Мастер-класс "Применение STEM-технологий в учебном процессе"

Предпросмотр материала:

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Павлодар технологиялық колледжі

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский технологический колледж

Утверждаю

Зам. руководителя по УР

_________ Ш.У. Бектурганова

«_____» _____________2019 г.

Мастер-класс

Применение STEM-технологий в учебном процессе

Подготовила: Дзангиева Л.И.

Павлодар, 2019

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Павлодар технологиялық колледжі

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский технологический колледж

Мастер-класс

Применение STEM-технологий в учебном процессе

Магистр Информатики

Дзангиева Л.И.

Павлодар 2019

Цель мастер-класса: повысить мотивацию преподавателей к овладению STEM-технологии.

Задачи:

— Ознакомить преподавателей со STEM-технологией, особенностями STEM-обучения, вариантами использования LEGO MINDSTORMS EV3 в курсе общеобразовательных дисциплин.

— Сформировать понимание, где можно использовать EV3 для изучения тем общеобразовательной программы.

— Видеть возможности работы с оборудованием программа LEGO MINDSTORMS EV3 за пределами общеобразовательной программы.

— Показать практическое применение STEM-технологии на своих уроках физики и информатики.

Форма проведения мастер-класса: лекция с элементами презентации,

Участники: преподаватели

Оборудование: ПК, презентация, ноутбук, программа LEGO MINDSTORMS EV3.

Дидактический материал: презентация, брошюра, методичка.

Структура мастер-класса

1 Всупительная часть. Объявление темы и цели мастер-класса

2 Теоретико –демонстрационная часть

STEM-обучение

Чем отличается от традиционного обучения наукам STEAM-обучение?

Особенности STEM-обучения:

Варианты использования EV3 в курсе общеобразовательных дисциплин

Методика - Принцип 4С

3 Практическая часть. Практическое применение STEAM- технологии .

Изучение информатики с EV3

Изучение технологии с EV3.

Проектная деятельность.

Предметы естественнонаучного цикла (физика, химия, биология)

4 Рефлексия участников мастер-класса.

Подведение итогов

Уважаемые коллеги! Основная цель мастер-класса, проводимого сегодня это повышение мотивации преподавателей к овладению STEM-технологии и использования в учебном процессе.

Я надеюсь, что проведенный сегодня мастер-класс поможет вам начать активно внедрять STEM-технологию в учебный процесс, понимать, где можно использовать EV3 для изучения тем общеобразовательной программы, видеть возможности работы с оборудованием LEGO MINDSTORMS EV3 за пределами общеобразовательной программы.

STEM-обучение - объединение наук, направленное на развитие новых технологий, на инновационное мышление, на обеспечение потребности в хорошо подготовленных инженерных кадрах. Это взаимосвязь и тесное взаимодействие тех областей знаний, которые позволяют учащемуся понять непростой и крайне интересный окружающий мир во всем его многообразии.

Наука неотъемлемо присутствует в мире вокруг нас.

Технология всё больше и больше проникает во все аспекты нашей жизни.

Инженерия используется в проектировании конструкции дорог и мостов, в вопросах глобальных климатических изменений и улучшении окружающей среды, и во многом другом.

Математика же касается каждой профессии, каждого занятия, совершаемого нами в повседневной жизни.

Расшифровка аббревиатуры«STEM»:

‒Science - Наука

‒Technology - Технология

‒Engineering - Инженерное дело

‒Math - Математика

На основе STEM появились новые варианты данного понятия:

‒STEAM: S – science, T – technology, E – engineering, A – art, M – mathematics, или: естественные науки, технология, инженерное искусство, творчество, математика;

‒STREM (добавили в комплекс “R” – robotics/робототехника

STEAM основан на идее обучения учащихся с применением междисциплинарного и прикладного подхода. Вместо того, чтобы изучать отдельно каждую из пяти дисциплин, STEAM интегрирует их в единую схему обучения.

Чем отличается от традиционного обучения наукам STEAM-обучение?

Оно подразумевает смешанную среду обучения и показывает, как научный метод может быть применен к повседневной жизни. STEAM – это одно из направлений реализации проектной и учебно-исследовательской деятельности в колледже и вне.

Обучающиеся по программе «STEAM», помимо физики и математики, изучают робототехнику, программирование, конструируя и программируя собственных роботов. На занятиях используется специальное технологичное лабораторное и учебное оборудование, такое как 3D-принтеры, средства визуализации и прочее оборудование.

Особенности STEM-обучения:

‒Интегрированное обучение по «темам», а не по предметам.

‒Применение научно-технических знаний в реальной жизни.

‒Развитие навыков критического мышления и разрешения проблем.

‒Повышение уверенности к своим силам.

‒Активная коммуникация и командная работа.

‒Развитие интереса к техническим дисциплинам.

‒Креативные и инновационные подходы к проектам, включающий следующие этапы:

‒вопрос (задача);

‒обсуждение;

‒дизайн;

‒строение;

‒тестирование;

‒развитие.

‒Мост между обучением и карьерой.

‒Подготовка учащихся к технологическим инновациям жизни.

‒STEM как дополнение программе.

Таким образом, STEM - это нечто большее, чем уроки. Благодаря STEM-мероприятиям, учащиеся могут увидеть, как то, чему они сейчас учатся, встраивается в их собственное будущее и будущее всего мира. STEM-обучение направлено на подготовку учащихся к жизни в информационном обществе.

Варианты использования EV3 в курсе общеобразовательных дисциплин

Изучение EV3 на занятиях повышает уровень образования.

Преподаватели не должны тщательно изучать программное обеспечение EV3, они должны использовать EV3 как инструмент для изучения своих тем.

1 Информатика

2 Проекты (Технология)

3 Предметы естественнонаучного цикла (физика, химия, биология)

4 Математика

5 Другие предметы

Методика - Принцип 4С

4 этапа обучения:

Connect	Соединение	Связывай
Construct	Сборка	Создавай
Contemplate	Обсуждение	Смотри
Continue	Продолжение	Совершенствуй

Connect – Соединение – соединение учащихся с учителем, мотивация,

Construct – Сборка – работа с конструктором, сотрудничество с учеником,

Contemplate – Обсуждение –

Continue – Продолжение – вернуться к началу

Практическое применение STEM-технологии

1. Информатика. Изучение информатики с EV3

С помощью EV3 можно изучать

- алгоритмы

- понятия булевой логики

- языки программирования

- такие понятия как переменные, константы, массивы

Моделирование образовательного робота в программе LEGO®Digital Designer.

2. Проекты (Технология). Изучение технологии с EV3

С помощью EV3 можно изучать:

- системы и управление системами

- инженерно-технический процесс

- конструкторские проекты

Результат:

+ понимать, как инженеры разрабатывают проекты для решения определенной задачи

+ уметь организовывать применение навыков командной работы и коммуникативных навыков, чтобы учащиеся могли правильно излагать и анализировать информацию.

+ уметь собирать собственного робота, который может преодолевать нужные расстояния

+ уметь составлять программу, которая выводит на экран пройденное расстояние

Проектный метод. Процесс реализации. Конструкторское бюро. Процесс проектирования.

Этапы выполнения проекта:

1 Постановка задачи

2 Мозговой штурм

3 Выбор решения

4 Создание решения (Тестирование)

5 Анализ решения

6 Усовершенствование решения (Доработка, Программирование)

7 Описание готового проекта (Презентация)

3. Предметы естественнонаучного цикла (физика, химия, биология)

Регистрация данных, с помощью которых можно проводить демонстрационные, а также фронтальные эксперименты.

Использование Датчика температуры. Прогноз изменения температуры от 25^о до 36^о. Аппроксимация на линейную функцию.

С помощью ультразвукового датчика расстояния можно измерять расстояния, а соответственно и скорость тележки, катящейся по наклонной плоскости, с помощью датчика касания или света можно измерять время падения объектов, а соответственно и ускорение свободного падения.

Цифровые лаборатории PASCO открывают широкие возможности для практико-ориентированного обучения работы.

Пример использования в химии. Метод фильтрования в химии.

Используйте простые примеры использования EV3 для регистрации различных данных. Подключите датчики, чтобы использовать функцию регистрация данных EV3. Одновременно к EV3 можно подключить до 4 датчиков. Можно использовать датчики сторонних производителей для измерения: давления, влажности, PH. углекислого газа.

С помощью этих датчиков можно измерить до 40 физических величин.

Изучите ПО «Научные эксперименты»: раздел энергия, сила движения, тепловые явления.

4. Математика

С помощью EV3 можно изучать: алгебру: уравнения, тригонометрию.

5. Другие предметы

Изобразительное искусство: Изучение цветов и их смешивание с помощью датчика света. Робот может рисовать и реализовывать другие Art- проекты.

Иностранные языки: Программное обеспечение на английском языке. Робот может произносить слова на разных языках.

Физкультура: Робот может считать число приседаний или измерять пульс.

Музыка: Изучение нот.

Знакомство с программой программа LEGO MINDSTORMS EV3. Приложение 1

Подведение итогов

Вы познакомились со STEM-технологией, увидели практическую реализацию метода на уроках информатики и физики, также в проектной деятельности и во внеурочной деятельности. Надеюсь, что представленный вашему вниманию материал, повысит вашу мотивацию к овладению STEM-технологией, поможет использовать данную технологию в вашей работе.

Мастер-класс "Применение STEM-технологий в учебном процессе"

Информатика

Другие методич. материалы

(4 оценки)

DOCX

05.06.2019

25073

728

Информатика

Другие методич. материалы

Файл будет скачан в формате:

DOCX

Автор материала

Дзангиева Лидия Идрисовна

Преподаватель физики и информатики

На сайте: 11 лет и 2 месяца
Всего просмотров: 85257
Подписчики: 0
Всего материалов: 13

85257
просмотров
13
материалов
0
подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Дзангиева Лидия Идрисовна.
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.