CC BY
5II. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ
ОБРАЗОВАНИИ
УДК 141.7
DOI: 10.24412/2222-7520-2023-1 -42-50
Власова Алена Александровна
магистрант кафедры физики и технологии, педагог дополнительного образования e-mail: 64001@pspu.ru
Водяненко Галина Рудольфовна
кандидат педагогических наук, доцент кафедры физики и технологии
e-mail: vodyanenko_gr@pspu.ru
ФГБОУ ВО «Пермский государственный гуманитарно-педагогический
университет», г. Пермь, Россия 614990, г. Пермь, ул. Сибирская, 24
steam-проекты на занятиях компьютерной графикой
Alyona A. Vlasova
Master Student of the Department of Physics and Technology,
Additional Education e-mail: 64001@pspu.ru
Galina R. Vodyanenko
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor at the Department of Physics and Technology e-mail: vodyanenko_gr@pspu.ru
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Perm State Humanitarian Pedagogical University» 614990, Russia, Perm, 24, Sibirskaya Str.
STEAM PROJECTS IN COMPUTER GRAPHICS CLASSES
Аннотация: в статье названы инновационные практики STEAM подхода в образовании, рассматривается понятие интердисциплинарности как основного преимущества STEAM-образования, представлена возможность реализации проектной деятельности школьников в рамках STEAM-образования, раскрываются особенности реализации STEAM-проектов при
© Власова А.А., Водяненко Г.Р., 2023
обучении школьников компьютерной графике в дополнительном образовании детей. Выделяются основные свойства STEAM-проектов. Обсуждается структура проекта по проектно-ориентированному STEAM-обучению.
Ключевые слова: интердисциплинарность, STEAM-подход, инновационные практики, проектирование, компьютерная графика, дополнительное образование, STEAM-проекты, проектная деятельность, STEAM-обучение.
Abstract: the article names innovative practices of the STEAM approach in education, examines the concept of interdisciplinarity as the main advantage of STEAM education, presents the possibility of implementing project activities of schoolchildren within STEAM education, reveals the specifics of implementing STEAM projects when teaching computer graphics to schoolchildren in additional education of children. The main properties of STEAM projects are highlighted. The structure of the project on project-oriented STEAM training is discussed.
Key words: interdisciplinarity, STEAM approach, innovative practices, design, computer graphics, additional education, STEAM projects, project activities, STEAM training.
В современном мире, где технологии и наука играют ключевую роль в развитии общества, образование становится более универсальным и интерактивным. Одним из подходов, который активно развивается в образовании, является STEAM-образование, объединяющее науку, технологии, инженерное дело, искусство и математику.
Одним из главных преимуществ STEAM-образования является интердисциплинарность - способность объединить различные области знаний в одном учебном процессе, что позволяет учащимся видеть взаимосвязи между различными дисциплинами и применять знания из одной области к решению проблем в другой.
Подход STEAM включает ряд инновационных практик, которые могут помочь педагогам и родителям обеспечить более качественное и интересное обучение для детей и подростков.
1. Проектное обучение. Одной из основных практик STEAM-образования является проектное обучение, где обучающиеся работают над реальными проектами, решая проблемы, используя знания из разных областей. Этот метод позволяет учащимся видеть, как их учебные знания применяется на практике.
2. Интеграция искусства. Искусство играет важную роль в STEAM-образовании, помогая школьникам развивать творческое мышление и воображение. Искусство может быть интегрировано в уроки науки и математики, делая обучение более увлекательным.
3. Использование технологий. Технологии, такие как компьютерное моделирование, 3D-печать и программирование, играют важную роль в STEAM-образовании. Они позволяют учащимся применять свои знания на практике и решать задачи с использованием современных инструментов.
4. Сотрудничество. Взаимодействие, партнерство, совместная деятельность между учениками и даже между разными образовательными учреждениями может усилить эффективность STEAM-образования. Обмен знаниями и опытом способствует более глубокому пониманию предметов.
5. Поддержка родителей (законных представителей). Вовлечение родителей (законных представителей) в образовательный процесс детей также является важной практикой STEAM-образования, поскольку это стимулирует интерес детей к науке и технологиям, а также обеспечивает их доступ к соответствующим ресурсам.
Технологическим компонентом STEAM-образования, позволяющим достигнуть запланированных образовательных результатов, выступает технология проектного обучения. Создание проектов способствует развитию у учащихся самостоятельности, креативности, критического мышления, коммуникативных навыков, а также исследовательских умений.
Как любая технология, проектное обучение характеризуется наличием определенных свойств. Однако в STEAM-образовании проекты имеют специфические отличия, позволяющие говорить о возникновении такого вида проектов, которые можно назвать STEAM-проектами. Основные свойства STEAM-проектов рассмотрим с позиции реализуемого в учреждении дополнительного образования детей STEAM-проекта «Разработка рекламной вывески».
1. STEAM-проекты разрабатываются под конкретный педагогический замысел. В нашем проекте педагогический замысел состоит в том, чтобы погрузить детей в мир различных профессий, специфика реализации которых будет необходима при создании проектного продукта. STEAM-проект направлен на создание изделия современной научно-технической индустрии или его прототипа на основе применения знаний из разных областей науки или разных предметных дисциплин. Для выполнения проекта рекламной вывески мы будем обращаться к таким дисциплинам, как компьютерная графика, программирование (для интерактивных вывесок), 3D-моделирование, обществознание, физика.
2. Технология STEAM-проекта строится в соответствии с определенными техническими этапами и предполагает соответствующий алгоритм действий. Занятие по разработке STEAM-проекта начинается с актуализации необходимых для проекта знаний из разных предметных областей. Обучающиеся самостоятельно планируют свою деятельность и определяют круг знаний. Затем проводится инструктаж, и в итоге учащиеся разрабатывают, создают и тестируют прототипы реальных продуктов современной индустрии.
3. Технология STEAM-проектов может быть воспроизведена каждым педагогом, внедряющим технологию STEAM-образования.
4. STEAM-проект гарантирует достижение запланированного образовательного результата - сконструированного или смоделированного изделия реального мира и изменение личностных характеристик каждого участника проекта.
Разработка STEAM-проектов происходит в несколько этапов, подобно тому, как это осуществляется в стандартных проектах, но вместе с тем обладающих своими особенностями.
1. Постановка учащимися цели и задач STEAM-проекта.
2. Разработка STEAM-проекта.
3. Конструирование или моделирование продукта современной индустрии или его прототипа.
4. Тестирование полученного изделия.
5. Обсуждение завершенного STEAM-проекта.
Технология STEAM формирует межпредметные компетенции, важнейшими из которых являются уверенность в собственных силах, желание и умение учиться.
Возникает вопрос - как педагог, преподающий, к примеру, изобразительное искусство (ИЗО) или обществознание, может вести проект учащихся, если он не разбирается ни в инженерном деле, ни в математике? Но с другой стороны: а как учителю информатики ввести знания по мировой художественной культуре (МХК) в свои проекты? На самом деле тут нет больших сложностей. Важно создать образовательное пространство, которое будет мотивировать учеников самостоятельно находить ответы на вопросы, даже если педагог не сможет что-то конкретное подсказать.
Например, при реализации проекта «Разработка рекламной вывески», педагог направления «Компьютерная графика» помогает детям разрабатывать эскиз в графическом редакторе. При создании 3D-модели вывески учащихся консультирует педагог объединения «3D-моделирование». Для уточнения разрешенных норм к рекламным вывескам на фасадах различных зданий школьники обращаются к учителю обществознания и права при определении размеров эскиза. А в нюансах подбора креплений вывески с конкретной массой и подключения к ней световых и электрических элементов помогают разобраться учителя физики и технологии.
Таким образом, реализуется не только интердисциплинарность подхода STEAM, но и усиливается взаимодействие между основным и дополнительным образованием, что повышает эффективность STEAM-образования.
STEAM-подход подразумевает командную работу, в рамках которой каждый член команды занимается определенной частью проекта. Таким образом, ребята делят роли-профессии, например, программиста, дизайнера, менеджера проекта, тестировщика, инженера-проектировщика, маркетинг-менеджера (ведь для проекта нужно и презентацию подготовить, и анализ потребительского рынка провести) [4].
Дидактическое проектирование проектно-ориентированного STEAM-обучения в значительной степени зависит от типа учебного проекта, т.е. от продолжительности проектной деятельности учеников, профиля изучаемого содержания, доминирующему виду проектной деятельности учеников, числа участников, способа представления результатов проекта и др.
По числу участников учебные проекты могут быть на индивидуальными, парными или групповыми.
По продолжительности проектной деятельности учебные проекты делятся на краткосрочные (до 5 дней); среднесрочные (до 1 месяца); долгосрочные (от 2-3 месяцев до учебного года).
По профилю знаний проекты подразделяются на монопредметные, межпредметные, транспредметные (синтез компонентов основного и дополнительного содержания образования), надпредметные (выходящие за рамки содержания школьных дисциплин).
По доминирующему виду проектной деятельности проекты могут быть информационными, исследовательскими, практико-ориентированными, творческими.
По типу создаваемых учениками проектных продуктов выделяют проекты, завершающиеся созданием:
- электронных текстовых документов (эссе, рефератов, докладов, отчетов);
- электронных презентаций;
- цифровых графических документов (чертежей, схем, изображений, фотоальбомов, постеров и т.п.);
- мультимедийных школьных продуктов (видеоклипов, звукозаписей и видеофильмов);
- натурных макетов и моделей;
- компьютерных моделей, программ, баз данных, сайтов и т.п.
По форме представления результатов проектной деятельности обучаемых различают: доклады перед классом; доклады на школьных конференциях; выставки; школьные, региональные, национальные и международные конкурсы и олимпиады [1].
Далее представлена рекомендуемая структура проекта по проектно-ориентированному STEAM-обучению на примере проекта «Разработка рекламной вывески».
1. Название проекта: «Профориентация обучающихся путем разработки рекламной вывески».
2. Учитель: ФИО.
3. Класс/возраст: 12-13 лет
4. Опорная предметная область: инжиниринг, технологии и дизайн.
5. Опорная учебная дисциплина: информатика и технология.
6. Интегрируемые предметные области: естественно-научная, общественно-научная.
7. Интегрируемые учебные дисциплины (указываются дисциплины, темы из которых интегрированы в данный проект): физика, обществознание, математика.
8. Целевые специфические компетенции (указываются также и компетенции из интегрируемых учебных дисциплин): реализация себя в профессиональном труде одной из ролей-профессий, функциональное использование методов и инструментов управления процессами, проектами,
продуктами цифровой трансформации и регулярным решением сложных профессиональных задач при реализации проекта.
9. Целевые трансдисциплинарные компетенции: самостоятельно приобретать знания, способность к групповой деятельности и сотрудничеству
10. Название проекта: Рекламная вывеска «...».
11. Тип проекта (информационный, исследовательский, прикладной, практический, творческий): практический, творческий.
12. Цель проекта: ознакомить учащихся с профессиональной деятельностью программиста, дизайнера, менеджера проекта, тестировщика, маркетинг-менеджера, инженера-проектировщика через разработку рекламной вывески.
13. Операционные цели проекта:
- постановка учащимися цели и задач STEAM-проекта;
- разработка STEAM-проекта;
- конструирование/моделирование продукта;
- тестирование полученного изделия;
- обсуждение завершенного STEАM-проекта.
14. Задание на проектирование, выдаваемое ученикам: разработать модель рекламной вывески и презентовать заказчику.
15. Ожидаемый продукт / Ожидаемые продукты проекта: модель вывески.
16. Учителя, с которыми следует согласовывать процесс проектирования (по каждой из интегрированных дисциплин): ФИО.
17. Вид проекта (индивидуальный, парный, групповой): групповой.
18. Библиография.
19. Цифровые ресурсы (указываются ссылки на соответствующие ресурсы).
20. Дизайн (план) основных работ / мероприятий, выполняемых в рамках проектно-ориентированного обучения, который оформляется в виде таблицы (таблица):
- по строкам - этапы проекта и цели каждого из них (документирование, информирование, внедрение, презентация, оценивание).
- по столбцам - проектная деятельность учителя; проектная деятельность учеников; сроки выполнения; учителя, привлекаемые к консультированию учащихся; необходимые ресурсы.
Дизайн (план) основных работ
Этапы и цели Проектная деятельность учителя Проектная деятельность учеников Сроки выполнения Учителя Ресурсы
Документирование Цель:
Информирование Цель:
Внедрение Цель:
Презентация Цель:
Оценивание Цель:
21. Критерии оценивания школьных продуктов, разработанных учениками при выполнении проекта.
22. Приложения (упор на цифровые учебные объекты, размещенные в Интернете, с указанием соответствующих ссылок).
Ключевым моментом в проектно-ориентированном обучении является выбор тем, предлагаемых ученикам. STEAM-проекты должны:
- способствовать достижению поставленных учебных целей;
- быть актуальными и значимыми для обучающихся;
- быть посильными для обучающихся (соответствовать уровню их подготовки);
- быть ориентированными на практическое применение уже имеющихся знаний и умений;
- быть обеспеченными необходимыми ресурсами (литературой, цифровыми ресурсами, материальными ресурсами и т.д.);
- быть лаконичными и понятными.
Таким образом, при STEAM-обучении разрабатываемые проекты должны основываться на применение методов активного обучения, причем создаваемые учебные ситуации должны иметь прикладной и междисциплинарный характер, с преобладающим использованием цифровых интерактивных учебных объектов
[4].
На занятиях компьютерной графикой проектный метод позволяет использовать все воспитательные дидактические возможности. Он реализуется, во-первых, как один из методов проблемного обучения, активизирующий и углубляющий познания, во-вторых, как метод позволяющий обучать самостоятельному мышлению и деятельности, в-третьих, как метод, дающий возможность обучать групповому взаимодействию, что важно для социализации учащихся, для формирования профессиональных навыков в предпрофессиональном обучении в компьютерной графике [2].
В процессе работы над проектом происходит тесное личностное взаимодействие педагога с учеником на принципах равного партнерства. Метод проектов вовлекает ученика в деятельность, где целью является получение интересного для обучаемого результата - результата работы над проектом - что является сильным мотиватором. С помощью метода проектов осуществляется «деятельностный» подход к воспитанию и обучению. Занятия компьютерной графики имеют ярко выраженную практическую направленность. Целью занятий педагог может ставить практический результат, получаемый с помощью компьютера, программных средств, программных пакетов, оболочек. Этот результат дает возможность организовать деятельность в интересной для участника форме, целенаправленной на значимый для обучающихся результат - продукт
коллективной, познавательной, творческой работы. Практические знания превращаются в увлекательные, целенаправленные действия. Освоение программных средств и вычислительной техники становится более осмысленным, работа учащихся осознанной, увлекательной, прагматически и познавательно мотивированной [3].
В то же время метод проектов на занятиях компьютерной графикой - это метод организации группового обучения. В процессе творческой проектной деятельности учащихся групповое взаимодействие, предусмотренное по ходу выполнения проекта, позволяет воспитать и развить важные социальные качества личности. Это способность работать в коллективе, взаимодействовать, помогать друг другу, работать на одну цель. Совместно планировать работу и оценивать вклад и результаты работы каждого.
Создание проектов на занятиях компьютерной графикой:
1) создает устойчивую положительную мотивацию к изучению соответствующего материала и самостоятельному решению прикладных задач;
2) при использовании метода проектов у учащихся появляются широкие возможности для самореализации (выбор темы);
3) формирует чувство ответственности за выполняемый объем работ;
4) создает условия для отношений сотрудничества между учащимися;
5) формирует навыки применения программного обеспечения в разных прикладных областях;
6) способствует развитию творческого подхода к решению задач и формированию умений поиска и выбора оптимального их решения;
7) стимулируется интерес учащихся к обучению через организацию их самостоятельной деятельности, постановку перед ними целей и проблем, решение которых ведет к появлению новых знаний и умений;
8) за сравнительно короткий срок достигается максимальный обучающий эффект - учащимся приходится привлекать знания из разных областей, прогнозировать результаты. Знания, полученные в процессе самостоятельной работы, остаются надолго;
9) позволяет создать продукт (проект);
10) учащиеся получают личностно-значимый результат, который можно увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности;
11) обучение становится более интересным и полезным;
12) способствует развитию творческих способностей [1].
Применение метода проектов на занятиях компьютерной графикой показывает, что:
- использование этого метода позволяет решить значительную часть стоящих перед педагогом задач, помогая обучающимся осознать фундаментальность изучаемого курса;
- при такой организации обучения происходит привитие обучающимся навыков сознательного и рационального использования программного обеспечения в учебной, а затем и в профессиональной деятельности;
- происходит стимулирование у учащихся интереса к данной программе дополнительного образования, формируются правильные представления о месте компьютерной графики в жизни современного человека, развиваются творческие способности обучающихся [2].
В проектной деятельности ребёнок наиболее ярко проявляет свои способности, раскрывает своё мироощущение, открывает для себя что-то новое.
В то же время богатые возможности современного программного обеспечения позволяют подходить к работе творчески и нестандартно. Проектная работа формирует у обучающихся качества, необходимые в жизни и в их будущей профессиональной деятельности.
Список литературы
1. Белаш М.А. Проектная деятельность на уроках информатики // Актуальные вопросы современной педагогики [Электронный ресурс] : материалы VII Междунар. науч. конф. - Самара : АСГАРД, 2015. - С. 65-67. -URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/202/8581/ (дата обращения: 10.09.2023).
2. Гизатулина О.И. Проектная деятельность учащихся с использованием ИКТ [Электронный ресурс] // Молодой ученый. - 2016. - № 11 (115). - С. 16821688. - URL: https://moluch.ru/archive/115/30678/ (дата обращения: 15.04.2022).
3. Жуков М.С., Конюшенко С.М., Петрущенков А.В. STEM-подход в образовании: российские и зарубежные образовательные практики // Известия БГА: психолого-педагогические науки / БГАРФ. - 2017. - № 4 (42). - С. 96-101.
4. Сабирова Ф.М., Анисимова Т.И. Теория и практика реализации STEAM-образования : учеб. пособие. - Казань : Школа, 2022. - 108 с.
