Mikrokontroléry v interdisciplinárnej edukácii

Microcontrollers in interdisciplinary education
Projekt č. 019UKF-4/2023

 Anotácia

Mikrokontroléry sa stali neoddeliteľnou súčasťou bežného života. Nachádzajú sa v takmer všetkých zariadeniach, s ktorými sa ľudia denne stretávajú. Sú súčasťou nášho každodenného života, no často si to ani len neuvedomujeme. Nachádzajú sa v takmer každom elektrickom zariadení od mobilného telefónu, cez kávovar, až po elektrickú zubnú kefku. Nájsť zariadenie, ktoré by na svoju činnosť nepoužívalo mikrokontrolér je v dnešnej dobe vzácnosť. Aj preto sa mikrokontroléry dostávajú do edukačného procesu už na základných školách, najmä v nižšom strednom vzdelávaní. Mikrokontroléry žiaci často nevnímajú ako vzdelávací nástroj, ale ako nástroj, ktorý môže zvýšiť konformitu ich života.

Zámer projektu

Hlavným zámerom projektu je pomocou aplikovaného výskumu implementovať mikrokontroléry na nižšie stredné vzdelávanie v rámci interdisciplinárnej edukácie. Cieľom je vytvoriť učebné pomôcky na báze mikrokontrolérov zamerané na interdisciplinárnu edukáciu pre základné školy v nižšom strednom vzdelávaní. Na vzdelávanie pomocou nami vytvorenými učebnými pomôckami budú navrhnuté učebnice, cvičebnice a e-learningový kurz.
Zároveň si kladieme za cieľ tieto navrhované učebné pomôcky, učebnice, cvičebnice a e-learningové kurzy overiť v pedagogickej praxi.

Riešiteľský kolektív

Vedúci projektu - Mgr. Miroslav Šebo, PhD.

Zástupca vedúceho projektu - doc. PaedDr. Jana Depešová, PhD.

Spoluriešitelia:

• doc. PaedDr. Gabriel Bánesz, PhD.
• doc. PaedDr. Danka Lukáčová, PhD.
• PaedDr. Erik Krajinčák

Úlohy a ciele projektu

• Prvým krokom riešenia projektu bude analýza súčasného stavu vzdelávania v oblasti práce a programovania mikrokontrolérov na základných školách a analýza vedomostí a zručností žiakov s tejto oblasti. K naplneniu tohto kroku napomôžu sprievodné aktivity zaradené v projekte – workshop s odborníkmi z oblasti vzdelávania práce a programovania mikrokontrolérov, účasť na domácich a zahraničných konferenciách
• Vytvorené učebné pomôcky postavené na báze mikrokontrolérov, tak aby v čo najširšom meradle podchytili interdisciplinárne vzťahy. Učebné pomôcky budú žiaci pod vedením pedagóga zostavovať v rámci kooperatívneho vyučovania. Pomocou projektového a kooperatívneho vyučovania pilotné overíme nami navrhnuté učebné pomôcky v praxi na základnej škole.
• Návrh učebníc a cvičebníc, pomocou ktorých si žiaci v nižšom strednom vzdelávaní a za pomoci pedagóga vypracujú úlohy na základe nami navrhnutých metodických pokynov.
• Vytvorenie elektronických materiálov k e-learningovému kurzu.
• Overenie nami vytvorených koncepcií vyučovania, vhodnými pedagogickými a štatistickými metódami.
• Vydanie monografie sumarizujúcej dosiahnuté výsledky.

Plánované uplatnenie výstupov, prínosy projektu v spoločenskej, ekonomickej a hospodárskej praxi

• Spoločenskej - Vytvorené učebné pomôcky, učebnica, cvičebnica a e-learningové materiály prispejú k rozvoju logického a algoritmického myslenia, k rozvoju jemnej motoriky a technických zručnosti žiakov v nižšom strednom vzdelávaní. Nadobudnuté zručnosti a vedomosti umožnia žiakom efektívne pokračovať v vyššom stupni vzdelávania.
• Ekonomickej - Nami navrhnuté a vytvorené učebné pomôcky na báze mikrokontrolérov sú z ekonomického hľadiska ľahko dostupné pre základné školy. Nízka cena mikrokontrolérov a voľne dostupné materiály z nášho e-learnigového kurzu, umožňujú vytvárať nami navrhované učebné pomôcky, nielen v škole žiakom, ale aj širokej verejnosti. Žiaci si na základe skúsenosti s učebnou pomôckou v škole, môžu vytvoriť rovnakú aj doma a za relatívne nízku cenu. Uložením všetkých vzdelávacích materiálov na webové sídlo katedry a video-návodov na sociálnu sieť Youtube, ušetria spolupracujúce školy finančné náklady na prevádzku e-learningového systému.
• Hospodárskej praxi - Pokiaľ sa žiaci v rámci projektu naučia na základnej škole algoritmické myslenie, rozvinú si jemnú motoriku a technické zručnosti, je veľký predpoklad, že ich budú využívať aj v ďalšom vzdelávaní. Sekundárnym prínosom bude zvýšenie kvality vzdelávania. Aj vzhľadom na to, že nami navrhované učebné pomôcky pre školy sú ekonomicky dostupné, alebo sú úplne zadarmo. Aplikovaním navrhovanej metodiky sa môže prehĺbiť záujem o vzdelávanie, najmä z toho dôvodu, že žiaci mikrokontroléry neberú ako vzdelávací nástroj a ich použitie vo vzdelávaní tak bude skôr "hravou" formou.

Medzinárodná spolupráca

• Instytut Nauk Technicznych/Pedagogická univerzita Krakow
• Katedra matematiky, fyziky a technické výchovy/ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI
• Katedra technické a informační výchovy/Univerzita Palackého v Olomouci