области «Технология» в соответствии с требованиями современного производства, необходимо знакомить учащихся с научными и практическими основами робототехники в структуре содержания технологии, а не за счёт её учебных часов. Ни в коем случае не противопоставлять традиционную технологию робототехнике.

Нами предлагается следующий вариант решения данного вопроса. Как известно, в содержании ОО «Технология» наряду с модулями различного направления изучается модуль «Электротехнические работы». Данный модуль является необходимым, определяющим и мотивирующим компонентом применения знаний об электричестве при изучении робототехники. Для освоения соответствующих вопросов электричества и усвоения робототехнических основ современной техники, радиоэлектронных систем управления недостающее время необходимо выделить из часов компонента образовательного учреждения и добавить час из курса информатики. Наряду с занятиями на уроках используется кружковая деятельность учащихся. В 8−9 классах открываются и работают элективные курсы по робототехнике, а в 10−11 классах – наряду с занятиями по технологии проводятся профильные курсы. Они позволяют учащимся использовать
формирующие знания и навыки на уроках математики, информатики и физики на изучение микроэлектроники, радиоэлектронных систем управления и других вопросов робототехники. Если на занятиях элективных курсов у школьников расширяются возможности знакомиться с профессиями электротехнического профиля среднего звена, то деятельность старшеклассников на занятиях профильных курсов позволяет сформировать знания на выбор профессий инженерного профиля. При этом возникает настоятельная необходимость на государственном и региональном уровнях не снижать, а повысить внимание к технологии как дисциплине, кардинальному обновлению материально-технической базы кабинетов и учебных мастерских по технологии современным оборудованием с включением робототехники, ориентированной на современное производство, имеющее у учащихся мотивацию и познавательный интерес к получению профессии техника, технолога или инженера.

Таким образом, ознакомление подрастающего поколения с современными технологиями различных сфер производства, научными основами робототехники, микроэлектроники в предложенном варианте будет способствовать полноценной подготовке и работе будущих молодых специалистов в условиях внедрения инновационных и перспективных технологий, глобальной информатизации и роботизации всех сторон общественной жизни.

Библиографический список
1. Арефьев И. П. Технологическое образование в теоретико-методологическом контексте: Монография. Verlag: Palmarium Academic Publishing, 2013. C. 188.
2. Филиппов С. А. Опыт технологического обучения на основе роботехники // Школа и производство. 2015. № 1. С. 21−28.
3. Арефьев И. П. Актуальные проблемы инновационно-технологического образования / Под ред. Ю.Л. Хотунцева. М.: МПГУ, 2012. С. 420.
4. Хотунцев Ю. Л., Татко Г. Н. Содержание Всероссийской олимпиады школьников по технологии в период противоречий между новыми требованиями к образованию и условиями технологической
подготовки школьников // Школа и производство. 2015. № 2.
5. Овечкин В. П. Технологическое образование в постиндустриальном обществе // Школа и производство. 2008. № 5. С. 6−9.
6. Серебренников Л. Н. Состояние и перспективы технологического образования на современном этапе развития школы // Школа и производство. 2004. № 6. С. 2−5.
7. Aki Rasinen A. An analysis of Technology Education Curriculum of Six Countries // Journal of Technology Education. 2003. Vol. 15. № 1. P. 3–19.