Pracownia robotyki w Szkole Podstawowej im. Bohaterów Monte Cassino w Ustrobnej

Rozwijanie kompetencji cyfrowych jest w szkole konieczne, jeśli szkoła chce przygotować swoich wychowanków do funkcjonowania w niezwykle szybko zmieniającej się rzeczywistości, w której umiejętność odpowiedzialnego i świadomego korzystania z technologii cyfrowych jest niezbędna na każdej płaszczyźnie życia.

Szkoła Podstawowa im. Bohaterów Monte Cassino w Ustrobnej od kilku lat dążyła do utworzenia pracowni robotyki, w której uczniowie mogliby doskonalić umiejętności z zakresu kodowania, programowania, robotyki oraz druku 3D.

W końcu w roku szkolnym 2021/22 nadążyła się ku temu okazja – szkoła wzięła udział w rządowym programie Laboratoria Przyszłości, będącym inicjatywą edukacyjną realizowaną przez Ministerstwo Edukacji i Nauki we współpracy z Centrum GovTech.

W ramach programu szkoła otrzymała dofinansowanie w wysokości 60 tys. zł. Z pozyskanych środków 55 tys. zł zastało przeznaczone na urządzenie nowoczesnej pracowni robotyki, która została wyposażona m. in. w drukarkę 3D Flashforge Adventurer 4 wraz z laptopem, zestawy LEGO Prime (dla klas IV- VIII) oraz LEGO BricQ Motion Essential (dla klas I – III), roboty Photon i LOFI Robot CODEBOX Full Kit, maty edukacyjne. Pracownia została dodatkowo doposażona, w ramach środków własnych oraz innych programów krajowych i europejskich, w laptopy dla uczniów,tablety oraz edukacyjne gry multimedialne Scottie Go! Edu.

Powstanie pracowni robotyki było katalizatorem zmian, które nastąpiły w szkole, ponieważ konieczne było wprowadzenie, poprzez innowacje pedagogiczne, zmian zarówno programowych, organizacyjnych jak i metodycznych w ramach zajęć z informatyki w klasach IV - VIII oraz edukacji informatycznej w klasach I - III. Zmiany polegały m. in. na modyfikacji programów nauczania, w których, w zależności od etapu edukacyjnego zwiększono liczbę godzin przeznaczonych na programowanie, kodowanie, modelowanie 3D oraz robotykę. Uczniowie poza Scratch 3.0 i Python, które są uwzględnione w obowiązujących programach nauczania poznają środowisko programowania Scottie Go!, Photon Draw, Photon Badge, Photon Blocks, Photon Code, Lofi blocks, LEGO Education SPIKE. Uczą się budować skomplikowane urządzenia i roboty z klocków LEGO, korzystając z instrukcji lub wykorzystując swoją wyobraźnię. Poznają podstawy projektowania przestrzennego 3D z wykorzystaniem aplikacji Autodesk Tinkercad i Autodesk Fusion 360. Ponadto uczniowie uczą się projektować własne modele 3D, które następnie przygotowują w specjalnym oprogramowaniu (slicer) do wydruku i drukują.

W klasach IV-VII wprowadzono zajęcia z informatyki w blokach 90-minutowych co drugi tydzień. Dzięki pracy w małych grupach oraz wydłużeniu czasu trwania zajęć, uczniowie mogą w pełni wykorzystać możliwości, jakie niesie ze sobą wprowadzenie działań innowacyjnych w trakcie lekcji.

Zmianie uległa także organizacja pracy uczniów w trakcie zajęć. Uczniowie pracują indywidualnie lub w małych 2-3-osobowych grupach we własnym tempie, dzieląc się pracą między sobą.

Niezmiernie ważnym elementem wykorzystywanym w trakcie zajęć z informatyki i edukacji informatycznej jest wprowadzenie metodologii STEAM (ang. Science - nauka, Technology - technologia, Engineering - inżynieria, Art. – sztuka, Mathematics - matematyka). Wykorzystanie robotów czy klocków LEGO na zajęciach to nie tylko nauka programowania, ponieważ zajęcia mają charakter interdyscyplinarny i wymagają od ucznia wiedzy z wielu innych przedmiotów.

Dla przykładu w trakcie zajęć z informatyki polegających na zbudowaniu i zaprogramowaniu Diabelskiego Młyna, uczniowie uczą się, kim był konstruktor, od czego pochodzi nazwa, gdzie powstały pierwsze konstrukcje tego typu i gdzie obecnie znajdują się najsłynniejsze Diabelskie Młyny oraz poznają główne elementy wchodzące w skład urządzenia. Następnie uczniowie budują model Diabelskiego Młyna, dowiadują się, za co odpowiadają poszczególne elementy (m. in. silniki napędowe, belki kątowe, przekładnie zębate) i co to jest przełożenie przekładni. Na koniec programują zbudowaną konstrukcję z wykorzystaniem środowiska programistycznego LEGO.    

Wprowadzenie metodologii STEAM w proces nauczania zmieniło podejście ucznia do procesu uczenia się – uczniowie są zmotywowani do pracy i bardziej aktywni, chętnie podejmują wyzwania, samodzielnie dochodzą do wiedzy poprzez twórcze rozwiązywanie problemów, wykorzystują wiedzę zdobytą na innych przedmiotach, uczą się na własnych błędach, współpracują.

Taka organizacja pracy z wykorzystaniem niekonwencjonalnych metod nauczania i metodologii STEAM sprzyja wzajemnemu uczeniu się od siebie, rozwijaniu współpracy, komunikacji, kreatywności i krytycznego myślenia.

Rozwój wymienionych kompetencji (komunikacji, współpracy, kreatywności i krytycznego myślenia) określanych mianem kompetencji „4C” lub kompetencji przyszłości jest niezwykle istotne we współczesnej edukacji, ponieważ są to umiejętności coraz bardziej cenione na rynku pracy w Polsce i za granicą. Kształtowanie umiejętności „4C” od dłuższego czasu jest włączane w obowiązujące programy nauczania w polskich szkołach, ale niestety w praktyce jest ono wypierane w szkołach przez naukę „pod testy” i pod „egzamin ósmoklasisty”. 

Autor: Paweł Cisoń - SP Ustrobna

Zdjęcia: SP Ustrobna