CC BY
15ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ГРАМОТНОСТЬ И ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
И. И. НЕКРАСОВА, кандидат педагогических наук, доцент, заведующая кафедрой техники и технологического образования Новосибирского государственного педагогического университета irinanekrasova @таН.ш
В статье проанализированы возможности формирования технологической грамотности в контексте цифровой трансформации образования. Определены условия разработки программно-методического комплекса, содержащего тематические модули современного технологического образования, с внедрением в структуру модулей элементов проектной и исследовательской деятельности, технологии Web 2.0.
The article deals with the analysis of the opportunities for the technological literacy formation in the context of the digital transformation of education. The conditions for the development of a software and methodological complex containing thematic modules of modern technological education with the introduction of elements of design and research activities Web 2.0 technology into the structure of modules are defined.
Ключевые слова: технологическое образование, технологическая грамотность, информационная культура, цифровая трансформация образования, программно-методический комплекс, технология Web 2.0.
Key words: technological education, technological literacy, information culture, digital transformation of education, software and methodological complex, Web 2.0 technology
Сегодня особенно актуален вопрос о формировании информационной и технологической компетентности обучающихся. В Программе ЮНЕСКО «Информация для всех» говорится о формировании информационной культуры личности, организации информационного просвещения и образования как важнейшего условия обеспечения доступа к знаниям, информации и киберпространству [3; 5]. Проблема технологического образования и технологической компетентности обусловлена переходом общества на новый рубеж своего развития — постиндустриальный, что в свою очередь диктует конкретные требования к образованию.
Образование неразрывно связано с такими понятиями, как информационная среда, информационная культура, информационная грамотность. Информационно-образовательная среда рассматривается как «системный комплекс информационных, технических и административно-организационных компонентов, ориентированных на удовлетворение образовательных потребностей различных категорий пользователей» [8, с. 147].
Термин «информационная культура» впервые появился в 1970-х годах и означал культуру рациональной и эффективной организации интеллектуальной деятельности людей [2; 5; 9]. В последнее время
актуальным становится и такое понятие, как функциональная грамотность, то есть способность использовать полученные знания, умения и навыки в реальных жизненных ситуациях [6; 1].
Технологическое образование сегодня выступает необходимым компонентом общего образования, поскольку дает обучающимся возможность применять на практике знания основ наук, осваивать общие принципы и конкретные навыки преобразующей деятельности человека, различные формы информационной и материальной культуры, создавать новые продукты. В формировании универсальных учебных действий, навыков XXI века значительную роль играет предметная область «Технология». В ходе ее освоения ведущей формой учебной деятельности является разработка и реализация проекта, то есть исследовательская деятельность, систематическое использование фундаментальных знаний. В процессе цифровизации и цифровой трансформации образования на первый план выходит тесно связанная с цифровой грамотностью технологическая грамотность — способность использовать, понимать и оценивать технологии. Технологическое образование как организованный процесс обучения и воспитания, направленный на повышение технологической культуры, формирует технологиче скую грамотность. Результат реализации содержания технологического образования (в таких направлениях, как современные технологии и перспективы их развития, формирование технологической культуры и проектно-технологического мышления обучающихся, построение образовательных траекторий и планов в области профессионального самоопределения) — технологически грамотная личность.
Преподавание предметной области «Технология» и формирование технологической грамотности в условиях цифровой трансформации образования неизбежно влечет за собой ряд вопросов, при решении которых цифровую трансформацию образования мы рассматриваем как комп-
лекс взаимосвязанных изменений в системе образования, затрагивающих все его составляющие (целеполагание, содержание, процесс обучения, оценку качества, управление). Следовательно, решение данной проблемы основано на взаимной адаптации цифровых и педагогических технологий. Основа цифровой трансформации образования — DigCompEdu 2018 —европейская модель цифровых компетенций для образования. Цифровая трансформация образования приводит к тому, что появляются такие понятия, как цифровая педагогика, цифровая дидактика, цифровые компетентности, цифровая грамотность.
Сегодня возникает необходимость в разработке программно-методического комплекса (ПМК), который позволит достичь необходимого уровня подготовки студентов по направлению технология и дополнительное образование, а также переподготовки и повышения квалификации учителей технологии и инженерно-технических работников, способных работать в условиях цифровой трансформации образования. ПМК должен обеспечить возможность:
3 создавать новые образовательные технологии, платформы, инструментарий, 3 осуществлять проектную деятельность по разработке оборудования и технологических процессов для цифрового производства,
3 проводить научные исследования в сфере цифровизации, высоких технологий и преобразования материалов, энергии и информации с целью их применения в образовательной деятельности,
3 организовывать практическое обучение на современном уровне с использованием перспективных цифровых технологий и высокотехнологичного оборудования,
3 разрабатывать и реализовывать проекты в предметной области «Технология»,
В процессе цифровизации и цифровой трансформации образования на первый план выходит тесно связанная с цифровой грамотностью технологическая грамотность — способность использовать, понимать и оценивать технологии.
При разработке программно-методического комплекса мы пришли к выводу, что в него необходимо включать как классические, так и современные модули обучения в рамках изучаемых дисциплин.
создавая тем самым условия для формирования технологической грамотности
ПМК будет включать в себя и такие направления, как умный дом, автономные транспортные системы, передовые производственные системы, передовые производственные технологии, фабрики будущего, искусственный интеллект.
В 2020 году на кафедре техники и технологического образования Новосибирского государственного педагогического университета была начата работа по созданию модели подготовки современного учителя технологии. При разработке программно-методического комплекса мы пришли к выводу, что в него необходимо включать как классические, так и современные модули обучения в рамках изучаемых дисциплин (компьютерное черчение, промышленный дизайн, 3D-моделирование, прототипирование, робототехника и системы автоматического управления; технологии умного дома и интернета вещей и др.). Кроме этого, нужно учитывать дополнительные требования к инновационному технологическому развитию Российской Федерации, которые задают такие программы и проекты, как Национальная технологическая инициатива, WorldSkills, инициатива CDIO, в основе которой лежит освоение инженерной деятельности в соответствии с моделью 4П («планировать — проектировать — производить — применять» [10]). Также нами были проанализированы примерный перечень профилей олимпиады НТИ; содержание и результаты предмета «Технология» примерной основной образовательной программы основного общего образования, представленной в реестре примерных основных образовательных программ. Для реализации учебных модулей необходимо полноценное материально-техническое обеспечение, которое позволило бы обучающимся реализовать в реальном прототипе
свои идеи и проекты (оборудование для цифрового проектирования и прототипиро-вания; лазерный автоматизированный технологический комплекс на базе волновод-ного лазера мощностью не менее 1000 Вт для осуществления резки, сварки и аддитивных технологий; программное обеспечение для систем автоматизированного проектирования и прототипирования, аддитивных технологий и т. д.).
Сегодня перед кафедрой стоит ряд задач по формированию технологической грамотности, развитию технологических компетенций в условиях цифровой трансформации образования:
3 обеспечение подготовки высококвалифицированных специалистов в области аддитивного производства, прототипирова-ния и инженерного дизайна;
3 получение новых знаний в области передовых производственных технологий, технологий фабрик будущего;
3 развитие инновационной деятельности и инфраструктуры;
3 возрождение интереса молодых специалистов к науке, повышение престижа научно-педагогической деятельности;
3 организация ранней профориентации и основ профессиональной подготовки школьников на базе созданной лаборатории;
3 участие в научно-практических конференциях, форумах, олимпиадах;
3 создание регионального специализированного центра компетенций по стандартам World Skills Russia по направлению аддитивного производства, изготовления прототипов, инженерного дизайна CAD и реверсивного инжиниринга.
Как уже было сказано, при формировании технологической грамотности требуется внедрение элементов проектной и исследовательской деятельности в структуру отдельных модулей. В связи с этим обязательной частью образовательных результатов является умение работать в команде для решения проектных задач от поиска проблемы до ее реализации и отчуждения; способность взаимодействовать со всеми участниками производства «про-
дукта». Также были проанализированы возможности для внедрения в учебные модули таких направлений, как геймифи-кация — использование в цифровых продуктах (прикладных программах, компьютерных приложениях, цифровых платформах) приемов для активизации и вовлеченности в образовательный процесс; создание хакатонов — образовательных командных мероприятий для разработки совместных проектов, направленных на решения актуальных инженерных, социально-экономических, экологических проблем.
Программы ПМК могут содержать такие модули, как «Инженерное программирование», «Основы конструирования и дизайн», «Электротехника и электроэнергетические установки», «Материаловедение и новые материалы», «Высокотехнологичные производства», «Основы теории больших данных», «Технопредпри-нимательство», «Дизайн» (промышленный и сервисный). Необходимо также обратить внимание на конвергенцию новых технологий (нано-, био-, информационных и когнитивных), поскольку в дополнительном образовании она «отвечает» за решение задач междисциплинарности. Конвергенция технологий требует пересмотра содержания дополнительных общеобразовательных программ технической направленности и развитие междисциплинарности. В процессе конвергенции обучающиеся осваивают базовые знания через дисциплинарные понятия (вещество, силы и взаимодействие, энергия, волны; Земля во Вселенной, Земля и деятельность человека; проектирование, связи между техникой, технологией, наукой и обществом и т. д.).
Активное внедрение программируемых и обучающих информационных систем наряду с развитием аддитивных технологий влияет на применение традиционных технологий и технологических решений в таких видах технического творчества, как автоматизированное проектирование сложных технических систем, транспортное моделирование. Программирование и роботизация могут вывести традиционные
практики на совершенно новый уровень деятельности учащихся.
Сегодня развитие образования технологической направленности связано с моделированием работы команд, в которых присутствуют разные позиции — исследователя, проектировщика, аналитика и др. Целесообразно использовать новые практики командной работы формата подготовки и участия в соревнованиях технического творчества уипюгёкН^, олимпиада кружкового движения НТИ). Это требует включения такой формы работы, как мастер-классы, поскольку позволяет в относительно короткие сроки получить результат, имеющий практическую (утилитарную) ценность (изделие, используемое в быту, повседневной деятельности). Особое внимание при этом уделяется развитию навыков презентации своих работ, проектов, организации выступлений. Трансформация образовательного процесса во многом основана на использовании технологий искусственного интеллекта», кибер-физических систем, интернета вещей и облачных технологий, что обусловлено четвертой промышленной революцией. Эти элементы объединились в единую целостную систему, что позволило развить концепцию индустрии 4.0 за счет использования цифровых технологий и сетевого взаимодействия (см. рисунок).
Элементы индустрии 4.0
Отношение к информации меняется, происходит эволюция веб-технологий. Педагогические технологии и облачные технологии пересекаются, и облачные технологии создают фундамент для общего взаимодействия.
При формировании технологической грамотности немаловажно разобраться с терминами Web 1.0, Web 2.0, так как современный учащийся получает возможность самостоятельно и во взаимодействии продуцировать средства и способы разрешения проблем, аккумулирует знания из поступающего огромного потока информации, чему способствуют облачные технологии. К направлениям использования облачных технологий в профессиональной образовательной деятельности можно отнести совместную учебную и проектную работу учащихся, дистанционное обучение.
Модель Web 1.0 характеризуется малым количеством производителей и большим количеством потребителей контента, сетью, доступной только для чтения. В Web 2.0 можно не только читать, но и писать, создавать неформальные сети, из простых читателей учащиеся становятся контрибьютерами и производителями. Ключевая технология Web 2.0 — облачные вычисления. Отношение к информации меняется, происходит эволюция веб-технологий. Педагогические технологии и облачные технологии пересекаются, и облачные технологии создают фундамент для общего взаимодействия. Три формы технологий 2.0 — викторины, видео и форумы — позволяют заниматься, вовлекать, обсуждать, что и привело к созданию МООК (массовых открытых он-лайн-курсов). Как феномен они появились в 2003 году. Сегодня существуют разные платформы: Курсера, русские Лекта и др.; платформы на которых мы записываем материалы (Camtasia, Caltura Capture, FlipGrid); живые платформы для взаимодействия (Google Meet, Zoom, Microsoft Teams); платформы для вовлечения и обсуждений (Shared Board, Google Jamboard, Miro) и др. Ключевая характеристика Web 2.0 — инструменты взаимодействия — интерактив-
ное обучение (доски, диаграммы, документы, инструменты вовлечения, платформы для обратной связи со студентами). Эти инструменты предоставляют множество данных, и наша задача — использовать их для улучшения образовательного процесса. На смену видео приходит смешанная реальность и дополненная реальность. Чтобы расширить наши образовательные возможности, используются муль-тимодальные средства (например, на основе гугл-контента создаются новые функции для взаимодействия (голосовые и др.)). В недалеком будущем произойдет переход от запрограммированных облачных сервисов к смешанному умному обучению, и мы не можем не учитывать это уже сегодня.
В заключение необходимо отметить, что в процессе создания ПМК нами были определены оптимальные условия эффективного формирования технологической грамотности:
3 владение знаниями в области современных технологий и перспектив их развития,
3 формирование технологической культуры;
3 развитие проектно-технологического мышления обучающихся;
3 построение образовательной траектории в области профессионального самоопределения.
На этой основе преподавателями кафедры техники и технологического образования Новосибирского государственного педагогического университета был создан программно-методический комплекс, содержащий как классические, так и современные направления, разработаны модули современного технологического образования с внедрением в их структуру элементов проектной и исследовательской деятельности, реализован проект в предметной области «Технология», подготовлено программное обеспечение для систем автоматизированного проектирования и про-тотипирования, технологии Web 2.0.
Результаты проведенной работы могут
использоваться при создании программ для развития дополнительного образовало направлению обучения технология в ния технологической и технической на-образовательном процессе вуза, а также правленностей.
ЛИТЕРАТУРА _
1. Алексашина, И. Ю. Формирование и оценка функциональной грамотности учащихся : учебно-методическое пособие / И. Ю. Алексашина, О. А. Абдулаева, Ю. П. Киселев ; под редакцией И. Ю. Алексашина. — Санкт-Петербург : КАРО, 2019. — 160 c. — ISBN 978-5-9925-1413-1.
2. Воробьев, Г. Г. Твоя информационная культура / Г. Г. Воробьев. — Москва : Молодая гвардия, 1988. — 303 с.
3. Информация для всех : программа ЮНЕСКО. — URL: https://ifap.ru/ofdocs/unesco/programr.pdf (дата обращения: 06.04.2021).
4. Концепция преподавания предметной области «Технология» в общеобразовательных организациях Российской федерации, реализующих основные общеобразовательные программы : утверждена коллегией Министерства просвещения Российской Федерации 24 декабря 2018 г. — URL: https://docs.edu.gov.ru/document/ c4d7feb359d9563f114aea8106c9a2aa (дата обращения: 06.04. 2021).
5. Лазарева, Л. И. Информационная культура и инновационная деятельность учителя : монография / Л. И. Лазарева. — Кемерово : Научно-методический центр , 2013. — 143 c. — URL: http://www.iprbookshop.ru/ 55770.html (дата обращения: 27.01.2021).
6. Микешина, Л. А. Философия познания: полемические главы / Л. А. Микешина. — Москва : Прогресс-Традиция, 2002. — 622 с. — ISBN 5-89826-108-7.
7. Примерная основная образовательная программа основного общего образования : одобрена решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию от 08.04.2015, протокол №1/15 (в редакции протокола №о1/20 от 04.02.2020). — URL: https://sudact.ru/law/primernaia-osnovnaia-obrazovatelnaia-programma-osnovnogo-obshchego-obrazovaniia/ (дата обращения: 06.04.2021).
8. Скибицкий, Э. Г. Дистанционное обучение: теория, практика и перспективы развития / Э. Г. Скибиц-кий, В. В. Егоров. — Алматы : Гылым, 2004. — 221 с. — ISBN 9965072809.
9. Ясюкова, Л. А. Реформирование образования: цели и проблемы / Л. А. Ясюкова // Школьные технологии. — 2011. — № 5. — С. 7—19.
10. CDIO : сайт. — URL: http://www.cdio.org/ (дата обращения: 06.04.2021).
В 2020 году в издательском центре учебной и учебно-методической литературы Нижегородского института развития образования вышло в свет издание:
Индивидуальный проект обучающихся на уровне среднего общего образования: Методические рекомендации для руководителя индивидуального проекта / О. В. Плетенева, О. В. Тулупова, В. В. Це-ликова, А. Б. Макарова. 66 с.
В методических рекомендациях представлен системный подход к организации и разработке дидактического обеспечения проектно-исследовательской деятельности обучающихся 10—11-х классов как обязательного компонента требований ФГОС СОО. Теоретические и практические материалы, апробированные в рамках деятельности лаборатории научно-методического обеспечения проектно-дифференцированного обучения, позволят учителю осуществлять руководство проектно-исследовательской деятельностью обучающихся как одной из обязательных составляющих учебной деятельности в соответствии с требованиями ФГОС.
Издание адресовано руководящим и педагогическим работникам общеобразовательных организаций, руководителям индивидуальных проектов обучающихся 10—11-х классов.
Ч___У
