Технологія навчання, Журнал Популярна Механіка
Зв'язати разом навчання та гру — спільний проект «іграшкової» компанії LEGO та MIT Media Lab, найцікавішого підрозділу Массачусетського технологічного інституту, світового лідера у науковій та інженерній освіті. Співпраця розпочалася понад 20 років тому і вилилася у розробку перших освітніх робототехнічних платформ, які пізніше стали відомі як LEGO Mindstorms.
А все почалося зі спостереження за дітьми у дитячих садках. Навчання в них досі залишається одним із найефективніших у світі, стверджує професор MIT Мітч Резнік. Його група в MIT Media Lab так і називається – «Дитячий садок назавжди» – і займається дослідженнями в галузі ефективних систем освіти. Діти дитячого садка постійно зайняті створенням чогось нового, дослідженням, вивченням, експериментуванням. А в процесі вони здобувають знання. Коли діти зводять вежі із кубиків, вони вивчають основи будівництва та поняття «стабільності». Малюючи - палітру кольорів. Але, що найголовніше, вони вчаться нестандартно мислити. Вони починають розуміти, каже Мітч Резнік, що таке творчий процес. Що означає почати з ідеї та перетворити її на справжній проект із кінцевим результатом.
Турнір з кубиків
На жаль, після дитячого садка діти потрапляють до шкіл, у яких сповідається інший підхід до освітнього процесу. Учні витрачають величезну кількість часу на роботу звправами, тестами, екзаменами, на лекції педагогів. Певною мірою це означає, що вони перестають розвиватися як творчо мислячі особистості.
Метою дослідницької групи Рєзніка стала спроба адаптувати дошкільний освітній досвід для всіх вікових груп учнів. Щоб досягти цього, їм необхідно було використовувати нові освітні інструменти та технології. Але простих дерев'яних кубиків їм було замало.
-
Технології
Рендзю 3/2 — гра півтори особи без початку
Як найбільші компанії світу відзначили день дурнів
Традиційні конструктори та набори для моделювання теж не підходили — учні мали отримати можливість дуже швидко модифікувати конструкції та програмне забезпечення, щоб у межах уроку спробувати намацати оптимальне рішення. У результаті вчені зупинилися на конструкторі LEGO, доповнивши його програмованими блоками та ПЗ, заснованим на мові LabView для промислових роботів. Весь цей набір згодом надійшов у продаж за назвою LEGO Mindstorms.
Перевірка боєм цієї «іграшкової» технології відбулася понад 20 років тому, коли MIT Media Lab організувала перші змагання з робототехнічного конструювання для студентів. Протягом місяця конкурсанти могли використовувати матеріали та кубики LEGO, у тому числі й унікальні програмовані блоки, щоб створювати роботів, які мали змагатися один з одним. Зокрема, одним із завдань, запропонованих студентам, було створення робота, який міг би перемістити кульки для пінг-понгу з одного краю столу на інший. Важливою умовою була повна автономність моделей: жодного дистанційного керування не допускалося.
Змагання вразили організаторів. Такого ентузіазму, такого розпалу пристрастей, причому як з боку учасників, так і з боку глядачів, аудиторії MIT не бачили давно, згадує з усмішкою Мітч Резнік.
Збираючи та програмуючи робота, студенти вивчали технологічні, наукові та математичні концепти та поняття, такі як механічна взаємодія, зворотний зв'язок, управління механізмами. "Але найголовніше, що студенти навчилися навичкам творчого мислення, інженерного проектування, тому, як сформулювати ідею, довести її до працюючого прототипу, протестувати і внести необхідні зміни, - каже Мітч, - причому робили вони це з небаченим ентузіазмом".
За результатами цього змагання колега Мітча Фред Мартін, досліджуючи мотивацію та поведінкові особливості студентів, захистив докторську дисертацію. Він встановив, що найуспішнішими з учасників стали ті, хто повністю усвідомив алгоритм творчого підходу: це формулювання ідеї, створення прототипу, його тестування та модифікація, взаємодія з колегами, оцінка чужого досвіду, впровадження за необхідності сторонніх порад та ідей. Саме такий підхід став запорукою успішного виступу на змаганнях.
Повністю погоджується з Мітчем Резніком і Морган Хайнц, професор кафедри інженерії університету Тафтса, який прилетів до Єкатеринбурга, щоб заразити місцевих педагогів своїм ентузіазмом. «LEGO – з дитинства улюблені іграшки дітей та найефективніший інструмент в інженерній освіті, – каже 34-річний Морган. — У нього дуже низький поріг входу і дуже висока стеля, використовувати LEGO можна як у дитячих садках, так і на перших курсах університету». Це відповідь на питання, як на практиці застосувати набуті знання, як шукати альтернативні рішення складних завдань.
Крім навичок пошуку оптимальних рішень, Морган акцентується на виробленні вміння працювати в команді, адже саме в колективі доведеться працювати майбутнім інженерам. Складні завдання даються групам учнів, які змушені швидко розподіляти ролі: хтось програмує, хтось розробляє концепти, хтось збирає моделі, хтось координує весь проект.
Фішка Моргана Хайнца – завдання для цілого класу, конвеєр. Кожна окрема група робить свій шматок, а потім вони сполучаються між собою, наприклад, передають один одному тенісний м'яч. Або, що ближче за американців, збирають на конвеєрі справжній гамбургер.
Ще одна улюблена тема Хайнца — арт-роботи, які малюють пензлем та фарбами, автономно пересуваючись аркушем паперу. Для вирішення цього завдання потрібні нетривіальні знання з різних областей — живопису, кінематики, програмування, геометрії, математики, інженерії.