ЛАЗЕРНИЙ ГРАВІЮВАЛЬНИЙ ВЕРСТАТ З ЧПК НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГІЙ ЯК ЗАСІБ РОЗВИТКУ ТВОРЧИХ ТА ЦИФРОВИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ УЧНІВ

Анотація

У статті досліджено можливості використання лазерного гравіювального верстата з числовим програмним керуванням на уроках технологій у закладах загальної середньої освіти як засобу розвитку творчих і цифрових компетентностей учнів. Обґрунтовано актуальність упровадження цифрового виробничого обладнання в освітній процес у контексті сучасних вимог до технологічної підготовки молоді, розвитку цифрової економіки та підготовки учнів до діяльності в умовах технологічного суспільства. На основі аналізу наукових джерел охарактеризовано освітній потенціал лазерного гравіювального верстата, окреслено його переваги, обмеження та педагогічно доцільні напрями використання в шкільній практиці. Визначено, що робота з таким обладнанням сприяє розвитку творчих, цифрових, інженерно-технічних, комунікативних і профорієнтаційних умінь учнів, оскільки поєднує цифрове проєктування, матеріалообробку та виготовлення реального виробу. Розкрито основні етапи роботи учнів з лазерним верстатом: підготовку цифрового зображення або макета виробу, добір і підготовку заготовки, налаштування обладнання, виконання гравіювання та опорядження готового виробу. Охарактеризовано можливості застосування лазерного верстата в урочній, позаурочній, проєктній і змішаній формах навчання. Показано, що педагогічно доцільним є використання такого обладнання переважно у старших класах, коли учні мають достатній рівень абстрактного мислення, технологічної підготовки та готовності до дотримання вимог безпеки. Наголошено, що лазерний гравіювальний верстат не повинен витісняти традиційні види ручної праці, а має використовуватися як засіб їх змістового й технологічного розширення. Зроблено висновок, що інтеграція лазерного гравіювального верстата з числовим програмним керуванням в освітній процес сприяє підвищенню якості технологічної підготовки учнів і створює умови для формування компетентностей, актуальних у сучасному цифровому середовищі.

References

1.  Koprda, Š., Balogh, Z., Magdin, M., Reichel, J., & Molnár, G. The possibility of creating a low-cost laser engraver CNC machine prototype with platform Arduino. Acta Polytechnica Hungarica, 2020, vol. 17, no. 9, pp. 181–198. DOI: https://doi.org/10.12700/APH.17.9.2020.9.10

2.  Cai, R., & Chiang, F. A laser-cutting-centered STEM course for improving engineering problem-solving skills of high school students in China. STEM Education, 2021, vol. 1, no. 3, pp. 199–224. DOI: https://doi.org/10.3934/steme.2021015

3.  Soomro, S. A., Casakin, H., Nanjappan, V., & Georgiev, G. V. Makerspaces fostering creativity: a systematic literature review. Journal of Science Education and Technology, 2023, vol. 32, no. 4, pp. 530–548. DOI: https://doi.org/10.1007/s10956-023-10041-4

4.  Kurniawan, R., & Wijanarka, B. S. Analysis of the ability to develop CNC machine part programs for vocational high school students in Indonesia. European Journal of Education and Pedagogy, 2023, vol. 4, no. 4, pp. 59–63. DOI: https://doi.org/10.24018/ejedu.2023.4.4.715

5.  Eldebeky, S. M. How state-of-the-art makerspace stations contribute to differences in students’ learning: a mixed methods case study of a bilingual high school in Kuwait. Doctoral dissertation. Lancaster University, 2023. DOI: https://doi.org/10.17635/lancaster/thesis/2006

6.  Jap Tji Beng, Sri Tiatri, Margareta Zheng, Rahmiyana Nurkholiza, Vienchenzia Dinatha, & Tasya Mulia Salsabila. Development of a training model on the use of laser engraving technology for vocational high school female students in semi-urban areas: gender equality in education. TEM Journal, 2025, vol. 14, no. 2, pp. 1860–1866. DOI: https://doi.org/10.18421/TEM142-82

7.  Shkitsa, L., Yatsyshyn, T., Kornuta, V., Deinega, I., & Boiko, N. Innovative educational and production laboratories at the technical university. In: R. Shchokin, A. Iatsyshyn, V. Kovach, & A. Zaporozhets (Eds.), Digital Technologies in Education. Studies in Systems, Decision and Control, vol. 529. Cham: Springer, 2024, pp. 67–81. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-57422-1_6