Статья: Применение aR- и VR-технологий при обучении геометрии в школе (2024)

В статье рассматривается проблема подготовки школьников к участию в проектной деятельности в области робототехники. Описывается существующая ситуация, в том числе в рамках программ предпрофессиональной подготовки школьников. Предлагается подход, основанный на привлечении к работе со школьниками не только опытных педагогов, но и учеников школ, добившихся успехов в олимпиадах и конкурсах по робототехнике. Описываются структура и особенности реализации пробного курса «Проектная деятельность. Робототехника и микроэлектроника», в частности, опыт обучения столичных школьников — участников программы «ИТ-класс в московской школе» на базе Московского педагогического государственного университета (Института математики и информатики) с привлечением в качестве наставников школьников — победителей тематических олимпиад. Приводятся результаты опроса школьников, которые показали, что предложенные идеи позволяют повысить удовлетворенность обучающихся курсами проектной деятельности, реализуемыми на базе университетов, а также снизить количество проблем, связанных с взаимодействием между наставниками и обучающимися. Представлены результаты пилотной реализации предложенного подхода, в том числе отмечается, что он требует дальнейшей апробации и исследования. Выдвигается тезис о перспективности привлечения успешных школьников-олимпиадников к развитию системы предпрофессиональной подготовки учащихся.

В настоящее время тема разработки проектов в сфере информационных технологий очень популярна среди школьников. Возникает вопрос: а какой проект в ИТ-сфере можно считать хорошим? Удивительно, но поиск в интернете не дал ответа на этот вопрос. Кто-то отмечает обязательное наличие бизнес-составляющей, другие подчеркивают, что такой проект непременно должен быть командным…

Сегодня информационные технологии используются повсеместно, а ведь всего несколько десятков лет назад люди не могли представить, до чего дойдет технический прогресс. Но вот уже в нашем центре образования установлены лазерные станки и школьники учатся работать на них, а на уроках технологии мы занимаемся проектированием различных объектов в формате двумерных чертежей и трехмерных моделей.

На основании теоретического анализа в статье сделаны выводы о том, что: 1) классификация является наиболее продуктивным методом, который обеспечивает многие школьные предметы основой для дальнейшего изучения; 2) классификация является значимой логической операцией, и освоение этой операции — весьма полезный навык для учащихся. Констатируется проблема, что обучающиеся большей частью изучают готовые классификации, но им редко приходится заниматься классифицированием. В контексте формирования метапредметных результатов обучения предлагается провести урок по технике безопасности в компьютерном классе как процесс классификации потенциальных угроз для обучающихся и правил устранения этих угроз. Полезным дидактическим средством будет программа построения интеллект-карт. Она позволит увеличить объем запоминаемой информации, упорядочив ее. Материал может эффективно использоваться при изучении темы «Техника безопасности в компьютерном классе» в школьном курсе информатики.

Проектный подход к обучению как нельзя лучше согласуется с областью технического конструирования. Геометрия прототипов, как правило, позволяет реализовать их трехмерные модели в приложениях САПР, что уже само по себе является полезным элементом дидактического процесса. А параметрические связи на уровне как деталей, так и сборок дают возможность варьировать форму и размеры модели. Существенную роль в повышении занимательности проектной работы играет инструментарий САПР, связанный с анимированием моделей путем изменения значений параметров во времени. Необходимость организовать согласованное движение деталей и узлов путем задания аналитических связей между ключевыми параметрами позволяет применять абстрактный математический аппарат для решения конкретной прикладной задачи. Большое значение для развития инженерно-конструкторских навыков учащихся имеет также самостоятельное формулирование ими технических заданий для своих проектов после проработки типового сценария под руководством наставника-педагога.

В статье рассматривается понятие учебного исследования, приводятся этапы проведения исследования: подготовка к проведению учебного исследования; проведение учебного исследования; анализ проведенного исследования; представление и защита результатов исследования. Обосновывается необходимость проведения учебного исследования «Создание эффективной презентации. Кто “победит”: нейросеть или человек?» На этапе подготовки к проведению учебного исследования учащиеся получают практико-ориентированный кейс с заданием от педагога по вышеобозначенной теме, формулируют цель и задачи исследования, гипотезу исследования, объект и предмет исследования, выделяют методы, необходимые для проведения исследования. На этапе проведения учебного исследования учащиеся начинают реализовывать часть поставленных перед ними задач, создают презентацию по выбранной теме с помощью программы Microsoft PowerPoint, знакомятся с возможностями нейросети Gamma. app, составляют отчет по созданию презентации нейросетью, создают презентацию, используя нейросеть Gamma. app. В статье приводится пример учебного исследования — создание презентаций двумя способами: при помощи программы PowerPoint и при помощи нейросети Gamma. app по теме «Удивительный мир космоса». На этапе анализа проведенного исследования учащиеся определяют критерии для сравнения презентаций, выполненных разными способами; предлагают одноклассникам, родителям, учителям пройти опрос для оценки презентаций по выделенным критериям, проводят количественную обработку всех полученных ответов, строят диаграмму с целью визуализации наилучшего способа создания эффективной презентации. На этапе представления и защиты результатов исследования учащиеся представляют результаты исследования, озвучивают ответ на вопрос, кто «победил» в противостоянии по созданию эффективной презентации по выбранной ими теме.

Корела, Ям, Копорье, Ивангород, Орешек, Старая Ладога — всё это крепости Ленинградской области. Благодаря тому что я и мои одноклассники живем в Приозерском районе, мы много знаем о крепости Корела (она находится в городе Приозерске) и ее истории. Однако остальные знаковые места нашего региона нередко остаются неузнанными учениками нашей начальной школы, школьниками среднего и старшего возраста. Даже не все взрослые, живущие в Ленинградской области, знают историю крепостей, которые расположены на ее территории. Поэтому актуальна разработка проекта, в котором в занимательной форме ученикам (даже нечитающим детям — первоклассникам) рассказывается об истории нашей Родины.

В статье представлен подход к изучению рекурсивных функций на углубленном уровне освоения курса информатики в X—XI классах на примере функций вычисления факториала и обобщенных функций Фибоначчи различного порядка. Являясь объектом исследования в рассматриваемой в статье исследовательской работе, эти функции предоставляют усредненные экспериментальные данные времени выполнения, которые в дальнейшем визуализируются, анализируются и аппроксимируются. В процессе такого анализа соотносятся теоретические оценки вычислительной сложности и полученные экспериментальные данные времени выполнения рекурсивных функций в зависимости от переменных аргументов. Показаны примеры двумерной визуализации времени выполнения функции вычисления факториала средствами языка программирования Python и трехмерной визуализации времени выполнения обобщенных функций Фибоначчи различного порядка в редакторе электронных таблиц. Выделены развиваемые STEM-компетенции, изучаемые теории, методы, принципы и концепции в науке, технологиях, инженерии и математике. Объектами научной новизны в данной работе являются: демонстрация нелинейной вычислительной сложности рекурсивного алгоритма вычисления факториала в Python при больших аргументах и выявление причин такого поведения данного алгоритма, основанное на контрпримере; написание рекурсивной обобщенной функции вычисления чисел рядов Фибоначчи с различным порядком как пример реализации принципа DRY; предложенные подходы к углубленному изучению рекурсии и знакомству обучающихся с теорией вычислительной сложности.