Legó Matektől a mesterséges intelligenciáig

Külföldön egyre több tanintézményben használják a robotokat az oktatásban, amelyekkel a diákok játékosan tudják fejleszteni programozási készségeiket, miközben fejlődik a matektudásuk, a problémamegoldó készségük, kreativitásuk. Ebben látja a jövőt a Kölcsey is.

Vajon 10–15 év múlva milyen mesterségek közül választhat majd egy frissen végzett fiatal? Megmaradnak-e a klasszikus szakmák, vagy ma még nem is létezők lesznek terítéken? Mit tanuljanak a diákok, mit tanítsanak az oktatók, milyen tudással vértezzék fel őket, hogy meg tudjanak felelni a szédületesen változó világ elvárásainak? Ezek a kérdések foglalkoztatják a szatmárnémeti Kölcsey Ferenc Főgimnázium informatika szakos tanárait, akik úgy vélik, a legfontosabb talán az, hogy a diákjaik tanuljanak meg logikusan gondolkodni, feladatokat lépésekre bontani, felépíteni, algoritmizálni, megértsék, hogy ezek a technikák a mindennapi élet problémáinak megoldásában épp úgy felhasználhatók, mint a tanórákon.

Pataki Enikő, a tanintézmény vezetője szerint manapság már nem elégséges könyvvel, füzettel és krétával oktatni. A lexikális tudás fontossága csökken: pillanatok alatt szinte bármit megtalálhatunk a világhálón. Gondolkodni, mérlegelni tudó, döntésképes fiatalokat szeretnének nevelni, akik a hagyományos értékeket tisztelve a digitális kor eszközeivel is elboldogulnak — vallják a főgimnázium oktatói.

Számítógépes alapismeretek nélkül ma már szinte lehetetlen elhelyezkedni. Az emberi munkaerőt egyre több területen váltják fel a robotok, ezeket programozni, kezelni, karbantartani kell. A tervezőmérnökök, orvosok, gyógyszerészek, bankokban, telefontársaságoknál, sajtóban, oktatásban, szórakoztatóiparban dolgozók ugyanúgy kell tudják használni a számítógépet, ahogyan a hétköznapi ember számlabefizetések, vonat- vagy repülőjegy-foglalások alkalmával vagy akár egy koncertre vagy színházi előadásra szóló jegy vásárlása során. A diákoknak rugalmasaknak kell lenniük a változásra, nem dőlhetnek hátra, unhatják meg a tanulást, ez kell kísérje őket egész életükben. Éppen ezért a Kölcsey Ferenc Főgimnáziumban egy olyan újszerű tanítási, tanulási módot vezetnek be több lépcsőben, az előkészítő osztálytól egész az érettségiig, amelyik segítségével a tanulók megtanulnak komplex módon gondolkodni, összefüggéseket találni, csapatban dolgozni és önállóan fejlődni — ehhez pedig az egyik legerősebb húzóerőt hívják segítségül: az informatikát.

A legkisebbek Lego Matek segítségével, a III–IV. osztályosok az apró robotok, az ozobotok segítségével, a gimnazisták a Lego robotokkal fejlődhetnek, így a középiskolába érve már jelentős alappal vághatnak bele a programozásba.

Lego Matek

A Nagyító alatt a világ program a 2019/2020-as tanévtől indult a Kölcsey Ferenc Főgimnázium II. osztályában, Szőke Réka és Fülöp Andrea tanítónők irányításával. A gyerekek az órákon életszerű helyzetekkel találkoznak, és tanítói segédlettel meg is oldják ezeket, miközben tapasztalatokat szereznek, kreatívan gondolkodnak, modelleznek a Lego elemeit felhasználva. Ez a keret adja meg a problémahelyzet alapját.

Ez a program több tudományos területet köt össze, és a tanuló észrevétlenül fedezi fel a közöttük lévő kapcsolatokat megfigyeléssel, munkával, kísérletezéssel, érveléssel, problémamegoldással, miközben alapos tudást szerez azokról a dolgokról, amelyeket a nagyító kiemel. A sokféle lehetséges megoldás, az egyéni utak, önálló stratégiák alkalmazásának találkozása ez, ugyanakkor kooperációra is késztet, hiszen gyakran alkalmaz páros feladatokat.

A program nemcsak a gyerekek tudományos kompetenciáit, hanem a 21. században elengedhetetlen képességeket is fejleszti, mint például a kreativitást, kommunikációt, együttműködést és algoritmikus gondolkodást. E képességek fejlődése elősegíti a gyerekek tanulását, a program használata pedig rendszeres visszacsatolásra ad lehetőséget.

Szintén kulcsfontosságú fogalom a játékos motiváció. A gyerek játszik, és eközben észre sem veszi, hogy az elemeket meghatározott téma, szín, méret, mennyiség és forma szerint rakosgatva fejlődik a finommotorikus képessége, a munkához való viszonya, a feladattudata, a problémamegoldó készsége.

Ez a program nagyszerűen előkészíti, megalapozza a harmadik osztálytól bevezethető robotikaoktatást, amely a későbbi komplexebb programozáshoz keltheti fel a tanulók érdeklődését — összegezték a pedagógusok.

Mik azok az ozobotok?

Az ozobotok apró interaktív robotok, amelyeket színkódok alapján lehet programozni — tudtuk meg Demeter Csaba informatikatanártól. Ez a kicsi és könnyű eszköz segít a gyerekeknek a matematika, a logika és a programozás tanulásának fejlesztésében, tulajdonképpen játékos formában tanulnak meg a segítségükkel programozni a III–IV. osztályos tanulók. Ezekkel az apró, „cuki” kis robotokkal akár meséket, történeteket is el lehet játszani. „Rendkívül széles körben fel lehet használni őket: megtanulhatják a gyerekek például a Naprendszer felépítését. Ehhez megrajzolják papírlapra filctollak segítségével magát a bolygórendszert, a kis ozobotokat beprogramozva pedig azok végigjárják a pálya mentén a helyes utat” — magyarázta az oktató, hozzátéve, hogy a tudás elsajátítása mellett a gyerekek megtanulnak csapatban dolgozni, hiszen nem egyenként kell megoldaniuk a feladatokat, hanem együtt gondolkodva.

A főgimnázium diákszövetsége, a KÖFEDISZ karácsony előtt szervezett egy játéknapot, amely során felajánlásokat is gyűjtött — ezek segítségével sikerült két kis ozobotot vásárolni, melyekkel játszva tanulhatnak ősztől a kisdiákok. Ha pedig már megtanulják programozni az ozobotokat, az nagyon jó alap lesz a Lego robotokkal való munkához gimnáziumban.

Lego robotok

A Kölcsey Ferenc Főgimnázium két Lego robotot használhat a National Instruments nemzetközi vállalat jóvoltából — magyarázta Tódor Erika informatikatanár. Egy Lego Mindstorms EV3 és egy NXT robottal gazdagodott nemrég az iskola, melyekkel szakkörök formájában kívánnak foglalkozni az V–VIII. osztályokban, a nyári szünidőre pedig tábort is szeretnének szervezni eköré.

Az informatika oktatása állandó képzést igényel a tanárok részéről. A robotokkal való foglalkozáshoz a tanárnő Debrecenben és Edelényben is képzésen vett részt, majd az ott tanultakat autodidakta módon fejlesztette tovább. A robotok négy szenzorral vannak felszerelve: egyszerűbb mozgásokat, programokat már a III–IV. osztályos diákok is tudnak végeztetni velük, a gimnazistáknak pedig már csak a fantáziájuk szabhat határt.

Mint megtudtuk, a tanintézmény diákjai számos magyarországi robotikaversenyre kapnak meghívást, amelyeken remélhetőleg a jövőben is rész tudnak venni, a Lego robotokkal való munkával pedig minden bizonnyal szépen fejlődik majd a tanulók tudása, gondolkodásmódja. 

Támogatják a tehetségeket

A tanintézményben a tehetséggondozás nem merül ki a tudás fejlesztésében, a tanár és tanítványa nemcsak munkatárs, hanem együtt kutató, gondolkodó, egymást segítő partner is, odafigyelnek egymásra a mindennapok eseményeinek, történéseinek sodrában is. Ismerik, támogatják egymást, de nemcsak a mentortól, hanem a diáktársaktól is lehet tanulni, hiszen együtt készülnek a gimnazisták a már „sokat tudó” középiskolásokkal, akik közül bevallottan példaképet is választanak maguknak — mesélte Bálint Zsuzsa informatikatanár, aki néhány számadatot is megosztott lapunkkal, amelyek tükrözik az iskolában zajló informatikaoktatás sikerét.

A 2018/2019-es tanévben informatikából érettségiző diákok 8,64-es átlaggal vizsgáztak. Közülük 15-en jutottak be informatikára, számítógépes mérnöki karra Kolozsvár, Debrecen, Marosvásárhely, Budapest egyetemeire. A kolozsvári Babeş–Bolyai Tudományegyetem informatika karára, amely európai szinten a legjobbként rangsorolt romániai egyetemi kar, 11 diákjuk tett sikeres felvételi vizsgát. Olyan diákjuk is akad, nem is egy, aki a versenyeredményei alapján már IX., X. osztályban tudja, hogy tárt karokkal várják az egyetemen, felvételiznie sem kell.

Legutóbb például a Nemes Tihamér Informatika Verseny országos döntőjében bizonyítottak a főgimnazisták, ahonnan kiváló eredményekkel tértek haza. A IX–X. osztályosok versenyében első díjas lett Éles Júlia, harmadik díjban részesült Ludescher-Tyukodi Réka, negyedik lett Halász Eszter, ötödik Póti Ábel, ugyanakkor rajtuk kívül továbbjutott még a kategóriájukból a nemzetközi döntőbe Poszet Kinga és Nagy Boglárka. A XI–XII. osztályosok között szintén remekeltek, Lieb Hanna első díjat nyert, Kiss Krisztián pedig harmadik díjban részesült.

A főgimnazisták pedig akkor is, ha már rég végeztek, időnként visszatérnek az alma materbe. Kötődésüket mi sem bizonyítja jobban, mint az, hogy visszajárnak: ha arra van szükség, két laborra való számítógéppel lepik meg az iskolát, ösztöndíjat alapítanak rászoruló vagy éppen tehetséges diákoknak, motivációs előadásokat tartanak. „Reméljük, hogy a most felnövő generációban is hasonló nyomokat hagynak az iskolai évek, úgy örülnek majd az összetartozásnak, mint egykori társaik” — összegezték a főgimnázium tanárai.

Bumbuluţ Krisztina