Проекты

Краткое описание

Сегодня в школах появляется оборудование по робототехнике, которое имеет потенциал для постановки физических опытов, но ни учителя физики, ни учителя технологии и информатики не владеют методикой использования данного оборудования для постановки школьного физического эксперимента, так как такой методики практически не существует. Нам удалось найти лишь отдельные статьи по данной теме, одну кандидатскую диссертацию (М.Г. Ершов, 2016). Мы давно занимаемся образовательной робототехникой, и у нас накоплен достаточный опыт в этом направлении, который можно распространить в большое количество школ России с помощью создания цифровых методических материалов и размещения их в открытом доступе для всех учителей.
Проект является уникальным: в русскоязычном секторе интернета нам не удалось обнаружить подобных образовательных проектов, связанных с использованием робототехники для обучения физике. Методические материалы будут содержать: 1) видеоролики длительностью несколько минут, в которых будет представлена демонстрация физического явления с использованием робота и его качественное или количественное объяснение, 2) файлы с описанием процессов сборки экспериментальных установок и программирования. Все видеоматериалы будут размещены на специально созданном для этих целей канале. На канале будет организована обратная связь со зрителями, которые могут общаться как с авторами канала, так и между собой. За время реализации проекта мы планируем создать не менее 50 новых материалов.
В рамках проекта будет организовано не менее 10 командировок в регионы с выступлениями перед учителями физики, пожелавшими стать участниками проекта. Во время командировок для учителей будут проводиться обучающие мастер-классы, демонстрирующие возможности использования робототехники в школьном физическом эксперименте. Ожидается, что в каждом из 10 регионов к проекту будет подключаться около 10 учителей. Т.о. не менее 100 учителей физики будут вовлечены в данную деятельность. Каждый учитель станет использовать полученную методику для обучения не менее 50 учеников, т.о. конечных благополучателей - учащихся - окажется не менее 5000 человек, для которых физика откроется по-новому благодаря использованию роботов в школьном физическом эксперименте.
Информация о проекте будет распространяться и в другие регионы.
Учитывая масштабность проекта, его основной этап будет разбит на 3 части: первое полугодие 2024-25 учебного года, второе полугодие 2024-25 учебного года и первое полугодие 2025-26 учебного года. Соответственно, в рамках первой части будет создано 15 материалов и в проект подключатся 30 учителей, в рамках второй части еще 20 материалов и еще 40 учителей, в рамках третьей части еще 15 материалов и еще 30 учителей.
Качество методических решений будет обеспечено опытом его основных исполнителей и участием в проекте доктора наук, профессора, член-корр. Российской академии образования Ю.А. Саурова. Съемка видео будет производиться специалистом, что обеспечит качество снятых материалов.

Цель

1. Повышение интереса школьников к физике за счет использования робототехнического оборудования учителями при постановке физических опытов.

Задачи

1. Обеспечить проект технически путем отбора имеющегося и приобретения дополнительного робототехнического оборудования
2. Разработать методику проведения не менее 50 опытов с использованием робототехнического оборудования
3. Создать и наполнить онлайн-ресурс для распространения разработанной методики
4. Привлечь для реализации проекта не менее 100 волонтеров-учителей физики в 10 регионах России
5. Провести мероприятия для 5000 учащихся с использованием разработанной методики
6. Зафиксировать повышение интереса школьников к физике

Обоснование социальной значимости

Физика является одним из самых интересных предметов, но школьники, видя на уроках лишь совокупность формул и эксперименты с морально устаревшим оборудованием, теряют к ней интерес. Им трудно соотнести полученные в школе знания с окружающей их действительностью, которая сегодня наполнена роботами и прочими устройствами с искусственным интеллектом. При этом многие учителя физики сегодня не имеют опыта использования роботов ни в жизни, ни, тем более, при постановке физических экспериментов. В этом мы видим проблему - снижение интереса учащихся к физике, что в конечном итоге приводит к деградации массового физического образования. С 2012 по 2016 год доля школьников, сдающих экзамен по физике, от общего количества участников ЕГЭ составляла 26–27%, 23,4% – в 2017 году, 21,3% – в 2018 году. В 2019 и 2020 годы доля выпускников, выбравших ЕГЭ по физике, составила уже 19,2 и 19,6% соответственно, а в 2021 году – 18,8%. Исследования ученых показывают, что информатика сегодня стала интереснее для школьников, так как они погружены в мир гаджетов, а физику считают неинтересным академическим предметом. Достижения в области IT кажутся школьникам более понятными и конкретными, чем достижения в области физики. Выдвинем гипотезу, что данное явление отчасти связано с тем, что на демонстрационном столе учителя по-прежнему стоят приборы 1956 года выпуска. Несомненно, причина не только в этом, но факт использования устаревших приборов существенно влияет на восприятие учениками содержания предмета. В современном насыщенном мультимедиа ресурсами мире естественными становятся совсем другие способы подачи информации. В процессе обучения физике на первый план должна выйти яркая демонстрация явления с использованием новейшего оборудования, отвечающего духу времени. Чтобы такой яркий эксперимент поставить, учителю необходимы технические и методические ресурсы. Если робототехническое оборудование в школах начинает активно появляться (с 2022 года робототехника - обязательный компонент образовательной программы общего образования), то по части методик ситуация сложнее. Методических решений по использованию робототехнического оборудования в школьном физическом эксперименте практически нет. Роботы рассматриваются только как объекты информатики и технологии. Но их потенциал гораздо шире, и, поскольку все они работают исключительно на использовании физических законов, к физике имеют самое непосредственное отношение. Значит, надо методику использования роботов в целях повышения интереса школьников к физике создать, вооружить ею учителей и всячески стимулировать этот процесс. Самым адекватным способом доведения методик до педагога на сегодняшний день является размещение их в онлайне. Научно-образовательные интернет-каналы на видеохостингах youtube, rutube набирают год от года большую популярность, число просмотров видеоматериалов увеличивается с каждым годом, следовательно, именно эти платформы и следует использовать для реализации нашего проекта. Его социальная значимость очевидна: мы предлагаем способ повышения интереса школьников к физике, а это одна из ключевых идей Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 28.02.2024 г. № 145.

География проекта

Кировская область, Московская область, Удмуртская республика, Нижегородская область, Свердловская область, Костромская область, Волгоградская область, Красноярский край, Самарская область, Челябинская область (всего не менее 10 регионов)

Целевые группы

1. Учащиеся общеобразовательных школ, изучающие физику