Доброто образование е гаранция за професионална компетентност, а реалността изисква умения за прилагане на познания при решаването на конкретни проблеми. В този смисъл образователните системи трябва да се адаптират към новите реалности и да направят науката привлекателна за повече младежи. В статията се разглежда използването на възможностите на LEGO MINDSTORMS EV3 за подобряване на методите и средствата на преподаване на модул „Алгоритми“, постигане на по-ефективна учебна работа и създаване на положителна нагласа към предмета.
Живеем във време, характеризиращо се с бързо развиващи се технологии, глобализиране на пазарите и икономиките, мобилност на хора, стоки и услуги. Възниква въпросът дали подготвяме достатъчно добре подрастващото поколение за съвременната ни действителност. Работните места в реалния свят са интердисциплинарни. Оттук произтича и необходимостта учениците да комбинират знания от различни предметни области, да ги интегрират и прилагат заедно, да се мисли критично и да се оценява информацията. Нужни са сериозно преосмисляне на същността и ролята на образованието и трансформация в посока „учене през целия живот“. Приспособяването към актуалните реалности е свързано с преориентиране и вместо да „научи“ веднъж завинаги, училището трябва да създава умения да се учи постоянно.
За да се увеличи броят на младите хора, избрали да продължат кариерата си в природните науки и ИТ, е необходимо образователните системи да се адаптират към актуалните и иновативни образователни тенденции. Важни стъпки в тази посока са: създаване на платформи с интерактивни сюжети от реалния живот, които биха спомогнали за по-лесно усвояване на дадено природно явление и биха провокирали интерес към самостоятелно търсене на отговори и креативни решения на въпроси и проблеми от реалния живот чрез решаване на задачи, изискващи разсъждения, логическо и критично мислене; реализиране на редица проекти, стимулиращи STEM образованието (Science-Technology-Engineering-Mathematics – обучение чрез методите на науката, технологиите, инженерството и математиката), и изграждане на съответстваща среда. Внедряването на дигитални технологии и STEM би улеснило интегрирането на онези деца и ученици, изложени на риск от изключване (рискова среда), за които са от особена важност достигането на минимума от необходимите знания, промяната на начина на мислене, на уменията и нагласите, повишаването на подкрепата от страна на родителите им, за да могат да се възползват от новите възможности за трудова реализация в областта на STEM.
В проведен педагогически експеримент на тема „Как децата запомнят най-добре“ разделили учениците на три подгрупи. В първата група изучавали предмета само чрез компютър, във втората – на лист, а в третата учениците го изработили с ръцете си. След проведено препитване най-високи резултати показали учениците от последната група, които имали възможност непосредствено да се запознаят с предмета, „минавайки“ през ръцете им.
Чрез интегриране на дейностите по STEM в учебните области се предоставя възможност на учениците да развият умения, необходими за адаптация в динамично развиваща се прагматична и технологична среда. И STEM обучението, и легороботиката използват общ принцип на утвърждаване на натрупан емпиричен опит, обобщаване в теоретични изводи, които от своя страна могат да се приложат в практиката отново. Уменията, разработени чрез STEM, осигуряват на учениците стабилна основа за успех както в училище, така и в реалния живот. Учещите развиват ключови умения като творческо мислене, критичен анализ, работа в екип, инициатива, общуване, математическа грамотност.
По своята същност всички предимства на STEM обучението изцяло се съдържат в решаването на реални проблеми чрез легороботика под формата на „мисии“ и дори се реализират и комбинират с програмиране. Реално, по достъпен начин се разглеждат проблеми, свързани с конструирането, механиката, физиката, математиката, а решението е програмиране, реализирано посредством отделни типизирани блокчета. Така лесно се обясняват на идейна основа и базисни принципи в програмирането. Нещо повече – може да направи интересни обяснението и анализа на ситуации от действителността, което от своя страна да доведе до по-задълбочени познания в бъдеще и професионална насоченост.
LEGO MINDSTORMS EV3 е практическо междукултурно STEM решение, което ангажира учениците, предоставяйки им ресурси за проектиране, изграждане и програмиране на техните творения, и същевременно им помага да развият основни умения като креативност, критично мислене и сътрудничество. Езикът, с който се програмират роботите, е визуален, специално разработен от LEGO за обучения по роботика и програмиране. Обхваща основни понятия, като условие, цикъл, функция и др. С негова помощ учениците могат интуитивно да разберат и да създадат работещи алгоритми. Платформата LEGO EV3 е намерила приложение в цял свят при обучение по роботика и мехатроника и дава основни познания върху управлението на робот. Задачите може да бъдат разширени, усложнени и допълнени с нови възможности от самите обучаеми.
Използва се поставяне на задача, изискваща разрешаване на реален проблем. Учениците използват данни и технологични инструменти, подобно на професионалните изследователи, за да могат да проведат своето проучване, да комуникират и работят съвместно, да анализират, да създадат и представят резултата от своята работа (забавлявайки се и учейки се едновременно!), и неусетно осъзнават необходимостта от изучаването на природните науки и тяхното прилoжение в практиката.