Школа искусств PS 15

Школа искусств PS 15

MakerBot® в начальном образовании

Инновации в проектном обучении

В специализированной школе искусств PS 15 Patrick F. Daly Magnet особое внимание уделяют проектной системе обучения. Согласовав учебный план со стандартами муниципалитета и штата, а также едиными образовательными стандартами, муниципальная школа в Бруклине (Нью-Йорк, США) опирается в первую очередь на творческие и академические проекты. После получения гранта по Программе помощи школам со специальным уклоном Дженна Уттер, преподающая предметы курса STEM (естественные науки, технология, инженерия, математика), придумала оригинальный способ дополнить свои уроки инновациями и творчеством.

3d принтеры MakerBot для образования

Задача

Спросите любого учителя, и он ответит вам, что самое сложное — поддерживать вовлеченность учеников. Дети быстро привыкают к традиционным методам обучения, и даже проекты не всегда пробуждают их интерес. Для решения столь непростой задачи Дженна постоянно ищет новые инструменты и идеи. Ей нужен был действенный способ сделать уроки интерактивными и интересными для школьников.

Поскольку школа муниципальная, денег на специальные проекты у администрации не было. Прекрасно понимая, что сделать учебу интереснее помогут дополнительные материалы, учреждение подало заявку на финансирование по Программе помощи школам со специальным уклоном.

Решение

В 2015 г. школа получила грант на трехлетнее финансирование, и у педагогов появились средства, чтобы сделать учебный процесс оригинальнее. Теперь Дженна Уттер могла доработать учебный план так, чтобы эффективнее вовлекать детей в учебу: в школе появилась студия Makerspace.

Студию укомплектовали тремя настольными мини-моделями MakerBot® Replicator®, а также настольными 3D принтерами MakerBot Replicator (5-го поколения) и MakerBot Replicator 2. С 3D принтерами, ставшими прекрасным дополнением классной комнаты, ученики работают со второго по пятый класс. Сейчас полученные на уроках знания дети могут воплощать в жизнь, планируя, моделируя и печатая свои проекты.

Стимул для командной работы

Опираясь на объемную тему, пройденную по программе STEM, Дженна готовит оригинальное задание для школьников и разбивает класс на команды по шесть человек. Ученики вместе работают над эскизами и продумывают модель, иллюстрирующую изученный материал. После этого команда приступает к моделированию в Tinkercad: один сидит за компьютером, второй объясняет, что и как делать. «Групповая работа всегда на пользу, ведь у кого-то из детей уровень повыше, у кого-то — пониже. Тот, кто знает лучше, объясняет, что делать, а второй выполняет инструкции. Это прекрасная возможность подтянуть тех, кому нужны дополнительные занятия», — объясняет Дженна. На последнем этапе ученики проверяют полученные отпечатки. В ожидании результата дети едва могут усидеть на стульях от нетерпения.

командная работа учеников школы по 3d моделированию

Оценка успехов

Оценки педагог выставляет, исходя из того, как ученики применили полученные знания в подготовке проекта и 3D печати. «Никаких стандартов здесь, конечно же, нет. Поэтому 3D печать целесообразно использовать там, где ученики свяжут ее с пройденным материалом, чтобы лучше его усвоить», — рассказывает она. Если с помощью 3D моделирования и проектирования детям удается закрепить приобретенные знания, 3D проект признается успешным и получает высокую оценку.

«FAIL Forward» (Ошибайся с пользой) гласит плакат, вывешенный в классе Дженны Уттер. Глядя на него каждый день, ученики понимают, что в любой ошибке (FAIL) кроется первый шаг к знаниям (First Attempt In Learning). Этот не совсем обычный принцип напоминает им, что безупречный результат далеко не всегда получается с первого раза. Успех заключается в том, чтобы двигаться вперед и учиться на своих ошибках. Студия Makerspace в учебном классе — тот островок, где они вольны ошибаться и пробовать снова. В процессе создания 3D модели дети обычно готовят несколько вариантов, подправляя их и улучшая, прежде чем получат готовое изделие. Процесс обучения по важности здесь не уступает результату. И, выставляя оценки, педагог обязательно учитывает, насколько старались дети и как относились к доработкам.

Дженна Уттер уверена, что 3D печать и принтеры стали эффективнейшим дополнением к ее урокам. Вот как она описывает место творческой студии в учебном плане: «Теперь я могу воплотить в учебном процессе все, что хочу, дополняя его другими предметами». При моделировании дети применяют знания из разных областей программы, даже не осознавая этого. 3D печать внезапно превращает урок математики в конкурс дизайна.  А 3D проект для урока по технологии не подготовить без знания математических формул. Объединяя таким образом разные области, педагоги добиваются более высоких результатов по своим предметам. И в идеях для проектов по  3D печати Дженна Уттер ничем не ограничена.

Основы 3D печати в школе

ВТОРОЙ КЛАСС

С помощью 3D печати ученики второго класса разнообразили уроки географии. Изучив тему по смене ландшафтов, класс подготовил в программе Tinkercad структуры, способные выдерживать землетрясения. При работе над проектами базовые навыки инженерии школьники дополняли знаниями по географии.

ТРЕТИЙ КЛАСС

Тот же комплексный подход видим и в третьем классе, изучающем основы механики. На примере самостоятельно сделанных автомобилей школьники изучали, как сила приводит их в движение. Модели состояли из отпечатанных на 3D принтере деталей и двигателя с намотанной резиновой лентой. При этом школа сэкономила на закупке учебных материалов, а ученики, спроектировав и отпечатав детали для автомобилей, получили представление о потенциальной энергии.

Многие изделия ученики охотно оставляют себе на память. Так, например, третьеклассники с удовольствием сделали брелоки со своими именами, а заодно повторили тему про позитивное и негативное пространство. «Отверстие в брелоке — пример негативного пространства. А работа со слоями иллюстрирует пространство позитивное. Буквы имен наносятся слоями, приподнимаясь над основой, — объясняет Дженна. — Вещь получается уникальной, что очень нравится детям, и печатается достаточно быстро».

задание по 3d печати для четвертого класса

ЧЕТВЕРТЫЙ КЛАСС

После изучения схем ученикам было предложено отпечатать на 3D принтере значки со светодиодами, которые можно носить на одежде или рюкзаке. «Чтобы светодиод заработал, им нужно было закончить схему», — рассказывает педагог. Каждый ученик выбрал свою форму значка: получилось ярко, оригинально, интересно.

ПЯТЫЙ КЛАСС

Для выпускного класса начальной школы был реализован более сложный проект. «Хотелось познакомить детей с профессиями и одновременно охватить все темы STEM», — пояснила Дженна Уттер. При поддержке местной архитектурной фирмы Nelligan White ученики разработали дизайн новых скамеек для школьного двора. Раз в неделю с консультациями к ним приходили шесть архитекторов. «Ученики подготовили эскизы в разных плоскостях, а архитекторы помогли нам построить их в программе для 3D моделирования. Готовые модели мы напечатали».

3D прототипы помогли школьникам понять, какие скамейки лучше подойдут для школьного двора. По словам педагога, дети работали с такими понятиями, как цвет, цветовой баланс, элементы дизайна. Но главное, школьники лучше поняли, как проектировать и принимать решения с ориентиром на бюджет — именно так, как это происходит с реальными проектами.

Творчество, предпринимательство, инновации

Для учеников этой школы 3D печать уже изменила границы возможного. Радость творческого процесса вполне оправдывает подчас сложную работу. «Порой все очень непросто, но все-таки интересно. Приятно, когда свой проект можно напечатать и взять домой. Это так захватывает!» — делится впечатлениями Амия Эррера, ученица Дженны.

Дети уже думают над тем, как применять 3D печать в будущей карьере. Роуз Хохкипель хочет стать ветеринаром: «Модели помогут людям лучше понять, что происходит. Я бы хотела делать 3D отпечатки больных органов и выдавать их владельцам животных, чтобы они знали, что с их питомцем». Хавьер Вичард планирует быть шеф-поваром и с помощью 3D печати оформить свой ресторан. Амия Эррера, которая непременно будет писать книги для детей и юношества, уже решила печатать 3D фигурки своих персонажей.

Новые горизонты обучения

Дети расходятся по домам, а в классе еще долго слышен тихий гул 3D принтеров, воплощающих в реальность фантазии каждого из учеников. Утром они радостно спешат в студию Makerspace, чтобы увидеть, что же у них получилось. Именно в такие моменты стирается грань между учебой и игрой.

Благодаря многофункциональной и удобной студии, проектное обучение в школе стало проще и интереснее. Вместе с другими детьми в разных странах мира ученики Дженны Уттер творят, вдохновляются и учатся с 3D печатью. MakerBot в классной комнате стал эффективным инструментом обучения: с ним школьники приобретают знания, которые помогут им преуспеть во взрослой жизни.

Перевод Олеси Зайцевой

Карта сайта