"Инженерный конструктор как один из инструментов активизации познавательного интереса при изучении географии через интеграцию основного и дополнительного образования"

Дорожков А.А.,

учитель географии ГБОУ «ИТШ №777» г. Санкт-Петербурга

высшей квалификационной категории,

Почетный работник общего образования РФ

"Инженерный конструктор  как один из инструментов активизации познавательного интереса при изучении географии через интеграцию основного и дополнительного образования"

Добрый день уважаемые коллеги! Разрешите представиться, я учитель географии инженерно-технологической школы № 777 города Санкт-Петербурга.

ИТШ №777 - это уникальное образовательное учреждение России с высокотехнологичной образовательной средой. Здесь создано сообщество единомышленников – учеников, учителей, родителей, социальных партнеров, которые мыслят и двигаются в одном направлении – и это главное!

Наша школа- это образовательная экосистема будущего, где ребёнок имеет возможность проявить свои таланты и не боится попробовать свои силы в новом, совершить своё первое открытие. Наше образовательное учреждение - это сообщество педагогов, которое ориентировано на формирование у школьников основ инженерного мышления, развитие успешной личности. Образование в школе - это четко структурированная модель с образовательными целями. Здесь созданы условия для обучения и самосовершенствования, общения и креатива, яркого и разнообразного досуга на любой вкус
У нас открыты двери различных творческих объединений, спортивных секций, студий искусств, художественных мастерских, научных и исследовательских лабораторий. Наши ученики под руководством   специалистов ведущих вузов России имеют возможность проводить исследования, работать над социально значимыми проектами.  Инженерно-технологическая школа – это планета знаний и радости, море положительных эмоций от учебного труда и творческого общения.

Без внимания в нашей школе не остается такая дисциплина как география.

География является важнейшим компонентом любой профессии и специальности. Её важнейшим аспектом является формирование мировоззрения, логики научного мышления, интеллектуального и профессионального кругозора как ведущих положений в становлении профессионального самосознания личности будущего специалиста.

Важно и то, что географические знания о ведущих сферах народного хозяйства, основных видах труда и массовых профессиях позволяют учащимся правильно сопоставить свой выбор профессии с потребностями экономического региона в кадрах.

Главная цель обучения современной географии определяется, прежде всего задачами, поставленными государством по переходу к профильному обучению и введению предпрофильного обучения: сформировать в сознании учащегося научно-объективную картину родного края, своей страны и всего мира и одновременно воспитать его как личность, готовую к активной профессиональной деятельности и применению приобретенных знаний и умений в различных жизненных ситуациях.

Отдельные блоки образовательного процесса не могут достичь данной цели в виду различных факторов. Основной “ограничивающий” фактор урочной формы – время, заданное инвариантной частью базисного учебного плана. Отсюда, данный блок образовательного процесса обеспечивает преимущественно базовый уровень и достигает первой части заданной цели. Но именно в этот момент у учащихся возникает вопрос: “А за чем нам это надо, зачем мы это изучаем?” (Порой ставящий учителя в тупик). Ответ же получить в полном объеме он не может. Достижение второй части цели возможно во внеурочной деятельности, регламентированной вариативной частью БУПа или через систему дополнительного образования. Следовательно, требуется объединение частей в целое, т.е. интеграция.

Мы остановимся на втором.

Летом, 2022 года школа приобрела новое инженерное оборудование -  инженерные конструкторы: Link2Space (1 шт.) и LEX (4 шт.).

Link2Space состоит из комплектующих антенной системы, SDR-приёмника, ноутбука, программного обеспечения для приема и обработки данных.

Учащиеся самостоятельно собирают конструктор и получают станцию (комплекс) приема спутниковой информации, производят её настройку и прием на неё данных с пролетающих метеоспутников серий Метеор-М №2, NOAA, MetOp, FengYun-3 по радиоканалам L-диапазона частот в режиме реального времени. Затем проводят обработку и анализ принятых изображений Земли из космоса.

Цели, достигаемые при использовании Конструктора в учебном процессе:

·         Создание живого интереса учащихся к научно-технологической деятельности;

·         Привлечение молодежи к российской космической отрасли в части дистанционного зондирования земли, которая является одной из основополагающих;

·         Формирование у детей интереса к решению взрослых задач, связанных с экологией и метеорологией;

·         Обучение детей работе в команде, умения отстаивать свои интересы и добиваться поставленных задач;

·         Обучение детей работе с новыми материалами и оборудованием, работе с электроникой и изучение основ программирования.

В результате работы решается задача собственными силами собрать и настроить станцию приема спутниковых данных и принять изображения с метеорологических спутников в режиме реального времени.

LEX Комплекс-конструктор

Предназначен для сборки турникетной антенны для приема и обработки данных с метеоспутников серий Метеор-М №2, NOAA по радиоканалам УКВ частот (137 МГц). Состоит из собственно антенны и штатива.

Турникетная антенна (от франц. tourniquet — турникет, вертящаяся крестовина) образована скрещенными попарно под прямым углом горизонтальными симметричными полуволновыми вибраторами, закрепленными на общей вертикальной мачте.

Цели, достигаемые при использовании конструктора в учебном процессе:

·         создание живого интереса учащихся к научно-технологической деятельности;

·         привлечение молодежи к российской космической отрасли в части дистанционного зондирования Земли, которая является одной из основополагающих;

·         формирование у детей интереса к решению взрослых задач, связанных с экологией и метеорологией;

·         обучение детей работе в команде, умению отстаивать свои интересы и добиваться поставленных задач;

·         обучение детей работе с новыми материалами и оборудованием, работе с электроникой и изучение основ программирования.

Задача:

Самостоятельно собрать турникетную антенну, получить в реальном времени изображения с метеоспутников, обработать изображения с целью их просмотра и анализа.

Данные, которые принимает собранный Конструктор, могут быть использованы:

·         на уроках географии для закрепления разделов «Материки, океаны, народы и страны», «География России», «Региональная география»;

·         на уроках информатики при освоении тем «Векторная и растровая графика», «Каталогизация файлов», «Прикладное программное обеспечение», «Обработка данных»;

·         на уроках физики для изучения раздела «Оптика», а также в качестве дополнительных внеклассных занятий.

Изучив технические возможности конструкторов мне пришла идея по созданию рабочей программы для центра дополнительного образования по направлению «Метеорология», которая имеет две подпрограммы. Одна направлена на обучающихся 3-5 классов «Юный метеоролог», а вторая направлена учащихся 6-8 классов «Школа метеорологии».

При сопоставлении программ дополнительного образования и основной образовательной по географии я пришел к выводу, что возможна интеграции уроков географии и объединения «Метеорология», так как многие темы пересекаются. Темы: климат, погода, народные приметы, современные методы исследования, практические навыки работы с космическими снимками и другие.

Как же происходит интеграция? В рамках занятий в центре дополнительного образования заинтересованные учащиеся работают с данными установками развивая свои инженерные навыки. А материалы, которые получают со спутников мы уже используем на учебных занятиях со всеми учащимися. Космические снимки поверхности Земли используются в рамках изучаемой темы. При изучении темы «Климат» рассматриваем атмосферные вихри. А если сделана серия снимков с интервалом во времени, то анализируем их перемещение.

При изучении темы «Лесные ресурсы» можно анализировать площади лесных угодий, а также можно отслеживать изменение границ лесных угодий.

В пожароопасный период возможно отслеживать очаги возгорания и зоны поражения. В весенний период можно отслеживать территории подтопления при обильном снеготаянии или при затяжных дождях.

Данные инженерные конструкторы, это еще и ресурс для подготовки к различным конкурсам. Одним из таких конкурсов является НТО. В направлении «Анализ космических снимков» и направлении «Урбанистика» требуются навыки работы с подобными установками, а главное умение анализировать космические снимки.

Сегодня, по данным направлениям группа учащихся проходит уже командный этап соревнований и им мы желаем успехов.

Как мы понимаете, использование инженерных конструктор способствуют не только интеграции основного и дополнительного образования, но интеграции географии с другими предметами: информатика – изучение программ, их установка, обработка результатов; физика – принцип работы устройств, получение сигналов.

Реализация модели интегративного подхода к изучению географических наук расширяет возможности выбора каждого школьника индивидуальной траектории развития, а также является одним из механизмов реализации программы города Санкт-Петербурга «Наша новая профориентация».

При интегрированном подходе изучения географии, положительным фактором обучения как для учителя, так и для ученика, можно отметить следующие моменты:

– проявляется познавательная деятельность учащихся, проявляются умения обобщать и синтезировать изучаемый материал;

– у школьников проявляется интерес в нахождении правильного решения познавательных задач, объединённых географической и другими науками;

– учащиеся получают более точное и образное представление об общей, географической картине края, т.к. интеграция представлена общими темами, общими задачами. Взаимосвязь изучаемых наук позволит не только закрепить полученные знания и их расширить, но и научиться новому.

Ни один предмет в школе не дает таких широких практических навыков, которые готовили бы человека к жизни, как география. Без географических знаний современный и будущий гражданин не способен ориентироваться в быстро развивающемся мире, воспринимать информацию со страниц газет, Интернета, телепередач. Поэтому внедрение новых методик, особенно интеграционных, в преподавании географии – назревшая необходимость сегодняшнего дня.

Как мы видим, что одним из механизмов развития познавательного интереса у обучающихся стал инженерный конструктор. В будущем мы постараемся расширить спектр применения подобных конструкторов и уверены, что интерес к географическим наукам, профессиям у современных подростков повысится.

 Педагогическая практика свидетельствуют, что сочетание основного и дополнительного географического образования в условиях ФГОС   расширяют границы базового школьного образования, позволяют воспитанникам подойти к стандартам всех уровней образования школы в условиях целостного развития личности каждого ребенка. Личности, имеющей четкие представление о социально-географической картине мира, способной принимать решения в ситуациях выбора и нести ответственность за них перед собой, своей страной и человечеством в целом.