Применение STEM-технологии для эффективного обучения математике
Информационная статья
Автор: Есаулков Артем Александрович, учитель математики МАОУ НГО "СОШ №4" города Новая Ляля Свердловской области
STEM (Science, Technic, Engineering, Mathematics) – новая технология в образовании, объединяющая в своих началах науку, технику, конструирование (проектирование) и математику. Сегодня на рынке представлено бесчисленное множество продуктов, реализующих данное направление, и одним из таких продуктов можно по праву считать образовательный конструктор Lego Mindstorms EV3.
Данный набор дает возможность конструировать и программировать мобильных роботов для различных целей, в том числе и для использования в образовательной деятельности. Эта робототехническая платформа применима не только в дополнительном образовании детей, но и в урочной деятельности, которая была апробирована на уроках математики в 5 классе.
Данный клас был выбран неслучайно. Некоторые из ребят экспериментального класса проходили онлайн курсы программирования в IT Education Academy. Поэтому это способствовало более глубокому погружению в предмет на стыке математики и информатики.
Для мониторинга эффективности технологии была выбрана тема, которая считается одной из наиболее сложных в курсе 5 класса – «Действия с обыкновенными дробями». Для более эффективного обучения данной теме был разработан лабораторный практикум, состоящий из трех лабораторных работ: «Сложение и вычитание дробей», «Умножение и деление дробей» и «Задачи на совместную работу». Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования требует наряду с достижением предметных результатов также метапредметных и личностных результатов. Поэтому лабораторные работы предусматривают групповое и межгрупповое взаимодействие, умение работать с инструкцией и получение ответа на проблемный вопрос с помощью проведения эксперимента. Учитель в данной ситуации выступает в качестве тьютора, сопровождающего самообучение детей в процессе лабораторной работы. Финалом такого урока является оценка обучающимся собственных достижений в изучении темы в целом и решении проблемной задачи в частности, а также оценка своих партнеров по группе. Ученики пишут своеобразные отзывы о том, что явилось целью данной работы лично для них, и была ли она достигнута в результате эксперимента.
Развитие непосредственно STEM-технологии в лабораторном практикуме прослеживается по принципу «от простого к сложному». Первый эксперимент обучающиеся проводят на готовом роботе, собранном учителем или воспитанниками лаборатории робототехники. Вторая лаборатория подразумевает сборку робота самими участниками образовательной деятельности, а третий эксперимент вынуждает учеников освоить базовые навыки программирования роботов. Данный лабораторный практикум не только интегрирует четыре основные концепции технологии: науку, технику, конструирование и математику. Он является своего рода пропедевтикой в последующем изучении физики и информатики, способствует развитию логического мышления, при этом вносит элемент игры в организацию урочной деятельности.
Каковы же результаты экспериментального применения робототехники на уроках математики? Во-первых, налицо максимальное включение в работу лаборатории даже тех обучающихся, которые обычно не проявляют высокой активности на уроках, что говорит о повышении мотивации к обучению. Во-вторых, и, наверное, в главных: повышение качества образования по изученной теме. После проведения одной из лабораторных работ в классе с качеством образования за текущий период 70,6 % была проведена проверочная работа по теме «Сложение и вычитание дробей». Результат данной работы – повышение качества образования до 81,3 %. В данном случае, качество образования было рассчитано по формуле:
Была проведена также контрольная работа по теме «Действия с обыкновенными дробями» (включающая умножение и деление дробей, а также задачи на совместную работу), которая также показала повышение качества образование по сравнению со средним показателем (76,5 % против 70,6 %).
После проведения каждой лабораторной работы обучающиеся отвечают на вопрос: «Понравилась ли Вам работа в формате лаборатории?». Более 90 % респондентов ответили утвердительно. А это значит, что лабораторный практикум по применению STEM-технологии при обучении математике оправдал себя и готов развиваться дальше. Современные технологии в образовании требуют проведения уроков в игровой, интерактивной форме, поскольку это напрямую способствует повышению мотивации обучающихся и качества их образования.
|
