Spis treści

1. Cele i efekty kształcenia1Cele i efekty kształcenia

2. Struktura e‑materiału2Struktura e‑materiału

3. Wskazówki do wykorzystania w pracy dydaktycznej e‑materiału dla zawodu technik mechatronik3Wskazówki do wykorzystania w pracy dydaktycznej e‑materiału dla zawodu technik mechatronik

4. Wymagania techniczne4Wymagania techniczne

1. Cele i efekty kształcenia

Cele ogólne e‑materiału

• Uwzględnienie treści, które pozwalają na osiągnięcie, zgodnie z podstawą programową, celów kształcenia w zawodzie technik mechatronik 311410. Tematyka e‑materiału służy przygotowaniu absolwenta do profesjonalnego wykonywania zadań zawodowych.

• Przedstawienie – w sposób obrazowy i zrozumiały dla uczącego się – celów kształcenia: programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych.

• Pomoc w procesie nauczania i w procesie samodzielnego uczenia się wyżej wymienionego zawodu: wspieranie osiągania wybranych efektów kształcenia przez podnoszenie jakości procesu dydaktycznego i autodydaktycznego.

• Rozwijanie kompetencji komunikacyjno‑cyfrowych.

• Dostosowanie tempa i zakresu nauczania do indywidualnych potrzeb uczącego się.

Efekty kształcenia

ELM.06.5 Podstawy programowania urządzeń i systemów mechatronicznych

Uczeń:

1. interpretuje instrukcje w graficznych i tekstowych językach programowania stosowanych w układach sterowania;

2. interpretuje i modyfikuje programy napisane w graficznych i sekwencyjnych językach programowania dla urządzeń programowalnych stosowanych w układach sterowania.

Powrót do spisu treści5Powrót do spisu treści

2. Struktura e‑materiału

E‑materiał składa się z trzech części: wprowadzenia, materiałów multimedialnych oraz obudowy dydaktycznej. Każda z nich zawiera powiązane tematycznie elementy składowe.

Wprowadzenie

Przedstawia podstawowe informacje o e‑materiale, które ułatwią użytkownikowi wstępne zapoznanie się z zawartością materiału: odniesienia do podstawy programowej, zakres tematyczny oraz opis budowy e‑materiału.

Materiały multimedialne

Zawierają różnego rodzaju multimedia, które ułatwiają uczącemu się przyswojenie wiedzy. Zasób „Tworzenie algorytmów SFC”D10MmP7Qy„Tworzenie algorytmów SFC” to film edukacyjny, który przedstawia treści z zakresu tworzenia algorytmów w języku SFC. Zasób „Algorytmy SFC”DETBFS2Vw„Algorytmy SFC” to program ćwiczeniowy do projektowania przez dobieranie – jest pomocny w tworzeniu algorytmów w języku SFC. Zasób „Symbole bloków funkcyjnych w SFC”D17MtMxX1„Symbole bloków funkcyjnych w SFC” to z kolei infografika, przedstawiająca symbole bloków funkcyjnych stosowanych przy tworzeniu algorytmów schematu blokowego i używanych w języku SFC. Zasób „Od algorytmu do programu”D1EM2DIm0„Od algorytmu do programu” to symulator, dzięki któremu uczeń będzie mógł, na podstawie wygenerowanego algorytmu, zaprogramować urządzenie mechatroniczne.

Obudowa dydaktyczna

• Interaktywne materiały sprawdzająceDVmzdIt0bInteraktywne materiały sprawdzające pozwalają sprawdzić poziom opanowania wiedzy i umiejętności z zakresu programowania urządzeń i systemów mechatronicznych. Można je potraktować jako pracę domową – utrwali to wiedzę uczniów w zakresie najważniejszych zagadnień i przygotuje do pytań na pisemnym egzaminie zawodowym.

• Słownik pojęć dla e‑materiałuD6cG5eLCISłownik pojęć dla e‑materiału objaśnia specjalistyczne słownictwo używane w e‑materiale.

• Przewodnik dla nauczycielaDKys3uRmKPrzewodnik dla nauczyciela zawiera sugestie do wykorzystania e‑materiału w ramach pracy dydaktycznej.

• Przewodnik dla uczącego sięDf9QJm5aoPrzewodnik dla uczącego się wskazuje i instruuje, w jaki sposób wykorzystać e‑materiał do samodzielnej nauki.

• Netografia i bibliografiaDEoLHumR0Netografia i bibliografia to wykaz źródeł, na bazie których został opracowany e‑materiał i z których można korzystać przygotowując się do egzaminu zawodowego.

• Instrukcja użytkowaniaD1CZb15KGInstrukcja użytkowania wyjaśnia działanie e‑materiału oraz poszczególnych jego elementów.

Powrót do spisu treści5Powrót do spisu treści

3. Wskazówki do wykorzystania w pracy dydaktycznej e‑materiału dla zawodu technik mechatronik

Praca uczniów podczas zajęć

E‑materiał stanowi nowoczesną pomoc dydaktyczną, wspomagającą proces kształcenia zawodowego. Ułatwi on uczniom zapamiętanie podstawowych informacji dotyczących tworzenia algorytmów pracy urządzeń mechatronicznych.

Poniżej znajdują się propozycje wykorzystania poszczególnych elementów materiału w ramach lekcji, w samodzielnej pracy ucznia, pracy w grupach i pracy całego zespołu klasowego.

Film edukacyjny „Tworzenie algorytmów SFC”

Praca w grupach i całego zespołu klasowego

Uczniowie przed lekcją zapoznają się z treścią filmu edukacyjnego, tak aby podczas zajęć wiedzieli, jakich informacji szukać w multimedium. Podczas zajęć, po czynnościach organizacyjnych, nauczyciel zapowiada uczniom, że będą pracować metodą burzy mózgów, a efektem ich pracy ma być notatka (graficzna lub tradycyjna) zawierająca odpowiedzi na pytania: Co wchodzi w obszar mechatroniki? Jakimi kompetencjami odznacza się technik mechatronik? Do czego służą algorytmy SFC? Jak je zaprogramować? Odpowiedzi uczniów będą prawdopodobnie różne. Ważne, żeby na tym etapie lekcji wynotować wszystkie merytoryczne próby odpowiedzi na zadane pytania. Po fazie twórczej następuje faza weryfikacji. Uczniowie wspólnie z nauczycielem porządkują zebrane informacje.

Program ćwiczeniowy do projektowania „Algorytmy SFC”

Praca całego zespołu klasowego

Uczniowie zapoznają się z zasadami działania programu ćwiczeniowego. W razie potrzeby nauczyciel wyjaśnia wątpliwości. Następnie zadaje pytania, np.:

• Co to jest alternatywa?

• Czym się różni warunek akcji i tranzycji?

• Jak sprawdzane są warunki przejścia?

Uczniowie wspólnie wykonują zadania w programie na początku na łatwym poziomie i je omawiają. W kolejnym kroku ci, którzy wykonali zadanie niepoprawnie, próbują raz jeszcze, a ci, którzy rozwiązali je poprawnie, przechodzą do trudniejszych poziomów. Osoby, które przejdą przez wszystkie zadania na wszystkich poziomach, na forum klasy przedstawiają właściwie uzupełnione schematy oraz wyjaśniają innym uczniom zastosowane rozwiązania. Nauczyciel może uzupełniać informacje uczniów referujących wypełnione zadania.

Infografika „Symbole bloków funkcyjnych w SFC”

Praca indywidualna i w parach

Uczniowie indywidualnie zapoznają się z treścią multimedium i zapisują minimum pięć pytań dotyczących jego treści. Mogą one odnosić się do poszczególnych informacji na temat bloków funkcyjnych (krok początkowy, krok, tranzycja, alternatywa, koniunkcja, makro) wykorzystywanych przy tworzeniu algorytmów (sekwencyjne, warunkowe, inercyjne) w języku SFC. Uwaga: każde z pytań musi rozpoczynać się od słowa „dlaczego”. Następnie uczniowie spacerują po klasie i na umówiony sygnał szukają kogoś do pary, zadają sobie wzajemnie pytania sformułowane podczas pracy z infografiką i na nie odpowiadają.

Uczniowie dzielą się swoimi spostrzeżeniami, które pytania były dla nich trudne, na które nie udało im się odpowiedzieć. Zespół klasowy wspólnie formułuje na nie odpowiedzi.

Symulator „Od algorytmu do programu”

Praca indywidualna, praca w parach

Każdy uczący się sam, na podstawie symulatora, uzupełnia schemat, aby uruchomić poprawnie taśmę sortującą ziemniaki. Następnie wybrana przez nauczyciela osoba prezentuje poprawny schemat na forum klasy; możliwa jest także wymiana informacji w parach.

Wykorzystanie symulatora podczas lekcji powtórzeniowej – nauczyciel dzieli klasę na grupy i wprowadza zasadę rywalizacji. Przedstawiciele grup losują sobie nawzajem liczbę i gatunki drzew, każda grupa prezentuje dane uzyskane po przeprowadzeniu symulacji szacunku brakarskiego metodą posztuczną. Posługując się symulatorem można wprowadzić element pracy na czas, tzn. ograniczenie czasowe na przeprowadzenie symulacji szacunku brakarskiego.

Interaktywne materiały sprawdzające

Są to ćwiczenia przewidziane do samodzielnego rozwiązania przez uczniów. Nauczyciel może jednak wprowadzić pracę w parach lub elementy oceny koleżeńskiej, która polega na tym, że po rozwiązaniu zadań uczniowie konsultują odpowiedzi z osobą z ławki. Można też zastosować indywidualne rozwiązywanie zadań i wspólne omówienie odpowiedzi przez cały zespół klasowy, kiedy rozwiązania są wyświetlane na tablicy multimedialnej. W każdym z tych wariantów uczeń powinien móc skorzystać z pomocy nauczyciela i uzyskać od niego informację zwrotną.

Praca uczniów poza zajęciami

E‑materiał ułatwia nauczycielowi prowadzenie zajęć dydaktycznych metodami aktywizującymi. Prezentowane materiały multimedialne pozwalają uczniom pracować we własnym tempie, przewijać, przeglądać kilkakrotnie materiał i omijać fragmenty oczywiste, a więc skupiać się na tym, czego nie rozumieją, Oznacza to, że uczniowie przychodzą na lekcje przygotowani do twórczej współpracy z nauczycielem i innymi uczniami. Nauczyciel może prowadzić na zajęciach dyskusję lub nadzorować pracę w grupach tak, aby uczniowie wykorzystali to, czego nauczyli się np. podczas oglądania filmu.

Praca indywidualna

• Uczniowie samodzielnie zapoznają się z treściami zawartymi w e‑materiale.

• Po zapoznaniu się z poszczególnymi multimediami z tego e‑materiału, wykonują zadania z interaktywnych materiałów sprawdzających, aby sprawdzić poziom zdobytej wiedzy. W ramach powtórzenia tworzą notatki graficzne czy osie z notatkami.

• Uczniowie dzieleni są na pięć grup.

• Każda z grup ma przydzielone jedno multimedium znajdujące się w e‑materiale, czyli film edukacyjny, program ćwiczeniowy, infografika oraz symulator. Każda z grup zapoznaje się z przydzielonym jej multimedium.

• Następnie grupy wykonują prezentacje, aby przedstawić reszcie klasy zagadnienie przedstawione w przydzielonym im multimedium. Zagadnienia przedstawiane są w oryginalny sposób, najpierw grupa opowiada o danym pojęciu, a reszta klasy musi odgadnąć, o czym była mowa. Klasa pracowała metodą lekcji odwróconej, więc ma orientację we wszystkich multimediach.

• Nauczyciel w razie potrzeby dopowiada lub koryguje przedstawione informacje.

Indywidualizacja pracy z uczniem, w tym z uczniem ze SPE

Dzięki e‑materiałom możliwe jest zindywidualizowanie procesu dydaktycznego i dostosowanie go do różnorodnych potrzeb edukacyjnych uczniów. Jest to istotne nie tylko ze względu na uczniów ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi (SPE), ale również uczniów zdolnych. Odtwarzanie każdego e‑materiału jest też możliwe w trybie dostępności, który zawiera alternatywne wersje materiałów dostępne dla użytkowników z dysfunkcjami wzroku i słuchu. Ułatwia to dostęp do wiedzy i pozwala na zlikwidowanie niektórych barier społecznych i komunikacyjnych, a także umożliwia wyrównywanie szans w procesie nauczania–uczenia się.

Ponadto nauczyciel może też dostosować pracę z każdym zasobem do indywidualnych potrzeb uczniów.

Film edukacyjny:

• uczniowie słabosłyszący mogą skorzystać z napisów do filmu;

• podczas pracy uczniów w grupach należy wziąć pod uwagę, aby zespoły były zróżnicowane pod względem możliwości uczniów i sposobów uczenia się; w takiej sytuacji uczniowie zdolni mogą służyć pomocą osobom z trudnościami w nauce (tutoring rówieśniczy);

• uczniowie z zaburzeniami zachowania oraz uczniowie z zaburzeniami ze spektrum autyzmu mogą zapoznawać się z filmem stopniowo (np. według wyznaczonego przez nauczyciela planu) w celu zminimalizowania ryzyka dekoncentracji i demotywacji;

• uczniom ze specyficznymi trudnościami w uczeniu się należy zapewnić więcej czasu na wykonanie zadań, należy również pamiętać o udzielaniu im wsparcia i pozytywnej motywacji;

• uczniowie z dysleksją nie powinni być obarczani zadaniami polegającymi na zapisywaniu długich fragmentów tekstu, należy im raczej wyznaczyć zadania polegające na rysowaniu (np. sketchnoting), researchu lub porządkowaniu dokumentacji.

Program ćwiczeniowy do projektowania przez dobieranie:

• przy pracy z programem ćwiczeniowym należy zadbać o to, aby uczniowie z dysleksją, zaburzeniami zachowania oraz uczniowie z zaburzeniami ze spektrum autyzmu mieli więcej czasu na wykonanie zadań.

Infografika:

• osoby słabowidzące powinny mieć możliwość odsłuchania treści materiału podczas lekcji.

Symulator:

• przy podziale klasy na grupy należy wziąć pod uwagę, aby zespoły były zróżnicowane pod względem możliwości uczniów i sposobów uczenia się; w takiej sytuacji uczniowie zdolni mogą służyć pomocą osobom z trudnościami w nauce (tutoring rówieśniczy);

• uczniowie z zaburzeniami zachowania oraz uczniowie z zaburzeniami ze spektrum autyzmu mogą zapoznawać się z symulatorem czy ćwiczeniami (np. według wyznaczonego przez nauczyciela planu: instrukcja użytkowania, instrukcja obsługi raptularza + wybór raptularza, przejście do symulatora itd.), w celu zminimalizowania ryzyka dekoncentracji i demotywacji;

• podczas rozmowy należy pamiętać, aby nie zmuszać do wypowiedzi na forum klasy osób z trudnościami w komunikacji; mogą się one wykazać w pracy w grupach.

Powrót do spisu treści5Powrót do spisu treści

4. Wymagania techniczne

Wymagania sprzętowe niezbędne do korzystania z poradnika oraz innych materiałów platformy www.zpe.gov.pl.

System operacyjny:

• Windows 7 lub nowszy (przy czym Windows 7 nie jest już wspierany przez Microsoft);

• OS X $\mathrm{10.11.6}$ lub nowszy;

• GNU/Linux z jądrem w wersji $4.0$ lub nowszej 3GB RAM.

Przeglądarka internetowa we wskazanej wersji lub nowszej:

• Chrome w wersji $\mathrm{69.0.3497.100}$;

• Firefox w wersji $\mathrm{62.0.2}$;

• Safari w wersji $11.1$;

• Opera w wersji $\mathrm{55.0.2994.44}$;

• Microsoft Edge w wersji $\mathrm{42.17134.1.0}$;

• Internet Explorer w wersji $\mathrm{11.0.9600.18124}$.

Urządzenia mobilne:

• 2GB RAM iPhone/iPad z systemem iOS 11 lub nowszym;

• Tablet/smartphone z systemem Android $4.1$ (lub nowszym) z przeglądarką kompatybilną z Chromium 69 (lub nowszym) np. Chrome 69, Samsung Browser $10.1$, szerokość co najmniej 420 px.

Powrót do spisu treści5Powrót do spisu treści