Бардынин Д. Н. | ФРЕЙМИФИКАЦИЯ ШКОЛЬНОГО ПРОЕКТА

Старший педагог дополнительного образования,

 Направление «Алгоритмизация, программирование и ИКТ»,

ЦДО ОАНО «Лицей «СИРИУС», ФТ Сириус

E-mail: bardinin.dn@talantiuspeh.ru

Аннотация. Цель статьи – описать способ формализации проектных идей школьников в условиях прохождения краткосрочных образовательных программ. Автором обобщен практический опыт реализации школьных инженерных проектов, созданных в рамках образовательных программ ОЦ «Сириус». Автором вводится в научный оборот термин «фреймификация проекта». Показано, как с помощью фреймификации проекта становится возможным оперативно сформировать план работ, оценить требуемые компетенции, необходимые ресурсы, существующие дефициты. Для успешной реализации проектов учащимся следует не только сформулировать собственные идеи, но и разработать способы их реализации, что позволяет педагогу органично вписать в проект не только учебную информацию, но и очертить возможные направления будущих интересов подопечных. Научная новизна предложенного способа заключается в описании механизма организации междисциплинарных проектов школьников, попутно очерчивающего перспективы индивидуальных образовательных траекторий учащихся. Результатом применения описанного подхода становится глубокая, инициативная работа школьников над своим проектом, позволяющая им осознать как свои реальные знания, так и области знаний, на данный момент изученные недостаточно. Использование автором фреймификации в целом ряде детских проектов позволило в сжатые сроки создавать уникальные прототипы. Учащиеся, работавшие над проектами, и использовавши фреймификацию, в свою очередь, продемонстрировали глубокое погружение в изучаемые темы, и смогли применять такие технологии, как «проектирование и сборка микроконтроллерной техники», «программирование микроконтроллеров», «разработка цифровых 3D-моделей», и т.п.

Введение. Активное развитие информационных технологий сопровождается повышенным интересом школьников всех возрастов к различным высокотехнологичным продуктам. Однако этот интерес не всегда приводит к изучению школьниками упомянутых технологий. Проектная деятельность школьников призвана обеспечить учащихся набором навыков, позволяющих продуктивно реализовывать собственные идеи, превращаясь из потребителей знаний в их творцов. Решение данной задачи лежит в различных плоскостях педагогической деятельности, однако автору представляется возможным продемонстрировать способ, явившийся результатом поиска путей создания со школьниками индивидуальных и групповых проектов с применением современных информационных технологий.

Для успешной реализации проектов учащимся требуется не только сформулировать собственные идеи, но и разработать способы их реализации, что позволяет педагогу органично вписать в проект не только учебную информацию, но и очертить возможные направления будущих интересов подопечных.

В ходе работы над определением наилучших форм проведения краткосрочных образовательных программ по инженерному направлению, автором были опробованы различные способы проведения проектных программ, в т.ч. плановый и сценарный подходы. Однако в условиях дефицита времени все эти способы давали неубедительный результат.

В процессе работы над технологиями визуализации учебной информации возник приём формализации проектной идеи до состояния, пригодного к реализации в виде продукта. Этот приём автором применялся под рабочим названием «фреймификация проекта». Данный приём не претендует на полноценную технологию [7, с.194], однако может быть использован как её элемент.

Фреймы, как описание определенной информационной структуры, используются в различных видах научной деятельности. Из первоначального определения фрейма, как системы представления знаний для искусственного интеллекта, предложенной Марвином Минским [8, с. 13-15], возникло множество вариантов его применения в социологии [3, с. 42-43], психологии [4, с. 216], лингвистике [9, с. 145], политологии [6, с. 13-44] и др.

В первоначальном определении М. Минского фрейм представляет собой структуру данных для представления стереотипной ситуации [8, с. 13-15], однако применительно к проектной деятельности нельзя говорить о стереотипной ситуации, поскольку проект — это, в первую очередь, поиск способа решить проблему, т.е. преодолеть уникальную ситуацию с отсутствием готового решения, что предполагает, что типовых алгоритмов пока не существует.

Методы. Для работы над учебным проектом автор применяет следующий подход: на этапе формулирования проектной идеи участниками рабочей группы высказываются предположения о способах решения существующей проблемы, а также формулируются различные идеи, помогающие, по мнению разработчиков, решить поставленную задачу.

Озвученные идеи, способы, методы, инструменты и т.д., становятся наполнением будущего фрейма проекта. В предложенном наборе разработчиками проводится перегруппировка информации, для дальнейшей систематизации структуры проекта. Выделяются общие элементы, оцениваются группы схожих элементов проекта, выявляются недостающие компоненты, определяются характеристики взаимных отношений элементов набора друг к другу. В сущности, разработчики строят схему знаний о проекте. Эта схема представляет собой неориентированный граф, вершинами которого являются обязательные элементы будущего проекта, подобно дереву каталогов в памяти компьютера, где диски, папки и файлы являются вершинами, а ребра показывают вложенность файлов и папок в папки и диски [5, с. 3].

Результаты и их обсуждение. В готовом виде фрейм проекта позволяет использовать его для реализации проектной идеи, например, в виде прототипа, если проект предполагает его создание. Готовый фрейм, содержащий в себе обязательную, критически важную для проекта информацию, может быть автоматически, с помощью специальных компьютерных программ, преобразован в итоговый инженерный документ, позволяющий реализовать проект, создать готовый продукт, причём силами произвольных исполнителей. К примеру, для изготовления прототипа в виде изделия фрейм будет содержать полную информацию о внешнем виде изделия, конструкции, материалах, способе сборки и технологии эксплуатации, стоимости производства, требованиях к качеству сборки и уровню подготовки исполнителей, и т.д.  В случае с проектами, предполагающими создание программного кода, готовый фрейм может выступать источником, исходным ресурсом для генерации программного кода. Это становится возможным при использовании, например, алгоритмического языка ДРАКОН [1, 2], где в состав фрейма можно включить исходные программные коды на языках высокого уровня. Интерпретирующий программный генератор, который в этом случае можно применять, анализирующий базу данных фрейма, позволяет автоматически создавать на основе фрейма проекта структурно и логически связанный программный продукт.

Важным результатом работы над созданием фрейма школьного проекта становится получение разработчиками разветвленной, многоуровневой схемы, содержащей не только элементы знания о будущем проекте, но и информацию о недостатке у команды разработчиков специфических знаний. Выявление таких дефицитов знаний позволяет учащимся при работе над проектом привлекать специалистов-экспертов профильных направлений, избирательно формулировать вопросы к ним, прорабатывать проблемные темы с пониманием будущих перспектив.

Использование автором фреймификации в целом ряде школьных проектов позволило учащимся в сжатые сроки создавать уникальные прототипы. Дети, работавшие над проектами, и использовавшие фреймификацию, в свою очередь, продемонстрировали глубокое погружение в изучаемые темы, и смогли применять такие технологии, как «проектирование и сборка микроконтроллерной техники», «программирование микроконтроллеров», «разработка цифровых 3D-моделей», «проектирование и использование робототехнических систем» и т.п. Одаренные школьники, демонстрирующие незаурядные результаты в спорте, науке, искусстве, ранее не обладавшие глубокими знаниями в инженерных и информационных технологиях, но участвовавшие в создании школьных проектов в Образовательном Центре «Сириус», в течение нескольких учебных занятий с помощью фреймификации успешно создавали оригинальные технические проекты, сочетающие в себе как школьный опыт разработчиков, так и их внешкольные компетенции.

Заключение. Опыт внедрения предложенного подхода к работе со школьниками показал, что он позволяет существенно ускорить процессы формализации проектной идеи, одновременно выявляя проблемные места в будущей работе учащихся над проектом. Представляется перспективным расширение практики применения фреймификации проектов школьников на большинство предметов школьной программы, поскольку это позволит расширить многоуровневую базу знаний учащихся для создания проектов с глубокими межпредметными связями.

 

Список литературы

1. Бардынин Д.Н. Практика применения алгоритмического языка «ДРАКОН» для программирования устройств на базе платформы Arduino // Математика и информатика в образовании и бизнесе: Сборник материалов международной научно-практической конференции, Москва, 23 апреля 2020 года. – Москва: Aegitas, 2020. – С. 39-44
2. Бардынин Д.Н. От компьютерной игры к информационной безопасности: идея практикума для школьников // #ScienceJuice2020: сборник статей и тезисов студенческой открытой онлайн–конференции, Москва, 23-27 ноября 2020 года. – Москва: Издательство ПАРАДИГМА, 2021. – С. 301-306
3. Батыгин Г. С. Континуум фреймов: социологическая теория Ирвинга Гофмана / Гоффман И. Анализ фреймов: эссе об организации повседневного опыта: Пер. с англ./ Под ред. Г. С. Батыгина и Л. А. Козловой; вступит. статья Г. С. Батыгина. – М.: Институт социологии РАН, 2003. – С. 7-57
4. Бейтсон Г. Экология разума. Избранные статьи по антропологии, психиатрии и эпистемологии / Пер. с англ. М.: Смысл, 2000. – 476 с.
5. Буркатовския Ю. Б. Теория графов. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2014. – Т. 1. – 200 с.
6. Вахштайн В.С. Фрейм-анализ как политическая теория // Социология власти. 2013. – № 4. – С. 13–44
7. Малязина М. А. К вопросу уточнения понятия «фрейм» в образовании / М. А. Малязина // Практико–ориентированная подготовка педагогов-исследователей в системе профессионального образования: сборник статей по материалам Всероссийской научно–практической конференции, Тюмень, 17-18 марта 2016 г. / отв. ред. О. А. Селиванова. – Тюмень: Изд-во Тюм. гос. ун-та, 2016. – С. 190-194.
8. Мински М. Фреймы для представления знаний. – М.: Энергия, 1979. – 151 с.
9. Цурикова Л. В. Проблемы когнитивного анализа дискурса в современной лингвистике // Вестник ВГУ, 2001, № 2. – С. 128-157

Abstract. The purpose of the article is to describe a way to formalize the project ideas of schoolchildren in the conditions of passing short-term educational programs. The author summarizes the practical experience of implementing school engineering projects created within the educational programs of the Sirius Educational Center. The author introduces the term «project framification» into scientific use. It is shown how, with the help of project framification, it becomes possible to quickly form a work plan, assess the required competencies, necessary resources, and existing deficits. For the successful implementation of projects, students should not only formulate their own ideas, but also develop ways to implement them, which allows the teacher to organically fit into the project not only educational information, but also outline possible areas of future interests of the wards. The scientific novelty of the proposed method consists in describing the mechanism of organizing interdisciplinary projects of schoolchildren, simultaneously outlining the prospects of individual educational trajectories of students. The result of applying the described approach is a deep, proactive work of schoolchildren on their project, allowing them to realize both their real knowledge and areas of knowledge that are currently insufficiently studied. The author’s use of framification in a number of children’s projects made it possible to create unique prototypes in a short time. Students who worked on projects and used framification, in turn, demonstrated a deep immersion in the topics studied, and were able to apply technologies such as «design and assembly of microcontroller equipment», «programming of microcontrollers», «development of digital 3D models», etc.

Keywords: framification, project activity, prototype