Высокотехнологичное оборудование в современных школах дает ученикам возможность разрабатывать научно-исследовательские проекты, развивать навыки и умения в сфере инженерной деятельности и в области информационных технологий, помогает пробудить интерес к науке и проектной деятельности… С этими утверждениями трудно поспорить. Но это все в теории. Что же происходит на практике? Об этом мы попросили рассказать Маргариту Демьяненко, куратора проекта «ИТ-класс в московской школе» школы №2065, педагоги и ученики которой уже не первый год используют ресурсы IT-полигона.
Зачем IT-полигон школе
Ресурсная база IT-полигона школы – это «умное» образовательное трансформируемое пространство. Во время занятий на этой инновационной площадке дети осваивают программирование, прототипирование, моделирование, сетевое администрирование; у них формируются предпрофессиональные навыки и умения в сфере инженерной деятельности и в области информационных технологий, появляется интерес к научно-исследовательской работе и проектной деятельности.
Здесь школьники могут собрать квадрокоптер и беспилотный автомобиль; понять, как устроены роботы и что они умеют; разработать собственное мобильное приложение. ИТ-полигон помогает воплотить в жизнь самые смелые технические решения, получить знания и умения, востребованные цифровой экономикой завтрашнего дня, и сделать осознанный выбор будущей профессии в сфере высоких технологий.
Сложнейшее оборудование дети осваивают быстро. Когда появляется идея, все сложности меркнут перед желанием воплотить ее в жизнь. Освоить азы программирования – легко, создать сложный макет для печати на 3D-принтере – с удовольствием, изучить химические реакции и получить новое вещество – с радостью, собрать по винтику квадрокоптер, освоить его управление и запустить – фантастика, ставшая реальностью. Главное – сначала постичь основы наук,– делится своими впечатлениями Маргарита Демьяненко.
От теории – к практике. Сделано школьниками
Педагоги и ученики московской школы №2065 используют ресурсы IT-полигона, созданного в рамках проектов «Инженерный класс в московской школе» и «IT-класс в московской школе», уже не первый год. Что же именно происходит на этой инновационной площадке?
– К примеру, здесь школьники создают метапредметные проекты, – рассказывает Маргарита Демьяненко. Если, допустим, для проекта требуются химические опыты, их проводят в кабинете химии, а программное обеспечение создают на IT-полигоне. К слову, во время работы дети могут общаться с кураторами в онлайн-режиме, для этого предусмотрена видеоконференцсвязь фирмы Avaya с сервером и камерами с оптическим увеличением до 12 крат.
Кроме того, полигон укомплектован станками и техническими наборами: на паяльной станции ребята создают сложные микросхемы; на фрезерном и гравировальном станках делают составные части для проектов (например, подставки для макетов, указатели, таблички с надписями для школьных кабинетов, брелоки). Также в распоряжении детей и педагогов 3D-принтеры, осциллограф, мультиметр, наборы конструкторов – от простых до сложных, требующих программирования и создания роботов нового поколения (VEX IQ, VEX EDR), конструкторы LEGO Education Mindstorms EV3, электронные конструкторы Tinkerbots, электромеханические Humanoid Robot и стандартный Abilix Kit H1-S, электронные «Эвольвектор» и «Иодо».
Ученики школы №2065 в процессе работы используют все ресурсы IT-полигона для создания авторских проектов, которые участвуют в научно-практических конференциях «Наука для жизни» и «Инженеры будущего», занимают первые места и становятся призерами. О нескольких проектах расскажу чуть подробнее.
«Индикатор срока годности на основе нанопленки оксида-пероксида титана»
Одна из ярких работ учеников – междисциплинарный проект одиннадцатиклассницы школы № 2065 «Индикатор срока годности на основе нанопленки оксида-пероксида титана». Суть его в том, что просроченные лекарства меняют цвет пленки. Сказать просто, доказать сложно. Работа была кропотливой: саму поверхность пленки автор отсканировала с помощью микроскопа NanoSurf и визуализировала процесс изменения цвета. Оптические микрофотографии проб старшеклассница сняла с помощью микроскопа Levenhuk D2L, а частицы и длины измеряла в программе Levenhuk ToupView объект-микрометром. Это оборудование учитель химии и руководитель проекта Любовь Оболенская называет «датчиками в чемоданчике».
«Наноматериал для улучшения качества родниковой воды»
Оборудование, упомянутое выше, было использовано и в научной работе, которая находится на стыке химии и высоких технологий: «Наноматериал для улучшения качества родниковой воды». Для опытов использовали реагенты, для наглядности в программе «Компас-3D» смоделировали макет родника и окружающей территории. Макет состоял из непрозрачных частей, напечатанных на 3D-принтере Felix, и прозрачных, отфрезерованных на ЧПУ-станке.
«Ландшафты родного края»
А вот работа «Учебно-познавательная тропа “Ландшафты родного края”», созданная на стыке экологии, биологии и IT-технологий, уже стала реальной тропой в лесопарке возле школы. Старшеклассница сделала его в программе «Компас-3D». В работе она использовала 3D-принтер Felix для создания макетов стендов и входных групп, а также геодезический GPS-приемник для определения координат редких видов растений.
«Автоматическая система управления светом»
Проект «Автоматическая система управления светом» (АСУС) дополнил учебно-познавательную тропу: ученики смоделировали фонари для парка. Светодиоды реагируют на человека и начинают ярче светить, а пробегающих мимо животных игнорируют. Если тропа безлюдна, свет приглушен. Этот проект школьники создали в программе «Компас-3D», макеты напечатали на 3D-принтере. Светодиоды припаяны через резисторы к макетной плате, подключенной к Arduino Nano. Макет проектировали в Autodesk InfraWorks.
«Автоматизация поворотного предметного столика поляризационного микроскопа»
Особая гордость полигона – проект «Автоматизация поворотного предметного столика поляризационного микроскопа». Стоит отметить, что идея создания столика возникла в результате сотрудничества с учеными-исследователями Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН. При изучении океана используется микроскоп: с его помощью делаются фотоснимки. Ученые столкнулись с тем, что так называемый шаг микроскопа слишком велик и не позволяет запечатлеть объект с высокой точностью. Проблему решил столик: теперь микроскоп поворачивается с точностью до миллиметра, что позволяет делать больше снимков, да и качество их улучшилось. Конструкционные элементы установки (крепления шаговых двигателей, зубчатое колесо для вращения столика и макет поворотного столика микроскопа) печатались на 3D-принтере Felix 3.0 PLA-пластиком. Для создания испытательного стенда были использованы многофункциональные паяльные станции, отладка работы шагового двигателя велась с применением осциллографа.
Таким образом мы видим, что использование ресурсной базы IT-полигона в проектной деятельности дает каждому ученику неограниченные возможности для развития технического творчества и достижения высоких результатов в конкурсных состязаниях и научно-практических конференциях.
Благодарим за предоставленные материалы и помощь в подготовке статьи пресс-службу московской школы №2065 и лично Маргариту Тимофееву.
Оригинальная статья размещена здесь.
Чтобы быть в курсе последних новостей из мира образования, подписывайтесь на наш Telegram-канал.