Korszerű tanulási környezet kialakítása a modern munkakultúra fejlesztésének érdekében

Az elmúlt időszakban a központi kérdés lett a munkakultúra fejlesztése. Régóta foglalkoztat bennünket kollégáimmal, hogy azok a kihívások amikre a fiatal korosztálynak számítania kell a munkaerőpiacon a modern termelésben kialakíthatók –e hagyományos körülmények között? 2006-ban a Brémai Egyetem munkatársaival közösen indítottunk egy 3 éves kísérletet, ami arra vonatkozott, hogy milyen tanulási tereket lenne célszerű kialakítani annak érdekében, hogy a szükséges kompetenciák optimálisan fejleszthetők legyenek minél korábban (kb. 10-12 éves kortól) korszerű technológiák és anyagok alkalmazásával. Az alábbiakban az azóta eltelt időszak tapasztalatait és gyakorlatát foglalom össze.

Kísérleteink során arra a megállapításra jutottunk, hogy a modern munkakultúra oktatásához sem a ma alkalmazott tanulási terek, sem az alkalmazott módszerek nem megfelelőek, azért mert a felnövekvő korosztályok igényeinek, szemléletének, pszichés, mentális és fiziológiai sajátosságainak nem felelnek meg. Ennek hatására kerestünk új lehetőségeket és megoldásokat, mint módszerek, mint a tanulási környezet szempontjából.

Időközben elmúlt 5-8 évben folyamatosan jelentek meg könyvtárakban, múzeumokban, művelődési központokban, majd az oktatási intézményekben is 3D nyomtatók, lézervágók, programozható robotkarok, digitális varrógépek, forrasztópákák és egyéb szerszámok, eszközök. Az Egyesült Államoktól Finnországon át Dél-Koreáig egyre több országban ismerik fel a munkaoktatás ilyen formájának erényeit, és építik be a munkakultúrát fejlesztő iskolák.

Az új típusú környezet egy nyitott műhely, mely lehetőséget ad az új technológiákhoz (CNC, 3D Cad/Cam, lézervágás és gravírozás, mikrovezérlők és a robotika alapjai  stb.) való hozzáférésre. Módszertani szempontból pedig egy probléma központú megközelítést biztosít a tanulóknak ahol saját ötleteiket és elgondolásaikat kivitelezhetik tanári segítséggel. E közben kipróbálhatják az újszerű eszközöket, gépeket és technológiákat és anyagokat úgy, hogy a hagyományos szerszámok is szerepet kapnak a munka során. Ez alatt a következő kompetenciákat fejlesztjük:

Kompetenciák fejlesztése

Természettudományos kompetencia fejlődése:

• anyagismeret
• fizika – elektronika, mechanika
• programozás, algoritmusok szerkesztése
• szabályozás, vezérlés, irányítástechnika, robottechnika alapjai
• modellépítés, konstruálás
• kísérletezés eredményeinek rögzítése, összefoglalás, szabályalkotás

Esztétikai és művészeti tudatosság és kifejezőképesség fejlődése:

– alak, forma, célszerűség

– hasznosíthatóság és funkcionalitás problémáinak összekapcsolása a működőképesség és a kényelmes felhasználás problematikájával

Matematikai, technikai, műszaki tehetséggondozói tevékenység:

A matematikai tehetségek jellemző sajátossága a versenyszellem, önálló munkavégzés.  Team-munkában nehezebben dolgoznak a gyerekek. A kooperativitás megfelelő fejlettsége elengedhetetlen lesz a hatékony munkavégzéshez. A projekt megfelelő színtere az együttműködési készség fejlesztésének. Emellett lehetőséget nyújt a kreativitás fejlesztésére, problémamegoldás folyamatának megismerésére, kész gondolatok megvitatására, tanári konzultációkra.

A szabályszerűségek és kapcsolatok meglátását maga a projekt témája is elősegíti. A modellezés, makett készítés erősíti a tapasztalati úton történő tanulást, az összefüggések, ok-okozati viszonyok felismerését, a mélyebb és időben hosszabban tartó tanulást támogatja. A komplex, tantárgyakon keresztülívelő tartalom a gazdagítás lehetőségét nyújtja a matematikai tehetségek számára.

A tanulók fejlesztett kompetenciái:

Elemi gondolkodási műveletek

• analízis – szintézis
• elvonás – konkretizálás
• általánosítás – specializálás – összehasonlítás
• rendezés – összefüggések keresése
• kiegészítés
• analógia

Az elemi gondolkodási műveletek mellett olyan alapkészségek is előtérbe kerülnek, mint a számolás, becslés. A fizikai számítások során a már megismert matematikai összefüggéseket, szabályszerűségeket kell felhasználniuk a tanulóknak.

Kommunikációs képességek fejlesztésére a projekt során több lehetőség nyílik. Az ismeretanyag feldolgozása során a relációszókincs, szövegértés kerül a fókuszba, míg a makettek, modellek készítésekor a térlátás fejlődése várható. A program részér képezi a 3D tervezés és a 3D nyomtatás megismerése.

A kreatív gondolkodás és motiváció a munkavégzés teljes időszakában dominál, a sok élmény és tapasztalás, az újonnan megszerzett ismeretek elősegítik a tehetség további fejlődését.

Ebből is látszik, hogy a nyílt műhely ötlete összetett fejlesztési lehetőséget biztosít. Az elmúlt években iskolánkban részletesen kidolgoztuk azokat a módszerek amik a munka során célravezetőek és eredményesen alkalmazhatók.

A terv ötlete abból a szempontból is érdekes, valóságos tevékenység során, tapasztalatszerzés közben végezhetünk pályaorientációs tevékenységet. Hiszen a munka, az alkotás folyamtában kialakulnak az érdeklődési körök, a tanulók eldönthetik, hogy a munka mely fázisa, mely anyagok vagy eszközcsoportok érdeklik őket. Kiderül az is, hogy a közös munkamegosztás során milyen szerepkört, szerepköröket érdemes betölteniük. Visszajelzést kapnak sikereik és munkájuk eredményén keresztül arról, hogy milyen készségekkel, képességekkel rendelkeznek, vagy melyek azok, amik hiányoznak estleg fejlesztésre szorulnak.

A hagyományos és modern megmunkáló eszközök, valamint a digitális technológiák ötvözésének lehetősége, a fizikai alkotás reneszánszát hozza el újra. A telefonok és Tabletek szinte mindenkit beszippantó világa után az inga elkezdett visszalengeni, a kézzelfogható alkotások új értelmet és értéket kaptak a programozható elektronikai eszközök ötvözésével. Az elmúlt években az Arduino és a Microbit mikrovezérlők alkalmazásával számtalan modellt építettünk 12-15 éves korosztállyal, közben alkalmaztuk fent leírtakat. Olyan használható tárgyakat és eszközöket fejlesztettünk, amik lehetnének a jövő eszközei, használati tárgyai, de nem ritka robotok fejlesztése, vagy más vezérléstechnikai megoldások modellezése. Az alábbiakban néhány nyílt műhelyképet érdemes megvizsgálni, ezen láthatók a jellemző eszközök anyagok és a berendezés is.