2021 - Petzné Dr. Tóth Szilvia - STEM területek fejlesztési lehetőségei a pedagógusképzésben

Petzné Dr. Tóth Szilvia

STEM területek fejlesztési lehetőségei
a pedagógusképzésben

A Széchenyi István Egyetem Apáczai Csere János Karán oktató kollégák mindig keresik a tanító szakos hallgatók képzésében alkalmazható újabb és újabb innovatív technikákat, igazodva a követelményekhez. A STEM területek oktatásának fejlesztése is felülről jövő törekvések okán valósult meg. Utolsó ilyen fontos esemény ebben a folyamatban a 2020-as NAT bevezetése volt. A korábban Informatika tárgyból Digitális kultúra nevű tantárgyat alakítottak ki. Az elektronikai eszközök, a digitális világ rohamos fejlődése szükségszerűvé tette a tantárgy újra gondolását, nem csak nevében, hanem tartalmában is. Az új tananyag három fő témakör köré épül.

digitális írástudás (szöveges, rajzos, táblázatos dokumentumok készítése, internetes kommunikáció);
problémamegoldás (algoritmusok, adatmodellek, adatbázisok, táblázatkezelés);
információs technológiák (robotika, webes és mobiltechnológiák).

Ennek megfelelően 3–4. évfolyamon a robotika és a kódolás alapjai, 5–6. évfolyamon pedig az algoritmizálás és blokkprogramozás témakörök jelennek meg a kerettantervben. Ezek olyan új tananyagrészek, melyek tanítása eddig háttérbe szorult, vagy egyáltalán nem volt jelen az oktatásban. Ezért is fontos tehát, hogy minél hamarabb megismertessük a gyermekeket a robotika és a kódolás alapjaival, a tanító és gyógypedagógia szakos hallgatóinkat pedig a fejlesztési lehetőségekkel, módszertannal.

Erre szükség is van, hiszen például a 3–4. évfolyamon olyan fejlesztési feladatok szerepelnek, mint[1]:

Az algoritmikus gondolkodás fejlesztése.
A robotok szerepének bemutatása.
Egyszerű algoritmusok kódolása pl. padlórobottal.
Kódolás tevékenységgel.
Kódolás grafikus felületen.

A természettudományos és matematikai tantárgyak sajnos nem tartoznak a kedvelt tantárgyak közé, és az ezekre a területekre jelentkezők száma évről, évre csökken. Pályaválasztás szempontjából fontos, hogy ezeket a területeket erősítsük. A STEM oktatás, amely a Tudomány + Technológia + Mérnöki tudományok + Matematika szavak összetételéből áll, erősítésére van szükség, amelyet nem lehet elég korán kezdeni. Ezért igyekszünk a győri Apáczai Csere János Karon több úton elindulva, fejlesztéseket megvalósítani és fejlődést elérni ezen a területen.

Meghatározó jelentőségűvé vált a digitális életben való alkalmazkodás képessége, így a kódolás alapjait kezdtük el tanítani a hallgatóinknak és a Gyakorló Iskolánk diákjainak. A különböző szakkörök és választható tantárgyak keretén belül olyan feladatokkal ismertetjük meg őket, hogy hogyan kell egy adott problémát felismerni, majd az adott problémához megfelelő megoldási módot találni, vagy éppen más problémákhoz kidolgozott megoldási algoritmusokat az adott problémához alakítani, hozzáigazítani. Nézzük meg, milyen színtereken igyekszünk mindezt megvalósítani:

Lego-terem

2019 őszén avattuk fel a Lego élménypedagógiai termet Győrben a Széchenyi István Egyetem Apáczai Csere János Karán. A Lego Education eszközöket forgalmazó H-Didakt Kft. biztosította a terem számára a Lego-készleteket, melyek hároméves kortól felnőtt korig használhatók. A Nemak Győr Kft. jóvoltából pedig kooperatív munkára alkalmas bútorzatot kapott a terem. A Lego-terem célja, hogy a tanítókat, a gyógypedagógia szakos hallgatókat, a szociális területen lévő kollégákat megismertessük ennek a sokoldalúan használható eszköznek a módszertanával, illetve bemutathassuk, hogy a különböző tudományterületeken hogyan tudják a Lego Education készletet alkalmazni.

A Kar lelkes oktatóiból alakult egy módszertani csapat, akik az oktatás különböző területein önismeret, pályaorientáció, matematika módszertan, informatika, érzelmi intelligencia fejlesztés, környezeti nevelés, programozás területein valósítanak/valósítunk meg különböző élményalapú, játékos foglalkozásokat.

WeDo programozás

A Lego WeDo foglalkozások keretében mind a diákok, mind a hallgatók már komolyabb programozást tanulhatnak. Algoritmikus gondolkodást, digitális kompetenciát fejlesztünk ezáltal. Olyan feladatok kerülnek elő, mint egy kisautó megépítése, annak programozása különböző feltételek szerint, mind fejlesztik a problémamegoldó gondolkodást, az algoritmikus gondolkodást. A kis jármű sebességére, mozgásának időtartamára adhatnak meg parancssorokat. Ciklusokat alkothatnak, hogy meddig jusson az autó, vagy változzon a színe, hangvezérlésre is beprogramozhatják.

Matematika módszertan Lego segítségével

A Legot, mint eszközt, a matematika módszertan órákon is segítségül hívjuk. A különböző témákhoz példákat keresünk, amelyekkel többféle módszerrel lesznek képesek a hallgatók a későbbi hivatásukban elmagyarázni az adott problémát. Fel lehet használni a számfogalom fejlesztésénél, méréstanításnál, de akár a statisztika és az összefüggések, függvények tanításánál is.

Programozás Bee-bottal

Kilépve a Lego-teremből, egy másik típusú eszközzel, a padló robottal, azon belül is a Bee-bottal ismertetjük meg hallgatóinkat és az 1–4. osztályos diákokat, szervezünk számukra foglalkozásokat. Az eszköz programozása egyszerűbb, mint a fent említett Lego-készleté, de így is szükség van arra, hogy első foglalkozások alkalmával először, a robot mozgásával ismerkedtessük meg a gyerekeket, ezzel is fejlesztve a téri tájékozódásukat. Meg kell tanulniuk, hogy a méhecske aktuális irányához kell viszonyítani, és nem statikusan a táblához, továbbá a fordulás nem jelent haladást is egyben. Ha ezeket az ismereteket a gyerekek elsajátították, utána már több tantárgy (matek, magyar, környezet) oktatása során is használjuk a méhecskéket, különböző problémák megoldására, kérdések megválaszolására, ahogy az alábbi képen is látható.

osztályban már egy teljes történetet feldolgozó órán alkalmaztuk sikerrel a Bee-botot, aki a történet szereplője volt. Az óra elején – a programozásra való ráhangolódásként – egy labirintusból kellett kijutniuk a gyerekeknek, majd a történettel való megismerkedés után különböző feladatok várták őket. Ilyen volt például a szöveg szereplőinek kiválasztása, vagy a szövegben szereplő mondat szavainak helyes sorrendbe rakása.

A foglalkozások alkalmával csoportmunkában dolgoznak a gyerekek, de kisebb évfolyamokon a feladatokat még többnyire közösen oldjuk meg, a bevezető foglalkozások alkalmával. A csoportmunka előnyei, hogy a gyerekek feloszthatják a feladatokat, kijelölhetik a feladatokat, vagy munkamegosztást beszélhetnek meg. Többen a méhecske nyomkodását felváltva oldották meg egy-egy feladaton belül, míg mások minden egyes feladatra külön diákot neveztek ki. Az útvonalak közötti különbségek megbeszélése része a feladatmegoldásnak. Megvitatják, hogy jók-e az általuk megalkotott útvonalak, és kipróbálhatják őket. Közösen megbeszélni a jó megoldásokat. Fontos, hogy miközben a programozással és a tantárggyal ismerkednek a gyerekek, fejlődnek a társas kapcsolatok is. A csoportmunka kiválóan alkalmas arra, hogy együttműködjenek, megbeszéljék az esetleges problémákat, konstruktívan kooperatív munkát végezzenek. Közösen kialakítsák a jó megoldást, vagy esetleg a több jó megoldásból kialakítsanak egyet közösen.

Tervek jövő tanévtől

A STEM oktatás kibővítését tervezzük a következő évektől, de már most is vannak próbálkozások. A tantárgyak, tudományterületek közötti integrációt, kapcsolatot erősítve igyekszünk például a matematikát megjeleníteni a művészetekben és más tárgyakban. Ezzel is próbáljuk a hallgatók számára közelíteni a matematikát a mindennapokhoz. Az érzékenyítés fontos szempont lehet akár tanító, akár a gyógypedagógia szakos hallgatóinknál, amely ezekkel az eszközökkel és tevékenységekkel megvalósíthatóak.