Дополнительная общеразвивающая программа «Космоквантум» — Дополнительное образование детей Тамбовской области

Информация об авторе (держателе) практики

ФИО: Лосева Виктория Владимировна
Контактный телефон: 89005140708
Адрес электронной почты: mrs.zizu@yandex.ru
Должность: Педагог дополнительного образования, учитель технологии

Регион: Тамбовская область
Адрес образовательной организации: г. Тамбов, ул. Державинская, д. 10
Наименование образовательной организации: Центр дополнительного образования «Детский технопарк «Кванториум-Тамбов» муниципального автономного общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №22 с углубленным изучением отдельных предметов»

Информация о практике

Направленность дополнительного образования

Техническая

Название практики

Дополнительная общеразвивающая программа «Космоквантум»

Краткое описание

Погружение обучающихся в различные инженерные области космонавтики через проектную и исследовательскую деятельность

Форма проведения

Очная

Направления деятельности

Модульные дополнительные общеразвивающие программы

Целевая аудитория

Дети среднего школьного возраста;

дети старшего школьного возраста

Единовременное вовлечение детей при реализации практики

10-15 человек

Возрастные ограничения

11-18 лет

Цель практики

Повышение уровня междисциплинарных знаний по космонавтике для развития кругозора и получения опыта, а также формирование у школьников общей технической культуры, глубокого понимания и личностного восприятия ими проблем, стоящих перед современной космонавтикой путем погружения учащихся в проектную деятельность

Задачи практики

Модуль 1: Проектирование космических аппаратов

Задачи программы:

образовательные:

— формирование навыков работы в CAD-программах;

— развитие познавательного интереса к современным методам моделирования и прототипирования;

— приобретение знаний, умений, первичных практических навыков по моделированию основных узлов космических аппаратов (КА);

— формирование информационной основы и персонального опыта, необходимых для определения обучающимся направлений своего дальнейшего образования;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие у учащихся воображения и конструкторского мышления в процессе творческого претворения научно-технических знаний;

— развитие деловых качеств, таких как умение работать в команде, самостоятельность, целеустремленность, ответственность, активность, аккуратность;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству.

Модуль 2: Механические конструкции

Задачи программы:

образовательные:

— формирование навыков работы с робототехническим конструктором;

— развитие познавательного интереса к современным робототехническим системам, используемым в космонавтике;

— приобретение знаний, умений, первичных практических навыков по проектированию и программированию робототехнических систем;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству.

Модуль 3: Электротехника и электроника

Задачи программы:

образовательные:

— формирование понятийной базы в области электроники и схемотехники;

— формирование навыков работы с электронным конструктором «Эвольвектор»;

-развитие познавательного интереса к современным электронным системам;

— приобретение знаний, умений, первичных практических навыков по проектированию и программированию электротехнических систем;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству.

Модуль 4: Программирование космических аппаратов

Задачи программы:

образовательные:

— формирование понятийной базы в области искусственных спутников Земли;

— формирование навыков работы с «Таблет-конструктор»;

— развитие познавательного интереса к современным системам управления;

— приобретение знаний, умений, первичных практических навыков по сборке и программированию моделей микроспутников;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству.

Модуль 5: Материалы в космосе

Задачи программы:

образовательные:

— формирование понятийной базы в области общего материаловедения;

— формирование навыков работы с «Таблет-конструктор»;

— развитие познавательного интереса к современным системам управления;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству.

Модуль 6: Система жизнеобеспечения космических аппаратов

Задачи программы:

образовательные:

— формирование понятийной базы в области систем жизнеобеспечения КА;

— формирование навыков проектирования и сборки отдельных элементов системы жизнеобеспечения;

— развитие познавательного интереса к современным системам жизнеобеспечения;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству.

Модуль 7: Проектирование деятельности космонавта на борту космического аппарата (КА)

Задачи программы:

образовательные:

— формирование понятийной базы в области истории развития отечественной и мировой космонавтики;

— формирование понятийной базы в области устройства космического корабля;

— развитие познавательного интереса к жизни и работе космонавтов на борту;

развивающие:

— комплексное развитие у учащихся представлений о физических явлениях;

— развитие коммуникативных и ораторских навыков;

воспитательные:

— формирование технологической культуры у обучающихся;

— воспитание интереса к современной науке и технике;

— воспитание осознанной мотивации к техническому творчеству

Краткое обоснование актуальности практики

Актуальность данной программы продиктована развитием космонавтики и увеличением доли частной космонавтики в России и во всем мире. Кроме того, данная программа позволяет учащимся самостоятельно выбрать актуальную проблемную область и в дальнейшем разрабатывать проекты, конечные результаты которых будут представлять собой полноценные инженерные разработки в сфере космических систем.

Транспортные и космические системы относятся к приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Тамбовской области (Постановление администрации Тамбовской области от 29.12.2012 №1704). У обучающихся по программе «Космоквантум» будет возможность продолжить образование и трудоустроиться в соответствии с интересующим их направлением

Методология практики

Информационные технологии, представляющие собой совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных с целью получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.
Проектные технологии предполагают использование совокупности учебно-познавательных приемов для решения учебных проблем и задач, направлены на формирование творческого мышления, развития инициативы и самостоятельности. Конечным результатом является созданный и защищенный проект.
Модульные технологии. Содержание образования строится из блоков, путем интеграции различных форм и видов обучения. Процесс обучения делится на учебные модули – относительно самостоятельные, функционально-ориентированные фрагменты, имеющие собственное программно-целевое и методическое обеспечение.
Личностно-ориентированные технологии. Предполагают дифференцированный подход к обучению, упор делается на:

— индивидуализацию содержания образовательных систем;

— личностно-ориентированное взаимодействие учителя и ученика;

— приоритет умственного развития.

Технологии проблемного обучения. В основе – последовательное и целенаправленное выдвижение перед обучаемыми познавательных задач, решая которые они активно усваивают знания.
Дидактические игры основаны на самостоятельной познавательной деятельности, направленной на поиск, обработку, усвоение учебной информации. Игры проводятся с целью повторения, закрепления и проверки усвоения материала («деловые игры», турниры знаний, управленческие игры и др.).
Контекстное обучение. При этой технологии профессиональные знания усваиваются в контексте собственных практических действий, приближенных к предметно-технологическим и социокультурным ситуациям предстоящей профессиональной деятельности. К таким действиям относятся: анализ конкретных производственных ситуаций, решение ситуационных задач, имитационное моделирование

Ожидаемый результат

Предметные:

Модуль 1: Проектирование космических аппаратов

обучающийся:

— самостоятельно осуществляет поиск информации и выбор программного обеспечения;

— конструирует и моделирует в CAD-программах;

— осуществляет демонстрацию проделанной работы посредством презентации;

— работает с оборудованием, представленным в кабинете Космоквантума и ХайТек;

— работает с различными видами декоративных и конструкторских материалов.

Модуль 2: Механические конструкции

— знает основные CAD-программы и умеет в них работать;

— знает основные принципы построения 3д-моделей;

— может применять полученные знания на практике;

— может довести изделие от стадии 3д-модели до стадии готового артефакта.

Модуль 3: Электротехника и электроника

— знает основные законы построения электрических схем и цепей, может применять полученные знания на практике.

Модуль 4: Программирование космических аппаратов

— знаком с понятием «искусственный спутник Земли» (ИСЗ), может назвать их виды и решаемые задачи;

— знает основные системы спутников, может применять полученные знания на практике;

— производит сборку модели спутника, запуск и отладку.

Модуль 5: Материалы в космосе

— знаком с различными материалами, может назвать их виды и области применения;

— знает основные способы обработки материалов, может применять полученные знания на практике.

Модуль 6: Система жизнеобеспечения космических аппаратов

— знаком с основными системами жизнеобеспечения (СЖО), может назвать состав основных систем, может применять полученные знания на практике.

Модуль 7: Проектирование деятельности космонавта на борту космического аппарата (КА)

— знаком с историей развития космонавтики, может назвать знаковые события;

— знаком с устройством, бортовыми системами и распорядком дня космонавтов, может применять полученные знания на практике.

Личностные:

обучающийся:

— во время обсуждения (беседы, мозгового штурма) выдвигает собственные идеи;

— не нуждается в постоянной помощи педагога;

— умеет следовать инструкциям;

— умеет работать в группе;

— сотрудничает и готов к взаимопомощи, доброжелательно и уважительно строит свое общение со сверстниками;

— демонстрирует осведомленность и интерес к космонавтике;

— соблюдает ТБ, бережно относится к оборудованию и техническим устройствам.

Метапредметные:

обучающийся:

— находит способы решения проблемы;

— использует различные источники информации;

— использует различное программное обеспечение (ПО) для решения поставленных задач;

— продуктивно участвует в проектной деятельности

Продолжительность реализации практики

1 год

Материально-техническое оснащение

— Помещения (квантум (16 посадочных мест), Hi-teck зона);

— комплекс оборудования «Орбикрафт» (комплексное решение для школьного курса по космонавтике «Ракетостроение», «Почему спутники не падают на Землю», «Исполнительные устройства ориентации космических аппаратов»);

— оборудование Hi-Tech цеха;

— фото-, видео- и мультимедиа аппаратура (фотоаппарат, видеокамера, телевизор, CD и DVD записывающие и проигрывающие устройства, мультимедиа проектор с экраном интерактивная доска);

— компьютерная и вычислительная техника, (компьютеры, сканер, принтер);

— программное обеспечение (КОМПАС-3D, Orbitron, Python, Arduino IDE);

— расходные материалы;

— контейнеры для хранения деталей и макетных образцов, изделий;

Теоретические и практические занятия проводятся в аудиториях детского технопарка «Кванториум-Тамбов». Часть практических занятий на местности могут проводиться в лабораториях учреждений высшего образования, расположенных в г. Тамбове

Необходимый уровень подготовки педагогов

1 педагог; 2 – в случае необходимости работы со станками ЧПУ;

высшее или среднее техническое образование, навыки 3д-моделирования и работы со специализированным оборудованием, навыки проектной деятельности

Личностные достижения педагога

Почетная грамота комитета образования администрации г. Тамбова (2018);

победитель конкурсного отбора Всероссийского конкурса лучших профориентационных практик «ПроеКТОриЯ» (2019);

диплом победителя конкурсного отбора наставников профориентационных практик проекта «Билет в будущее» (топ-100 России) (2019);

диплом лауреата финала XXXVIII Всероссийского конкурса «Космос», посвященного памяти летчика-космонавта А.А.Сереброва (2018);

сертификат участника проекта по подготовке инновационных управленческих кадров «Школа губернаторского резерва» (2019);

диплом победителя Всероссийского открытого конкурса дополнительных общеобразовательных программ «Образовательный ОЛИМП» (2020);

данная программа акцептована федеральным тьютором по направлению «Космоквантум» ФГАУ «Фонд новых форм развития образования» (2020)

Перспективы практики

Космическая отрасль в данный момент находится на этапе своего активного развития. Образовательная программа направления «Космоквантум» позволяет погрузить обучающихся в различные инженерные области космонавтики и пройти полный жизненный цикл создания образцов ракетно-космической техники: от постановки задачи до сборки собственной полноценной модели или проведения исследования.

По направлениям «Космические технологии», «Инженерия космических систем» и т.п. проводится много конкурсов, тематических профильных смен и иных мероприятий, организованных госкорпорацией «Роскосмос» и иными организациями. У старшеклассников, осваивающих программу «Космоквантум» есть возможность принять участие в подобных мероприятиях, глубже погрузиться в космическую проблематику, выбрать направление дальнейшего обучения в вузе. К перспективам практики также относится проектная деятельность в проблемном поле заказчика – представителя производственной или научной сферы.

Алгоритм действий при реализации практики

Режим занятий по программе:

занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 академических часа, перерыв между занятиями – 5 минут. Длительность занятия – 45 минут.

Объем и срок освоения программы:

срок реализации программы – 1 год (144 часа).

Содержание программы объединено в семь модулей:

«Проектирование космических аппаратов»;

«Механические конструкции»;

«Электротехника и электроника»;

«Программирование космических аппаратов»;

«Материалы в космосе»;

«Система жизнеобеспечения космических аппаратов»;

«Проектирование деятельности космонавта на борту космического аппарата».

Для освоения программы в детский технопарк «Кванториум-Тамбов» принимаются все желающие 11-18 лет.

Образовательная программа интересна тем, что совмещает в себе несколько важных направлений, одновременно необходимых для разработки космических проектов, а именно: физико-математические основы космонавтики, 3D-моделирование и прототипирование, программирование, программирование устройств, основы электротехники и радиотехники, проектирование космических аппаратов и т.д.

Модульная структура практики позволяет осуществлять замену и производить корректировку отдельных модулей в случае необходимости, что дает возможность адаптировать программу под условия образовательного процесса.

Как правило, 1/3 занятия отводится на изложение педагогом теоретических основ изучаемой темы, остальные 2/3 посвящены практическим работам. В ходе практических работ предусматривается анализ действий обучающихся, обсуждение оптимальной последовательности выполнения заданий, поиск наиболее эффективных способов решения поставленных задач.

Программа предполагает после ознакомления с теоретической базой современной космонавтики и ее техническими средствами; обязательный выбор собственного уникального проекта для каждой микрогруппы (4-6 чел.) в рамках программы «Прикладная космонавтика» и полноценную его реализацию под руководством куратора-педагога. При этом всю работу, от постановки технического задания на разработку до выпуска продукта учащиеся выполняют самостоятельно.

Степень сложности реализации практики (от 1 до 10 баллов)

Проблемные зоны, риски, открытые вопросы

Различный уровень базовых знаний у обучающихся, что ставит перед педагогом задачу адаптации и грамотного распределения ролей при выполнении заданий в рамках модуля

Уровень удовлетворенности и заинтересованности родителей

Высокий (одним из показателей является то, что в 2020 году первые выпускники поступили в ведущие вузы страны: НИУ ВШЭ, ЛГУ, МГТУ им. Баумана, МГТУ СТАНКИН)

Результативность реализации практики

Основным показателем результативности реализации практики являются высокие показатели обучающихся при участии во всероссийских и международных конкурсах в области космонавтики:

3 победителя конкурсного отбора на зачисление на обучение по тематической дополнительной общеразвивающей программе «Объединенные космосом» на базе детского лагеря «Звездный» ФГБОУ ВДЦ «Орленок» (2018);

3 победителя конкурсного отбора на участие в профильной смене «Школа исследователей и изобретателей «ЮниКвант» (2018);

4 лауреата 38 конкурса «Космос», посвященного памяти летчика-космонавта А.А. Сереброва (2018);

3 дипломанта Всероссийского форума профессиональной ориентации «ПроеКТОриЯ» (2019);

2 победителя Международного конкурса «Взгляд в медиабудущее» (2020)

Скачать