Idea metody projektów (projektu) wywodzi się z doświadczeń szkół
Transkrypt
Idea metody projektów (projektu) wywodzi się z doświadczeń szkół
CENTRUM KSZTAŁCENIA PRAKTYCZNEGO PRAKTYCZNE METODY NAUCZANIA Zastosowanie metody projektów w nauczaniu przedmiotu - specjalizacja (automatyka i robotyka) Sławomir Siewruk 2002 r. Spis treści I Ogólny opis metody projektów II Przykład wykorzystania metody projektów III Kontrakt IV Bibliografia I Ogólny opis metody projektów Idea metody projektów (projektu) wywodzi się z doświadczeń szkół eksperymentalnych , należących do zróżnicowanego nurtu – w Stanach Zjednoczonych nazywanego progresywizmem, a w Europie nowym wychowaniem. W Polsce zaznajomienie z metodą projektów nastąpiło po opublikowaniu w roku 1930 przekładu książki Johna Alfreda Steweusona: Metoda projektów . Zanim jednak przetłumaczono ją na język polski, były już prowadzone prace nad wprowadzeniem metody projektów w szkołach II Rzeczypospolitej , do których wiadomości o nowym wychowaniu i zastosowaniu tej metody docierały do polskich działaczy oświatowych przez osobiste kontakty , kongresy i wyjazdy zagraniczne. Jako przykład można tu podać Szkołę Ćwiczeń przy Państwowym Seminarium Nauczycielskim Żeńskim im. E. Orzeszkowej w Warszawie. W ostatnich latach metoda ta coraz częściej jest stosowana przez nauczycieli, szczególnie szkół zawodowych. Gospodarka rynkowa w sposób naturalny „rządzi’’ rynkiem pracy, na którym najcenniejszym towarem są kwalifikacje zawodowe. Od pracowników nowoczesnych przedsiębiorstw wymaga się bogatej i rzetelnej wiedzy kierunkowej, a przede wszystkim umiejętności rozwiązywania różnorakich zadań zawodowych. Często w przedsiębiorstwach określa się cel jakiegoś działania i czas na jego realizację a rolą pracowników jest opracowanie projektu wykonawczego tego zadania. W szkole zawodowej można i trzeba realizować proces kształcenia ściśle dostosowany do wymogów kwalifikacyjnych rynku pracy, do potrzeb pracodawców. Realizację takiego procesu kształcenia w znacznym stopniu może ułatwić nauczycielowi stosowanie metody projektów. Metoda projektów (projekt) – określona jako metoda nauczania to metoda pracy o następujących cechach ogólnych: - ma wyznaczone cele i ma przynieść określony rezultat (np. nowy produkt, ulepszenie, koncepcja) , - jest przedsięwzięciem kompleksowym i wykracza zazwyczaj poza ramy istniejących form organizacyjnych, - projekt jest integralny (obszerny, wykraczający poza jedną dziedzinę) , - ma ograniczone ramy czasowe (ma ustalone terminy ukończenia całości przedsięwzięcia oraz kolejnych etapów), - wykorzystuje pewne zasoby , - realizowany jest przez określone osoby , - nie jest powtórzeniem wcześniejszych prac , - ma ustalone sposoby określania tego, w jakim stopniu zakładane cele zostały osiągnięte , Najogólniej można stwierdzić iż metoda projektów – polega na wykonywaniu przez uczniów zadań obejmujących pewną partię materiału, przez samodzielne sformułowanie tematu i samodzielne poszukiwania rozwiązania pod dyskretną opieką nauczyciela. Rolą nauczyciela jest tu czuwanie nad prawidłową realizacją programu nauczania, pozostawiając uczniom swobodę zarówno w samym wyborze tematu projektu, jak też w sposobie jego rozwiązania. Organizacje zajęć realizowanych metodą projektu można podzielić na następujące fazy : 1. Zainicjowanie projektu Realizacja tej fazy może odbywać się w różnoraki sposób: - nauczyciel określa w sposób ogólny ramy projektu, wyznaczając jakiś dział programowy lub charakter planowanego przedsięwzięcia, uczniowie natomiast dzieląc się samodzielnie na grupy, sami wybierają szczegółowe tematy w obrębie tych ram. Aby ułatwić uczniom dokonanie wyboru tematu, nauczyciel może przeprowadzić zajęcia wprowadzające, dostarczając im ogólnej wiedzy o danym dziale programowym, - nauczyciel określa pewną pulę tematów szczegółowych, uczniowie podzieleni na grupy wybierają jeden z nich, - wszystkie grupy realizują jeden temat podany przez nauczyciela, nie uczestnicząc w formułowaniu tematu, co w znacznym stopniu ogranicza ich swobodę działania na tym etapie realizacji projektu. 2. Rozważenie propozycji tematów Po wstępnym zapoznaniu się z problematyką wybranego przez siebie zagadnienia, uczniowie w ramach pracy domowej dokonują opisu projektu, w którym powinny zawierać się następujące tematy: - szczegółowy temat projektu , - cele projektu, - przewidywana forma realizacji i prezentacji projektu. Wskazane byłoby aby każdy członek grupy samodzielnie zgłosił swoją propozycję rozwiązywania problemu, a grupa dokonałaby wyboru najlepszej propozycji. Opis uczniowie przedstawiają nauczycielowi, który analizując go wraz z uczniami dokonuje akceptacji zaproponowanych tematów, bądź sugeruje pewne zmiany. 3. Przydział tematów projektu – spisanie kontraktu Po realizacji dwóch pierwszych faz, następuje spisanie kontraktu, który jest bardzo ważnym zadaniem a którego realizacja należy do nauczyciela. Kontrakt powinien zawierać wszystkie informacje niezbędne do przygotowania, wykonania i zaprezentowania projektu, a mianowicie: - temat projektu i jego celu, - zadania dla poszczególnych członków grupy, - źródło, które powinni wykorzystać , - termin prezentacji oraz terminy konsultacji , - sposób prezentacji projektu i jego czas, - kryteria oceny projektu , - co powinien zawierać raport . 4. Wspólne opracowanie planu projektu – ma na celu zapewnienie wszelkich środków niezbędnych do jego realizacji 5. Realizacja projektu Projekt powinien być wykonany samodzielnie, bez hamowania przez nauczyciela inwencji i inicjatywy uczniów. Końcowym efektem projektu jest: - sprawozdanie z wykonania projektu (raport), - konkretny wytwór jeżeli jest przewidziany , - prezentacja projektu , - dyskusja, mająca na celu wyjaśnienia wątpliwości uczniów nie wykonujących projektu . 6. Prezentacja projektu Jest końcowym etapem pracy uczniów, gdzie uczniowie muszą zaprezentować innym własną interpretację swojego tematu, w formie określonej w kontrakcie. 7. Ocena projektu Ocenianie projektu może odbywać się w dwojaki sposób: - tylko przez nauczyciela na podstawie wcześniej ustalonego arkusza oceny, - włączanie uczniów w ocenę projektów wybierając spośród nich jury lub w formie analizy całej klasy, lub też w formie samooceny polegającej na udzieleniu szeregu pytań związanych z realizacją projektu. II Przykład wykorzystania metody projektów Przytoczony przykład metody projektów został wykorzystany w Centrum Kształcenia Praktycznego w Siedlcach: Zawód: Technik elektronik Przedmiot: Specjalizacja – automatyka przemysłowa Klasa: V Dział programowy: Sterowniki mikroprogramowalne Zakładane cele i zadania dydaktyczno – wychowawcze: - badanie podstawowych funkcji sterownika programowalnego PLC - zapoznanie uczniów z programowaniem sterowników PLC w języku literalnym oraz stykowym - wyrabianie umiejętności zastosowania wiadomości teoretycznych w praktyce - kształtowanie umiejętności korzystania z różnych źródeł informacji, rozwijanie umiejętności samodzielnej pracy projektowej oraz pracy w grupie - rozwijanie umiejętności prezentacji tematu z zastosowaniem różnych metod Zajęcia na pracowni automatyki i robotyki odbywają się przez osiem tygodni w wymiarze 5 godzin tygodniowo – łącznie 40 godzin. Realizacja podanego hasła programowego odbywa się w ciągu ośmiu tygodni w następującym wymiarze godzin: Faza I (3 godziny) W ciągu dwóch godzin uczniowie zostają wprowadzeni do tematu wraz z propozycją przykładowych tematów problemowych do rozwiązania. W wykładzie ujęte zostały następujące zagadnienia: - budowa, działanie, funkcja stanowiska PLC , - metody pisania programów sterowniczych oraz języki programowania, - podstawowe funkcje logiczne wykorzystywane podczas programowania sterowników PLC, - wykorzystywanie sterowników PLC w różnych gałęziach przemysłu. Trzecia godzina jest wykorzystana na udzielenie odpowiedzi przez nauczyciela na zadawane pytania uczniów oraz podział uczniów na grupy. Uczniowie podzielili się na trzy grupy (4 osobowe) i zaczęli formułować tematy, które chcieliby realizować. Faza II - IV (3 godziny) Po rozmowie z każdym zespołem nauczyciel uzgodnił tematy i zakresy projektów co zostało spisane w dwóch egzemplarzach w formie kontraktu. Ustalone zostały następujące tematy i zakresy realizacji projektów: 1. Sterownik PLC wykorzystany w układzie kontroli wolnych miejsc w garażu na parkingach samochodowych. W ramach projektu uczniowie zaplanowali: a) opis mający na celu zapoznanie z zasadą działania liczników i ich programowania, b) napisanie i uruchomienie programu sterowniczego w języku stykowym (KOP), który rozwiązuje następujący problem: Podziemny garaż ma 10 miejsc parkingowych. Zielona lampa przed wjazdem sygnalizuje, że w garażu są wolne miejsca parkingowe. Czerwona lampka oznacza, że wszystkie miejsca są zajęte. Przy wjeździe i wyjeździe z garażu czujniki wytwarzają impulsy, które podawane są na wejście sterownika c) wykonanie w formie modułu jednego egzemplarza (modelu), który będzie wykorzystany jako egzemplarz ćwiczeniowy podczas nauki programowania sterownika wykorzystującego różnego typu liczniki. 2. Wykorzystanie sterownika programowalnego w sterowaniu ruchem na skrzyżowaniach dróg. W ramach projektu uczniowie zaplanowali a) opis mający na celu zapoznanie z zasadą działania czasomierzy oraz sposobem ich programowania , b) napisanie i uruchomienie programu sterowniczego, który rozwiązał by następujący problem: Sygnalizacja świetlna działa w ten sposób, że stanem stabilnym jest światło zielone dla samochodów. Po wciśnięciu przez pieszego przycisku (żądanie przejścia) powinno zapalić się: - światło żółte dla samochodów na 5s , - następnie światło czerwone dla samochodów i zielone dla pieszych na 30s, - światło czerwone dla pierwszych. - po 10s załącza się zielone dla samochodów, które trwa do pojawienia się kolejnego impulsu z przycisku c) wykonanie praktyczne makiety, która pozwoli na praktyczną realizację zadania wcześniej opisanego, oraz będzie pomocna podczas nauki programowania sterowników. 3. Wykorzystanie sterownika PLC w zakładach obróbki mechanicznej W ramach projektu uczniowie zaplanowali: a) opis użycia podstawowych i złożonych funkcji logicznych, b) napisanie i uruchomienie programu sterowniczego w języku literalnym i stykowym, który rozwiąże następujący problem: Wykrojnik może być obsługiwany z trzech stron. Obrabiany detal jest przesuwany w prowadnicy pobudzając dwa z trzech czujników B-0, B-1, B-2. Uruchomienie wykrawania powinno być możliwe po pojawieniu się sygnałów z dokładnie dwóch, choć dowolnych czujników. Ze względu bezpieczeństwa należy wykluczyć wykonanie operacji w sytuacji pobudzenia wszystkich trzech czujników. c) narysowanie schematu obrazowego problemu, schematu przekaźnikowego oraz schematu połączeń sterownika, d) wykonanie foliogramów do zademonstrowania schematów i rysunków, e) wykonanie foliogramów będących pomocą w prezentowaniu użycia podstawowych i złożonych funkcji logicznych wraz z przykładami. W projektach nie znalazły się takie zagadnienia obejmujące program nauczania jak: - praca sterownika w sieci , - praca sterownika w sytuacjach nietypowych, - programowa realizacja regulatorów PID w sterownikach, - programowanie wejść analogowych sterownika. Nauczyciel uzgodnił z grupami iż wszystkie ustalenia omówione w tej fazie realizacji projektu będą zawarte w raporcie. Faza V Realizacja projektu oraz całego hasła programowego przebiega następująco: 1 tydzień - wprowadzenie do tematu (wykład) – 5 godzin 2 tydzień - sformułowanie tematów i ustalenie zakresu projektów – 3 godziny 3 tydzień - realizacja projektów oraz konsultacje – 3 godziny (w tym praca montażu elektronicznego) - „Programowanie wejść analogowych sterownika” – 2 godziny 4 i 5 tydzień - realizacja projektów oraz konsultacje – 2 godziny (w tym praca na innych działach) - „Programowa realizacja regulatorów PID w sterownikach” – 3 godziny 6 i 7 tydzień - realizacja projektów oraz konsultacje – 2 godziny (w tym praca na innych działach) - „Praca sterownika w sytuacjach nietypowych” – 3 godziny 8 tydzień - prezentacja projektów – 3 godziny - podsumowanie i analiza projektów wraz z dyskusją – 1 godzina - ocena projektów – 1 godzina Na realizację projektu programowego przeznaczono 40 godzin. Uczniowie na realizację zadania mają 6 tygodni w tym 14 godzin w trakcie zajęć programowych. Ocena za projekt będzie miała wpływ na podwyższenie oceny końcowej przedmiotu. Podsumowanie Analizując opisaną metodę można stwierdzić iż sens metody projektów został zachowany. Zostały w nim zawarte takie elementy jak: - samodzielność wyboru zagadnienia do rozwiązania, - uczniowie samodzielnie realizują symulację komputerową oraz wykonują zaprojektowane układy i modele, - mają określone cele oraz ustalone terminy realizacji projektu , - wybrane tematy mają charakter interdyscyplinarny a mianowicie integrują wiedzę z : a) materiałoznawstwa elektronicznego, b) podstaw elektroniki i techniki impulsowej , c) podstaw automatyki , d) informatyki, e) zajęć praktycznych. III Kontrakt Klasa ................... Grupa ................................................................................................................... Temat projektu ..................................................................................................... ............................................................................................................................ Problem do rozwiązania ......................................................................................... ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ Cele projektu ........................................................................................................ ............................................................................................................................ Raport powinien zawierać: dokładny opis zagadnienia, sposób realizacji projektu, źródła z których korzystano, zadania które były przydzielone dla poszczególnych członków grupy, problemy wynikłe w trakcie realizacji projektu Konsultacje: odbywać się będą od 3 do 7 tygodnia realizacji projektu na dwóch pierwszych godzinach programowych Sposób prezentacji: wykład, symulacja komputerowa – prezentacja rysunków i modeli Czas prezentacji: 1 godzina Kryteria oceny: Wybór tematu, ujęcie problemu oraz pomysłowość konstrukcyjna 5 pkt. Kompletność zaprojektowania i wykonania zadania 10 pkt. Poprawność napisanych programów sterowniczych 10 pkt. Jakość i estetyka wykonanych modułów (schematów, rysunków) 10 pkt. Prezentacja – sposób przeprowadzenia, zwięzłość, logika, organizacja 15 pkt. Razem 50 pkt. Ocena 15 – 24 pkt. – dostateczny 25 – 34 pkt. – dobry 35 –44 pkt. – bardzo dobry powyżej 44 pkt. – celujący IV Bibliografia 1. „REFORMA KSZTAŁCENIA ZAWODOWEGO” – Praca zbiorowa Pracowni Doskonalenia Nauczycieli Przedmiotów Zawodowych pod redakcją Elżbiety Goźlińskiej 2. „Zawodowiec” Nr 2/1999, wydawnictwo CODN 3. „Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych” – F. Szlosek, Radom 1995r.