Особенности использования программы Mblock в среде Scratch при обучении с технологией STREAM в средней школе
Ключевые слова:
STEM, STREAM, основа Scratch, программирование mBlock, Arduino, информатика, образование.Аннотация
В ведущих странах мира обучение по STEM, STEAM и STREAM включено в учебную программу средних школ. В то время как STEM направлен на укрепление роли науки, технологий, инженерии и математики в образовании, STREAM направлен на формирование навыков систематического мышления путем добавления чтения и искусства к роли науки, технологий, инженерии и математики в образовании. Этот метод обучения можно развивать в среде программирования mBlock, разработанный на базе Scratch+Arduino.
В общеобразовательных школах Республики Казахстан при обучении информатике робототехника преподается с применением технологии STEM. В результате преподавания информатики с использованием чтения и искусства, математики и инженерии у обучающихся не сформированы знания, умения и навыки создания цифровых продуктов. Поэтому в общеобразовательной школе возникает необходимость развития технологии STREAM при обучении информатики с использованием технологии STEM. В связи с этим была поставлена цель научно-исследовательской работы «Определение специфики метода обучения STREAM в общеобразовательной школе». Для достижения этой цели, во-первых, было определено состояние преподавания методов обучения STREAM в средних школах по республике и проанализированы результаты. Во-вторых, на основе аппаратного программирования Scratch+Arduino была разработана образовательная программа, объединяющая инженерные и математические науки в среде mBlock и обучающая созданию проекта, развивающего у учащихся способность к системному мышлению. По составленной программе определена эффективность метода обучения STREAM путем проведения факультативного занятия IT-класса.
Опыт исследования проходил в школе №1 им. Р. Кошкарбаева и IТ школе-лицее города Косши. Обучение основам аппаратного программирования Scratch+Arduino с определением кода mBlock преподавалось на факультативных занятиях по информатике, также представлены пути практической реализации.
Учебная программа факультативного урока для 8 класса включает в себя в общей сложности 36 часов. В дополнение к предложенной программе учебного курса были составлены цифровые образовательные ресурсы, в учебном процессе использована методика обучения, а также в результате эксперимента определена эффективность предложенных методов обучения. В будущем учебную программу и цифровые образовательные ресурсы курса «Программирование mBlock на основе Scratch+Arduino» могут использовать в STEM кабинетах или на факультативных занятиях по информатике в любых школах страны.
Библиографические ссылки
Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар саласын және цифрлық саланы дамыту тұжырымдамасын бекіту туралы. Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 30 желтоқсандағы №961 қаулысы, [Электронды ресурс]. URL: https://adilet.zan.kz/kaz/docs/P2100000961 (қаралған күні: 30.05.2022)
Human development insights. [Электронды ресурс]. URL: https://hdr.undp.org/en/content/latest-human-development-index-ranking (қаралған күні: 4.05.2022)
Школьники Казахстана заняли последнее место рейтинга компьютерной грамотности (ICILS-2018). [Электронды ресурс]. URL: https://profit.kz/news/58932/Shkolniki-Kazahstana-zanyali-poslednee-mesto-rejtinga-komputernoj-gramotnosti, (қаралған күні: 14.05.2022).
Жалпы білім беретін мектепте STEM бағыттары бойынша білім алушылардың ғылыми-зерттеушілік жұмысын ұйымдастыру бойынша әдістемелік ұсынымдар. – Астана: Ы. Алтынсарин атындағы Ұлттық білім академиясы, 2018. – 257 б.
«Білімді ұлт» сапалы білім беру» ұлттық жобасын бекіту туралы. Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 12 қазандағы №726 қаулысы. [Электронды ресурс]. URL: https://adilet.zan.kz/kaz/docs/P2100000726 (қаралған күні: 30.05.2022)
U.S. Bureau of Labor Statistics. [Электронды ресурс]. URL: https://www.bls.gov (қаралған күні: 20.04.2022)
Ramos-Teodoro et al. Workshops for promoting Robotics among future engineers // IFAC-PapersOnLine. – 2022. – Т. 55. – №17. – P. 212-217. 10.1016/j.ifacol.2022.09.281.
Aamir Fidai, Mary Margaret Capraro, Robert M. Capraro. “Scratch”-ing computational thinking with Arduino: A meta-analysis, Thinking Skills and Creativity. – 2020. – Vol. 38. [Электронды ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.tsc.2020.100726. (қаралған күні: 20.04.2022)
Paucar-Curasma R. et al. Technological project in the development of computational thinking and problem-solving. – 2022 17th Latin American Conference on Learning Technologies (LACLO). – IEEE, 2022. – P. 1–6. [Электронды ресурс]. URL: DOI 10.1109/LACLO56648.2022.10013445 (қаралған күні: 14.02.2022)
Berkimbayev K.M., Niyazova G.Zh. Structural-content Model for Forming the Digital Competence of Teachers // Ясауи университетінің хабаршысы. – 2021. – №4(122). – P. 73–84. https://doi.org/10.47526/2021-4/2664-0686.07
Education in WA, STEM. [Электронды ресурс]. URL: https://www.education.wa.edu.au/stem (қаралған күні: 30.05.2022)
Голиков Д. «Scratch 3 для юных программистов». – СПб.: «БХБ-Петербург», 2020. –168 c.
Arduino Hardware | Arduino [Электронды ресурс]. URL: https://search.arduino.cc (қаралған күні: 11.02.2023)
Блог-код, mBlock дегеніміз не? [Электронды ресурс]. URL: https://blogkod.com (қаралған күні:18.02.2023)
Ибашова А.Б., Сулейменова Л.А. Ақпараттық білім беру ортасында анимациялық бейнелерді қолданудың тиімділігі // Ясауи университетінің хабаршысы. – 2022. – №2(124). –Б. 279–289. https://doi.org/10.47526/2022-2/2664-0686.23
Заттар интернеті (IoT). [Электронды ресурс]. URL: https://www.astel.kz/kk/services/internet-veshchey-iot/internet-veshchey (қаралған күні: 02.03.2023)
REFERENCES
Aqparattyq-kommunikaciialyq tehnologiialar salasyn jane cifrlyq salany damytu tujyrymdamasyn bekіtu turaly. Qazaqstan Respublikasy Ukіmetіnіn 2021 jylgy 30 jeltoqsandagy №961 qaulysy [On approval of the concept of development of information and communication technologies and the digital sphere. Resolution of the Government of the Republic of Kazakhstan]. [Electronic resource]. URL: https://adilet.zan.kz/kaz/docs/P2100000961 (qaralgan kunі: 30.05.2022) [in Kazakh]
Human development insights. [Electronic resource]. URL: https://hdr.undp.org/en/content/latest-human-development-index-ranking (qaralgan kunі: 4.05.2022)
Shkolniki Kazahstana zaniali poslednee mesto reitinga kompiuternoi gramotnosti (ICILS-2018) [Schoolchildren of Kazakhstan took the last place in the computer literacy rating (ICILS-2018)]. [Electronic resource]. URL: https://profit.kz/news/58932/Shkolniki-Kazahstana-zanyali-poslednee-mesto-rejtinga-komputernoj-gramotnosti, (qaralgan kunі: 14.05.2022).
Jalpy bіlіm beretіn mektepte STEM bagyttary boiynsha bіlіm alushylardyn gylymi-zertteushіlіk jumysyn uiymdastyru boiynsha adіstemelіk usynymdar [Methodological recommendations for the organization of research work of students in STEM areas in a comprehensive school]. – Astana: Y. Altynsarin atyndagy Ulttyq bіlіm akademiiasy, 2018. – 257 b. [in Kazakh]
«Bіlіmdі ult» sapaly bіlіm beru» ulttyq jobasyn bekіtu turaly. Qazaqstan Respublikasy Ukіmetіnіn 2021 jylgy 12 qazandagy №726 qaulysy. [Electronic resource]. URL: https://adilet.zan.kz/kaz/docs/P2100000726 (qaralgan kunі: 30.05.2022) [in Kazakh]
U.S. Bureau of Labor Statistics. [Electronic resource]. URL: https://www.bls.gov (qaralgan kunі: 20.04.2022)
Ramos-Teodoro et al. Workshops for promoting Robotics among future engineers // IFAC-PapersOnLine. – 2022. – T. 55. – №. 17. – P. 212-217. 10.1016/j.ifacol.2022.09.281.
Aamir Fidai, Mary Margaret Capraro, Robert M. Capraro. “Scratch”-ing computational thinking with Arduino: A meta-analysis, Thinking Skills and Creativity. – 2020. – Vol. 38. [Electronic resource]. URL: https://doi.org/10.1016/j.tsc.2020.100726. (qaralgan kunі: 20.04.2022)
Paucar-Curasma R. et al. Technological project in the development of computational thinking and problem-solving. – 2022 17th Latin American Conference on Learning Technologies (LACLO). – IEEE, 2022. – P. 1–6. [Electronic resource]. URL: DOI 10.1109/LACLO56648.2022.10013445 (qaralgan kunі: 14.02.2022)
Berkimbayev K.M., Niyazova G.Zh. Structural-content Model for Forming the Digital Competence of Teachers // Iasaui universitetіnіn habarshysy. – 2021. – №4(122). – P. 73–84. https://doi.org/10.47526/2021-4/2664-0686.07
Education in WA, STEM. [Electronic resource]. URL: https://www.education.wa.edu.au/stem (qaralgan kunі: 30.05.2022)
Golikov D. «Scratch 3 dlia iunyh programmistov». – SPb.: «BHB-Peterburg», 2020. –168 c.
Arduino Hardware | Arduino [Electronic resource]. URL: https://search.arduino.cc (qaralgan kunі: 11.02.2023)
Blog-kod, mBlock degenіmіz ne? [Electronic resource]. URL: https://blogkod.com (qaralgan kunі:18.02.2023) [in Kazakh]
Ibashova A.B., Suleimenova L.A. Aqparattyq bіlіm beru ortasynda animaciialyq beinelerdі qoldanudyn tiіmdіlіgі // Iasaui universitetіnіn habarshysy. – 2022. – №2(124). – B. 279–289. https://doi.org/10.47526/2022-2/2664-0686.23 [in Kazakh]
Zattar internetі (IoT). [Electronic resource]. URL: https://www.astel.kz/kk/services/internet-veshchey-iot/internet-veshchey (qaralgan kunі: 02.03.2023) [in Kazakh]
