Соболева Елена Витальевна

Актуальность исследования обусловлена дополнительными возможностями повышения качества обучения математике в цифровой школе, поддержки познавательного интереса и решения практико-ориентированных задач за счёт включения в математическую деятельность мобильных сервисов. Проблема исследования определяется противоречиями: между возможностями современных цифровых технологий в плане развития познавательной активности, повышения качества математической подготовки и реализуемой образовательными организациями моделью обучения; между необходимостью обеспечения ресурсов для решения задач социально-экономического характера в условиях четвертой промышленной революции и недостаточным уровнем математической грамотности выпускников. Цель исследования – теоретически обосновать и экспериментально проверить эффективность использования мобильных технологий для развития познавательной активности учащихся при решении практико-ориентированных задач. Методологию исследования составляет анализ литературы зарубежных и отечественных авторов, авторитет и научная репутация которых признаны научным сообществом. Исследование возможностей мобильных технологий для развития познавательной активности проводилось при помощи метода анализа конкретных разработок учителей-предметников, научно-методической литературы по вопросам использования цифровых средств в обучении. Затем с помощью метода прогнозирования был определен потенциал мобильных технологий для организации деятельности учащихся по решению практико-ориентированных задач, сформулирована гипотеза относительно качественных изменений в результатах обучения математике. Метод систематизации и обобщения фактов позволил сформулировать базовые понятия, дидактические принципы. Методологической базой исследования для формирования востребованных компетенций специалистов будущего выступили основные положения системно-деятельностного подхода. На этапе педагогического эксперимента применялись эмпирические методы: включенное наблюдение, анкетирование, тестирование, анализ результатов деятельности учащихся. Авторами выполнено уточнение сущности понятий «познавательная активность», «математическое мышление», «математическая грамотность» для цифровой школы. Исследованы возможности использования мобильных технологий для развития познавательной активности. Сформулированы дидактические принципы и проблемы включения мобильных технологий в персонализированную среду по решению практико-ориентированных задач. Предложенные конкретные материалы для совершенствования методов, средств, организационных форм обучения, ориентированного на формирование математического мышления, определяют практическую значимость представленного исследования. Теоретическая значимость исследования заключается в том, что авторами описаны базовые идеи методического подхода к применению мобильных технологий для развития познавательной активности учеников при решении практико-ориентированных задач в процессе разработки «умных» проектных решений, которые соответствуют вызовам глобальной цифровой трансформации. Материалы статьи могут использоваться, во-первых, для обеспечения персонализации математического обучения в ходе творческой, междисциплинарной, познавательной исследовательской деятельности учащихся по разработке мобильных приложений, социальной интеграции и профессиональной ориентации; во-вторых, для изменения концепции математического образования в школе; в-третьих, при совершенствовании реализуемой модели обучения для подготовки высококвалифицированных специалистов профессий будущего «новой» промышленности.

Проблема, на решение которой направлено исследование, определена из актуальной потребности в изменении существующей модели обучения робототехнике для реализации стратегии подготовки высококвалифицированных специалистов в наиболее востребованных, перспективных отраслях будущего с учётом требований бизнеса, общества, государства. Цель исследования – теоретически обосновать и экспериментально проверить эффективность использования задачного подхода при обучении робототехнике для формирования востребованных надпрофессиональных компетенций будущего. Методологию исследования составляет анализ психолого-педагогической, научной и технической литературы, методических разработок по вопросам преподавания робототехники на всех этапах обучения; анализ конструкторов и программных средств для поддержки практико-преобразовательской деятельности учащихся; анализ робототехнических систем из творческих проектов участников образовательного процесса; методика Rapid Foresight; системный анализ; педагогический эксперимент. Авторами выполнено подробное описание дидактического и междисциплинарного потенциала курса робототехники в рамках реализуемой образовательными учреждениями модели обучения, основанной на традиционной траектории «дошкольное образование – школа – университет – дополнительное образование», в плане подготовки инженерно-технических кадров для профессий будущего. В работе обоснована роль надпрофессиональных компетенций (soft skills) как комплекса неспециализированных метапредметных навыков, отвечающих за успешное участие в рабочем процессе и высокую производительность. Кроме того, для каждой из ключевых компетенций в области робототехники и машиностроения предложено конкретное содержательное наполнение, поддержанное системой задач. Полученные выводы позволили сформулировать базовые идеи методики для совершенствования сквозного курса изучения робототехники с ориентацией на формирование именно тех компетенций, которые отвечают требованиям общества, бизнеса, государства к подготовке специалистов будущего. Эффективность изменённой методики учебного курса для повышения качества образовательного процесса подтверждена экспериментальными данными. Теоретическая значимость исследования заключается в том, что полученные выводы подтверждают: именно совершенствование курса робототехники позволит получить полезный навык – уметь учиться, подготовить к профессиям будущего.

Актуальность исследования обусловлена тем, что с каждым годом область применения робототехники не перестает расти. Например, в сфере химии, оборонной промышленности, атомной физики, здравоохранения, в быту роботы во многом облегчают жизнь человека, что делает ее более безопасной. В связи с этим появляется востребованность специалистов в данной области знаний. Робототехника включена в перечень приоритетных направлений технологического развития в сфере информационных технологий, определенных правительством в рамках «Стратегии развития отрасли информационных технологий в РФ на 2014–2020 годы и на перспективу до 2025 года». Предлагаемый научно обоснованный подход к совершенствованию модели сквозного курса образовательной робототехники соответствует альманаху перспективных отраслей и профессий на ближайшие 15–20 лет, так как ориентируется на те отрасли, которые будут активно развиваться, на то, какие в них будут рождаться новые технологии, продукты, практики управления и какие новые специалисты потребуются работодателям. Цель исследования – обосновать необходимость совершенствования модели сквозного курса образовательной робототехники для всех ступеней (от дополнительного обучения дошкольников и школьников до курсов подготовки бакалавров и магистров в университетах), которая позволит определить максимально эффективные условия, чтобы на выходе формировался индивид, способный продолжить образование в направлении профессий будущего. Методология исследования базируется на принципах системно-деятельностного и личностно ориентированного подходов, методиках Rapid Foresight, методологии и теории научных исследований, методике обучения робототехнике. Результаты исследования: аналитический отчет состояния современной науки относительно актуальных вопросов и проблем обучения робототехнике в рамках реализуемой образовательными учреждениями модели обучения робототехнике, основанной на традиционной траектории «дошкольное образование – школа – университет – дополнительное образование» в контексте требований бизнеса, общества, государства; обоснование необходимости совершенствования модели обучения робототехнике как основы стратегии подготовки кадров для профессий будущего; формулирование требований к педагогическим принципам, применяемым к программам в направлении робототехники и мехатроники, на которых должно быть построено обучение. Значимость исследования заключается в том, что для реализации на государственном уровне программы «Цифровая экономика Российской федерации», рассчитанной на 2017–2030 годы, именно совершенствование модели сквозного курса обучения робототехнике позволит обеспечить теоретическую базу в сфере информатики, кибернетики и искусственного интеллекта, вовремя сориентировать в профессии, вовремя дать полезный навык – уметь учиться, подготовить к профессиям будущего.

В современной информационной образовательной среде наблюдается увеличение интереса к применению компьютерных игр для повышения качества обучения, что обусловливает актуальность представленного исследования, посвященного анализу программных средств, обладающих потенциалом для геймификации учебного процесса в контексте требований государства, общества и образования. Цель статьи – выбор нескольких игровых платформ, на основе которых будет совершенствоваться методология геймификации учебного процесса. Методологию исследования составляет изучение информационных источников психологической, педагогической, методической и технической направленности, анализ компьютерных образовательных игр зарубежных и отечественных авторов, авторитет и научная репутация которых признаны научным сообществом. В статье из необходимости геймификации учебного процесса выводится необходимость уточнения понятия «геймификация». С учетом особенностей и принципов этого феномена выполнен анализ программных средств, которые обладают дидактическим эффектом и максимально соответствуют идее геймификации. Всё многообразие программных средств, обладающих потенциалом для геймификации обучения, было поделено на группы: игровые платформы, образовательные квесты, сервисы управления обучением и сайты – конструкторы игр. В рамках каждой группы рассмотрены те платформы, которые наиболее распространены в зарубежной и отечественной образовательной среде. В группе игровых платформ представлены Classcraft, MinecraftEdu и DuoLingo. Группа образовательных квестов включает Scratch, Quandary и Ribbon Hero. Среди сервисов, используемых для геймификации управления обучением, показаны ClassDojo, Goalbook, Coursera и Brainscape. Спектр сайтов-конструкторов игр не такой широкий: еТреники и LearningApps. По результатам анализа на основе применения конкретных критериев сравнения и для максимально полного воплощения идеи геймификации учебного процесса выбран набор сервисов и платформ, которые при соответствующем методическом сопровождении позволят повысить качество обучения: платформа ClassCraft, среда Scratсh, программный продукт Quandary и проект LearningApps.